杨树UGT198基因的生物信息学分析、基因克隆及功能初探

【目的】研究UGT198基因是否参与调控烟草抗虫性,为未来探索其参与调控杨树抗虫性奠定基础。【方法】前期通过分析公共转录组数据发现PtrUGT198基因在杨树响应虫害的转录组中高调表达,对其进行生物信息学及进化分析。以107杨为材料,克隆UGT198基因,构建过量表达载体,利用农杆菌介导法转化烟草获得过量表达转基因株系。通过棉铃虫饲虫试验初步验证UGT198基因是否参与调控抗虫性,分析UGT198基因在调控抗虫性中发挥的功能。【结果】PtrUGT198基因完整的ORF区为1440 bp,编码479个氨基酸,理论分子量为53.14 kDa,等电点为5.92,编码不稳定疏水性蛋白。PtrUGT198蛋白的二级结构α⁃螺旋占41.75%,β⁃折叠占14.61%,β⁃转角占7.10%,无规卷曲占6.53%。PtrUGT198蛋白不存在跨膜区,预测其不属于膜蛋白,为非分泌性蛋白,该蛋白的磷酸化修饰以丝氨酸为主。同源序列对比结果显示PtrUGT198蛋白的C末端存在高度保守的植物次生产物糖基转移酶(Plant secondary product glycosyltransferase,PSPG)基序。系统进化树分析发现,PtrUGT198蛋白与同属植物毛白杨、银白杨和胡杨亲缘关系最近,其次和模式植物烟草有较近的亲缘关系。成功克隆杨树UGT198基因,构建pNC⁃UGT198基因过量表达载体,并转化烟草获得过量表达转基因株系,进行饲虫实验,得到高表达量烟草相对抗虫。【结论】首次成功克隆了UGT198基因,并初步解析其调控抗虫性的功能,为深入了解UGT198基因调控杨树抗虫机理提供参考价值。

棕鞭金藻异养-光照耦合高密度培养生产岩藻黄素条件优化

为探究棕鞭金藻生产岩藻黄素的综合性能,以期建立高效合成岩藻黄素的发酵工艺,研究首先对金藻发酵培养基中的碳氮比、维生素添加量进行优化。结果表明,当碳氮比为24、维生素添加量为3.75 mg/L维生素B_(1)和1.25 mg/L维生素B_(12)时,有利于金藻细胞内的岩藻黄素高效合成。此外,通过调控金藻光/暗培养模式,对其在不同条件下的细胞生长、最大光合效率和岩藻黄素积累情况进行比较研究,结果显示从种子培养到上罐发酵全过程进行光诱导后,胞内岩藻黄素含量显著提升。通过系统优化,金藻发酵后的胞内岩藻黄素含量和产量分别达到1.79 mg/g和33.6 mg/L,比优化前的发酵水平提高33.6%和31.2%。研究利用发酵优化技术强化了棕鞭金藻的岩藻黄素积累,为后续进一步进行大规模过程放大奠定了前期基础,也为其他微藻生产岩藻黄素提供了借鉴和参考。

唾液酸化IgG在肺腺癌中高表达并促进肺腺癌增殖和迁移

目的:探究唾液酸化IgG(SIA-IgG)在肺腺癌(LUAD)中的表达和功能,以及抗SIA-IgG抗体(RP215抗体)对小鼠体内Lewis肺腺癌生长和肿瘤微环境的影响。方法:应用癌症基因组图谱(TCGA)数据库对IgG重链γ恒定区(IGHG)基因进行泛癌分析;用Kaplan-MeierPlotter数据库分析IGHG基因表达与肺腺癌患者预后的关系。克隆形成实验和迁移实验分别评估沉默SIA-IgG后肺腺癌细胞的增殖和迁移能力的变化。采用LLC细胞在雌性C57BL/6小鼠(6周龄)体内成瘤并给予RP215抗体治疗,观察小鼠体内肿瘤的生长状况,流式分析观察RP215治疗对肿瘤微环境的影响。结果:泛癌分析,IgG在肺腺癌中表达上调(P<0.01)且与患者的不良预后呈正相关。小鼠实验,沉默SIA-IgG的表达后,肺腺癌细胞的增殖和迁移能力受到明显抑制(均P<0.01)。RP215抗体治疗可明显抑制小鼠体内Lewis肺腺癌的生长(P<0.05),且小鼠肿瘤微环境中的巨噬细胞和中性粒细胞比例降低(P<0.05)。结论:SIA-IgG或可作为肺腺癌的潜在治疗靶点。

