空心莲子草SOD基因家族鉴定和表达模式分析

超氧化物歧化酶(SOD)是一类保守的抗氧化酶,在植物生长发育和胁迫应答响应过程中发挥重要作用。目前,尚缺乏对空心莲子草SOD家族成员的系统认识。本研究通过生物信息学对空心莲子草SOD基因家族进行了系统的鉴定及分析,并对其理化性质、保守基序、基因结构、系统发育进化关系、miRNA靶向关系和表达模式等进行了分析。结果表明,在空心莲子草中共鉴定到43个ApSOD,其中22个属于Cu/ZnSOD亚家族,21个属于Fe/MnSOD亚家族;蛋白质特征分析表明,36个ApSOD蛋白为亲水蛋白,37个ApSOD蛋白为稳定蛋白;亚细胞定位预测发现,大部分Cu/ZnSOD定位在叶绿体或细胞质,大多数Fe/MnSOD定位在线粒体。保守结构域分析发现,同亚家族中的成员具有相似的保守基序与基因结构。miRNA靶向关系预测发现,17个空心莲子草miRNA通过切割或翻译抑制作用靶向14个ApSODs。表达模式分析发现,ApSODs在不同环境条件和组织中表达水平相对稳定。利用RT-qPCR分析了6个ApSODs在除草剂处理下的表达模式,结果表明,在噁草酮和氯氟吡氧乙酸胁迫下,6个ApSODs在药后7 d内显著上调表达;在乙羧氟草醚胁迫下,4个ApSODs随着处理时间的延长表达量呈先上升后下降再回升的趋势;在草甘膦胁迫下,6个ApSODs在7 d时显著上调表达;在异丙隆胁迫下,4个ApSODs在1 d时均显著下调表达。说明在除草剂胁迫下ApSODs表现出不同的表达模式。本研究对空心莲子草ApSOD家族成员进行系统鉴定和特征分析,并初步揭示了6个基因在除草剂胁迫下的表达特征,为进一步研究ApSODs在响应除草剂胁迫中的生物学功能奠定了基础。

超声波和T6处理对原位自生Mg_2Si/Al复合材料微观组织与摩擦磨损性能的影响

采用超声波方法和T6处理制备了原位自生Mg_2Si/Al复合材料,研究了超声波和T6处理对该复合材料微观组织与摩擦磨损性能的影响。利用光学显微镜、荧光光谱分析仪和扫描电镜分析了该复合材料的化学成分和显微组织。并通过布氏硬度计和磨损试验机测试了该复合材料经T6处理后的硬度和超声波处理后的摩擦磨损性能。结果表明:超声波功率和时间分别为150 W和20 s时,复合材料的摩擦磨损性能最好;T6处理可有效改善Mg_2Si/Al基复合材料的凝固组织形貌和硬度。

含缺陷的弹塑性材料中构型体积力的研究

首次研究含缺陷弹塑性平板中的构型体积力的分布情况。首先在有限元分析的基础上计算得到各单元上的平均构型体积力。然后计算了在单轴拉伸作用下含中心裂纹、中心孔洞、双孔洞三种缺陷形式下弹塑性平板中的构型体积力;并分析了缺陷与塑性变形对构型体积力的影响。研究结果表明:构型体积力可以综合描述缺陷和塑性对材料非均质的影响,是一项灵敏的材料非均质指标;但是缺陷与塑性变形之间的干涉作用使得构型体积力最大值与应力集中程度最严重处不同。

