玉米单倍体育种技术发展现状及高效应用展望

玉米是我国重要的粮食作物之一,也是常用的饲料作物,选育优良玉米品种对保障粮食安全和促进农业发展有非常重要的作用。通过使用单倍体育种技术,可以将纯系的育种时间从6~7代缩短为1~2代,从而加快育种进程,提升优良品种的选育效率。对玉米单倍体育种技术研究进展和高效评价方法进行综述,包括诱导系的选择和加倍方法的筛选。目前,DH系生产的工程化水平显著提高。在单倍体评价过程中,通过田间观察筛选、分子检测筛选、全基因组选择技术开展了DH系的高效评价研究。玉米单倍体育种技术与全基因组选育技术的有机结合,有助于高效筛选出符合育种要求的DH系,进一步提升单倍体工程化应用效率,在育种过程中具有良好的应用前景。

过往经验驱动下失智老人可穿戴产品的交互设计模式

为了缓解失智老人因记忆、逻辑能力下降所引起的困难,本研究从过往经验视角探讨其可穿戴产品的交互设计模式。该研究采用访谈法等方法分析了可穿戴产品的三条交互设计路径。在此基础上,采用行为分析等方法,提出了简削交互设计模式,并将其总结为特征累积、特征判断、经验匹配和交互方式4个核心阶段,提出了较相似、偏清晰和重引导3种设计策略,并结合两款可穿戴产品的交互设计进行阐述。结果表明,基于过往经验的可穿戴产品交互设计模式符合失智老人的操作能力,有望为后续理论研究和设计创作提供参照。

基于非对称幅度插值的二维来波方位估计

幅度插值方位估计法通过对少数几个波束采样插值得到来波方位,避免了密集的方位搜索,在工程中有广泛的应用。目前该方法大多基于一维,且使用对称函数进行插值,估计误差较高。本文通过解耦的方式将该方法由一维推广至二维任意阵,并考虑真实方位谱在偏离0°后左右波束不对称的情况,利用左右波束斜率比作为求解条件,使用非对称函数进行幅度插值。进一步,针对二维非对称插值中出现的角度失配问题,提出了迭代插值的解决方法。最后仿真分析了插值方法、迭代插值以及信噪比对插值精度的影响,所提出方法的插值精度优于传统对称插值方法;且通过千岛湖实验数据验证,所提方法以10°间隔插值得到的估计精度可以比拟常规波束形成以0.01°进行密集扫描的估计精度。所提方法能够在满足一些工程应用中对实时性要求的同时达到较高的方位估计精度。

含未知非高斯噪声的自适应量测转换水下目标跟踪

针对量测含未知野值的非高斯极坐标−笛卡尔坐标水下目标跟踪问题,提出了基于变分贝叶斯方法的迭代量测转换学生t滤波(VBICMSTF)算法。将有源声呐目标距离及方位估计结果作为基于极坐标的非线性量测,使用无偏量测转换对其进行基于学生t分布近似的先验线性化建模,然后通过变分贝叶斯方法迭代地更新伪线性量测尺度阵及目标状态的后验分布,并在迭代过程中利用目标位置的更新结果对量测转换二阶矩的计算进行校正,由此形成先验−后验循环更新。仿真及湖上试验结果表明,VBICMSTF在含未知非高斯量测噪声的强非线性跟踪场景下,相比伪线性学生t分布变分贝叶斯方法跟踪误差降低25%以上,且维持了滤波的一致性。