机械贯穿件气密性试验装置的设计与研发

长期以来核电行业对于机械贯穿件的密封性能在测试方法及其配套装置上存在建设不足的问题,不利于机械贯穿件的验收及其质量评估测试。为解决此问题,本文提出一种基于压力变化法原理的气密性试验改进方案,研发出一套专用于机械贯穿件的气密性试验装置。该装置由密封部件、气源系统、监测系统、控制电脑四个主要部分组成,其中密封部件内设密封腔可构成密闭性能良好的密封环境,直接连通气源系统执行抽气或充气操作,利用内置压力变送器与温度传感器将检测数据实时上传至控制电脑中,用于实现对现场检测装置的实时调控、生成试验结果。将装配好的试验装置投入使用后,测得机械贯穿件的泄漏率为0.03%,经检验证明该产品密封性较好,符合3级密封箱室规定的泄漏率要求,能够为同类机械贯穿件的气密性检测及产品验收提供良好示范价值。

Locally and globally uniform approximations for ruin probabilities of a nonstandard bidimensional risk model with subexponential claims

Consider a nonstandard continuous-time bidimensional risk model with constant force of interest,in which the two classes of claims with subexponential distributions satisfy a general dependence structure and each pair of the claim-inter-arrival times is arbitrarily dependent.Under some mild conditions,we achieve a locally uniform approximation of the finite-time ruin probability for all time horizon within a finite interval.If we further assume that each pair of the claim-inter-arrival times is negative quadrant dependent and the two classes of claims are consistently-varying-tailed,it shows that the above obtained approximation is also globally uniform for all time horizon within an infinite interval.

基于RS的合肥市土地利用变化对热岛效应的影响

基于Landsat系列卫星,通过2005、2013、2018和2022年影像资料进行温度反演及标准差椭圆-重心分析,提取4年来合肥市土地利用类型,得到并分析了合肥市土地利用变化状况及温度变化分布特征。结果表明:合肥市温度变化较大,均温变化6℃,且呈现由中心向四周扩散态势,高温主要聚集在建筑高密度区及工业园区。土地类型变化较大,绿地大面积消亡,主要变化为裸地及建筑,变化类型趋势与高温变化趋势基本一致。热岛质心向蜀山区方向移动,符合合肥市发展规划趋势。低温区主要为绿地景观及水体,且绿地景观变化波动小于水体,更加适宜作为缓解热岛效应的手段和方法。

田间条件下不同棉花品种叶片响应化学脱叶剂噻苯隆的转录组分析

噻苯隆是棉花脱叶的主要化学药剂,在实现棉花机械采收中发挥了关键作用。目前,噻苯隆在大田环境下诱导棉花叶片脱落的分子调控机制研究较少。本研究以噻苯隆敏感型品种(冀丰914)和不敏感型株系(04-1685)为材料,测定叶片的乙烯、细胞分裂素和脱落酸含量,同时利用RNA-seq技术,分析噻苯隆处理后0 d、1 d、3 d、5 d叶片的基因表达变化,利用WGCNA(Weighted gene coexpression network analysis)分析筛选基因共表达模块,利用GO和KEGG分析基因功能。结果表明,冀丰914的乙烯、细胞分裂素和脱落酸含量在处理后1 d达到最高,04-1685的激素含量在处理后3 d达到最高。通过RNA-seq筛选到33,283个差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),通过WGCNA分析,分别筛选到2个和3个与激素和样本高度相关的模块,模块内的基因主要参与非生物胁迫响应、昼夜节律、物质代谢等过程。通过分析植物激素、胁迫响应、昼夜节律等主要过程相关基因的表达量发现,激素相关基因在敏感型品种冀丰914中的表达量更高,其中乙烯信号响应基因在处理后5 d内均保持在较高的表达水平,脱落酸信号响应基因在处理后1 d内保持较高的表达水平,细胞分裂素代谢相关基因在处理后1 d内表达量很低,处理后3 d和5 d的表达量急剧增加。处理后1 d和3 d,热激蛋白基因(HSP70、HSP90、ATJ3)、钙稳态调控基因(CRT3、NCL)和节律基因(LNK2、APRR9、CCA1)显著下调表达,节律基因(ARR8)上调表达。大田环境下喷施噻苯隆,在引起激素含量变化的同时,可能破坏了植物的昼夜节律、降低对非生物胁迫的应激能力,从而加速叶片衰老和脱落。本研究为丰富噻苯隆诱导叶片脱落的分子调控机制提供了更多思路。

