摘要：【背景】植物根际促生菌在促进植物生长、提高植物系统抗性及改善土壤养分状况等方面具有极大的应用潜力。【目的】为微生物菌肥的开发利用提供高效微生物资源。【方法】采用稀释涂布平板法分离烟草根际土壤可培养细菌,利用PVK培养基筛选具强溶无机磷活性的菌株,结合钼锑抗比色法测定菌株溶磷活性;利用Salkowski’s比色液检测菌株产吲哚乙酸(indole acetic acid,IAA)活性;以菌株溶磷量和IAA产量为指标,采用单因素试验设计进行发酵条件优化,以得到菌株溶磷活性和产IAA的最佳发酵方案;基于种子促发芽及幼苗促生长试验验证菌株的促生效果;结合形态学、生理生化和16S rRNA基因序列对菌株进行分类学鉴定。【结果】于烟草根际土壤分离得到127个不同分类的菌株,10个菌株具溶无机磷的能力,其中菌株SH-1464溶磷活性最强,溶磷圈直径为16.11mm,溶磷量为119.22mg/L;Salkowski’s比色结果表明,菌株具有极强的产IAA活性,为39.88μg/mL。单因素试验结果表明,菌株SH-1464溶磷的最佳碳源为10 g/L葡萄糖,最佳氮源为0.5 g/L蛋白胨,最佳无机磷源及其添加量为2.5 g/L磷酸三钙,最佳初始pH值为7.5,温度30℃,转速200 r/min;菌株SH-1464产IAA最佳培养条件为:麦芽糖10 g/L,酵母粉5 g/L,NH4NO310 g/L,氯化钾2.5 g/L,L-色氨酸0.1g/L,pH 6.5,温度30℃,转速180 r/min。基于单因素试验结果进行优化前后菌株溶磷量及IAA产量对比试验可知,优化后菌株的溶磷量为225.9 mg/L,提升84.5%;IAA产量为75.3μg/mL,提升88.8%。促生试验结果表明:菌株SH-1464处理下番茄种子的发芽率提高84.5%,株高提高55.1%,茎围提高32.5%,根长、根重分别提高16.4%和149%,地上部分鲜重和干重分别提高172.2%和203.6%。结合形态学和分子生物学鉴定菌株SH-1464为拟蕈状芽孢杆菌(Bacillus paramycoides,GenBank登录号为ON417365,保藏号为CCTCCM 2022924);此外,菌株还具有产蛋白酶、产纤维素酶、固氮、分泌铁载体的能力。【结论】菌株SH-1464具有强溶无机磷、固氮、分泌IAA、产蛋白酶、产纤维素酶及分泌铁载体等能力,可显著提高番茄种子的发芽率,对番茄幼苗株高、茎围、根长、根重、地上部分鲜重和干重等农艺性状具有显著促进作用,可作为高效微生物资源在微生物菌剂的开发利用等方面展现广泛应用前景。

摘要：为解决现有人脸图像修复算法因无法提取动态特征和缺乏边缘先验信息导致修复大区域不规则破损时纹理模糊和结构扭曲问题,提出了基于边缘先验融合动态门控特征的人脸图像修复算法。首先,设计动态门控卷积模块动态提取破损区域特征,关联已知区域和缺失区域的有效特征,提升纹理细腻度;然后,设计动态门控边缘增强网络和U型编码纹理修复网络,边缘增加网络旨在获取边缘轮廓信息,为U型编码纹理修复网络提供结构先验约束;U型编码纹理修复网络采用UNet++融合多层特征以保证人脸修复图像结构和纹理一致性;最后,通过消融实验证明UNet++的有效性和通用性,并剪枝U型网络以选取适宜的人脸图像模型表征层进行缺失区域纹理重建,在CelebA-HQ人脸数据集上进行实验评估。实验结果表明:相较于主流算法,所提方法在SSIM上平均提升3.87%,PSNR平均提升3.79 dB,FID平均下降16.54%,能有效修复大区域不规则缺失面积,生成纹理清晰、结构合理的图像。

