马铃薯转录组数据中的病毒序列挖掘

转录组测序数据中包含寄主所感染的病毒序列信息。为分析和验证马铃薯转录组数据中存在的病毒序列,试验收集了关于马铃薯块茎发育、抗病、抗逆等研究的9个马铃薯转录组测序数据样本,过滤掉来源于马铃薯转录本的读段,组装并与病毒数据库进行本地比对,获得样本中相关病毒序列的种类和数量信息。病毒来源的读段在各样本中普遍存在,占总读段的0.12%~20.24%。这些读段组装得到10种植物病毒,包括9种RNA病毒和1种DNA病毒。其中来源于马铃薯S病毒(Potato virus S,PVS)的序列最多,组装得到28条近全长序列。进一步系统进化分析表明,这些样品中同时存在PVSA和PVSO两种株系类型。此外,通过RT-PCR对转录组数据原始样本中的马铃薯H病毒(Potato virus H,PVH)、马铃薯卷叶病毒(Potato leafroll virus,PLRV)、马铃薯M病毒(Potato virus M,PVM)、PVS、马铃薯X病毒(Potato virus X,PVX)和马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)6种病毒进行检测,结果显示RT-PCR验证结果与测序数据组装结果基本一致。该研究为马铃薯病毒多样性和进化分析提供一种高通量测序的方法。

煤炭低温氧化自燃过程指标气体影响因素关联分析

对煤炭自燃指标气体问题展开了进一步的研究.经对比实验,分别找出当实验初始温度、程序升温速率、干空气流量、煤样粒度和煤样量等实验条件发生变化时,对煤自燃程序升温实验中气体产生规律造成的影响.并运用邓氏关联度分析法及斜率关联度分析法对实验数据进行定量分析,从CO的角度分析,初始温度的设定对CO气体产生规律的影响最大;从C2H4的角度分析,程序升温速率对C2H4产生规律的影响最大,煤样质量对其的影响次之.综合考虑,针对低温矿井煤矿的煤自燃程序升温实验,初始温度是影响气体产生规律的关键因素,煤样质量和程序升温速率次之.

延长马铃薯种质资源低温保存条件的探究

试管苗离体保存是马铃薯目前应用最广泛的种质资源保存方法,探究延长试管苗继代周期的保存条件可以有效减少风险并降低保存成本。从实验室种质资源库中挑选了6个不同基因型的马铃薯材料,以植株状态、株高和存活率作为指标,探究不同预生根处理、保存温度、培养基蔗糖浓度和继代方式对马铃薯试管苗保存的影响,以探索广泛适用于马铃薯试管苗长期低温保存的条件。不进行预生根处理的试管苗在低温保存的第60d几乎不生长,随后死亡,说明预生根处理是试管苗低温保存的必要条件。4℃条件下试管苗的生长比7℃更缓慢,在第90d时的株高明显更小,4个材料的试管苗存活率仅为53.75%,而7℃条件下存活率为100%,说明7℃更适于不同基因型马铃薯种质资源的低温保存。8%蔗糖浓度培养基中的试管苗在第90d时的株高明显低于4%蔗糖浓度,存活率统计显示4%蔗糖浓度培养基中的试管苗在7℃保存第270d时全部死亡,8%蔗糖浓度培养基中的试管苗存活率达到61.25%,表明8%蔗糖浓度能明显延长马铃薯试管苗的低温保存时间。由此可见,可以采用8%蔗糖浓度培养基和7℃环境温度用于大部分马铃薯株系的长期低温保存。此外,探究了一种试管苗-组培盒苗交替继代培养的方法,能有效改善长势弱的种质资源的保存,将这些材料在低温保存第90 d的存活率从直接继代试管苗22.50%提高到试管苗-组培盒苗交替继代95.00%。此研究对优化马铃薯种质资源的长期保存条件具有重要的指导作用。

武汉地区马铃薯Y病毒株系的类型

马铃薯Y病毒(PVY)是严重危害我国马铃薯生产的主要病毒之一。本研究通过RT-PCR的方法,对依据症状采集的124份马铃薯叶片样品进行了病毒检测,并对其中PVY阳性样品进行了株系类型分析。结果显示,在93份PVY阳性样品中,PVYN/NTN/N??O类型株系占60.2%,而PVYO普通株系占20.4%,还有18个样品(19.4%)显示受到两种类型PVY的混合侵染。进一步分析表明,在PVYN/NTN/N??O类型株系中,PVYNTN、PVYN??O和PVYN三种株系分别占83.8%、12.2%和4.0%;而PVYO普通株系中,PVYO-FL和PVYO-RB两种变异型各占70.3%和29.7%。本研究结果显示,PVYNTN和PVYO-FL是检测样品中主要的PVY株系,该结果为指导马铃薯PVY的防治提供一定的依据。

