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马铃薯线粒体靶向表达载体的构建与应用

生物技术通报 2024年第5期40卷 66-73页

作者：张震李清徐菁陈凯园张春芝祝光涛云南师范大学马铃薯科学研究院昆明650500 中国农业科学院农业基因组研究所深圳518124

【目的】植物线粒体基因变异是产生细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)的主要原因,利用生物技术是创造CMS不育系的重要手段。通过比较启动子、线粒体转运信号肽(mitochondrial targeting signal peptides,MTS)的不同组合... 详细信息

【目的】植物线粒体基因变异是产生细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)的主要原因,利用生物技术是创造CMS不育系的重要手段。通过比较启动子、线粒体转运信号肽(mitochondrial targeting signal peptides,MTS)的不同组合对下游eGFP的表达强弱,来探究最佳马铃薯线粒体靶向表达载体。【方法】选择3个启动子AtUBI10、StUBI10、2×35S和两个线粒体转运信号肽ATPγ与Rf1b进行试验,利用烟草叶片瞬时表达系统和PEG介导马铃薯原生质体转化体系进行靶向载体的表达验证。【结果】六个线粒体靶向表达载体中AtUBI10::ATPγ-eGFP在烟草瞬时表达效果最佳,可准确定位到线粒体,其次为StUBI10::ATPγ-eGFP和2×35S::ATPγ-eGFP;在马铃薯原生质体中载体AtUBI10::ATPγ-eGFP有最佳的表达效果,与烟草中表达结果一致,其次是StUBI10::Rf1b-eGFP和AtUBI10::Rf1b-eGFP,而2×35S启动子的两个载体在原生质体均表达较弱。【结论】启动子AtUBI10与线粒体转运信号肽ATPγ所构建的靶向线粒体载体为最佳组合,可用于马铃薯线粒体基因的相关研究中。

关键词：马铃薯线粒体转运信号肽靶向表达载体亚细胞定位细胞质雄性不育

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基于任务解耦的低照度图像增强方法

电子学报 2024年第1期52卷 34-45页

作者：牛玉贞陈铭铭李悦洲赵铁松福州大学计算机与大数据学院福建福州350108 福建省网络计算与智能信息处理重点实验室(福州大学) 福建福州350108 大数据智能教育部工程研究中心福建福州350108 福州大学物理与信息工程学院福建福州350108

低照度条件下拍摄的照片往往存在亮度低、颜色失真、噪声高、细节退化等多重耦合问题,因此低照度图像增强是一个具有挑战性的任务.现有基于深度学习的低照度图像增强方法通常聚焦于对亮度和色彩的提升,导致增强图像中仍然存在噪声等缺陷... 详细信息

低照度条件下拍摄的照片往往存在亮度低、颜色失真、噪声高、细节退化等多重耦合问题,因此低照度图像增强是一个具有挑战性的任务.现有基于深度学习的低照度图像增强方法通常聚焦于对亮度和色彩的提升,导致增强图像中仍然存在噪声等缺陷.针对上述问题,本文提出了一种基于任务解耦的低照度图像增强方法,根据低照度图像增强任务对高层和低层特征的不同需求,将该任务解耦为亮度与色彩增强和细节重构两组任务,进而构建双分支低照度图像增强网络模型(Two-Branch Low-light Image Enhancement Network,TBLIEN).其中,亮度与色彩增强分支采用带全局特征的U-Net结构,提取深层语义信息改善亮度与色彩;细节重构分支采用保持原始分辨率的全卷积网络实现细节复原和噪声去除.此外,在细节重构分支中,本文提出一种半双重注意力残差模块,能在保留上下文特征的同时通过空间和通道注意力强化特征,从而实现更精细的细节重构.在合成和真实数据集上的广泛实验表明,本文模型的性能超越了当前先进的低照度图像增强方法,并具有更好的泛化能力,且可适用于水下图像增强等其他图像增强任务.

