基于STM32的植物补光调控系统设计

光照是植物生长和发育的重要环境因子之一,在植物组织培养过程中,为了更好地利用LED光源对组培室内植物进行补光,节约能源和提高补光效率,设计了一种基于STM32的植物补光调控系统;系统采用STM32作为微控制器,设计植物补光总控中心和补光调控节点电路,补光总控中心通过RS485通信模块与安装在组培室内的多个补光调控节点进行指令和数据的通信,补光调控节点根据补光总控中心的任务指令和补光参数,协调补光调控节点的各个电路模块之间相互工作,实现按时、按量对组培室内的植物进行补光;经过实验测试结果表明,该系统环保、易操作且性能稳定可靠,能够实现补光的同时节约能源,进而减少了组培室的育苗成本,为在植物组培室内实现植物的补光提供参考。

植物及组织培养室的改造与功能完善

为在有限的空间条件下尽可能实现植物培养室和植物组织培养室的功能化分区,介绍了培养室的改造思路和目前的使用情况。着重阐述了改造后的植物培养室及植物组织培养室各区域的布局和功能设置,同时结合其在植物生物学相关实验教学中的具体应用,充分展示出改造后的植物及植物组织培养室不仅空间布局合理,而且功能相对完善。改造后的培养室为植物生物学基础实验教学和研究型实验项目的开设搭建了实用的培养空间和平台,不仅强化了学生对植物生长习性的了解,而且培养和训练了植物的多种培养方法以及植物组培技能。

组织培养室温度和湿度监控系统的设计

农作物组织培养实验室对温度、湿度等参数的要求非常严格,而国内现有的监控系统性能较差。针对组织培养室温度、湿度检测和控制特点,详细介绍监控系统的软件和硬件设计思路。性能测试试验表明,监控系统适用性强、使用方便、性能稳定,能够基本满足设计要求。多参数控制设计是下一步的研究方向。

植物组培室洁净系统设计与性能

以中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所建立的无糖组培室为例,研究了空气净化系统的设计方法和系统性能。研究表明,建成初期和运转一年后,室内的悬浮粒子和沉降菌指标均达到洁净度国家标准7级。

马铃薯微型薯机械化生产关键技术与装备研究进展

近年来随着我国马铃薯脱毒技术日益成熟,马铃薯微型薯(简称“微型薯”)的产量逐年增加,但生产成本的急剧上升严重制约了优质微型薯的推广和应用。本文对微型薯生产的农艺过程进行了总结,简述茎尖脱毒、试管培养、组培继代、介质培养、种薯大田扩繁的基本农艺过程;分析了微型薯每个生产过程中所需要的机械化生产关键技术,包括组培继代过程中所需的机器视觉系统以及组培苗的抓取和切割技术、介质栽培过程中所需的温室生长条件控制系统和智能化环境监控系统、微型薯播种过程中所需的微型薯播种技术等;对国内外微型薯生产相关机械化装备的研究现状进行了总结,包括组培继代、介质培养、微型薯播种等过程中所需的机械化装备;提出了加强农机农艺融合技术的研究、加速基础共性技术机制的研究、争取政策与资金的支持、加快我国种薯产业及机械化的发展等意见和建议,以推进微型薯生产技术与装备向自动化、智能化方面发展,从而提高优质微型薯的应用量,促进我国马铃薯产业的发展。

分布式组培室环境监控系统的设计与实现

该文设计和实现了一种基于CAN和RS485总线的分布式组培室环境监控系统,给出了CAN和RS485总线的电路原理图和通信协议设计方案。在STM32F103RBT6微处理器上移植了μC/OS-II,并规划了相关任务和中断服务。该系统具有高可靠性和易于扩展的特点,能够满足组培室的日常实验和生产需求。

猕猴桃AFLP分析体系的建立及其组培变异苗的动态检测

为减少猕猴桃组培过程中变异苗带来的损失,对‘Hort 16A’猕猴桃组培继代苗进行AFLP动态监测。通过试验建立了猕猴桃基因组DNA多态性的AFLP分析体系,并对R7-R11五代75个样本进行遗传多样性分析。研究结果表明:AFLP分析体系DNA最适用量为300 ng,内切酶最适用量为1 U,酶切最适时间为4 h,T4-DNA ligase最适用量为1 U,adpter最适用量为1.5μL,ATP最适用量为2μL,预扩增引物(100μmol·L-1)最适用量为0.8μL,选择性扩增Taq酶最适用量为0.25μL(5 000 U·m L-1),筛选出条带数最多的引物有8对。在遗传多样性分性中,共得到494个条带,其中多态性条带为310条,多态性比例为62.7%。猕猴桃组培苗继代到第9代还能较好地保持基因遗传稳定性,从第10代开始,变异率随着继代次数的增加呈明显上升趋势。