生物超弱发光采集系统及控制电路设计

生物超弱发光是生物系统在生命活动中的微弱发光现象。为了准确测量生物超弱发光,设计了一种用于生物超微弱发光的专用采集系统。系统的激发光源由单只大功率LED及光学系统构成,用压控恒流源调整LED光照强度,通过电子快门精确控制光探测器的采集时间。测量金心吊兰叶片的延迟发光结果表明,该系统测量精度高、重复性好。     

基于超弱光子辐射评价玉米萌发期耐盐性的方法

为了探索作物萌发期耐盐性评价的无损检测方法,采用100 mmol/L的 NaCl溶液形成盐胁迫,研究了NaCl胁迫下2个玉米品种万瑞168号和郑单958号种子萌发过程中超弱光子辐射的变化规律。结果发现,在正常萌发过程中,2个玉米品种的种子自发光子辐射强度与鲜质量都呈现逐渐增长的趋势,相关系数r分别为0.962 51和0.982 27;在NaCl胁迫下,2个玉米品种的自发光子辐射强度与种子鲜质量的变化也呈现正相关,相关系数r分别为0.983 57和0.991 06, NaCl胁迫对萌发过程中2个玉米品种自发光子辐射和种子鲜质量的升高都有抑制作用。研究还发现,2个玉米品种在LED诱导下的延迟光子辐射也随着萌发进程逐渐增长,NaCl胁迫对2个玉米品种LED诱导下的延迟光子辐射的增长有不同的抑制作用。采用NaCl胁迫下萌发种子自发光子辐射的相对抑制率和延迟光子辐射的相对抑制率评价2个玉米品种萌发期耐盐性的强弱,评价结果与采用NaCl胁迫下种子萌发耐盐指数和储藏物质转运率的评价结果是相同的,表明根据NaCl胁迫下萌发种子自发光子辐射或者延迟光子辐射相对抑制率的大小可以无损伤的诊断与评价玉米萌发期耐盐性的强弱。     

低强度微波对烟草叶片细胞膜系统和POD同工酶的非热效应

在300MHz低强度微波辐射下,烟草叶片细胞膜电解质渗漏率增加,膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量增加,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性降低,表明微波抑制了细胞膜保护酶系统的活性,使膜脂产生了过氧化作用。进一步的研究表明,烟草类囊体膜膜脂不饱和度指数(index of unsaturated fatty ac id,IUFA)下降,膜流动性减小,类囊体膜结合酶Ca2 -ATP酶和Mg2 -ATP酶活性升高。低强度微波还使烟草叶片过氧化物酶(POD)活性发生了变化,电泳分析显示,POD同工酶谱的染色和条带都有所改变。烟草叶片细胞发生的这些变化是微波对光合细胞的一种非热效应。     

极低频高压脉冲电场对玉米种子萌发影响的频率差异

为了研究极低频高压脉冲电场对作物种子萌发影响的频率差异,采用电场强度为100 kV/m、脉冲宽度为80 ms、脉冲频率为0.2~15 Hz的高压脉冲电场处理了萌发玉米种子。对萌发种子形态指标和鲜质量的测量结果发现,经过极低频高压脉冲电场处理的萌发玉米种子芽长、根长和种子鲜质量均明显优于对照组,其中,脉冲频率为0.2 Hz和1 Hz的脉冲电场影响最大。研究还发现,随着脉冲频率的增加,高压脉冲电场对萌发种子鲜质量的影响逐渐减少,表明极低频高压脉冲电场对玉米种子萌发的影响具有频率差异。通过生物超弱发光检测技术对萌发玉米种子自发发光和外界光诱导的延迟发光的测量和分析发现,萌发玉米种子的自发发光和延迟发光对极低频高压脉冲电场的反应也具有频率差异性,0.2 Hz和1 Hz脉冲电场对种子自发发光和延迟发光的影响最为显著,提示不同脉冲频率的极低频高压脉冲电场对萌发玉米种子的DNA合成反应和细胞代谢的影响有所不同。脉冲电场和种子细胞电场的耦合共振可能是产生频率差异的原因。     

应用负高压脉冲技术提高植物空气净化能力的探讨

现代城市中的室内空气污染日益严重,室内空气污染的净化与治理已成为社会发展中迫切需要解决的关键科技问题之一.为此,根据植物电信号的低频特征与电共振原理,利用极低频负高压脉冲连续刺激盆栽吊兰植物的根际土壤,使吊兰叶片产生了显著的空气负离子倍增效应.在此基础上依据评价空气质量的常用指标:单极系数q、安培空气质量评价系数CI、...     