关键词：低照度图像增强任务解耦双分支网络模型对比学习残差网络

基于迁移成分分析的库岸跨区域滑坡易发性评价

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地球科学 2024年第5期49卷 1636-1653页

作者：苏燕黄绍翔赖晓鹤陈耀鑫杨凌鋆林川谢秀栋黄斌福州大学土木工程学院福建福州350108

考虑到滑坡编录制作的耗时性,建立一种“可迁移”的滑坡易发性模型已越发重要.合理利用现有完整滑坡数据地区的样本集对无样本区域进行易发性预测具有重要意义.运用迁移成分分析(transfer component analysis,TCA)方法,结合深度学习卷... 详细信息

考虑到滑坡编录制作的耗时性,建立一种“可迁移”的滑坡易发性模型已越发重要.合理利用现有完整滑坡数据地区的样本集对无样本区域进行易发性预测具有重要意义.运用迁移成分分析(transfer component analysis,TCA)方法,结合深度学习卷积神经网络(convolutional neural network,CNN),尝试引入一种基于迁移学习域自适应方法的TCACNN模型,并以福建省两个库岸地区为例,提取11个库岸相关环境因子建立滑坡空间数据库,将有样本的池潭库区易发性模型迁移至无样本的棉花滩库区进行预测,实现跨区域滑坡易发性评价.通过对棉花滩库区进行易发性预测,结果显示:(1)采用TCA方法处理后的不同研究区数据最大均值差异(maximize mean discrepancy,MMD)明显降低(0.022),数据实现近似同分布;(2)TCA-CNN模型的跨区域预测精度为0.854,高于CNN模型(0.791),且通过历史滑坡验证其落入高、极高易发性区间的滑坡频率比占比最高(89.1%);(3)受试者工作特性(receiver operating characteristic,ROC)曲线下面积TCA-CNN模型为0.93,高于CNN模型的0.90.可见TCA-CNN模型能够有效运用建模区的样本数据实现对无样本区域的易发性评价,且相比于传统机器模型在进行跨区域预测时具有更高、更稳定的预测准确率,具备更强的泛化能力.

关键词：滑坡灾害滑坡易发性卷积神经网络迁移成分分析库岸边坡数据缺失

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基于离散元法的面粉颗粒接触参数标定试验

农业工程学报 2024年第11期40卷 69-76页

作者：陈硕江礼坚林谢昭唐旭晟刘晓敏张龙福州大学机械工程及自动化学院福州350116

为设计和优化面粉输送设备,应用离散元法对面粉进行准确地工程建模和分析,需要对其接触参数进行必要的标定。该研究依据颗粒缩放理论,用“Hertz-Mindlin with Johnson-Kendall-Roberts”接触模型表征面粉颗粒间黏性的影响,提出了一种基... 详细信息

为设计和优化面粉输送设备,应用离散元法对面粉进行准确地工程建模和分析,需要对其接触参数进行必要的标定。该研究依据颗粒缩放理论,用“Hertz-Mindlin with Johnson-Kendall-Roberts”接触模型表征面粉颗粒间黏性的影响,提出了一种基于静/动态休止角的接触参数标定方法。运用正交试验方法,对接触参数的敏感性和方差分析,表明面粉颗粒间的滚动摩擦系数、面粉颗粒与不锈钢表面间的静摩擦系数、表面能对静态休止角的影响极显著(P组接触参数都可以模拟出与试验相同的静态休止角。进一步研究表明,面粉颗粒与不锈钢表面间的静摩擦系数的合理取值范围为0.2~0.4。通过2种填充率、4种转速下基于动态休止角的参数标定,将其中与试验最为吻合的一组参数作为标定结果,其值如下:面粉颗粒之间恢复系数为0.6、面粉颗粒之间静摩擦系数为0.2、面粉颗粒之间滚动摩擦系数为0.1、面粉颗粒与不锈钢容器表面之间恢复系数为0.6、面粉颗粒与不锈钢容器表面之间静摩擦系数为0.6、面粉颗粒与不锈钢容器表面之间滚动摩擦系数为0.5、表面能为0.12 J/m^(2)。使用该组参数对矩形容器中物料自由坍塌试验进行仿真,其结果与试验结果相符,验证了该标定方法的有效性。该研究提出的标定方法简单、易执行,对粉料输送设备的设计及优化具有一定的工程应用价值。

关键词：离散元正交试验面粉接触参数标定静/动态休止角

机器人遵从伦理促进人机信任?决策类型反转效应与人机投射假说

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心理学报 2024年第2期56卷 194-209,I0010-I0012页

