转录组学解析紫花苜蓿雄性不育系花粉败育机制

为探索紫花苜蓿(Medicago sativa L.)雄性不育的分子机制,选取紫花苜蓿细胞质雄性不育系(MSJN1A)与保持系(MSJN1B)花蕾发育早期的花药进行细胞学观察,并采用高通量Illumine Hiseq2000测序平台,进行转录组测序,对测序结果注释、筛选与分析。结果表明:花粉败育始于四分体后期,于单核早期出现明显的不育现象;两系花药间共存在4284个差异表达基因(Differentially expressed genes,DEGs)(FDR<0.001,|log 2FC|>2);GO功能注释分析表明,DEGs涉及物质代谢、细胞过程、转运蛋白活性等功能;KEGG通路富集分析表明,DEGs涉及淀粉与蔗糖代谢、戊糖与葡萄糖醛酸相互转化、糖酵解/糖异生、苯丙烷生物合成等途径;转录因子分析表明,DEGs涉及bHLH,MYB,PHD等已知与花粉发育相关的转录因子家族。本研究通过对紫花苜蓿花药结构观察和转录组分析,为研究紫花苜蓿雄性不育成因机制提供参考。

基于自适应无迹卡尔曼滤波法的并联型电池系统SOC估计

荷电状态(SOC)是并联型电池系统安全运行和有效控制的关键状态参数之一。当电池系统噪声统计信息(如模型噪声和测量噪声)未知且时变,对于含多个不一致电池单体的并联型电池系统,其SOC的估计准确度往往受限。为此,首先介绍了一种基于模型参数校正器的并联型电池系统,以表征电池单体的不一致性。然后,提出了一种基于自适应无迹卡尔曼滤波法的并联型电池系统SOC估计算法,该算法是一种带噪声统计估计器的时变无迹卡尔曼滤波法。最后,通过与普通无迹卡尔曼滤波法和扩展卡尔曼滤波法的仿真及实验数据对比分析表明,所提出的SOC估计算法能有效、准确地进行并联型电池系统SOC估计。

重金属铜和铅胁迫对东方山羊豆幼苗生长及生理特性的影响

为研究土壤中Cu、Pb胁迫对东方山羊豆幼苗生长及生理特性的影响,本试验以东方山羊豆为材料,采用盆栽进行胁迫试验,研究5种浓度的Cu、Pb胁迫下东方山羊豆生长及生理特性指标的变化规律。结果表明:随着2种金属胁迫浓度和胁迫时间的增加,在胁迫第7天,胁迫浓度达480 mg·kg^(-1)时,东方山羊豆芽长、根长、叶鲜重、根鲜重总体呈上升趋势,但随着胁迫浓度增加和处理时间的延长,在Pb胁迫第15天,根长在处理浓度为600 mg·kg^(-1)时,与CK相比降低23.60%。而东方山羊豆的脯氨酸、过氧化物酶随着胁迫浓度的增加总体呈现不断上升的趋势。当Pb浓度小于480 mg·kg^(-1),随着Pb浓度的增加,植物体内丙二醛含量呈上升趋势,当处理浓度为600 mg·kg^(-1)时,东方山羊豆幼苗的丙二醛含量出现明显下降,而在Cu处理下,丙二醛含量呈上升的趋势。可溶性糖含量在Pb胁迫下,随着浓度的不断增加,呈先上升后下降的趋势,在Cu浓度低于480 mg·kg^(-1)时,东方山羊豆的可溶性糖含量均低于CK。可溶性蛋白含量则在Pb胁迫下呈先下降后上升的趋势,与CK相比,在处理浓度为600 mg·kg^(-1)时,可溶性蛋白含量增加78.35%。Cu胁迫浓度在240 mg·kg^(-1)时,植物的可溶性蛋白含量显著高于600 mg·kg^(-1)时,并在此时达到最大值,而随着胁迫浓度增加,可溶性蛋白含量呈下降趋势。综上表明,在重金属Cu和Pb的胁迫下,东方山羊豆表现出一定的耐受力和富集重金属铜和铅的能力。

不同处理对东方山羊豆硬实种子萌发的影响

东方山羊豆种皮透性差,硬实率较高,常规播种难以萌发,试验以东方山羊豆种子为材料,探讨物理方法与化学方法对其硬实及萌发特性的影响。结果表明,热水处理、磨破种皮、浓硫酸处理均可破除硬实。热水处理下效果最好的为始温85℃时,种子的发芽率、发芽势及硬实率分别为31.67%、27.67%和69%。磨破种皮处理效果最好,发芽率、发芽势均达90%以上。浓硫酸处理30 min时发芽率升高至59.33%,发芽势56.67%。高锰酸钾处理1~6 h对破除种子硬实效果不显著。

紫花苜蓿MsJMT基因的克隆及其与育性的关联分析

以实验室前期对紫花苜蓿(Medicago sativa L.)不育系BSA-Seq分析为背景,为探究茉莉酸类对其育性的影响,本试验采用PCR法,成功从紫花苜蓿基因组中克隆了一个全长1047bp,功能为控制茉莉酸O-甲基转移酶合成的基因,命名为MsJMT。分析表达模式后发现,该基因编码氨基酸348个,编码蛋白为不稳定非分泌亲水蛋白。亚细胞定位结果为核质表达。构建基因进化树后,验证其氨基酸序列与5种豆科植物相似度达99%以上。利用qPCR技术分析其对紫花苜蓿花苞育性的时空表达差异,结果显示不育系全时期表达量比保持系高且在Ⅲ时期两者差异极显著(P<0.01)。而茉莉酸含量测定结果则相反,为不育系全时期低于保持系,且保持系Ⅲ时期含量最高。利用外源茉莉酸甲酯喷施处理Ⅲ时期花苞,结果为在0.5mmol·L^(-1),1mmol·L^(-1)水平下花药提前开裂。研究结果表明MsJMT可能通过茉莉酸通路影响紫花苜蓿育性。

建模在半导体课程探究式教学中的应用

在高等教育中推行探究式教学改革是国家统筹推进世界一流大学和一流学科建设的内在要求。本文明确指出建模仿真的重要性、及其对探究式教学的意义。结合日常教学实例,阐述了建模在半导体类课程探究式教学的五个典型环节中发挥的重要作用、并总结归纳课堂教学效果。解析了器件建模课堂实现必经的三个阶段,同时涵盖每个阶段不同的建模教学方案设计基本思路、及有针对性采用的模拟软件。

人工智能在动力电池健康状态预估中的研究综述

目前先进的电动汽车开发和应用已成为实现“脱碳”的关键技术。准确的电池健康状态(State of health,SOH)预估可有效地表征动力电池性能,对电动汽车动力电池维护和寿命管理具有重要意义。近年来,以深度学习、强化学习和大数据技术等为代表的新一代人工智能技术在电动汽车电池状态预估的应用已成为研究热点。首先简要介绍人工智能技术、SOH的含义以及影响SOH主要因素,然后分别从电池单体与电池系统的角度对几种人工智能模型在SOH预估中的研究进行总结与讨论,最后结合大数据、云计算、区域链等新兴技术,对电池健康状态预估问题进行展望,为提升当前动力电池全生命周期管理能力提供一些思路。