海南岛西部近岸海底沙波几何参数及其与环境变量的关联性分析

在发育复杂海底沙波的海域,对整个海域沙波几何参数空间分布规律的定量研究较为少见,且沙波复杂几何参数与环境变量的关联性尚未厘清。基于海南岛西部实测水深数据、沉积物粒度数据和流速数据,量化和提取了研究区的环境变量;并利用沙丘参数自动提取和分析方法计算了复杂海底沙波的形态参数,分析了沙波几何参数之间及其与环境变量的相关性。结果表明:研究区海底沙波形态特征复杂多变,平均波长范围为64~340 m,平均波高为0.39~4.13 m。波高与陡峭度、背流面平均角度存在强正相关性,波长与对称度之间存在强正相关性,沉积物中值粒径与背流面平均角度和波高之间存在较强正相关性。研究区海底沙波的发育特征受水深的影响较小。潮流作用下沉积物运移方式以推移质运移为主,海底沙波受到的侵蚀作用较弱;沙波演化以垂向生长和迁移为主,沙波波高增长优先于波长增大。在稳定潮流背景下,区域沉积物供应以及沉积物粒度均能影响海底沙波的规模。

玉米新品种金地915

金地915是合肥丰乐种业股份有限公司以F718H为母本、A0146为父本选育而成的玉米新品种,具有丰产性好、抗病性强、抗倒性突出等优点。该品种于2021年通过辽宁省晚熟春玉米区审定(辽审玉20210128);2022年通过东华北中晚熟春玉米区、西北春玉米区审定(国审玉20226069);2023年通过安徽省夏玉米区审定(皖审玉2023L018)。主要就安徽省审定情况对其进行介绍,以期为该品种在安徽乃至黄淮海夏玉米区的大面积推广提供参考依据。

柑橘果实囊衣发育与化渣性的形成

【目的】揭示柑橘果实囊衣发育和化渣性形成的规律,为改良柑橘果实化渣性品质提供理论依据。【方法】以‘爱媛30’杂柑、‘诺瓦’杂柑、‘兴津’温州蜜柑、‘园丰’脐橙、‘纽荷尔’脐橙、‘安江’香柚和‘江永’香柚等不同类型柑橘果实为材料,在细胞及生理生化水平通过比较不同类型柑橘果实囊衣的超微结构、发育过程中囊衣的发育规律,分析囊衣细胞壁主要生理生化指标。【结果】不同类型柑橘果实囊衣均表现出外侧面粗糙而内侧面光滑的特征;囊衣内侧面表面蜡质层明显,其下1-2层细胞排列整齐、细胞壁增厚,囊衣细胞排列致密度由内侧面向外侧面逐渐降低。内侧面蜡质层及其下1-2层细胞形态变化、排列特征的显现是囊衣发育成熟的标志。柚类果实囊衣最厚、化渣性最差,主要原因是其囊衣细胞层数多、细胞体积大、果胶含量高。果实发育过程中,不同柑橘类型果实在花蕾至落花期,其子房内部已分化出心室,未来形成囊衣的心室间隔细胞大小一致且排列紧密,尚无明显的囊衣细胞排列特征。随着果实的膨大及成熟,‘沙田柚’(Citrus grandis Osbeck cv. Shatianyou)果实囊衣发育成熟后细胞壁增厚期最长,厚度最厚且细胞层数多,果胶含量显著高于‘园丰’脐橙(Citrus sinensis Osbeck cv. Yuanfeng)和‘橘湘早’温州蜜柑(Citrus unshiu Marc. cv. Juxiangzao);‘园丰’脐橙囊衣成熟后细胞壁增厚期较长、细胞层数中等,原果胶含量高于‘橘湘早’温州蜜柑;‘橘湘早’温州蜜柑囊衣成熟后细胞壁增厚期最短,厚度最薄、细胞层数最少。10月,温州蜜柑成熟时,‘沙田柚’‘园丰’脐橙和‘橘湘早’温州蜜柑的原果胶含量分别为364.22、208.48和165.39 mg·g-1,‘沙田柚’分别较其他两个品种高74.7%和120.2%。【结论】柑橘果实囊衣厚度、细胞层数和细胞壁增厚程度影响果实化渣性,果胶含量可以反映果实囊衣化渣性程度。

Response of bedload transport, submarine topography, and dune internal structures to typhoon processes off Dongfang coast in the Beibu Gulf