摘要：遗传转化体系对植物基因功能的验证具有重要意义,为在甘薯(Ipomoea batatas L.)中建立发根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)介导的遗传转化体系,本研究采用3×3×5三因素试验设计研究发根农杆菌侵染时间、外植体类型、发根农杆菌菌株对甘薯毛状根诱导率的影响。确定合适的外植体类型、侵染时间,在此基础上采用5×5双因子设计,研究5种发根农杆菌菌株和甘薯品种(系)对甘薯发根诱导率的影响。用PCR技术检测诱导出的毛状根,证实了发根农杆菌Ri质粒的rolB基因已经整合到甘薯细胞基因组中。结果表明,发根农杆菌侵染时间、外植体类型、发根农杆菌菌株、甘薯品种均影响发根诱导率,且各因子间存在交互作用。最适宜发根的外植体为茎段,最佳侵染时间是20 min,‘徐薯22’适宜菌株为MSU440,‘泰中6号’适宜菌株为K599,‘1610’适宜菌株为C58C1,‘YS’适宜菌株为K599,‘灰薯’适宜菌株为C58C1。采用发根农杆菌菌株MSU440,以‘徐薯22’茎段为外植体、农杆菌侵染20 min,最高获得了79.63%的毛状根诱导率。构建过表达载体进行毛状根遗传转化,通过目的基因的PCR扩增发现甘薯毛状根的转基因效率为38.1%。建立了发根农杆菌介导的甘薯遗传转化体系,为甘薯进一步的转基因育种奠定基础。

摘要：为满足三七行株距小、播深浅且对播种深度一致性要求高的特殊播种农艺,该研究依据二力杠杆原理设计了一种适于三七育苗播种的压轮仿形开沟装置。该装置能实现横、纵向仿形且对疏松土壤有一定的紧实作用。借助ANSYS软件对压轮连接板进行应力、应变分析,验证该结构的可靠性。以土壤紧实度、播种机前进速度、弹簧预拉力为试验因素,以开沟深度稳定性为试验指标,开展二次正交旋转组合试验,建立试验因素与开沟深度稳定性之间的回归数学模型并进行显著性检验。借助Design Expert 10.0.3软件对试验因素进行响应曲面分析,并对参数进行系统优化,得到开沟深度稳定性最佳的工作参数组合为:土壤紧实度259.50 kPa,播种机前进速度6.40 m/min,弹簧预拉力211.90 N,此时,开沟深度稳定性为89.41%。用最优工作参数进行土槽试验验证,验证结果表明:试验开沟深度稳定性平均值与优化模型求解结果基本一致。该研究设计的压轮仿形开沟装置满足三七育苗播种要求,且开沟深度稳定性较好,该研究可为三七育苗播种开沟装置的设计提供依据。

摘要：从延长无线传感器网络寿命的角度出发,设计了一种基于鲸鱼算法优化模糊逻辑的无线传感器网络(WSNs)分簇路由算法。首先,基于剩余能量和距离设计了成簇阈值来选择候选簇头,以提高候选簇头的质量。其次,针对利用模糊逻辑进行簇头选择时Mamdani推理模型的模糊规则组合数量庞大,根据经验知识设定的模糊规则与最优规则差距较大的问题,将模糊规则编码进鲸鱼算法进行寻优,并设计了3个独立的语言变量用于模糊逻辑输入,使得竞选出的簇头能量、位置和密度更合理。同时,利用竞争半径来进行非均匀分簇以均衡簇头的能量消耗,并优化了节点的入簇机制以提高基站周围节点的能量利用效率。经实验证明,在设定的网络模型中,本文算法与LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy)、FBECS(fuzzy based enhanced cluster head selection)和UCMF(Unequally Clustered Multi-hop routing protocol based on Fuzzy logic)三种算法相比有效平衡了节点的负载,更大程度地提高了网络寿命。