陶瓷浆料3D打印机挤压力模糊神经网络PID稳定控制研究

针对在微流挤出陶瓷浆料3D打印机作业过程中挤压力稳定控制的需求,根据打印机挤压力控制系统非线性、时变性的特点,总结了现有挤压力稳定控制策略的优缺点,并在模糊PID (proportion-integral-derivative,比例-积分-微分)控制器中嵌入神经网络结构,提出了挤压力模糊神经网络PID稳定控制策略。该策略基于六层模糊神经网络,以挤压力偏差值e和偏差值变化率ec为输入,PID控制器控制参数为输出,完成正向模糊控制过程,并基于神经网络的自学习优势实现反向传播及在线更新神经网络权值,以实现打印过程中挤压力的精准自适应调节。挤压力控制Simulink仿真、挤压力控制实验及坯体打印实验表明:相较于传统PID控制策略,采用模糊神经网络PID控制策略可使超调量减小20.9%,挤压力提前90 s达到稳定状态,压力峰值减小12 N,压力谷值增大18 N;相较于采用模糊PID控制策略,超调量减小1.73%,挤压力提前56 s达到稳定状态,压力峰值减小4 N,压力谷值增大8 N;模糊神经网络PID控制策略具有一定的优越性,可使打印过程中挤压力的控制精度更高,稳定速度更快,超调量更小,所打印坯体的整体形貌质量更优,也可使控制系统的鲁棒性更好。研究结果为其他工业设备的PID控制、智能控制提供了新的思路和方法。

基于复杂网络的用户社区子群需求聚类模型

用户需求描述存在部分关联信息缺失及需求转变趋势模糊的问题,为此提出新的聚类模型.利用爬虫技术获取用户在线评论,依据Jieba分词结果构建异质词性有向链路网络,并基于PageRank算法计算词汇重要度,以重要度排序结果筛选特征词汇集.通过改进重叠模块识别算法,增强子群边属性相似度计算,构建评论特征词汇的无向加权网络;通过计算Jaccard距离开展网络图属性层次聚类,确定用户购买决策信息.通过多路径节点的相似性计算结果更新网络链路,实现用户需求预测.以水壶为例,改进的模块度为0.69,链路预测准确率达到86%,表明所提出的聚类模型能够明晰聚类结果潜在关联信息,链路预测结果符合群体效应客观特征,聚类结果可以辅助设计师明晰用户群需求以开展针对性设计工作.