作者：王晨陈为聪黄亮侯苏豫王益文福州大学经济与管理学院福州350116 闽南师范大学应用心理研究所漳州363000 福建省应用认知与人格重点实验室漳州363000 上海财经大学数字经济系上海200433

阿西莫夫三大伦理原则是关于人工智能机器人的基本伦理规范。本研究提出人机投射假说——人会从自身具有的认知、情感和行动智能出发,去理解机器人的智能并与之互动。通过3个实验,从原则一到原则三逐步考察在机器人是否遵守伦理原则对... 详细信息

阿西莫夫三大伦理原则是关于人工智能机器人的基本伦理规范。本研究提出人机投射假说——人会从自身具有的认知、情感和行动智能出发,去理解机器人的智能并与之互动。通过3个实验,从原则一到原则三逐步考察在机器人是否遵守伦理原则对人机信任的影响中,机器人决策类型(作为与否;服从人类命令与否;保护自身与否)的效应,以及人机投射的潜在机制。结果揭示了人机投射在机器人遵守伦理原则促进人机信任中起中介作用,以及机器人决策类型与是否遵守伦理原则之间有趣且有意义的交互效应:(1)在遵守情境下,机器人作为相对于不作为更有利于促进信任,但在违反情境下,则反之;(2)在遵守且尤其在违反情境下,机器人服从相比不服从人类命令更有利于促进人机信任;(3)相较于违反情境,机器人保护相比不保护自身在遵守情境下更有利于促进人机信任。跨实验的分析更深入地阐释了在遵守和违反伦理原则情境中以及伦理要求冲突情境中,有利于促进人机信任的机器人行动决策因素。

关键词：人工智能机器人伦理原则人机信任人机投射人机交互

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茭白荧光定量RT-PCR内参基因表达稳定性评价

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分子植物育种 2024年第15期22卷 5047-5056页

作者：马佳琪刘彦承宋思晓缪旻珉张治平扬州大学园艺园林学院扬州225009 扬州大学农学院江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室扬州225009

茭白(Zizania latifolia)是禾本科多年生水生蔬菜,其产品器官是由菰(Zizania latifolia)与菰黑粉菌(Ustilago esculenta)共生膨大形成的可食用肉质茎。选取合适的茭白荧光定量RT-PCR内参基因,是研究菰和菰黑粉菌互作中茭白基因表达模式... 详细信息

茭白(Zizania latifolia)是禾本科多年生水生蔬菜,其产品器官是由菰(Zizania latifolia)与菰黑粉菌(Ustilago esculenta)共生膨大形成的可食用肉质茎。选取合适的茭白荧光定量RT-PCR内参基因,是研究菰和菰黑粉菌互作中茭白基因表达模式的基础。本研究以茭白不同时期的根、叶片、叶鞘、茎尖和肉质茎为研究材料,通过RT-qPCR技术检测β-Actin、Actin3、β-ubulin、GAPDH、UBQ5、UBC1、PK、elf1α、eIF4a、SFua2a、18S rRNA等11个内参基因的表达情况,借助内参基因评价软件GeNorm、Normfinder和BestKeeper以及综合评价软件RefFinder对候选内参基因的表达稳定性进行分析,筛选出茭白适宜的内参基因,并使用茭白ZlADR1基因进行验证分析。结果表明,SFua2a和e IF4a,其次Actin3在所有样品中表达稳定性较好,适合作为茭白基因表达分析的内参基因。

关键词：茭白(Zizania latifolia) 内参基因实时荧光定量PCR

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金属橡胶阻尼三向减振器力学特性与环境效应

机械科学与技术 2024年第8期43卷 1323-1332页

作者：邹路明郑超任子林赵旭薛新福州大学机械工程及自动化学院金属橡胶与振动噪声研究所福州350116

为满足精密装备多向循环载荷和多重环境减振降噪需求,设计了一款金属橡胶和斜置矩形弹簧组合式三向减振器,建立了动力学理论模型和动态试验测试系统,分析减振系统固有频率、动刚度和阻尼比在各工况下演变规律。通过理论模型预测与试验... 详细信息