含梯度渐变残余应力的弹性半无限体的广义Rayleigh波

研究含梯度残余应力的弹性半无限体的平面应变型表面波,即广义Rayleigh波。将该结构等效为含梯度初应力的弹性覆盖层和无初应力的弹性基底构成的半无限体结构。求得覆盖层中位移函数的幂级数解与均质基底位移函数的解析解,并代入边界条件,得到频散方程。针对拉、压残余应力,分别讨论了其随厚度方向均匀分布、线性变化和指数变化情况下广义Rayleigh波的一阶模态频散特性。数值结果表明:随着拉应力增大,广义Rayleigh波波速会增加,反之,压应力的增大会导致波速的降低;残余应力均匀分布时波速的改变量较大,线性变化次之;当残余应力按照指数函数变化时,梯度参数越趋近于零,其结果越趋近于线性变化情况,随着梯度参数的减小,波速改变量也随之减小。当使用广义Rayleigh波频散特性实现残余应力无损检测时,如果采用与实际梯度渐变残余应力不符的均匀残余应力模型将会低估表面残余应力。本文所得结论可为利用广义Rayleigh波实现梯度残余应力无损检测提供理论基础。

小麦过氧化氢酶基因家族的鉴定及其在逆境胁迫下的表达模式分析

植物过氧化氢酶(catalase)基因(CAT)在分解过氧化氢以及应对各种环境胁迫中发挥着重要作用。为了进一步了解过氧化氢酶基因家族成员的功能,利用生物信息学方法从普通六倍体小麦(Triticum aestivum L.)中鉴定到10个过氧化氢酶基因(TaCATs),对其系统发育关系、蛋白质特征、染色体分布、基因结构、顺式元件和转录组进行了初步分析。采用qRT-PCR技术分析了小麦CAT基因在激素类胁迫、干旱胁迫和盐胁迫等胁迫下的的表达模式,并采用马铃薯晚疫病致病疫霉(Phytophthora infestans)对瞬时过表达的TaCAT3和TaCAT4烟草叶片进行抗疫霉侵染能力分析。结果表明,激素类顺式元件中数量最多的是参与脱落酸反应的顺式元件,其中TaCAT4所包含的顺式作用元件中参与激素类反应的元件最多。转录组数据表明,在小麦的不同生长发育时期、生物胁迫和非生物胁迫中,TaCATs在生物胁迫下的表达水平要高于其他2类,其中TaCAT4在白粉菌和禾谷镰刀菌胁迫下的表达量均高于对照。qRT-PCR结果表明,TaCATs在激素类胁迫中的表达量最高,其次是PEG胁迫。其中TaCAT8在ABA胁迫下2 h的表达量为0 h的250倍以上,TaCAT6在PEG胁迫下72 h的表达量接近0 h的40倍。疫霉侵染结果表明,经过瞬时过表达的TaCAT3和TaCAT4的叶片病变面积明显小于对照组。这些结果表明外界胁迫可以提高小麦CAT基因的表达,通过减少过氧化氢的过度积累来减少逆境胁迫对植物造成的危害,从而提高植物的抗逆境胁迫能力,进一步充分证明了TaCATs在小麦抵御非生物和生物胁迫中起着重要作用。

浅谈当代大学生自主创业心理准备

虽然自主创业一次次被中国大众所关注，却未见未百花齐放，万马奔腾。西方发达国家大学生自主创业覆盖高，比如美国大学生创业的比重就高迭20％一23％。反观我国大学生创业的比重相对偏低，就一些分析数据来看，大学生创业的比重还不到1％。由此可见，中国大学生自主创业的潜力是很大的，其所产生的正面效应也是令人难以想象的。为此我们将从心理角度探讨大学生自主创业。