氯虫苯甲酰胺亚致死剂量对蜂巢小甲虫生长发育和繁殖的影响

氯虫苯甲酰胺是我国蜂农防治蜂巢小甲虫Aethina tumida的主要杀虫剂。本研究旨在探讨氯虫苯甲酰胺对蜂巢小甲虫生长发育和繁殖的亚致死效应,为氯虫苯甲酰胺的合理使用提供一定的理论依据。本文采用饲料混毒法测定了氯虫苯甲酰胺对蜂巢小甲虫的毒力以及亚致死剂量LC_(10)和LC_(25)对蜂巢小甲虫生长发育和繁殖的影响。结果表明,氯虫苯甲酰胺对蜂巢小甲虫3龄初幼虫的LC_(50)、LC_(25)、LC_(10)分别为5.193μg/g、1.678μg/g和2.865μg/g。以氯虫苯甲酰胺亚致死剂量处理蜂巢小甲虫3龄初幼虫后,幼虫发育历期、雌预蛹期+蛹期、雄预蛹+蛹期均显著延长,且分别延长了3.38%和4.50%、10.51%和21.92%、5.26%和12.20%。LC_(10)和LC_(25)处理组幼虫的存活率均降低,尤其LC_(25)处理组与对照组存在显著差异。LC_(10)和LC_(25)处理组漫游期幼虫重、初羽化雌虫重和初羽化雄虫重相比于对照均显著降低,且分别减轻了15.45%、21.54%、17.26%和13.47%、16.47%、16.46%。LC_(10)和LC_(25)处理组的产卵前期分别为7.96 d和7.47 d,比对照组显著缩短12.36 d和12.85 d;60 d内单雌产卵总量与对照组间无显著性差异,但在产卵期5~7 d时,LC_(25)处理组的单雌产卵量显著增加。LC_(10)和LC_(25)处理组蜂巢小甲虫种群趋势指数低于对照组,但其种群趋势指数均远大于1,表明蜂巢小甲虫种群仍呈增长趋势,因此应加强蜂巢小甲虫的防控以及对氯虫苯甲酰胺的抗性监测。

基于响应面法优化桔梗皂苷微波提取工艺

目的:采用响应面法优化桔梗皂苷的提取工艺。方法:采用微波辅助提取法提取桔梗皂苷,以皂苷提取率为评价指标,通过乙醇浓度、微波功率、微波时间、料液比、提取次数等单因素结合响应面法进一步优化提取工艺条件。结果:最佳工艺为乙醇浓度67%、微波功率400 W、微波时间4min、料液比1:10、提取2次。该条件下桔梗皂苷提取率预测值为2.335%,实测平均值为2.41%,与预测值相差0.075%。结论:该方法模型预测性良好,提取条件稳定,提取简便合理、可靠。

大弯曲难变形高合金钢棒材矫直精度研究

由于大弯曲难变形合金钢棒材的弯曲度较大、咬入困难,多采用上下同步驱动、对辊压紧的多辊矫直机进行矫直,但是对于其矫直精度没有一个定量的表达。从矫直变形机理入手,分析影响矫直精度的因素,得出调节变形量逐渐越小,矫直辊轴线与矫直线的夹角越小。“矫弯”负作用系数越小,矫直精度越高。最后通过Abaqus软件对棒材纯弯曲过程进行了数值分析,通过理论计算、有限元数据、试验数据的对比,证明了提高棒材矫直精度方法的正确性。

铁路货车轴承温升特性研究

热轴故障是铁路货车运行中常见的故障类型,为降低列车热轴故障的发生率,有必要对铁路货车轴承温升特性进行研究。在铁路货车轴承拟静力学分析的基础上,采用局部法,建立铁路货车轴承摩擦功耗计算模型,基于传热学理论,对铁路货车轴承系统进行传热分析,建立铁路货车轴承温升仿真模型,研究轴承工况参数和结构参数对铁路货车轴承温升特性的影响规律,并设计温升试验进行验证。结果表明:仿真结果与试验结果的最大误差为13.8%,轴承系统温升最高点位于第二列内圈大挡边与滚子球基面接触位置,轴承温升随着载荷、转速和内圈大挡边倾角的增大而增大,随着环境温度的升高而增大,随着滚子球基面半径的增大而减小。研究成果对铁路货车轴承的设计、使用具有一定参考价值。

低温保鲜对水产品蛋白质品质的影响及其调控技术研究进展

水产品蛋白质含量较高且口感及风味独特,极大丰富了消费者的日常饮食。然而水产品捕捞后贮藏期间易腐败变质,低温保藏是最主要的保鲜方式之一。但是低温会造成其主要营养成分——蛋白质的损伤从而导致品质下降。为提高低温保鲜效果,减少贮藏过程中的蛋白质损伤,可利用低温保鲜技术与辅助技术联用来提高水产品品质的稳定性。该文阐述低温对水产品蛋白质结构与功能的影响,总结低温保鲜过程中蛋白质品质的调控方法,以期为水产品的贮藏保鲜技术提供理论依据。

