玉米大斑病菌效应因子StSse19基因的克隆、表达模式分析及在原核系统中的表达

玉米大斑病是由玉米大斑病菌引起的玉米叶部真菌性病害。本课题组前期通过对病菌侵染玉米的转录组分析发现,效应因子StSse19为重要的致病因子,但对其结构及功能尚不清晰。本研究以野生型菌株01-23的cDNA为模版,克隆StSse19并对其结构进行生物信息学预测;结合对病菌侵染玉米的RNA-Seq数据分析明确该基因的表达模式,进而利用qRT-PCR技术证实其表达模式;构建StSse19的融合表达载体pET28a-StSse19,在大肠杆菌BL21(DE3)中以IPTG诱导表达该目的基因,通过SDS-PAGE技术检测其表达情况。结果表明,StSse19的CDS序列由330个核苷酸组成,编码109个氨基酸残基,序列比对发现该蛋白无同源蛋白,表明其为大斑病菌的特异效应蛋白;对StSse19的表达模式分析发现,该基因在侵染玉米24 h的表达量显著提高,72 h表达量下降,推测该基因参与病菌的侵染过程;将StSse19在原核系统中进行表达,SDS-PAGE分析结果显示,该蛋白大小为28 kD,用Ni柱层析法结合Western blot检测显示获得了纯化的目的蛋白。该研究明确了StSse19基因的结构特征及表达模式、获得了StSse19在原核体系中的表达蛋白,为深入揭示其功能及作用机制奠定了基础。

基于高斯似然的精准水声信道估计

针对时变水声信道的多途干扰问题,提出基于高斯似然(Gaussian likelihood,GL)的精准水声信道估计算法。GL算法将相邻信道短块的高斯概率密度函数相乘,乘积仍然服从高斯分布,且方差变小,从而进一步提高信道估计的准确性;采用叠加训练(superimposed training,ST)方案,将训练序列和符号序列线性叠加,使训练序列持续传输,实现对信道的实时跟踪。将ST方案、GL算法和Turbo均衡以迭代的方式相结合,估计出的符号序列作为虚拟训练序列,进一步提高时变水声信道的估计和跟踪性能。通过多次迭代计算,实现时变水声信道的精准估计和实时跟踪。最后,通过计算机仿真以及胶州湾收发节点水平距离500 m和5.5 km的海上运动实装试验,验证了所提算法的有效性。

数字化医疗场景下基于等待的信息设计研究

医疗场景中等待行为的普遍性、时间的不确定性,是影响患者就医体验的重要因素,数字化医疗服务体系的快速发展,为提供更加即时、高效和个性化的医疗信息服务、提升用户就医等待体验带来了可能性。目的以数字化、信息化医疗服务为技术背景,基于用户等待过程中的信息获取需求,探讨等待服务环节的信息结构要素,以支持患者建立明确的等待预期、改善等待体验,为相关信息设计提供参考。方法根据认知心理学的时间知觉理论,结合医疗候诊场景下的排队特点,将建立明确等待期望转化为时间定位问题,提出基于等待的信息构成要素模型,并通过不同就医阶段场景对不同要素组合的形式有效性和用户满意度进行验证。结果提出基于等待的信息构成模型由时序信息、时距信息、时点信息、时变信息四类信息要素组成,并提出完整的四要素组合设计方案能够同时满足用户不同场景下预判等待时间的信息需求,验证了四要素信息模型的有效性。结论基于医疗等待场景的信息设计要素模型及其组合方案设计研究,能够支持用户建立明确的等待时间预期,并能为其他等待相关场景下的信息设计提供参考框架。

墨江哈尼族自治县生态环境质量时空变化及影响因子

调查区域生态环境质量时空变化有助于对生态环境的保护和改善提供指导和进行协调。基于2005—2020年Landsat遥感数据,运用遥感生态指数(RSEI)和地理探测器模型,探究墨江哈尼族自治县生态环境质量时空变化及影响因子。结果表明:(1)研究区2005—2020年遥感生态指数均值分别为0.5689、0.5824、0.5866、0.5985,呈现出逐年增长的趋势;(2)2020年研究区生境质量等级为优和良的面积超过一半,但流域生态环境治理仍需进一步改进;(3)研究区生态环境质量变化受多因子相互作用影响,干度因子与热度因子对生态环境质量空间分布的解释力最大。