Bedload sediment transport was estimated by the SEDTRANS96 model based on three-day hydrodynamics data obtained off the Dongfang coast in the Beibu Gulf during Typhoon Ketsana in September 2009. Bed- forms on the sea floor off the Dongfang coast and internal structures of a typical dune were interpreted to evaluate storm influences on individual dunes and the dune field. Results indicated that flow forcings and related bedload transport were both strengthened significantly due to Typhoon Ketsana. The measurements and modeling results, which mainly included three different stages, presented noticeable phasic variation. The three stages were dominated by tidal current （Period I）, tidal current combined with wind-induced waves （Period II）, and swells combined with tidal current and seaward flows （Period III）. This phasic varia- tion could be a common trait of hydrodynamics due to typhoons moving westwardly to the south of Hainan Island and Beibu Gulf in South China Sea. Results indicated that the maximum bedioad transport rate for every burst in Period III was almost 100 times larger than that in Period I and was ten times larger than that in Period II. However, the short-term increase in bedload transport induced by storms like Ketsana did not change the long-term evolution of dune morphology. Evidence was given by the internal structures of a typical dune, which revealed renewed modification under subsequent moderate conditions after storm ero- sion. Instead, storms may influence at different scales and regional allocation of sand dunes in some large areas because changes of the sea floor in large scales can hardly be recovered. More surveys during and after storm passage are also needed to document the level of positive contribution to forward migration.

基于城市开放数据的大型综合医院城市空间影响研究——以济南市趵突泉街道片区为例

随着我国居民健康意识的不断增强,大型综合医院作为最高级别的医疗服务机构,吸引大量患者前往就诊。由于医院仅能为患者提供医疗服务,不具备其他生活服务功能,因此患者在就诊期间的生活服务需求被延伸至医院周边的城市空间,对周边空间产生了特殊的医疗影响。基于此,本文选择了位于济南市旧城区的趵突泉街道片区作为研究对象,着眼于山东大学齐鲁医院、山东省中医院两所顶级医院,运用Arc GIS软件,并结合兴趣点(POI)、城市热力图等开放数据,量化医院对周边城市功能、空间布局、业态分布、人群构成的空间影响,补充大型综合医院对周边城市空间影响的理论研究。

亚砷酸钠抑制柑橘果实柠檬酸积累的机制

以亚砷酸钠(NaAsO_(2))溶液(含6.16 g/L MgSO4·7H2O、1 mL/L Triton X–100、0.17 g/L NaAsO_(2))喷施处理‘山下红’温州蜜柑、‘橘湘早’温州蜜柑、‘大红甜橙’树体,离体处理‘冰糖橙’汁胞(MS培养基含1.0 mg/L NaAsO_(2))及愈伤组织(MS培养基含0.5、1.0 mg/L NaAsO_(2)),测定可溶性固形物(TSS)、苹果酸和柠檬酸的含量,分析CsAN1和CsPH8基因的表达及其启动子活性。结果表明:NaAsO_(2)可有效降低果实、汁胞和愈伤组织的柠檬酸含量;NaAsO_(2)处理后,‘山下红’‘橘湘早’和‘大红甜橙’果实柠檬酸含量分别较对照降低4.59%~61.57%、0.67%~14.92%、13.22%~54.35%;NaAsO_(2)处理60 d的‘橘湘早’果实中CsAN1和CsPH8的表达量分别下降73%和32%,在NaAsO_(2)处理21 d的‘冰糖橙’汁胞中的表达量分别降低55%和27%,在0.5 mg/L NaAsO_(2)处理20 d的‘冰糖橙’愈伤组织中分别降低73%和84%;启动子区域缺失试验结果表明,干旱信号可能作用在CsAN1和CsPH8启动子的ABRE元件上,并调控它们的表达,NaAsO_(2)处理后含有ABRE元件的启动子区段活性明显减弱,推测NaAsO_(2)抑制了柑橘中CsAN1和CsPH8启动子活性进而降低其表达,从而减弱了柠檬酸在果实中的积累。