基于玉米幼苗电位波动的脉冲电场生物学效应

为了获取显著的电场生物学效应,通过小波降噪和功率谱分析研究了玉米幼苗本征电位波动的基本特征。研究发现,玉米幼苗本征电位波动的功率谱主要分布在1Hz以内,重心频率为0.2Hz。采用电场强度为100kV/m、频率为0.2Hz的极低频脉冲电场处理萌发玉米种子,在萌发第5d时玉米种子的质量、芽长和根长分别比对照组增加17.55%、60.13%和28.50%。分析萌发种子超弱发光的变化时发现,在萌发第5d时,处理组玉米种子的自发发光和延迟发光积分强度分别比对照组增加了68.84%和33.93%,表明0.2Hz脉冲电场加速了玉米萌发过程中DNA合成反应和细胞代谢。脉冲电场与植物电位的耦合共振可能是极低频脉冲电场具有显著生物学效应的原因。     

极低频高压脉冲电场对绿豆萌发过程中水分吸收的影响及其机理

为研究极低频高压脉冲电场(ELF-PEF)对作物种子萌发过程中水分吸收的影响及其机理,测量了ELF-PEF(电场强度为1 k V/cm、频率为1 Hz、脉宽为80 ms)作用下,萌发绿豆的吸水率、细胞膜相对透性、超氧阴离子自由基()的产生速率及三磷酸腺苷(ATP)含量的变化规律。结果表明:绿豆萌发过程中,吸水率呈现出萌发初期快速吸水、萌发中期缓慢吸水和萌发后期快速吸水的阶段性变化规律;ELF-PEF能够显著提高萌发初期和萌发后期的吸水率,但对萌发中期的吸水率影响不大。分析表明:在绿豆吸涨初期,ELF-PEF通过可逆电穿孔效应增大了细胞膜相对透性,使种子吸水率增大;在萌发中期,ELF-PEF加速了种子的呼吸代谢,产生速率和ATP含量均显著增大;ELF-PEF对萌发后期的细胞膜相对透性影响不大,推测其可能是通过激活细胞膜上的水通道蛋白来促进绿豆萌发后期的吸水作用。     

基于FTA优化CPSO算法的锻压机典型故障诊断研究

为适应多种类型的产品加工需求，锻压机具高度自动化控制能力的提高尤为重要。采用单一智能故障诊断算法无法达到高的故障诊断率以及需要设置复杂的诊断措施等，综合故障树分析(FTA)与混沌粒子群(CPSO)算法相结合方式实现故障诊断。分析实际传感器测点，并与GA与PSO算法结果进行对比。结果表明：FTA-CPSO算法的故障诊断准确率比GA高6.25%,比PSO高4.20%;FTA-CPSO算法可以获得较小的误差，相对GA与PSO达到了更优的诊断性能；经过多次迭代后，所有算法的适应值都减小；FTA-CPSO可以在最短时间内完成迭代计算，有效降低迭代次数，同时搜索时间也明显缩短。     

基于植物电位波动的极低频脉冲电场对绿豆幼苗生长的影响

为了解决电场生物学效应重复性不好的问题,研究了极低频脉冲电场的生物学效应。结果发现,强度为100kV/m、频率为0.2Hz的极低频脉冲电场处理明显促进了萌发绿豆的芽长和根长生长。对绿豆幼苗超弱光子辐射的研究表明,在绿豆幼苗生长过程中自发发光呈现阶跃式增长,延迟发光积分强度逐渐升高,脉冲电场作用使得自发发光和延迟发光积分强度都有明显的提高,表明极低频脉冲电场促进了绿豆幼苗生长过程中的DNA合成反应和代谢强度,脉冲电场与植物自身电位波动的耦合共振可能是上述极低频脉冲电场生物学效应的成因。