基于人工神经网络预测Ni-W合金镀层的硬度和耐腐蚀性能

目的预测Ni-W合金镀层的硬度和耐腐蚀性能,优化Ni-W合金镀层的电沉积工艺。方法在柠檬酸-硫酸盐溶液体系中直接沉积制备Ni-W合金镀层,并将实验所得镀层数据作为学习样品,利用BP神经网络对建立了Ni-W合金电沉积过程参数对镀层硬度和腐蚀电流密度之间的映射关系。结果低碳钢表面所沉积的Ni-W合金镀层表面均匀致密,与基体结合良好,能够有效地对基体起到保护作用。第二隐层的加入使得3-7-15-2四层网络达到网络收敛的训练次数（1 215 365次）远小于3-7-2三层网络的训练次数（239 950 000次）。四层网络预测所得镀层的硬度和腐蚀电流密度与实验值十分相近,其相对误差≤5.03%。结论 BP神经网络能够准确建立电沉积Ni-W合金镀层的工艺条件和目标性能之间的映射关系,在本文所用的沉积体系和参数范围内,Ni-W合金镀层的显微硬度在296~982HV之间,其硬度最大时所对应的电沉积工艺条件为：p H=7.2,电流密度8 A/dm2,WO42＋浓度为0.46 mol/L。Ni-W合金镀层的腐蚀电流密度在7.3~100μA/cm2范围内。镀层耐蚀性能最好时,即镀层腐蚀电流密度最小时的电沉积工艺条件为：p H=6.4,电流密度0.36 A/dm2,WO42＋浓度为0.34 mol/L。

两相材料界面裂纹的起裂方向及断裂参量研究

采用FRANC2D软件研究了两相材料含界面裂纹的断裂特性。通过在材料界面利用CASCA手动生成界面裂纹并在裂纹尖端附近设置1/4奇异等参元,得到了界面裂纹的复应力强度因子;数值模拟得到了界面裂纹的起裂方向,并分析了界面裂纹的破坏特征。计算结果表明:1/4奇异等参元很好地描述了裂纹尖端场的1/r(1/2)奇异性,FRANC2D软件能够模拟界面裂纹的扩展方向,可以得到界面裂纹尖端的应力场和复应力强度因子,为界面裂纹的断裂特性的进一步分析提供依据。

卷取温度对含钒管线钢组织和性能的影响研究

运用拉伸试验、低温冲击试验、光学显微镜和扫描电镜等测试方法,分析不同卷取温度下管线钢中钒含量的变化对管线钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着卷取温度的升高,显微组织显著变化。在650℃进行卷取,组织以多边形铁素体和珠光体为主,析出物数量少;卷取温度降低至550℃时,显微组织由细小的多边形铁素体和少量的针状铁素体组成,在铁素体晶界处有大量析出物,珠光体数量减少甚至消失;强度随着卷取温度的降低而升高,低温冲击韧性下降。

Cu-9.8Ni-2.2Sn合金加工工艺与组织性能研究

运用拉伸试验、扫描电镜(SEM)和XRD等测试方法,研究了加工工艺对Cu-9.8Ni-2.2Sn合金组织和性能的影响。结果表明:铁模铸造的铸坯成分偏析严重,经650℃保温10 h均匀化处理后组织更为均匀。试验范围内最优加工工艺为热轧加热温度850℃,经950℃固溶后冷变形70%的该合金在480℃时效2 h性能较好。精轧后该铜镍锡合金强度达732 MPa、伸长率23%、导电率11.7%IACS。

含Nb-Ti-Al的X100管线钢碳氮化物析出研究

基于双亚点阵模型,建立X100管线钢(Nbx,Ti1-x)(CyN1-y)-AlN复合析出热力学模型。热力学模型计算结果表明,1 450～1 100K时,Nb析出量显著增大;1 800～1 400K时,Ti析出速度加快,AlN的析出温度为1 450K左右。TEM观察及EDS分析结果显示,1 173K时,有大量细小(Nb,Ti)(C,N)的析出物产生,Nb与Ti的原子比大于4;1 373K时,Nb与Ti的原子比接近1;1 523K时,以较大长条形、方形析出物为主,Nb与Ti的原子比小于0.43。热力学模型计算结果与JMatpro软件计算结果及EDS统计结果有较好的一致性。

高校学生专业素质拓展教育新方法探析

本文从大学生专业素质教育存在的问题出发,分析了当前高校专业素质教育的形势,阐述了专业素质拓展教育的内涵和形式,论述了其在高校人才培养过程中的积极作用,提出了一种新的人才培养方式。

