可再生能源条件下配电网重构研究

可再生能源的不断发展使其成为解决气候变化和能源安全问题的重要路径之一。本文目的是分析在可再生能源存在的情况下配电网每小时重新配置的意义。为此,本文设计了一套数学模型,通过每小时重新配置来最大限度地减少每日电网能量损失。该模型是一个混合整数二阶锥规划问题,通过求解器求解。本文考虑了一天中电力需求的变化和可再生能源发电量的波动,将该方法应用于总线系统,并讨论了包括关键参数灵敏度分析在内的结果。

配电变压器台区三相负荷不平衡控制方法研究

在实际运行中,由于用户用电行为的不确定性和负荷分布的不均匀性,三相负荷不平衡现象较为普遍,导致配电变压器台区三相不平衡度较高。针对上述问题,提出配电变压器台区三相负荷不平衡控制方法。采集配电变压器台区的负荷数据,通过精细的数据采集技术,获取实时的、全面的负荷信息。基于采集到的数据,综合考虑三相负荷的平衡度以及其他相关因素,建立负荷控制目标函数。对目标函数进行求解,以实现负荷不平衡的有效控制。实验结果表明,该控制方法能够降低三相负荷的不平衡度,实现对配电变压器台区三相不平衡的有效控制。

Trizol试剂法提取金鱼藻总RNA的技术方法改进

Trizol试剂法是一种简单有效的总RNA提取方法,由于基因的表达在不同植物或同种植物的不同组织中具有特异性,同种方法很难应用到所有植物中来获得高质量的总RNA,而由于水生植物叶片通常较薄,沉水叶片又常裂为丝状等特点。和陆生植物相比,在提取水生植物总RNA的过程中,经常出现RNA降解的问题。文章以金鱼藻为实验材料,对Trizol法提取金鱼藻总RNA过程中的若干关键步骤进行了探索,优化了适用于提取金鱼藻总RNA提取的实验方法,得到了可用于转录组分析的高得率、纯度好和完整性高的总RNA,为深入开展后续分子生物学研究提供基础保障。

青藏高原冰川棘豆适应性分子机制的转录组学初步研究

冰川棘豆(Oxytropis glacialis)是青藏高原特有种,具有很强的抗逆性,能在青藏高原多重胁迫条件下广泛分布,被认为是危害草原畜牧业生产最为严重的毒草。利用青藏高原不同生境条件下6个居群的17个冰川棘豆样本进行了转录组测序,结果显示:1)通过RNA-seq共得到956921788条Raw reads,质控后得到950938126条Clean reads,Q20(%)均大于98%,优化组装得到301738个unigenes,组装过滤后得到540308400条Clean reads,其中有338985738条比对到组装转录本上。2)unigenes的GO富集结果显示,富集程度较大的有细胞形状调节、高尔基囊泡介导的转运、色素的生物合成过程、脱落酸激活信号通路、肽基丝氨酸磷酸化与肽基丝氨酸修饰。KEGG富集表明,大部分unigenes被注释到光合作用、类胡萝卜素的生物合成、MAPK信号转导、植物激素信号转导以及植物与病原菌互作等相关通路。这些基因可能有利于冰川棘豆适应青藏高原低温、强辐射等极端环境,初步探究结果为进一步探讨其适应性分子机制和毒草防控提供了基础依据。

冰川棘豆(Oxytropis glacialis)根系土壤细菌多样性特征

冰川棘豆是青藏高原高寒草原和荒漠草原主要伴生毒草之一,对青藏高原草地退化及畜牧业的发展产生严重影响。对4种不同生态环境中冰川棘豆根系土壤细菌的16S rRNA进行高通量测序及生物信息学分析,结合土壤的理化性质,分析了不同生态环境下冰川棘豆根系土壤细菌群落多样性及其与土壤理化因子的关系,探讨了根系土壤细菌对冰川棘豆在高寒生态系统中形成优势种可能的影响。结果表明,在不同生态环境下冰川棘豆根系土壤细菌多样性丰富,且受土壤pH和有机物影响最大,同时,能够保持稳定的核心菌群网络,对冰川棘豆在高寒生态系统中形成优势种具有促进作用。

