来自生物质废弃物资源(如燕麦、稻壳、甘蔗渣、香蕉皮、花生壳、苹果渣和玉米芯)的硬碳因优异的可逆容量以及成本和可持续性考虑而受到广泛关注。[6–12] 生物质的天然微观结构在碳化后依然存在,提供大量缺陷和孔隙以及随机取向的伪石墨域。[13] 固有的通道和孔隙创建了相互连接的 3D 结构,改善了电解质的渗透并提供更多的钠通道和离子缓冲库。[14] 此外,一些剩余的杂原子(N、S、P 等)可以通过直接电化学活性共价键或通过引入产生电子受体态的碳空位缺陷来提供更多的储存位点。[15]
植物的反应可称为向光性,即枝条向光弯曲,或向地性,即根部向重力方向移动。这些反应由激素生长素控制。在向光性中,生长素从枝条有光的一侧移动到无光的一侧,这意味着那一侧的细胞会生长得更多。在向地性中,高浓度的生长素意味着根细胞的生长受到抑制。(仅限 HT)赤霉素也是一种植物激素,它通过分解种子中的食物储存来启动种子发芽过程,并刺激茎的生长。乙烯是另一种控制细胞分裂的激素。
摘要:金字塔形、直立或直立生长的植物形态的特点是枝条和叶子的分枝角度较窄。直立叶子和枝条习性的优势可能是光线更有效地穿透较低的冠层。已经报道了包括桃树在内的各种树种的金字塔基因型。旁系同源水稻直系同源物 TILLER ANGLE CONTROL 1 (TAC1) 被认为是负责直立生长的基因。然而,对于任何金字塔树种基因型,尚未真正证明 TAC1 基因的敲除突变会导致植物金字塔形生长。通过计算机分析,我们在 P. trichocarpa 基因组中发现了一个假定的水稻 TAC1 直系同源物(Potri.014G102600,“TAC-14”)及其旁系同源物(Potri.002G175300,“TAC-2”)。通过应用转基因 CRISPR/Cas9 方法成功敲除 P. × canescens 克隆 INRA 717-1B4 中的两个假定的 PcTAC1 直系同源物。在温室中对突变体进行了为期三年的分子分析和表型分析。我们的结果表明,“TAC-14”的纯合敲除足以诱导 P. × canescens 中的金字塔形植物生长。如果在短轮伐期林(SRC)上种植多达两倍的金字塔树种,那么可以提高木材产量,无需任何育种,只需增加默认田地面积上的树木数量即可。
石榴在人类历史上占有重要地位,是最古老的栽培农产品之一。众所周知,石榴的原产地是地中海、西亚和伊朗,如今在美国(加利福尼亚和亚利桑那)、阿根廷、中国、阿富汗、印度、阿拉伯、智利和墨西哥北部都有种植。1、2 石榴是石榴科中最重要的植物。石榴的名称来源于 Malum granatum,在拉丁语中意为“颗粒状的苹果”。1 石榴有多个多刺的枝条,叶子是椭圆形的;可食用的果实是一种浆果,由白色或红色单花的子房产生,里面有种子和果肉。3 石榴的 50% 由可食用部分组成,50% 由果皮组成(Fawole 和 Opara)。4
番茄 (Solanum lycopersicum L.) 嫁接主要用于防止土传病原体的危害和非生物胁迫的负面影响,不过使用高活力砧木也可以提高产量和果实品质。在低养分投入农业的背景下,将优良品种嫁接到具有更高氮利用效率 (NUE) 的砧木上可支持直接的产量最大化策略。在本研究中,我们评估了使用过量表达拟南芥 (AtCDF3) 或番茄 (SlCDF3) CDF3 基因的植物作为砧木来提高低氮投入下嫁接接穗的产量,此前有报道称这些基因可提高番茄的 NUE。我们发现 AtCDF3 基因可诱导更多的糖和氨基酸产生,从而使生物量和果实产量在充足和有限的氮供应下都更高。相反,SlCDF3 基因没有发现积极影响。激素分析表明,赤霉素 (GA 4 )、生长素和细胞分裂素 (tZ) 可能参与 AtCDF3 对 N 的反应。这两个基因引发的不同反应可能至少部分与 AtCDF3 转录本通过韧皮部到枝条的移动性有关。在该嫁接组合的叶片中,我们持续观察到转录因子靶基因(如谷氨酰胺合酶 2 (SlGS2) 和 GA 氧化酶 3 (SlGA3ox))的表达较高,这些基因分别参与氨基酸和赤霉素的生物合成。总之,我们的研究结果进一步深入了解了 CDF3 基因的作用方式及其在嫁接方法中的生物技术潜力。