基于XGBoost和TCN-Attention的棉花价格多影响因素选择及预测

棉花价格受多种因素影响而复杂多变,通过选择合适的数据特征和预测模型可提高棉花价格预测精度.本文以棉花日现货价格数据为研究目标,采集了供需关系、国际市场、宏观经济、产业链这4个方面的9项影响因素作为特征,使用极限梯度提升(XGBoost)算法对棉花价格影响因素进行特征评估筛选,选取其中5项特征后,采用引入注意力机制(Attention)的时间卷积网络(TCN) TCN-Attention、TCN、LSTM、GRU等模型对棉花价格进行预测.通过消融实验和对比实验,结果表明:(1)经过XGBoost特征筛选后, TCN-Attention价格预测的平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)为41.47和58.76,与未筛选相比分别降低了77.57%和76.49%.(2)与TCN、LSTM、GRU相比,本文提出的TCN-Attention模型预测结果更准确, MAE和RMSE均降低50%以上,运行时间较LSTM、GRU缩短60%.

UACR联合血清KIM-1、NGAL对冠心病病人术后并发造影剂肾病的预测分析

目的:探讨尿微量白蛋白/尿肌酐比值水平(urine micro-albumin/urinary creatinine ratio,UACR)联合血清肾损伤分子-1(kidney injury molecule-1,KIM-1)、中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin,NGAL)对冠心病病人术后并发造影剂肾病(contrast-induced nephropathy,CIN)的评估价值。方法:选取162例冠心病病人,均行冠状动脉造影、经皮冠状动脉介入术,根据术后是否发生CIN分为CIN组(22例)、非CIN组(140例)。比较2组病人临床基线资料以及术后24 h的UACR、血清KIM-1、NGAL水平,采用多因素logistic回归分析CIN发生的危险因素,采用受试者工作特征曲线(ROC曲线)分析UACR、KIM-1、NGAL预测CIN的诊断价值。结果:CIN病人术后24 h的NGAL、血清KIM-1、UACR水平以及术前尿肌酐均高于非CIN组,而术前肾小球滤过率低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05~P<0.01)。多因素logistic回归分析显示,UACR、KIM-1、NGAL升高均是CIN发生的危险因素(P<0.01)。ROC曲线分析显示,NGAL、KIM-1、UACR以及联合诊断预测CIN的曲线下面积分别为0.826、0.801、0.790、0.886,联合诊断的曲线下面积明显高于单独诊断,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:UACR以及血清KIM-1、NGAL是冠心病病人术后发生CIN的独立危险因素,发生CIN的高风险病人各指标均处于较高水平,三种指标联合检测可提高CIN的预测价值。

六味地黄丸对老龄小鼠海马突触可塑性的作用

目的探讨六味地黄丸对老龄小鼠海马突触可塑性的神经保护作用及其机制。方法将60只20月龄老龄小鼠随机分为模型组、多奈哌齐组和六味地黄丸低、中、高剂量组,每组12只,另取12只3月龄小鼠为正常组,连续灌胃给药60 d,通过行为学测试评估小鼠学习记忆能力,透射电镜和电生理学观察小鼠海马区神经元突触形态和功能,高尔基染色法检测小鼠海马神经元树突棘密度,Western blot法检测小鼠海马PI3K/Akt/CREB通路相关蛋白表达。结果与正常组比较,模型组小鼠学习记忆能力减弱(P<0.01),突触数量减少(P<0.01),突触后膜变薄(P<0.01),突触间隙增宽、分界模糊(P<0.01),树突棘密度降低(P<0.01),突触传递效能减弱,海马SYN、PSD-95、MAP-2、p-Akt、p-CREB、TrkB、BDNF、PI3K、PKA蛋白表达降低(P<0.05,P<0.01);与模型组比较,六味地黄丸中、高剂量组和多奈哌齐组小鼠学习能力提升(P<0.05,P<0.01),突触数量增加(P<0.01),突触后膜变厚(P<0.01),突触间隙缩窄、分界清晰(P<0.01),树突棘密度增加(P<0.01),海马区突触传递的长时程增强(LTP)效应增强,海马SYN、PSD-95、MAP-2、p-Akt、p-CREB、TrkB、BDNF、PI3K、PKA蛋白表达升高(P<0.05,P<0.01)。结论六味地黄丸能够改善老龄小鼠认知功能障碍,其机制可能与调控PI3K/Akt/CREB信号通路以增强海马突触可塑性相关。