定积分在坝体填筑计量中的应用

在新疆风城高库粘土心墙坝填筑施工中 ,因坝的横断面内各区填筑材料不同 ,沿坝轴线的纵断面填筑基面的高程变化很大 ,致使填筑计量工作非常繁琐 ,工作量大。为节省劳力 ,提高填筑计量工作效率 ,根据定积分原理及牛顿 -莱布尼兹公式导出了填筑方量的计算公式 ,并利用CASIOfx -4 5 0 0 0P计算器的编程功能进行程序化运算 。

喜旱莲子草AP2/ERF基因家族的鉴定及其在除草剂胁迫下的表达模式

【背景】喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)是一种极难防除的恶性入侵杂草,给我国生态环境造成了严重危害。AP2/ERF(APETALA2/ethylene responsive factor)家族是植物中最大的转录因子家族之一,不仅参与植物体内多种信号网络的调控,还在植物响应除草剂胁迫中发挥重要作用。【目的】系统分析喜旱莲子草ApAP2/ERF家族成员的基本特征,揭示其在除草剂胁迫下的表达模式,明确ApAP2/ERF潜在的生物功能,挖掘抗除草剂的潜在靶标基因,为精准、合理地选择除草剂提供依据。【方法】利用本地BLASTp从喜旱莲子草基因组数据库中对AP2/ERF家族成员进行鉴定,运用MEME、ExPASyServer10、Plant-mPLoc、SWISS-MODEL、NCBI SRA数据库和psRNA Target在线网站获取保守基序(Motif)、蛋白理化性质、亚细胞定位、三级结构、转录组、靶向miRNA信息。通过GFF3基因组注释文件获取基因结构信息。利用MEGA 11、TBtools和R语言绘制系统发育树、表达模式热图和miRNA靶向关系图等。采用RT-qPCR法分析ApAP2/ERF家族成员在5种除草剂和不同时间点(0—7 d)处理下的表达模式。【结果】从喜旱莲子草中共鉴定出96个ApERF、9个ApAP2和4个ApRAV,并根据其在基因组中的位置分别命名为ApERF1—ApERF96、ApAP2-1—ApAP2-9和ApRAV1—ApRAV4。鉴定到的ApAP2/ERF均为亲水蛋白,位于细胞核和细胞质中;ApAP2/ERF表达模式受地理条件、水分条件和低钾胁迫的调控。41%草甘膦处理中,ApERF7/74/94在3—7 d内被高度诱导;50%异丙隆处理中,6个ApERF均在特定的时间被高度诱导;10%乙羧氟草醚处理中,ApERF7/13/49/94表达量呈现先升高后下降再上升的趋势;20%氯氟吡氧乙酸处理中,ApERF7/13/49/54/94在0.5 d时被高度诱导;13%噁草酮处理中,ApERF13/49/54/74在短时间内显著下调表达。【结论】鉴定出109个喜旱莲子草AP2/ERF家族成员,位于同一亚组的成员具有相似的motif。ApAP2/ERF的表达受到地理条件、水分条件和低钾胁迫的调控,同时也受除草剂的诱导,推测其通过影响乙烯信号通路以响应除草剂胁迫。

面向稀土领域的现代产业学院人才培养模式研究

江西理工大学以服务稀土产业高质量发展为使命,依托稀土产业链构建课程体系,打破专业壁垒,强化红色基因传承,充分发挥校政企协同育人功能;依托中国稀土集团、中科院赣江创新研究院等高水平实践教学平台,引企研入教,创新了人才培养模式,为地方高校新工科建设提供参考。

宝鸡峡灌区塬上总干渠改造浅析

本文结合宝鸡峡灌区总干渠的基本条件和现状,分析了灌区总干渠目前的主要问题,并结合灌区实际,提出了改造的总体方案和设计,同时结合作者经验,对后面施工中的要点进行了提炼,以期为同类工程提供参考。