基于Speex信构分离和置信传播的运动水声通信

针对水声语音信号受快变信道影响引起的传输可靠性差的问题,提出基于Speex信构分离和置信传播的运动水声通信技术,该技术由语音信号处理和数字通信两部分构成。在语音信号处理部分,基于Speex算法,将整帧分成多个子帧,利用合成分析技术对子帧进行编码,并将语音信号的结构信息与内容信息进行分离,只传输语音内容信息,使得语音信息的压缩比由7.60提升至8.42,提高了传输效率;利用接收参数计算激励信号,并通过合成滤波器重构语音信号。在数字通信部分,基于叠加训练(ST)方案,提高对时变水声信道的跟踪能力;基于置信传播,采用双向信道估计(BCE)算法,实现对每个短块的精准信道估计。将Speex算法、ST方案、BCE算法和Turbo均衡相结合,构建水声语音通信系统,提高水声语音信号传输的可靠性。通过仿真和海上试验验证了该技术的有效性。

赣北石门寺钨矿找矿预测地质模型

基于勘查区找矿预测理论与方法,对赣北石门寺超大型钨矿的钨多金属成矿作用进行了系统总结。细脉浸染型矿体的成矿地质体为燕山期斑状黑云母花岗岩,石英大脉型和热液隐爆角砾岩型矿体的成矿地质体为花岗斑岩。成矿构造为近EW向和NW向断裂构造。成矿结构面明确为斑状黑云母花岗岩与花岗闪长岩接触界面,其与似伟晶岩壳的分布大体一致,控制了大规模浸染状矿化的分布;花岗斑岩及隐爆角砾岩边部的成矿结构面则控制了大规模隐爆角砾岩型矿体。成矿作用蚀变特征标志为云英岩化、硅化、钾长石化、白云母化,其中云英岩化与钨矿化关系最密切。以上述认识为基础,建立了石门寺钨矿床的“三位一体”成矿预测地质模型,为指导花岗闪长岩大面积出露地区的找矿勘查工作提供了理论支撑。

刁口河生态补水对浅表土壤典型物化指标的影响研究

2011—2023年,持续14年的生态补水,极大地改善了刁口河流路湿地生态环境。为科学判定生态补水对刁口河流路湿地特别是浅表土壤的改善效果,课题组在山东黄河三角洲国家级自然保护区一千二监测站内布设了监测断面,按频次对土壤典型物化指标(全盐量、碱解氮、速效钾、有效磷)进行了原型监测,结合气象资料,确定生态补水最大在0.8km内对刁口河流路湿地浅表土壤物化指标有良性影响,改善了生态环境,典型物化指标的变幅高低基本表现出离河距离越近变幅越大、离河距离越远变幅越小的规律。

刁口河湿地地下水位动态特征及其对生态补水的响应

补给地下水是修复生态环境的重要措施。为有效评价生态补水对刁口河备用流路湿地生态环境的改善作用,本研究沿刁口河故道布设12口地下水监测井,通过采集分析地下水位数据,分析了其空间分布特征及其对生态补水的响应规律。结果表明,刁口河湿地地下水位在生态补水前主要受降雨和蒸发作用影响,生态补水期地下水位受河道补水侧流影响较大,补水后0~5d内沿河道1km范围内的地下水位发生明显抬升,抬升过程具有先后性和延迟现象,补水期后地下水位开始缓慢下降。该研究可为刁口河生态补水方案的优化提供参考。

基于心智模型的数字打车产品适老化设计

针对老年人群在信息科技产品使用中面临的数字鸿沟问题,以数字打车产品为例,提出运用心智模型理论和方法指导,开展基于老年人心智的产品适老化设计研究。(1)收集老年人使用数字产品打车出行时的心智信息,对语音数据关键词文本进行信息编码,获得链接节点表格和过程链路图,并借助系统聚类分析方法产出心智节点聚类网络,提取出老年人在使用数字打车产品过程中存在的心智差异和缺口;(2)运用亲和图法构建老年人使用数字产品打车出行全流程心智空间,通过产品信息架构和功能流程设计填补各阶段心智空间缺口,整合交互流程,形成基于老年人心智的产品原型方案;(3)通过可用性任务测试和可用性度量评价对产品方案的适老可用性进行评估。研究指出,数字打车产品适老化设计的实质是填补老年人既有心智经验与产品使用需求能力之间的差距、引导老年人跨越数字鸿沟的过程。