摘要：针对机械式三七育苗播种排种器种子破损率高、需对种子进行预先分级处理等问题,基于负压吸种、毛刷滚清种、正压排种的工作原理设计了一种气吸滚筒式排种器。对充种阶段、清种阶段、携种阶段、投种阶段进行力学分析,研究排种器的主要结构参数,分析影响排种性能的主要因素;结合单因素试验,选取真空度、播种机作业速度、充种室种子质量为试验因素,以合格指数、漏播指数、重播指数为试验指标,进行了三因素五水平二次正交旋转试验,建立了试验指标与试验因素间的回归方程。借助Design-Expert 10.0软件,采用响应曲面法分析得出,影响充种性能的各因素主次顺序为:播种机作业速度、真空度、充种室种子质量。通过参数优化,得到最佳参数组合为:播种机作业速度0.18 m/s、真空度9.6 kPa、充种室种子质量1.2 kg,此时合格指数95.6%,重播指数0.4%,漏播指数4.0%,满足三七播种的农艺要求。

摘要：目的总结人工掌指及指间关节假体的研究进展。方法查阅近年国内外有关人工掌指及指间关节假体的研究文献,并从解剖学研究、假体设计及材料发展三方面进行总结。结果人工掌指及指间关节置换术能即刻纠正手指畸形、缓解关节疼痛并改善功能。近五十年来,学者们对掌指及指间关节假体设计、假体材料、手术方式等方面进行了大量研究,目前临床应用的假体包括铰链式限制型假体、半限制型假体、非限制型假体3类,均有其优缺点,但远期疗效均不理想。结论目前人工掌指及指间关节假体尚未达到理想效果,临床需要更符合解剖结构、更具有生物相容性材料制备的假体。

摘要：针对连作障碍严重制约三七种植可持续发展的问题,设计一种针式水蒸气输出装置,对消毒针的结构参数进行优化,并通过土槽试验进行验证。通过Fluent软件对消毒针内部进行仿真,结果表明,消毒针出口流速、压力增大,出口温度无明显变化。土壤热传导试验表明,在5 min内即可将土壤加热到90℃,土壤加热基本规律为下层土壤加热效率较低、上层土壤加热效率高。为了探究消毒针不同结构参数对土壤升温效果的影响,选取单侧孔口数量、孔口直径和水蒸气出射角作为试验因素,选取土壤升温到90℃所需时间作为试验指标,进行了正交试验,确定消毒针最优结构参数组合为:消毒针单侧孔口数量为4个、孔口直径为2 mm、水蒸气出射角为45°,此时土壤升温到90℃时间最短,为116 s。通过Fluent多孔介质传热仿真得出,消毒针的最佳排布方式为6×6,最佳数量为36根,间距为250 mm。对消毒后的土壤有机质含量及pH值进行检测,表明消毒后土壤环境符合三七生长的环境要求。

摘要：为了提高旋耕机刀辊的设计效率,建立了一种基于知识工程的对旋耕机刀辊的快速设计系统:在查阅整理旋耕机刀辊设计流程及规则知识的基础上,建立刀辊参数库、规则库、实例库等知识库,选用SQL语言对知识库进行添加、查询、修改;应用基于规则和实例的混合推理方法,以SolidWorks和Visual Studio为系统开发平台,应用API二次开发工具和***语言开发刀辊的快速设计系统,实现尺寸驱动模型变更和不同农耕农艺要求下刀辊的参数化快速设计。在Intel i5处理器、系统内存8 GB配置环境下,快速设计系统运行3~5 min即可设计出满足用户需求的刀辊CAD模型并输出文件,满足使用需求。

摘要：热喷涂陶瓷涂层在航空航天、交通运输等众多领域具有广阔的应用前景,常见的热喷涂陶瓷涂层体系包括陶瓷层、金属/合金粘结层和金属基体。由于陶瓷层与粘结层具有较大的物化性能差异,使界面成为热喷涂陶瓷涂层易发生失效的区域,极大降低了涂层的服役寿命,遏制了热喷涂陶瓷涂层更为广泛的应用。以热喷涂界面的微观和宏观结构设计为出发点,综述了微观界面和扩散对界面力学性能的影响,总结了微米-纳米颗粒的界面结构、成分连续梯度变化的涂层结构和涂层缺陷对性能的影响。同时总结了三点弯曲、显微硬度和纳米压痕对界面力学性能的系统表征方法,并结合不同测试方法的特性,给出了对应的多尺度界面力学性能的计算公式。上述结果对设计和制备高性能复合涂层具有重要的理论意义,对延长涂层服役寿命具有实际的应用价值。