籼粳亚种间育性位点分型及籼粳杂交稻育性位点模式研究

【目的】了解我国籼稻、粳稻材料及籼粳杂交稻组合中亚种间育性位点的分布,建立实现亚种间育性亲和所需遗传位点模式,探索新的籼粳杂交稻组合模式,为亚种间亲和材料改良和籼粳育性亲和分子设计育种打下基础。【方法】通过筛选得到育性位点的籼粳分型标记对我国水稻材料进行育性位点的籼粳分型检测,挑选部分籼稻、粳稻亲本进行杂交并统计分析F1代花粉育性和结实率。【结果】籼稻和粳稻之间在所有育性位点均存在少量相互渗入。由于籼稻育性位点渗入,粳稻可以分为Ⅰ型(所有位点均为粳型)和Ⅱ型(Sc^(i)、Sd^(i)和Se^(i),上标i代表来自籼稻)。S5不亲和时籼粳杂交稻结实率约为50%,亲和时结实率约为80%。Sa、Sb、Sc或Sd单个位点杂合对于花粉育性影响较小,但Se/pf12/RHS12单个位点杂合时显著降低花粉育性。籼粳杂交稻材料检测结果表明其育性位点的基本模式是S5和部分花粉育性位点纯合/亲和。带有S5^(n)的籼稻两系不育系深08S与粳稻Ⅱ型材料的杂交F_(1)代的花粉育性和结实率正常。【结论】S5是控制雌配子育性的核心位点。影响雄配子育性的位点具有累加效应,其中Se可能是不可缺少的重要位点。S5+Se与Sa、Sb、Sc、Sd任意两个纯合位点可能是实现籼粳亚种间育性亲和的基本遗传位点模式。以广亲和两系籼稻不育系为母本,常规粳稻为父本的“籼不粳恢”籼粳杂交模式是一个可行的亚种间组合模式。

羟基化杜仲胶的制备及其改性UV 固化聚氨酯自修复涂层的研究

为了解决杜仲胶结晶性导致的溶解性差的问题,以便其直接用于改性涂料、黏合剂,基于巯基-烯点击化学反应,采用巯基乙醇与杜仲胶在365 nm紫外光照射条件下合成了羟基化杜仲胶(HEUG),以破坏其结晶性,增强溶解性能。同时,研究了杜仲胶羟基化改性中水、N,N-二甲基甲酰胺、氯仿为溶剂、碳碳双键与巯基的物质的量比与反应时间等对羟基化程度的影响。研究了羟基化杜仲胶对自修复聚氨酯(DSPU)涂层的力学性能、柔韧性、耐溶剂性、附着力以及自修复性能的影响。研究表明,改性后的杜仲胶在常见溶剂中具有优良的溶解性能,且羟基化改性时溶剂为氯仿、反应时间为6 h、巯基与碳碳双键物质的量比为3∶1时,羟基化程度最高,为156 mgKOH/g。将HEUG与自制的自修复聚氨酯树脂复合时,HEUG用量为5%是最优添加量,此时涂层的力学性能强、断裂伸长率高、自修复快、透明度高、涂层的基本性能良好。

基于VR技术的多尺度地质数据3D沉浸式可视化与交互方法

随着科技的飞速发展,地质大数据正在呈爆炸式增长,地质大数据可视化与交互方法成为研究的新方向。如何通过可视化方法将巨大的、复杂的、潜逻辑的地质数据展现与交互是需要进一步探索的。本文提出基于VR技术的多尺度地质数据3D沉浸式可视化与交互方法,该方法既符合计算思维又符合地质专业理论。首先,从理论上提出多尺度地质数据可视化理论模型;其次,基于VR技术实现多尺度、多分辨率地质数据的可视化;最后,构建了3D沉浸式虚拟现实平台,采用实际数据验证方法的有效性。该方法适用于地质数据的可视化与交互,为科学的定量评价、分析和教学提供新思路,是未来的必然发展趋势。

虚拟仿真技术在古生态场景重建中应用的探索

传统古生物学实验教学因技术和思维限制在一定程度上制约了学生学习的积极性和创新性。虚拟现实技术的发展实现了在虚拟空间重建复杂古生态场景,将古生物前沿科研成果和教学内容以具象的方式结合,可以有效连通理论教学及实践教学环节,实现多方向多领域的教学。"万龙离巢"VR互动视频基于古生物学理论及实践教学要求,利用VR技术将最新的科研成果、多学科知识融合制作完成,实现从课堂讲授教学到体验式沉浸教学方式的转变,打破了传统教学空间的局限性,是VR技术在古生物学实践教学领域古生态场景重建中的一次有效应用。