基于共享理念的中小学校园边界空间设计策略研究——以深圳、上海地区为例

在当代教育理念变革的背景下,学校与社区的开放共享将成为未来发展的趋势。在此过程中,校园边界既充当安全防控的围护设施,也在一定程度上决定了教育资源共享的方式和程度。该文以学校与社区接壤的边界空间为研究对象,通过梳理学校面向社区共享后与边界产生的矛盾,总结了深圳、上海地区部分学校边界的设计对策。根据学校的开放程度,从校外、校内两个层面探讨校园边界的优化设计策略,以期对面向社区开放的中小学校的边界设计提供参考和借鉴。

玉米大斑病菌丝氨酸蛋白酶基因StSp8的克隆、原核表达及其表达模式分析

为了探究玉米大斑病菌丝氨酸蛋白酶基因StSp8的结构特征及其功能,本研究以玉米大斑病菌野生型菌株01-23的cDNA为模版,克隆该基因CDS序列并进行生物信息学分析;构建原核表达载体pET30a-StSp8,在大肠杆菌BL21(DE3)中以IPTG诱导表达目的基因,通过SDS-PAGE技术检测目的蛋白的表达情况;利用qRT-PCR技术检测StSp8基因在不同发育时期和侵染时期的表达量变化。结果表明,丝氨酸蛋白酶StSp8的CDS序列由1602个核苷酸组成,编码533个氨基酸;其编码蛋白包含信号肽结构域、Inhibitor-I9结构域和Peptidase-S8结构域;SDS-PAGE结果显示该蛋白大小为57.18 kD;表达模式分析发现,该基因在病菌发育的菌丝、分生孢子、芽管、附着胞和侵入钉5个典型的发育时期均有表达,其中芽管时期表达量显著升高;StSp8基因在侵染玉米24 h的表达量最高,72 h表达量下降。该研究不仅明确了StSp8基因的结构特征及在病菌生长发育及侵染寄主过程中的表达模式,也为深入揭示其功能奠定了基础。

玉米OPR基因家族的泛基因组鉴定与表达模式分析

12-氧-植物二烯酸还原酶(OPR)为黄素单核苷酸(FMN)依赖的氧化还原酶,是合成茉莉酸的关键酶,其对植物生长发育及防御调控具有重要作用。为研究OPR基因在玉米中的抗病作用,利用生物信息学方法,在31个玉米不同自交系中对OPR家族成员进行鉴定,并分析受玉米大斑病菌侵染后的表达规律。结果表明,在玉米B73品系中鉴定出了8个OPR基因,这些基因不均匀地分布于7条染色体上,且其表达蛋白富含酸性氨基酸。进一步分析发现,玉米OPR家族只有1种结构域Oxidored_FMN,并且所有成员均包含已鉴定的10个蛋白质保守基序。利用MEGA软件对玉米、小麦、水稻和拟南芥的OPR家族成员进行系统发育关系分析,发现这些植物OPR基因家族进化关系具有明显差异,其中玉米和水稻的进化关系最为接近。运用OrthoFinder软件对其同源组分析发现,玉米OPR基因家族具有高度保守性,所有OPR基因均为核心基因,但其功能略有差别。进一步利用河北省植物生理与分子病理学重点实验室前期的RNA-seq数据,对玉米B73品系OPR基因响应大斑病菌侵染的表达模式进行分析,并通过qRT-PCR对基因表达模式进行验证,发现这些基因在病菌侵染玉米过程中呈现3种不同的表达模式。本研究系统的鉴定了玉米泛基因组OPR家族基因,以及确定了其在应对玉米大斑病菌侵染后的表达模式。

玉米大斑病菌转录因子基因StbZIP9的克隆、表达分析及其下游靶基因的筛选

碱性亮氨酸拉链(bZIP)转录因子蛋白是一类在动植物及微生物中结构和功能均具有保守性的转录调控因子,为明确bZIP类转录因子在植物病原真菌中的功能及作用机制,进一步确定其与病菌生长发育及致病性的关系,以玉米大斑病菌01-23为材料克隆得到了StbZIP9基因(GenBank No.XM_008032179.1),StbZIP9是bZIP转录因子家族成员之一,对该基因结构及蛋白质特征分析结果显示,该基因全长788 bp,开放阅读框为726 bp,编码241个氨基酸,其编码蛋白包含一个在真菌中高度保守的同源结构域BRLZ;对该基因在病菌生长发育及侵染宿主过程的RNA-seq数据进行分析,发现与菌丝时期相比StbZIP9在附着胞和芽管时期表达量升高2~4倍,在侵染玉米叶片24,72 h后基因表达从无到有且持续升高,表明StbZIP9与附着胞发育和芽管形成相关联并在病菌侵染宿主细胞过程中发挥重要作用;进一步利用生物信息学技术预测其结合保守基序及调控的靶基因,结合基序为NNTWACGTNN,包含bZIP类转录因子识别核心序列ACGT,并根据该序列预测StbZIP9下游靶基因,结合RNA-seq数据进行表达模式分析得到4个下游靶基因(JGI数据库中蛋白ID分别为:132893、163024、162798、40466),功能注释表明,其参与细胞壁组分聚合和运输、侵染宿主、孢子休眠等多种生物过程。为进一步阐明其在参与调控病菌侵染寄主的分子机制提供依据。

