基于 Hadoop 的葡萄种植环境数据处理及性能测试

随着农业大数据时代的来临，传统串行程序及关系数据库已经不能满足对大数据处理的需求，使用分布式平台对数据进行处理逐渐取代传统的数据处理技术。本文使用 Hadoop 分布式平台，结合非关系型数据库 Hbase 和并行编程模型 MapReduce，对香格里拉地区酿酒葡萄种植区的环境数据的存储和计算进行了设计，测试了 Hbase 对数据的存储性能以及 MapReduce 用于回归分析的性能，并将 MapReduce 并行计算程序与单机串行程序进行了性能对比。结果表明，通过对 Hbase 进行合适的配置，数据写入时间随着节点的增加而减少，存储性能具有良好的扩展性；MapReduce 在处理少量数据时效率低于串行程序，但随着数据量增加，其计算效率明显优于串行程序。
利用电子鼻PEN3系统对不同酿酒酵母酿制葡萄酒的芳香成分进行检测分析.通过电子鼻系统动态采集葡萄酒试样的芳香成分,利用主成分分析(PCA)、线性判断分析(LDA)进行数据分析,两种分析方法都能较好的区分不同酵母对应的葡萄酒试样,表明酿酒酵母的产香能力具有菌株多态性,而电子鼻能够对其差异进行检测并加以区分.同时结合Loadings分析方法得知,除7号(对硫化物灵敏)、9号(对有机硫化物灵敏)和10号(对烷烃灵敏)外,其他的传感器在菌株的产香差异分析中起主要作用.
导线脱冰会引起导线的剧烈运动,使导线跳跃上下摆动,将导致导地线间或导线档中空气间隙的减小,严重时引起闪络;特高压线路由于导线分裂根数较多,截面较大,其脱冰跳跃问题更为严重,特高压输电线路导线脱冰跳跃的考虑对于导线排列,杆塔选型,档距配置等都有重要意义.为此首先进行了单导线覆冰脱落模拟试验研究,研究了不同档距组合、不同脱冰方式下的导线脱冰跳跃规律.还通过计算机仿真的方法针对试验工况进行数值模拟,仿真计算与模拟试验的结果具有相同的规律性.建立了适用于1000 kV交流同塔双回输电线路导线脱冰跳跃分析的3自由度多档导线模型,分析了连续档数、档距组合、档距大小、导线机械参数因素对特高压同塔输电线路脱冰跳跃的影响.分析了15 mm覆冰情况下特高压线路导线脱冰跳跃水平.研究表明,在15 mm覆冰及以下时,特高压同塔双回输电线路相间导线不需要水平偏移,在导线发生脱冰跳跃时线路也能安全运行.
桓仁县地处辽宁东部山区,气候冷凉湿润,水源丰沛,自然生态条件优越,适合葡萄栽培种植.桓仁县自1999年从加拿大引进冰葡萄(威代尔)品种以来,葡萄酒产业在桓仁落地生根、发展迅速,成为该区域经济发展的又一主导力量.农业产业化模式是农村经济发展的重要组成部分,通过对桓仁县酿酒葡萄产业发展现状和优势的分析,提出了几点建议,对更好的发挥桓仁县优势生态资源潜力具有一定的借鉴作用.
覆冰下绝缘子电气性能将降低,国内外对覆冰机理和覆冰闪络特性开展了大量研究,但对支柱绝缘子的覆冰电气特性及防冰闪措施研究相对较少,为此,开展了110 kV支柱绝缘子交流覆冰(雪)闪络特性试验研究,比较了加装增爬裙和涂PRTV涂料的防冰效果,分析了覆冰质量m和厚度d对110 kV支柱绝缘子覆冰闪络特性的影响,得到了m与d的等价性关系,提出了提高110 kV支柱绝缘子冰闪电压的措施.研究结果表明,加装增爬裙可以提高支柱绝缘子冰闪电压约50%,PRTV涂料不具有防冰效果,对于普通支柱绝缘子m和d满足m=4.7lnd -8.8.研究结果可为覆冰地区输电线路外绝缘的选择和设计提供参考.
[目的]敲除禾谷镰孢(Fusarium gramiearum)中碳源代谢调控因子FgCreA,并对其营养生长、有性生殖和致病力等方面进行研究,为研究禾谷镰孢中碳源代谢机制提供依据.[方法]根据酵母数据库SGD和NCBI数据库中的序列,利用酿酒酵母中碳源代谢调控因子Migl确定禾谷镰孢中的碳源调控因子FgCreA;在NCBI数据库中检索其他物种中碳源代谢调控蛋白,使用ClustalW2软件进行多重序列比对,并用MEGA5软件构建系统进化树,同时在InterProScan网站上预测其蛋白结构域;在NCBI数据库中检索与禾谷镰孢碳源吸收相关的结构基因和真菌毒素DON生物合成的相关基因,调取起始密码子上游1 000 bp的片段,预测FgCREA基因结合位点位置;用Primer5软件设计引物,利用Split-PCR和PEG介导原生质体转化的方法进行基因敲除,并通过PCR和Southernblot验证获得FgCREA基因敲除突变体Fgcrea.根据突变体Fgcrea营养生长、有性生殖和致病力等方面的变化分析FgCREA的功能.[结果]通过生物信息学方法,明确禾谷镰孢中只有一个碳源代谢调控因子基因FgCREA (FGSG_09715),氨基酸序列416 aa,共包含两个保守的C2H2锌指结构区域.FgCreA同源蛋白在各类真菌中均存在一定程度的同源性,具有较高的保守性.禾谷镰孢碳源吸收相关结构基因(XYL2、ARA1、ICL1、PG1、SUC2)和真菌毒素DON生物合成相关基因(TRI1、TRI3、TRI4、TRI5、RI6、TRI7、TRI8、TRI10、TRI12、TRI101)启动子区均含有FgCREA DNA结合位点.采用Split-PCR技术和PEG介导的原生质体转化,通过PCR和Southern blot获得并验证了两个FgCREA基因敲除突变体.表型观察发现,突变体Fgcrea的生长速度与野生型相比下降90％;分生孢子形态正常,但产孢量与野生型相比降低88％;有性生殖阶段,突变体Fgcrea可以产生正常的子囊壳、子囊和子囊孢子,但需要比野生型长20-28 d;突变体Fgcrea对钠盐较敏感,侵染小麦穗不发病.[结论]获得禾谷镰孢碳代谢调控因子FgCreA敲除突变体,明确FgCreA参与营养生长和有性生殖,并能够影响致病过程.但是否影响相关结构基因的转录水平和DON生物合成仍需进一步验证.