基于Illumina MiSeq测序技术对冰川棘豆(Oxytropis glacialis)不同组织内生菌多样性的研究

植物内生菌(Endophyte)在宿主植物组织中的分布规律是内生菌对外界适应的重要机制。基于Illumina MiSeq测序技术,对适应青藏高原极端环境的主要疯草植物—冰川棘豆叶和根组织中的内生菌16S rRNA、ITS rDNA进行高通量测序和生物信息学分析,通过明晰内生菌在冰川棘豆组织中的菌群结构、功能以及环境之间的关系,探讨了组织间内生菌的分布特征对冰川棘豆适应极端环境的可能影响。分析结果表明,冰川棘豆组织间共有菌属丰度占菌属总丰度90%以上,不同组织间形成了保守性内生细菌和特异性内生真菌共存的群落结构特点,植物组织结构和环境的影响可能为推动内生菌选择合适的组织生态位定植提供动力,其中土壤含水量显著影响内生细菌(R^(2)=0.241,P=0.024)和内生真菌(R^(2)=0.223,P=0.031)的组间Beta多样性,土壤pH值显著影响内生真菌(R^(2)=0.571,P<0.001)Alpha多样性丰富度指数,而环境因素对组织间存在显著差异的内生菌功能和营养型解释并不显著。综合认为,保守性与差异性的内生菌菌群结构和功能为植物不同组织适应极端环境提供帮助,这有利于冰川棘豆的生存与扩散。

基于转录组测序探讨西藏麦地卡湿地5种植物对高海拔光照的适应机制

基于转录组测序技术对杉叶藻(Hippuris vulgaris L.)、云南黄芪(Astragalus yunnanensis Franch.)、甘肃马先蒿(Pedicularis kansuensis Maxim.)、马先蒿(P.ikomai Sasaki.)以及穗花马先蒿(P.spicata Pall.)5种麦地卡湿地常见植物的转录组数据进行分析,比较筛选影响麦地卡湿地植物光合作用的通路及基因,探讨高原植物在光合作用方面的适应性机制。结果显示,通过搜索GO和KEGG基因数据库,发现大多数基因被注释到细胞过程,且主要在代谢过程。在基因的GO富集分析结果中发现,较多基因富集在光系统Ⅰ、天线系统、光系统Ⅱ和光合作用;而KEGG富集分析结果表明,5种植物中大多数基因均显著富集在光合作用、光合作用-天线蛋白、卟啉和叶绿素代谢以及氧化磷酸化通路。推测麦地卡湿地植物可能通过卟啉和叶绿素代谢、氧化磷酸化等生物途径来抵御强光对自身照射的伤害,维持正常的生理活动。证明在高原极端环境条件影响下,麦地卡湿地生存的植物在光合作用中产生了适应性策略。

基于RNA-seq技术的青藏高原不同海拔水毛茛转录组测序及基因表达分析

以青藏高原不同海拔7个居群的水毛茛(Batrachium bungei(Steud.)L.Liou)为材料,对其进行转录组测序及基因表达分析,研究它们在极端环境下基因表达方面的适应性。结果显示,7个居群内样本间的基因表达具有较高的相似性。差异基因富集分析结果发现苯丙烷生物合成相关基因在5个差异组中均呈显著富集;此外类黄酮、类胡萝卜素、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的生物合成以及激素的信号转导、MAPK信号通路、植物与病原菌互作等相关基因大多被显著富集。与低海拔居群相比,参与类黄酮生物合成通路的相关基因(HHT1、HCT、F3′H、CHS、CYP73A、CCOAOMT5、CYP98A)在高海拔居群中均显著上调表达。研究结果表明水毛茛主要通过多途径的参与及关键基因的调控表达来适应青藏高原的高海拔环境。