污染场地中VOCs的环境行为与调查评估技术

在梳理场地VOCs环境行为及影响因子研究基础上,分析了我国VOCs污染场地调查和风险评估领域面临的问题,主要体现在现有土壤调查方法未充分考虑VOCs在土壤气相中的赋存,导致采样过程中的VOCs逃逸而低估了场地实际污染;VOCs风险评估方法忽略了有机质的非线性吸收、源强的衰减以及优先通道的传输,造成风险评估结果存在不确定性.针对国内VOCs调查评估存在的问题,详细回顾和分析了国际上土壤气监测技术、风险评估模型,以及多证据风险评估方法研究及应用,并在此基础上提出了未来我国VOCs污染场地调查评估领域的发展建议,即在充分认识VOCs环境行为的基础上,进一步探索适合我国污染场地实际应用情景的调查和风险评估方法,切实提高我国工业遗留场地土壤污染风险防控水平.

不同热处理方式对牛奶乳清蛋白的影响

目的:比较不同热处理方式对牛奶中乳清活性蛋白的影响。方法:以奶场牛乳、巴氏杀菌乳、超高温瞬时灭菌(UHT)乳和蒸汽侵入式直接杀菌(INF)乳4种不同热处理方式的牛奶作为研究对象,观察4种牛奶活性蛋白含量及热处理后牛奶中美拉德反应产物含量等的变化情况;采用SEM、FTIR、荧光光谱分析仪和Malvern纳米粒度仪分析微观结构。结果:4种热处理牛奶中,奶场牛乳的乳清蛋白含量最高,INF杀菌乳与巴氏杀菌乳中乳清蛋白含量和美拉德反应产物含量相当;UHT灭菌乳的粒径及其乳清蛋白极性环境均显著增加;4种牛奶乳清蛋白二级结构中无规则卷曲逐渐增加,乳清蛋白结构从有序向无序转化。结论:蒸汽侵入式直接杀菌对乳清活性蛋白的损伤程度小于超高温瞬时灭菌,与巴氏杀菌相当,且此方法处理的牛乳保存期高于巴氏杀菌乳。

老年营养风险指数对外科重症病人术后急性呼吸衰竭的预测价值:一项基于MIMIC-IV数据库的研究

目的:评估老年营养风险指数(GNRI)对外科重症病人术后急性呼吸衰竭(ARF)的预测价值。方法:回顾性收集美国重症监护医学信息(MIMIC-IV)数据库中收录的2008~2019年之间老年外科重症病人的临床资料。单因素和多因素Logistic回归确定术后ARF的危险因素,限制性立方样条(RCS)描绘术前GNRI与术后ARF的关系。受试者工作特征(ROC)曲线、净重分类改进(NRI)与综合判别改进(IDI)比较术前GNRI纳入预测模型后预测效能的改变。结果:共纳入6 032例病人,其中术后ARF为794(13.2%)例,术后ARF组的术前GNRI明显低于无ARF组(中位数:94 vs 107,P <0.001)。多因素Logistic回归分析显示,术前GNRI判定存在营养风险是术后ARF发生的独立危险因素(低风险,P=0.018;中风险,P <0.001;高风险,P <0.001)。RCS分析显示术前GNRI与术后ARF呈非线性相关。ROC曲线、NRI与IDI均显示,将GNRI纳入术后ARF预测模型中可显著提高其预测能力(均P <0.001)。结论:术前GNRI判定存在营养风险是外科重症病人术后ARF发生的独立危险因素,将GNRI纳入术后ARF预测模型中可显著提高其预测能力。