基于响应面法的汽车灯底板成形参数设计

为了解决汽车灯底板成形过程中存在破裂缺陷的问题,运用正交试验、GS理论和响应面寻优法相结合的方法,对某型汽车灯底板拉延成形过程的参数进行寻优。得到优化后的压边力4 kN、摩擦因数0.09、冲压速度2 000 mm/s、模具间隙1.71 mm时,成形结果的最大减薄率为27.44%,符合产品的质量要求。通过对比优化前后的成形效果图可知,优化后的工艺参数有效改善了汽车车灯底板拉延成形质量。这种优化方法的结合,对企业实际生产中的工艺参数设计有一定的参考价值。

一种用于光时域反射仪的1550nm半导体激光器

光时域反射仪(OTDR)是通信链路中光纤特性测试的专用仪器,半导体激光器是OTDR的关键元器件,激光器的性能直接影响OTDR的测试距离、测试精度等。为适应OTDR的应用需求,提出并研制了一种非对称分别限制(SCH)激光器,SCH结构可有效提高激光器的输出功率和斜率效率。同时,采用应变多量子阱结构来提高器件的温度特性。研制的1 550nm±20nm工作波长的激光器,其单模尾纤输出功率大于等于60mW(工作电流300mA,25℃),激光器上升/下降时间小于1ns,完全满足OTDR长距离、高精度测试的使用要求。

广谱抗稻瘟病水稻保持系赣香B的抗性遗传解析

【目的】赣香B是江西省农业科学院水稻研究所育成的水稻野败型保持系,在江西、福建、贵州、湖北和浙江等多地都表现较强的稻瘟病广谱抗性。对赣香B的稻瘟病抗性位点的遗传解析,有助于今后稻瘟病抗性育种工作。【方法】通过抗感株系基因组比较、稻瘟病抗性位点标记检测、抗性位点测序和片段代换系表型鉴定,分析赣香B中的稻瘟病抗性基因位点。【结果】赣香B中含稻瘟病抗性基因Pish、Pia和Pita。在稻瘟病高感株系中导入Pish后,抗性得到显著增强;而导入Pita或者Pia后,抗性略微增强或者没有显著效果。【结论】赣香B携带多个稻瘟病抗性基因,其中,Pish是主效抗性基因,表现出广谱稻瘟病抗性。

基于R语言的古生物学定量分析实践平台:理念、构建与教学实验

基于教学现状,提出引入R语言进行古生物学定量分析实践平台的建设思路。以培养理论基础扎实、擅长数据分析的古生物学专业人才为导向,在R语言基础教学、古生物学数据集建设、案例分析三个方面开展教学实践。

水稻内外稃异常发育突变体blg1(beak like grain 1)的表型分析与精细定位

【目的】水稻花器官的正常发育对水稻的成功繁殖和产量至关重要。对水稻花器官发育相关基因进行遗传定位,可以完善和丰富其花器官发育调控网络,对水稻育种具有指导意义。【方法】从育种材料中分离鉴定出一个内外稃发育异常的突变体blg1,对blg1突变体和对照株系花器官形态进行了观察。将该突变体与Dular杂交,构建F2群体,对突变表型进行遗传分析,并对BLG1基因进行了精细定位和候选基因分析。【结果】表型观察显示,blg1突变体表现为内外稃不能正常闭合、稃间弯曲严重、籽粒变小等。遗传分析表明,blg1的突变性状由一对隐性核基因控制。通过精细定位,将目标基因定位于第5染色体长臂末端InD3和InD5两个标记之间,物理距离为50 kb,包含8个开放阅读框。通过分析,LOC_Os05g48760可能是BLG1基因的候选基因。【结论】BLG1是一个控制水稻内外稃发育的新基因。

聚二甲基硅氧烷基自修复防腐涂层研究进展

介绍了聚二甲基硅氧烷(PDMS)基涂层在防腐蚀应用中的优势,讨论了PDMS自修复涂层的构建方法及自修复机理,包括基于可逆动态键的PDMS本征型自修复涂层、基于修复剂释放的PDMS外援型自修复涂层,以及两种自修复机制相结合的复合型自修复涂层。讨论了增强PDMS基涂层在金属表面附着力的方法。展望了PDMS基自修复防腐涂层未来的发展方向。