敷设空腔覆盖层水下复杂目标的声散射特性研究

研究敷设空腔覆盖层水下复杂目标的声散射特性具有重要的意义。首先通过建模软件构建目标模型,然后利用分层近似法,结合多层介质的传递矩阵方法,将含有变截面空腔的吸声覆盖层分为多个可视为圆柱空腔结构的薄层,进而实现复合结构的声反射系数的求解,最后利用基于戈登(Gordon)积分的板块元方法对目标强度进行预报,并针对复杂目标提出基于光线投射的可见面元判别方法。在此基础上,以BeTSSiⅡ标准模型为例,研究敷设空腔覆盖层的水下复杂目标的声散射方位特性和频率特性。结果表明:文中提出的基于光线投射的可见面元判别方法可以快速有效地提供板块元方法所需的可见面元;板块元方法对BeTSSiⅡ标准模型的预报结果可以很好地反映其目标强度的特征及其变化规律;模型敷设空腔覆盖层可以有效降低目标强度,与敷设等厚均匀覆盖层时相比,复合结构声反射系数曲线的第一谷值频率降低,在频率较低时敷设空腔覆盖层的吸声效果更好,可以进一步减小目标强度。该研究有助于实际工程中实现对水下平台散射特性的快速预报。

复杂水下环境中的Dual-HFM速度谱优化

在理想环境下,双双曲调频(dual hyperbolic frequency modulation,Dual-HFM)速度谱估计方法可得到高分辨率的连续多普勒估计结果。然而由多径、双目标环境引起的旁瓣干扰,削弱了速度谱方法抑制噪声的能力,影响目标参数估计。针对该方法在多径、双目标等各种复杂水声环境中的应用,进行了深入的讨论,推导了多径、双目标造成的速度谱旁瓣位置,并提出了基于多帧信号的速度谱旁瓣抑制方法,利用另一维度信号空间中目标回波信息与多径杂波旁瓣的差异性,抑制了复杂水下环境中的速度谱旁瓣,并保留了速度谱计算量低的优点。通过数值仿真验证了所提方法的适用性,为低信噪比、多径、双目标环境下的多普勒估计提供了理论依据。

混合1范数与全变分约束下的海底目标探测

提出了一种以1范数与全变分的加权和作为正则项的方位估计算法,该算法通过1范数稀疏约束来获得高分辨能力,采用全变分约束来加强目标边缘特征并提高其内部的平滑性,在提高方位分辨率的同时,改善了对方位扩展目标估计性能。在宽带条件下对算法进行了扩展,将接收信号在频域分频后的子频带变换回时域,再在时域上使用窄带算法进行处理,这样避免了时域分段处理造成的时间分辨力的损失。结合了海底探测场景进行了仿真实验验证,结果显示,所提算法的探测结果不仅获得了方位分辨率提升,而且总平方误差小于目前常见的同类算法。因此,在对海底大型方位扩展目标的探测当中,通过在稀疏优化类方位估计方法中加入全变分约束能够保持目标的结构特征,有效提升探测性能。

水下航行器主动声呐波形生成技术实现与优化

水下航行器在海洋工程与科学领域得到了越来越广泛的应用,针对不同的应用场景和需求,其声呐系统需要具有能够灵活调整发射波形参数的能力。直接数字频率合成(DDFS)技术具有快速的频率切换能力和较宽的信号可产生频率范围,是水下航行器主动声呐波形生成技术的基础。对其核心的相位—幅值数字信号生成电路,查找表方法具有移植性差、精度与容量相关等局限性,故采用FPGA芯片上实时解算结构。本文将区间压缩技术和合并旋转技术融合以加速CORDIC算法,提出了一种新的相位—幅值数字信号生成结构,提高了系统的计算效率且精度符合实际需求,同时在一定程度上摆脱了查找表方法的局限性合理规划。