抽象的Mitoviruses(Mitoviridae家族)是在真菌和植物的线粒体中代表的小无衣壳RNA病毒。迄今为止,唯一的真实的动物米托病毒被鉴定为Lutzomyia longipalpis mitovirus 1(Lulmv1)。来自几种动物的转录组研究的公共数据库可能是识别经常错过的Mitovires的好来源。因此,在NCBI转录组shot弹枪组装(TSA)库中搜索类似于Mitovirus的转录本,以及对先前在NCBI非冗余(NR)蛋白质序列库中记录的Mito-病毒的搜索,以识别与动物相关的类似Mitovirus序列。在TSA数据库中总共确定了10个新的推定中病毒,在NR Pro-te-te-te-Te-Te-Teperin数据库中总共确定了5个推定的Mitovires。据我们所知,这些结果代表了与Poriferan,Cnidarians,echinoderms,Crustaceans,Myriapods和Arachnids相关的推定线病毒的第一个证据。根据使用最大似然法的不同系统发育推论,这18种推定的线索病毒与LULMV1(唯一已知的动物感染线虫病毒)形成了强大的单系谱系。基于计算机程序中的这些发现,证明了与动物相关的一系列推定的mitovirus的有力证据,这些枝条被临时命名为“ kvinmitovirus”。
传感器与微系统 第 44 卷 殊形状的刀片完成剪切,采摘成功率达 97 . 36 % 。进一步 设计了一种提拉断梗的机械手,舵机带动主动手指和从动 手指转动,将茶梗折弯并拉断,采摘成功率为 74 . 3 % 。华 中农业大学 [ 6 ] 设计了一种结构为曲柄滑块剪切机构的末 端执行器,通过刀片闭合将鲜叶掐断,利用真空装置将剪切 后的茶叶吸入容纳箱。四川农业大学 [ 7 ] 设计了一种可夹 提式采摘茶叶嫩梢的末端执行器,通过预设夹持力使夹持 件夹断嫩梢叶柄,对一芽一叶和一芽两叶都达到较高的采 摘率。纵观现有大宗茶采摘末端执行器的结构和特点,多 以刀片切割的方式作为采摘原理,无法保证芽叶的完整,这 将在很大程度上降低茶叶的品质,不能用于高档名优绿茶 采摘。南京林业大学 [ 8~12 ] 基于机器视觉、颜色特征、并联 机器人等技术,研发了对新梢有选择性采摘的机器人,研制 了一种气动采摘指,设置固定阈值,确定采摘指夹持嫩芽时 的闭合间隙,通过提拉动作完成采摘,成功率达到 90 % 。 由于自然生长的新梢枝条粗细不一,夹持时的夹持力波动 较大,会存在打滑或夹断现象。 针对现有采茶末端执行器导致嫩芽完整性的不足,本 文设计了一种柔性可感知的仿生采摘指作为采茶机器人的 末端执行器,模仿人工“提手采”的动作,通过固定和提拉 动作实现嫩芽采摘,并增加夹持力测量电路,在夹持过程中 检测夹持力,提高采摘成功率。
能量的单向流动和物质的循环是一般生态学的两大原则(Odum,1963),不仅适用于生物圈及其组成生态系统,也适用于生态系统内的子系统。事实上,生态系统及其子系统只是自然现实的方便抽象。每个子系统的界限无法准确定义,因为许多生物都属于多个子系统。此外,每个子系统都不是孤立存在的,而是与其他子系统相互作用。因此,根微生物系统只是一个概念,它认识到陆地生态系统中能量流动的最重要途径之一是从植物根部直接流向微生物。根微生物系统几乎完全由异养生物组成,因此依赖于外部能量来源,即植物叶子。因此,考虑整个植物的能量流动是适当的。然而,这里不会讨论叶圈的微生物群落。叶子中的自养细胞(在某种程度上,枝条系统的其他部分)将阳光的能量转化为“还原碳单位”的化学能。