藏东贡觉—白玉地区金沙江构造混杂岩带物质组成的厘定

金沙江构造混杂岩带保存了大量与古特提斯洋的形成与扩张、洋-陆俯冲、洋盆闭合和陆-陆碰撞等地质过程相关的变形、变质和岩浆作用的重要信息,是研究碰撞造山作用和板块构造的重要视窗。本文主要基于对藏东贡觉—白玉地区开展的1∶5万区域地质调查工作,结合室内薄片鉴定、岩石地球化学分析和年代学测试等结果,对金沙江构造混杂岩带的物质组成和构造变形特征进行了精细厘定。藏东贡觉—白玉地区金沙江构造混杂岩带主要由一系列规模不等、岩性不一和变形程度不同的构造岩块及强变形的基质组成;各岩块之间由诸多近平行于构造带走向的韧性-脆韧性断层呈网结状连接,表现出局部有序、整体无序的构造混杂岩特征。构造岩块主要包括:超基性岩-基性岩、大理岩、大理岩+变质基性岩、榴闪岩或榴辉岩、变质硅-灰-泥质岩等。基质物质主要包括含石榴子石片岩和不含石榴子石片岩两类。岩石地球化学分析数据揭示出基性岩岩块原岩具有富集型洋中脊或正常型洋中脊基性岩(E-MORB、N-MORB)的特征;洋岛-海山岩块中的变质基性火山岩具有洋岛玄武岩特征(OIB);榴辉岩的原岩具有洋岛型玄武岩(OIB)或正常型洋中脊玄武岩(N-MORB)特征。结合前人研究成果,可以精细划分出金沙江古特提斯构造带经历了裂(陷)谷盆地(D)、洋盆扩张(C_(1)—P_(1))、洋壳俯冲消减(P_(2)—P_(3))和弧陆碰撞造山(T_(1)—T_(2))、上叠火山裂谷盆地阶段(T_(2)^(2)—T_(3)^(1))5个主要演化阶段。

论乡镇档案信息化建设的四个维度

《乡镇档案工作办法》增设“档案信息化”章节,对乡镇档案信息化工作进行规范和说明,标志着乡镇档案信息化将是下一阶段乡镇档案工作的重点推进方向。根据《乡镇档案工作办法》中的相关规定与要求,当前乡镇档案信息化建设应关注四个维度:在目标维度要服务乡村治理数字化,在工作方式维度注重信息化建设全过程管理,在要素维度将配置信息化设备、开展数字档案资源建设、搭建应用系统与共享平台作为重点,在保障维度做好信息化建设安全管理。

我国适老宜居城市环境评价研究回顾与展望

面对人口老龄化趋势的快速发展,在世界卫生组织(WHO)指南框架基础上,探索符合我国国情的适老宜居城市环境建设评价要素体系的重要性日益凸显。文章从政策发展与评价研究两个方面、实体环境和社会环境两个维度、城市和社区两个范畴,对世卫组织2005年提出适老宜居城市建设理念以来我国相关评价研究脉络进行分析和梳理,总结目前的研究现状,对未来的研究发展提出展望。