新疆矿区弱胶结巷道顶板灾害现状及控制对策

新疆矿区弱胶结煤系地层分布范围广,顶板稳定性控制是制约煤矿安全生产的重要问题。通过总结近11年全疆井工煤矿事故类型、原因及发展趋势,以哈密大南湖矿区某煤矿1802运输巷顶板事故为例,采用现场调研、实验室试验与现场试验相结合的方法,分析了新疆矿区典型的弱胶结巷道顶板灾害特点及主要影响因素,确定了掘进扰动及顶板淋水双重损害作用是弱胶结巷道顶板灾害发生的主要诱因。基于此,开展了不同渗水区域巷道顶板锚杆(索)锚固力试验,获得了渗水不明显、渗水中等及渗水量较大区域顶板锚杆(索)锚固力随顶板裸露时间的衰减规律,构建了弱胶结围岩巷道掘进“早-中-后”不同影响时期和弱胶结围岩“深-中-浅”不同空间位置的“主动+被动”联合支护技术体系,提出了分时期、分区域循序渐进的弱胶结围岩巷道顶板控制对策。

大倾角综采面跨采岩巷分区域加固技术与应用

以众维煤业大倾角综采面跨采岩巷为工程背景,采用理论分析、数值模拟、现场实测等方法,分析了大倾角采场底板应力传播路径及采动影响规律,将试验巷道分为弱采动影响区和强采动影响区,其中弱采动影响区包括采空区下端部工作面侧20 m以外的上部车场,强采动影响区包括弱采动影响区之外的上部车场和整条二采区回风平硐,据此开发了大倾角综采面跨采岩巷分区域加固技术,并进行了工业性试验,结果表明跨采岩巷围岩控制效果良好,可为类似矿井的巷道支护提供借鉴。

大断面巷道围岩变形机理及其控制技术研究

为解决大断面巷道断面大、跨度大、围岩易破坏变形、支护难度大的问题,结合乌苏四棵树煤矿8#井B51204运输顺槽地质条件及现场实际开采情况,对大断面巷道围岩变形破坏机理进行研究分析,通过FLAC3D软件对巷道应力及位移演化特征进行计算和分析,根据分析结果提出锚网索联合支护方案。工业性试验结果表明,采取优化的支护方案后,巷道顶板离层量最大为17 mm,顶、底板最大变形量为67 mm,两帮相对位移量为29 mm,实现了控制巷道围岩变形破坏的目的,为类似条件下大断面巷道支护提供了借鉴。

采动影响下大断面厚煤顶煤巷支护机理及其优化

为解决菏泽腾达煤矿1503运输顺槽煤层厚度变化大、煤层顶板自稳能力差,巷道断面跨度大,采动影响下易发生围岩变形,顶板、帮部支护难度增加影响掘进施工安全及工效问题,结合工作面地质条件及现场实际情况,通过FLAC3D数值模拟分析方法对采动影响下巷道支承压力变化规律进行研究分析,并采用数值模拟和力学理论计算方法对巷道支护设计方案进行模拟对比分析,确定了巷道支护方案。现场验证结果表明,巷道采用该支护设计方案进行支护后,巷道围岩变形得到有效控制,为类似条件下煤巷支护提供了参考。