为满足精密装备多向循环载荷和多重环境减振降噪需求,设计了一款金属橡胶和斜置矩形弹簧组合式三向减振器,建立了动力学理论模型和动态试验测试系统,分析减振系统固有频率、动刚度和阻尼比在各工况下演变规律。通过理论模型预测与试验相结合方法,分析了激振量级对三向组合式减振器动态力学性能的影响规律,以及在常温、高低温、盐雾和湿热等环境下的动态性能指标变化规律和阻尼耗能机制。研究结果表明:随着激振量级的增加,三向组合式减振器固有频率、动刚度和阻尼比有减小趋势,出现刚度软化现象,动力学理论模型解析分析相关性能演变趋势与试验结果具有较好一致性;在各服役环境工况下,金属橡胶阻尼三向减振器力学性能最大变化率可看出该减振器力学特性具有较高稳定性和一致性。

关键词：金属橡胶三向减振器动态性能阻尼耗能环境效应

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基于卷积神经网络的入侵昆虫识别研究

中国农机化学报 2024年第7期45卷 222-227,261页

作者：黄亦其鹿林飞沈豪王福宽乔曦广西大学机械工程学院南宁市530004 中国农业科学院(深圳)农业基因组研究所深圳市518120

现有昆虫相关识别算法识别种类较少,缺少针对数量庞大种类众多的入侵昆虫分类识别算法,难以为入侵昆虫综合系统的识别功能提供稳定高效的技术支持。该研究对31类入侵昆虫图像进行数据采集,并对图像数据进行处理与数据集划分,基于四种卷... 详细信息

现有昆虫相关识别算法识别种类较少,缺少针对数量庞大种类众多的入侵昆虫分类识别算法,难以为入侵昆虫综合系统的识别功能提供稳定高效的技术支持。该研究对31类入侵昆虫图像进行数据采集,并对图像数据进行处理与数据集划分,基于四种卷积神经网络模型DenseNet121、MobileNetV3、ResNet101和ShuffleNet对其进行训练测试分析讨论。结果表明,在入侵昆虫综合识别系统识别功能后台算法应用上,MobileNetV3表现出更好的综合性能。根据MobileNetV3模型现有缺陷和模型特性,对MobileNetV3模型指定瓶颈层的注意力机制和激活函数进行改进,改进后模型的准确率为92.8%,单张测试集图像的平均识别时间0.012 s,相较于原MobileNetV3模型分别提高0.5%、缩短15.2%,可以很好满足多昆虫识别分类需求。

关键词：入侵昆虫卷积神经网络模型改进图像识别

融合工况预测的燃料电池汽车里程自适应等效氢耗最小控制策略

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工程科学学报 2024年第2期46卷 376-384页

作者：林歆悠叶锦泽王召瑞福州大学机械工程及自动化学院福州350002

为有效地提高插电式燃料电池汽车的经济性,实现燃料电池和动力电池的功率最优分配,考虑到行驶工况、电池荷电状态(State of charge,SOC)、等效因子与氢气消耗之间的密切联系,制定融合工况预测的里程自适应等效氢耗最小策略.通过基于误... 详细信息

为有效地提高插电式燃料电池汽车的经济性,实现燃料电池和动力电池的功率最优分配,考虑到行驶工况、电池荷电状态(State of charge,SOC)、等效因子与氢气消耗之间的密切联系,制定融合工况预测的里程自适应等效氢耗最小策略.通过基于误差反向传播的神经网络来实现未来短期车速的预测,分析未来车辆需求功率变化,同时借助全球定位系统规划一条通往目的地的路径,智能交通系统便可获取整个行程的交通流量信息,利用行驶里程和SOC实时动态修正等效消耗最小策略中的等效因子,实现能量管理策略的自适应性.基于MATLAB/Simulink软件,搭建整车仿真模型与传统的能量管理策略进行仿真对比验证.仿真结果表明,采用基于神经网络的工况预测算法能够较好地预测未来短期工况,其预测精度相较于马尔可夫方法提高12.5%,所提出的能量管理策略在城市道路循环工况(UDDS)下的氢气消耗比电量消耗维持(CD/CS)策略下降55.6%.硬件在环试验表明,在市郊循环工况(EUDC)下的氢气消耗比CD/CS策略下降26.8%,仿真验证结果表明了所提出的策略相比于CD/CS策略在氢气消耗方面的优越性能,并通过硬件在环实验验证了所提策略的有效性.

关键词：燃料电池汽车能量管理策略等效消耗最小策略工况预测反向传播神经网络