藏东昌都地块东南缘贡觉地区中深变质岩系的岩石学和年代学特征

青藏高原东缘的昌都地块是连接青藏高原腹地和藏东南三江-印支地区的关键区域,发育有较完整的晚古生界,以三叠系、侏罗系-白垩系广泛分布为特色;但其前寒武纪基底岩系出露较少,主要以宁多岩群(Pt_(1-2)Nd.)和草曲群(Pt_(3)C)为代表。本文针对昌都地块东南缘贡觉地区出露的一套被前人称为“宁多岩群”的中深变质岩系,开展了系统的野外地质调查、显微薄片分析、锆石U-Pb年代学等研究工作,认为该套中深变质岩系属于一套变质杂岩,其岩石组合既包括了原岩沉积时代不早于奥陶纪的片麻岩、变粒岩和大理岩等副变质岩,又包含了原岩时代分别为中二叠世的斜长角闪岩和中三叠世花岗质片麻岩等正变质岩。其原岩时代特征与昌都地块北缘的宁多岩群有较大差别,不应当归属为昌都地块的前寒武纪结晶基底。结合片麻岩的变质新生云母类矿物Ar-Ar测年数据和变质后期侵入的闪长玢岩脉锆石U-Pb年龄,认为贡觉地区出露的中深变质岩的变质时代为ca.260~244Ma(P_(2)-T_(2))。该期发生在昌都地块东南缘的角闪岩相变质作用,是金沙江古特提斯洋向西俯冲-碰撞的构造响应。

藏东贡觉地区早—中三叠世马拉松多组火山岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其对金沙江古特提斯碰撞时间的约束

金沙江结合带中保留有大量晚古生代—中生代的岩石与构造信息,是研究金沙江古大洋洋陆俯冲-陆陆碰撞演化过程的主要窗口。对贡觉地区早—中三叠世英安岩-流纹岩的锆石U-Pb年龄、全岩地球化学特征进行报道,并探讨其岩石成因与岩浆源区。获得4组长英质火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄,分别为246.2±1.7 Ma、245.5±0.7 Ma、244.7±0.6 Ma与246.2±0.5 Ma,一致指示贡觉地区马拉松多组火山岩的形成时代为245~246 Ma。地球化学分析显示,马拉松多组长英质火山岩具有高Si(SiO_(2)=67.16%~74.62%),高K(K_(2)O=3.44%~5.94%),贫Na(Na_(2)O=1.75%~2.53%),贫Mg(MgO=0.28%~1.04%)的特点。A/CNK值范围为1.07~1.41,总体属过铝质高钾钙碱性岩石。稀土元素配分曲线呈现出轻稀土元素明显右倾,重稀土元素相对平缓的“V”字形;大离子亲石元素Rb、K、Th相对富集,高场强元素Nb、Ta、Sr、Ti相对亏损,指示岩浆来源于古老地壳。研究认为贡觉地区马拉松多组长英质火山岩为金沙江古洋壳西向俯冲造陆背景下,幔源基性岩浆底侵下地壳部分熔融的产物,贡觉地区此时正处于俯冲到碰撞的转换阶段。结合区域地质资料与前人研究,认为金沙江结合带贡觉地区大致经历了二叠纪的俯冲消减、早三叠世俯冲-碰撞转换、中三叠世的陆陆碰撞与晚三叠世的后碰撞造山阶段,直到晚三叠世后期造山运动结束。

基于fluent离心式血泵内流场仿真与结构优化

提高溶血性能,降低溶血率作为血泵性能优化的一个重要指标,对血泵的结构优化具有重要的指导意义。本文基于一款离心式血泵通过使用计算流体力学(CFD)技术,采用非结构化网格、N-S方程和标准K-ε湍流模型在fluent中模拟分析出不同工况下血泵流场内部的剪切力场、压力场等重要参数并根据叶轮流场数据分析,提出了4种不同的结构优化方案;并基于三维快速溶血预估模型计算出不同流量、不同叶轮结构下血泵的溶血性能。仿真结果显示:当叶片与叶轮径向夹角为45°,流量达到5L/min、转速为2100r/min时,扬程为115mmHg,溶血率达到0.0221g/100L,优化后模型较原模型溶血率提升40.9%,满足人体泵血生理需求。实验结果显示:选用优化后结构进行实验分析,得到扬程的实验数据与仿真数据相互验证,进一步证实了该仿真结果的准确性。

C/SiC-SiO_(2)复合材料的制备及性能研究

采用溶胶凝胶和前驱体浸渍裂解混合工艺,制得了不同SiO_(2)/SiC比例的C/SiC-SiO_(2)复合材料,研究了SiO_(2)添加量对复合材料微观结构、力学性能的影响。结果表明:当添加SiO_(2)的质量分数约25%时,材料的拉伸强度和压缩强度与C/SiC材料性能相当;而当添加SiO_(2)的质量分数超过25%时,材料的强度与模量均随SiO_(2)含量的增加呈降低趋势。此外,SiO_(2)含量约25%的C/SiC-SiO_(2)复合材料的浸渍相成本较C/SiC材料降低约24%左右,这为C/SiC复合材料的快速低成本制备提供了新的技术支撑。