湖南省不同纬度温州蜜柑园土壤和叶片营养及果实品质分析

【目的】探究湖南省不同纬度的温州蜜柑园土壤养分含量、叶片营养及果实营养与品质状况,为果园土壤科学管理提供理论依据。【方法】2011—2016年,连续6 a(年)对湖南省3个地区147个温州蜜柑园的土壤养分含量、叶片营养和果实营养与品质进行测定,运用相关性分析的方法,探索土壤养分、叶片养分与果实品质3者之间的关系,指出不同纬度的温州蜜柑园土壤养分存在的问题。【结果】湘北、湘中、湘南3个地区的供试果园土壤p H适宜比例仅为8.3%~19.0%;3个地区有机质含量总体适宜,多数果园土壤有效铁、锰、铜、锌、钙、钼、镁含量适宜或过量,碱解氮、速效磷、速效钾含量偏低,土壤有效硼含量严重缺乏。湖南省不同纬度温州蜜柑园叶片磷、硼略微缺乏,氮、钾、锌不足,钙、镁、钼严重缺乏,铁、锰过量。3个地区的温州蜜柑果实钾含量与纬度的回归方程为y=-0.024x+1.231,纬度与其他果实品质则无明显差异。纬度对土壤、叶片营养和果实品质有一定的影响,其中土壤速效钾、速效锰含量从北到南依次递减;叶片铁、镁含量从北向南逐渐降低,而钾、锰、硼、钼含量由北向南逐渐升高;果实中钾含量与可溶性固形物含量由北往南依次增加。运用相关分析发现,影响果实品质的主要土壤因素为有机质、速效锌、有效钙、有效镁、有效硼。【结论】改善各地区土壤p H,增加土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、有效硼含量是湖南温州蜜柑果园今后土壤管理的重点。

‘融安金柑’‘滑皮金柑’及‘脆蜜金柑’贮藏期品质、贮藏特性及果皮转录组分析

【目的】金柑是带皮食用的柑橘类水果,果皮性状不仅关系到消费者口感,也对金柑采后贮藏保鲜产生一定影响。同一遗传背景下的3个金柑品种-‘融安金柑’‘滑皮金柑’及‘脆蜜金柑’果皮差异大。比较3个品种贮藏过程中的内在品质和贮藏特性,并对其果皮进行转录组分析,探讨3个品种金柑果皮差异对其采后特性的影响,旨在为金柑品质调控及采后贮藏保鲜提供新思路新方法。【方法】在商业成熟度采收‘融安金柑’‘滑皮金柑’及‘脆蜜金柑’果实进行贮藏试验,测定贮藏期间果实失水率、可溶性固形物、酸、硬度、剪切力、果皮木质素及纤维素,并对3个品种成熟果皮组织材料进行转录组测序并验证。【结果】采后贮藏分析表明,‘滑皮金柑’失水率高于‘融安金柑’及‘脆蜜金柑’,最早出现果皮皱缩现象,贮藏第99天时,滑皮金柑失水率达38.6%,显著高于‘融安金柑’的5.8%和‘脆蜜金柑’的14.3%。3个品种可溶性固形物和酸含量在贮藏期总体呈上升趋势,‘脆蜜金柑’可溶性固形物含量始终高于其他两者,贮藏22 d后,‘滑皮金柑’酸含量迅速下降并持续低于‘脆蜜金柑’和‘融安金柑’。‘脆蜜金柑’和‘滑皮金柑’内在品质优于‘融安金柑’。从结构上来看,‘融安金柑’贮藏过程中变化较大,贮藏第44天时细胞已破损明显。‘滑皮金柑’‘脆蜜金柑’果实硬度、剪切力显著强于‘融安金柑’;‘滑皮金柑’‘脆蜜金柑’果皮木质素含量(A280·g^(-1))分别为1.41和1.31,显著高于‘融安金柑’木质素含量(1.12),两者在纤维素含量上也显著高于‘融安金柑’。针对果皮的转录组分析表明,‘融安金柑’‘滑皮金柑’及‘脆蜜金柑’果皮在苯丙烷生物合成途径上存在显著差异,‘滑皮金柑’与‘脆蜜金柑’差异较小,‘融安金柑’与二者差异均较大。基因表达分析显示,‘滑皮金柑’及‘脆蜜金柑’9个木质素合成相关基因表达量均显著高于‘融安金柑’。【结论】3个金柑品种常温条件下可短期贮藏,采后一个月内销售完较为适宜。采后贮藏过程中‘滑皮金柑’因水分散失过快最早失去商品价值,‘脆蜜金柑’外观和内在品质最好。‘脆蜜金柑’果实硬度、剪切力、贮藏性较强与果皮木质素和纤维素含量较高、有色层和白皮层细胞排列紧密密切相关。苯丙烷生物合成代谢较弱引起木质素含量差异与‘融安金柑’果皮韧性差密切相关。