碳是生物体通过化学键储存和转移能量的载体(Mooney,1972 年)。叶子中合成的大部分富含能量的物质被运输到植物根部,然后运输到微生物。在整个系统中,能量用于生长、繁殖、维持等过程,但根据热力学的经典定律,能量最终会全部消散并从系统中流失。在植物-微生物系统中,会合成许多碳化合物。并非所有这些化合物都会分解为 CO 2 ,甚至不会部分代谢。在某些情况下,热值未知或难以确定。因此,在目前的讨论中,方法将是绘制碳从固定到储存并在系统的不同组成部分中利用的移动。这将间接表明能量通过系统的转移。农学、生态生理学和土壤微生物学的最新进展提供了新的见解
全球气温上升导致温室内芒果 ( Mangifera indica L. ) 的种植面积扩大,尤其是在韩国南部。然而,芒果树过度的营养生长会阻碍生殖生长和果实生产,对温室种植构成挑战。花芽分化过程中赤霉素 (GA) 水平过高会阻碍这一过程,减少开花和结果。这项先导研究调查了已知的 GA 抑制剂多效唑 (PBZ) 和调环酸钙 (Pro-Ca) 对温室条件下生长的芒果树花芽分化和穗发育的影响。设立了两个处理组:PBZ 一次和两次(22.9% 悬浮浓缩液中 1,500 ppm)以及 Pro-Ca 一次和两次(20% 悬浮浓缩液中 500 ppm)。处理于 2022 年 7 月进行,在夏季修剪后枝条变硬后进行,恰逢花芽分化诱导期(2022 年 11 月中旬至 2023 年 1 月中旬)。在此期间,平均温度和平均相对湿度分别为 13.4°C 和 62%。通过七个阶段观察到生殖生长变化。PBZ 一次和两次处理最快达到第 2 阶段(花芽起始),其次是 Pro-Ca 一次和两次,以及对照组,均在四天内完成。值得注意的是,处理和对照之间的结果没有显著差异。关于穗特征,PBZ 两次产生的穗最长,而 Pro-Ca 两次产生的穗最短。然而,所有组的穗宽度保持相似。研究结果表明,PBZ 两次、Pro-Ca 一次和 Pro-Ca 两次处理可有效促进花芽分化并根据生长特性提高穗质量。此外,随后的 GC-MS 分析和热图分析发现,所有样品(包括对照组和处理组)中都存在八种关键代谢物,这些代谢物均与芒果开花反应有关。总体而言,GA 抑制剂在诱导花芽分化方面表现出良好的效果。
橡胶树普遍种植于东南亚国家,属于橡胶树属,大戟科橡胶树属中,巴西橡胶树是唯一可生产商业乳胶的树种 [1]。每个种植区的橡胶树品种不同,其产量也不同。识别栽培中的不同橡胶品种有助于实现生产力目标。DNA分析和目视分类是两种常用的橡胶树品种分类方法。由于DNA分析过程耗时,因此橡胶树的目视分类法更受青睐。然而,如果没有专门的农业知识,很难对橡胶幼苗进行目视分类。一般来说,训练有素的专业人员使用橡胶叶作为植物器官的视觉和形态特征进行分类。尽管如此,识别这种植物的器官仍然很困难,因为每个品种的叶子在外观上都很相似。因此,缺乏专业的分类学家仍然是农业耕作中的一个问题。植物的器官和特征可用于检查其生理方面。一些研究关注植物光合作用中的生长因素 [2],而冠层结构则被用于碳-水循环的研究 [3],通过测量不同器官的生长状态来估算植物生长所需的各种营养物质 [4]。传统的研究方法往往需要砍伐树木的部分枝条,采用技术可以减少由此造成的损害。植物分类可以通过叶片识别系统的计算模型来进行。大多数植物物种都有独特的叶片,其形状、颜色、纹理和边缘均不相同 [5,6]。近年来,已经提出了各种基于形状 [7e10] 或纹理 [11,12] 的植物叶片识别方法。这些方法仅研究叶片图像的单一视觉特征,准确率较低。因此,一些叶片识别方法涉及整合叶片的多视觉特征进行植物物种识别 [13e15]。这种分类包括颜色和形状[16]、颜色和纹理分析[17]、表面和轮廓特征[18]、颜色、纹理和形状的融合属性[19]、叶脉[20]、颜色组合、叶脉属性和形状