无人机和智能小车空地协同自主搜救设备研究

本项目以当前较为成熟稳定的无人机飞行平台作为基础,创新性的增加了能够投放、回收的智能搜救小车。其中,智能搜救小车的车身结构是针对复杂地形而开发,结合四轮独立驱动、轮臂高低可调的设计,可以很好的主动去适应各类复杂地形。并且在小车的车身平台上,还增加了能够执行一定任务的遥控机械臂,可以用于清除障碍、传递物资等精细操作,适用于各类型搜救、排爆等危险作业环境。无人机则可以在投放小车后,通过机身挂载各类功能的使用模块,在空中负责如照明、大面积搜查等工作,辅助地面单位完成相应任务。

安家岭井工一矿综放工作面综合灭火技术应用

安家岭井工一矿9004综放工作面由于受矿联公司安家岭端帮矿4#煤采空区自燃火区影响,当9004工作面推进到73 m时,在第127～132号支架后尾出现烟雾,顶板出现高温区域,回风隅角及回风流中一氧化碳气体明显增加,严重影响了正常生产。为保障安全生产,研究决定采取均压、注氮、打钻注三相泡沫等综合灭火措施,同时加快推进速度。通过治理,一氧化碳气体浓度显著降低,回采工作面安全推过火区。

基于CFD非定常模拟分析掘进面粉尘运移规律研究

建立了压入式通风条件下掘进面全尺寸巷道模型,采用非定常离散相模型解算,得到了从掘进开始后0～5min的粉尘浓度分布图像,并生成了连续动画。模拟结果显示,在掘进机附近,粉尘主要从回风一侧向后扩散,在掘进巷道25～30m处,粉尘开始由回风侧向整个巷道扩散,沿巷道方向运移速度衰减很快,并且可以看出在掘进巷道前部存在2个涡流区域,使得粉尘从后方流经司机位置,可以考虑在司机位置后方及右侧面增设粉尘阻挡或捕获设施,以减少流经该处的粉尘量。

茄科作物基因组内源病毒元件的分析鉴定

利用6个茄科物种的35个公开基因组数据进行了茄科基因组内源性病毒元件(endogenous viralelement,EVE)的挖掘。结果发现,主要来源于花椰菜花叶病毒科(Caulimoviridae)等共17种疑似的植物EVE。其中,烟草脉明病毒(tobacco vein clearing virus,TVCV)序列以大片段的形式普遍存于几乎所有收集的茄科植物基因组中,含量大约在0.01%~0.32%,片段平均长度范围为500~2300 bp,序列数量范围为200~5000条。以马铃薯DM1-3基因组为例分析这些TVCV内源序列的分布和组成,发现内源性TVCV序列在马铃薯DM 1-3的12条染色体上分散排布,平均每条染色体上有57条序列;这些内源病毒序列与TVCV基因组比对,虽然它们无法覆盖TVCV完整基因组序列,但是能够覆盖完整的编码区。进一步通过RT-PCR和原位杂交定位,验证了TVCV在马铃薯材料中的存在和分布。

木瓜煤矿9号煤层采空区遗煤自燃监控技术应用研究

木瓜煤矿现阶段开采的9号煤层为易燃煤层,为防止9号煤层采空区遗煤自然发火,采用程序升温氧化实验,对不同温度条件下各种气体的产生情况进行分析研究,最终确定木瓜煤矿9号煤层采空区自然发火的标志性气体为CO、C2H4、C2H2,并且建立完整的采空区遗煤自燃监测预报体系,通过合理的组织及管理措施,实现了木瓜煤矿9号煤层的安全生产。

利用CRISPR/Cas13a编辑技术获得马铃薯抗PVX植株

为探究利用CRISPR/Cas13a系统获得抗马铃薯X病毒(potato virus X,PVX)马铃薯的可行性,通过设计靶向PVX中TGBp1基因的小向导RNA(small guide RNA,sgRNA),构建CRISPR/Cas13a基因编辑载体,以马铃薯栽培种Désirée为受体材料进行稳定遗传转化,并通过机械摩擦接种法鉴定转基因植株对PVX的抗性。结果显示,成功构建了靶向PVX的PVX-Cas13a载体,并获得了表达Cas13a的转基因马铃薯植株,对其中3个高表达Cas13a的株系进行PVX抗性鉴定,发现在接种PVX 10~20 d后,转基因植株系统叶上无明显发病症状,且PVX积累量均显著低于未接种PVX对照。表明靶向PVX的CRISPR/Cas13a系统能够有效抑制该病毒的积累,这为马铃薯抗PVX育种提供了一条有效策略。