基于神经网络遗传算法函数寻优与回弹补偿的汽车横梁成形优化

利用神经网络遗传算法函数寻优结合回弹补偿法对某型汽车横梁进行了冲压成形工艺优化,以解决其严重的回弹缺陷。利用极差分析找出了影响回弹的两个主要因素:冲压速度和模具间隙;对其进行了拉丁超立方随机抽样,将抽样结果作为神经网络遗传算法函数寻优模型的数据基础。以两个主要因素作为输入量,最大回弹量作为输出量,构建了非线性映射关系。计算了预测结果的个体适应度值,以求出最大回弹量的最小值以及对应的冲压速度和模具间隙。最后,通过三次回弹补偿优化将回弹量降低至0.5 mm以下,达到了生产要求。

过表达OsOMTL1(O-Methyltransferaselike 1)增强水稻苗期耐冷性

【目的】发现水稻中新的耐冷性基因,进一步解析水稻耐冷机制和培育耐冷水稻材料。【方法】在籼稻材料赣香B中过表达东乡野生稻中冷胁迫响应基因OsOMTL1,进行苗期耐冷性分析,并进行该基因的表达模式研究和基因型分析。【结果】过表达OsOMTL1可以提高水稻苗期冷处理后的存活率,但同时会抑制植株生长。该基因主要在叶片中表达,并且受到冷胁迫的诱导表达。该基因表达蛋白主要在细胞质中。基因型分析表明该基因存在显著的籼粳分化。【结论】过表达OsOMTL1可以增强水稻苗期的耐冷性。

基于扩展孤立森林的个性化跌倒检测研究

随着中国人口老龄化趋势的加剧,跌倒检测成为医疗健康领域的一个研究热点。针对传统基于监督学习的跌倒检测算法中难以获取真实的老年人跌倒数据作为跌倒检测方法的基础训练数据及未考虑个性化适配问题,文章提出了一种基于扩展孤立森林的个性化跌倒检测模型,将跌倒视为一个二分类异常检测问题,通过可穿戴传感器采集大量老年人日常行为数据,经预处理和滑动窗口特征提取后,利用无监督的扩展孤立森林算法对每个老年人的日常行为数据进行单独建模,当数据不符合正常行为模式时,模型判定为跌倒。通过公开数据集SisFall验证模型效果,实验结果表明基于扩展孤立森林的个性化跌倒检测模型的平均识别准确率可达96.76%,平均敏感度和特异度分别为97.91%和94.72%,具有良好的性能表现。

铰链力矩风洞试验动态载荷监视预警系统研制

针对铰链力矩风洞试验中的动态载荷问题,研制了动态载荷监视预警系统,用于试验中动态载荷的实时监视预警。给出了动态载荷监视预警系统的软硬件组成和设计方案,动态载荷数据处理方法,以及系统预警的临界限值设定方法,并进行了系统的应用验证。研究结果表明:动态载荷监视预警系统能够有效预警铰链力矩试验中存在的动态载荷,通过调整操纵面/天平系统的固有频率,避开流动分离产生的气动激励频率,能够避免相同操纵面偏度下大幅值动态载荷的产生,从而保证试验安全和试验数据可靠。

柔性抗裂层沥青混合料设计及性能研究

针对我国半刚性基层沥青路面反射裂缝的问题,设计了一种沥青含量大、空隙率小和级配细的富沥青砂粒式沥青混合料FAM作为沥青面层与基层之间的功能层。结果表明:无论是采用SBS改性沥青还是橡胶沥青,FAM均具有较好的水稳定性、低温抗裂性能、疲劳性能和抗裂缝扩展的能力,对吸收半刚性基层裂缝应力集中、延缓反射裂缝具有较好的效果。

高掺量温拌再生沥青混合料设计及性能研究

厂拌热再生作为当前应用最为广泛的沥青路面再生技术,RAP掺加比例普遍较低。将温拌技术和再生技术相结合,对基于温拌的高掺量厂拌热再生混合料的配合比设计以及混合料的性能进行研究,并指导实体工程施工。结果表明,温拌剂Evotherm可提高老化沥青的性能,40%RAP+Evotherm再生混合料Sup-20的路用性能均符合技术要求,且表现出更好的高温抗车辙变形能力。高掺量温拌再生技术在S325省道的成功应用,为类似工程提供借鉴和参考。

拉延筋的设置对某型汽车横梁拉延成形质量影响的研究

汽车覆盖件拉延成形过程中,起皱、破裂、充形不全等质量缺陷不仅会影响零件尺寸精度,而且对零件外形美观也会造成极大的影响,在实际生产中是绝不允许的,而拉延筋的合理布置与设置对板料的成形质量中起到了十分重要的作用。基于此,本文以某些汽车横梁为研究对象,搭乘非线性有限元分析软件Dynaform,详细地分析了拉延筋的布置方式以及拉延筋拉延阻力的合理设置对某型汽车横梁拉延成形质量的影响。最终,结合零件自身结构特点,通过利用变拉延阻力方法解决了该零件起皱与充形不全的问题。为同类零件解决起皱与充形不全问题提供了一种较新的解决思路。