基于流固耦合的载瘤血管内血液流动及血管损伤分析

目的研究两种常见血管瘤内的血液流动及其对血管壁力学性能的影响,以期提高动脉瘤的诊治水平、改善患者的预后。方法应用流固耦合方法对两种常见动脉瘤载瘤血管与血液之间的相互作用进行基于有限元计算的研究。主要分析瘤内血液流速、瘤壁变形、载瘤血管的应力分布和破坏形式。结果两种瘤内血液流速都很低而且流动平稳,使得瘤内可以形成较好的沉积和附着条件。瘤与血管下游的交界处是破坏的危险位置,梭形动脉瘤会在该处外壁发生剪切破坏,而囊形动脉瘤会在该处内壁发生拉伸破坏。在相同的血液流动作用下,囊形动脉瘤的载瘤血管会出现更大的应力,故更容易发生破坏,而且拉伸破坏会导致更严重的后果。结论动脉瘤与血管结合处易发生破坏;囊形动脉瘤危险性高、危害大。

空心莲子草ApCAT基因家族鉴定和表达模式

过氧化氢酶(CAT)是可清除生物体内多余的过氧化氢(H_(2)O_(2))并将其还原成水和氧气的氧化还原酶,在植物响应胁迫的过程中发挥多种功能,保护植物细胞免受活性氧毒害。目前,尚缺乏对空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)CAT基因家族成员的系统研究。本研究通过生物信息学分析,从空心莲子草中鉴定到20个ApCAT基因,根据系统发育关系将其依次命名为ApCAT1至ApCAT20。特征分析表明,所有ApCATs均为亲水性蛋白。亚细胞定位预测发现,所有ApCATs均预测定位于过氧化物酶体,个别ApCATs也预测有定位线粒体、叶绿体和细胞核的可能。表达模式分析表明,ApCAT成员受纬度、海拔、温度、光照、水分条件等的影响较小,表达水平相对稳定。除草剂药效测试发现,20%氯氟吡氧乙酸和13%噁草酮的防治效果最好;结合定量PCR分析发现,ApCAT家族成员在空心莲子草响应除草剂处理过程中显著差异表达,参与对除草剂胁迫的应答过程。本研究系统分析了ApCATs家族成员的基本特征和表达模式,揭示了其除草剂诱导表达特征,为进一步研究ApCATs在空心莲子草响应除草剂胁迫中的生物学功能奠定了基础。

小麦水通道蛋白基因家族的全基因组鉴定及其在盐和干旱胁迫响应中的作用

水通道蛋白(AQPs)的功能是选择性地控制水和其他小分子通过细胞膜的流动,它们在植物的许多生理过程中都是至关重要的,包括非生物胁迫反应。小麦(Triticum aestivum L.)是全球重要的粮食作物,但干旱和盐胁迫是小麦生长和产量形成的重要影响因素。共鉴定得到了127个非冗余的小麦水通道蛋白基因和4个可变剪接体。对TaAQP基因进行了RNA-seq分析,揭示了小麦AQP基因的特异性表达模式。其中,TaTIPs和TaPIPs的表达高于TaNIPs和TaSIPs。qRT-PCR分析表明,小麦在干旱和盐胁迫条件下,TaNIP4;03_3D,TaTIP2;02b_7B,TaSIP2;02_4A,TaNIP3;03_6D和TaNIP2;04a_7D等AQPs受到显著诱导并且有高表达量,表明它们参与了胁迫响应。这些结果为进一步探索TaAQPs基因在植物应对干旱胁迫和盐胁迫中的作用提供了新的思路。

含缺陷压力容器的概率失效分析研究进展

不确定性因素的统计模型和失效概率的计算方法是解决含缺陷压力容器概率断裂力学分析的重要环节。本文对以概率断裂力学理论为基础的各种不同工况下含缺陷压力容器失效分析和安全可靠性评定的研究现状进行了综述,总结了材料强度、断裂韧性、温度、缺陷尺寸及检出率等不确定性因素的常用分布特征,归纳了常用压力容器失效概率的计算方法,并进一步分析了失效概率的三种计算方法——直接解析积分法、近似法和数值模拟法的特征。本文不但提供了解决该领域内工程问题最新的方法,而且指出了目前面临的理论挑战。