变形量对半固态CuSn10合金组织和性能的影响

材料的组织形态直接影响零件的性能,采用自主研发的熔体约束诱导形核半固态制浆装置制备Cu Sn10半固态浆料并流变挤压成薄板,然后在350℃下轧制变形,研究变形量对微观组织和性能的影响。结果表明,随着变形量增加,变形板件内部缩松缩孔等铸造缺陷逐渐减少减小、晶粒呈现压缩拉长趋势、平均晶粒厚度从初始未变形时30.58μm到变形量ε=0.4时的22.12μm。随变形量的加大在初生相内部产生的形变孪晶数量逐渐增加。在变形量从ε=0增加到ε=0.4的过程中,Cu Sn10合金组织内小角度晶界占比逐渐占优,引入了大量的亚结构和位错密度。在变形量ε=0.4时,可以发现极图{110}和{111}存在[101]、[111]和[001]织构。在板材力学性能方面,板材的屈服强度、抗拉强度和硬度不断增加;但塑性呈现下降的趋势。变形量ε=0.4时,其屈服强度、抗拉强度和布氏硬度(HBW)分别达到了443 MPa、554MPa、1901.2MPa,相较于初始未变形薄板其屈服强度、抗拉强度和硬度分别提高了106.1%、66.4%、41.6%,延伸率降低至0.82%。半固态Cu Sn10合金在变形过程中随变形量的增加强度、硬度不断提高、塑性持续降低,这主要是归功于在轧制变形过程中产生的晶粒细化和加工强化。

Theoretical study on the structure and properties of five-membered cyclic carbonate-based electrolytes

Density functional theory is used to investigate the complexes structures and properties of poly(vinyl ethylene carbonate)(PVEC/LiTFSI)and poly(vinylene carbonate)(PVCA/LiDFOB)electrolytes containing five-membered ring carbonate groups under the polymer/Li^(+)model and the polymer/lithium salt model.In addition,the calculated and experimental values of the oxidation potentials of the two electrolytes were compared,and the reasons for the differences in the oxidation potentials of the two electrolytes are elucidated.The calculation results show that the PVEC/LiTFSI has more free ion structures and diverse coordination structures compared to PVCA/LiDFOB electrolyte.This provides a reasonable theoretical explanation for its higher ionic conductivity and lower cation mobility number.The PVEC/LiTFSI electrolyte has a lower oxidation potential compared to the PVCA/LiDFOB electrolyte,which is attributed to the proton transfer that occurs during its oxidation.

镁合金通过调控PI3K/AKT信号通路促进巨噬细胞M2极化在肩袖损伤修复中肌腱-骨愈合作用的分子机制研究

目的评估生物可降解镁合金材料在肩袖撕裂修复中促进肌腱-骨愈合的效果,并探讨其潜在的生物学机制。方法取8周龄SD大鼠48只,随机分为A、B、C 3组。A、B组大鼠制备肩袖撕裂模型后分别通过镁合金缝线或Vicryl Plus 4-0可吸收缝线进行修复,C组仅行皮下切开和缝合。术后1、2周取A、B组内脏行HE染色评估镁合金的安全性;术后2、4、8、12周取3组冈上肌腱-肱骨近端标本,其中4、12周标本行大体观察,4、8、12周标本行生物力学检测A、B组愈合部位的极限载荷及刚度;2、4、12周标本行以下检测:Micro-CT评估A、B组骨隧道形成情况,标本脱钙切片后行HE染色和Masson染色观察肌腱-骨界面纤维软骨再生情况,Goldner三色染色评估钙化情况,免疫组织化学染色检测肌腱-骨界面血管VEGF、BMP-2等成血管因子及成骨因子的表达,免疫荧光染色通过检测精氨酸酶1、整合素β2亚基观察肌腱-骨界面巨噬细胞M1、M2极化情况,通过实时荧光定量PCR分析磷脂酰肌醇3激酶(phosphatidylinositede 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)信号通路在肌腱-骨愈合中的作用机制。结果内脏组织HE染色示,镁合金降解过程中释放的镁离子对心脏、肝脏、脾脏、肺、肾脏等器官未产生明显毒性作用,其生物安全性良好。冈上肌腱-肱骨近端标本组织学染色示,A组肌腱-骨界面处的纤维软骨再生恢复较早,且纤维软骨数量明显多于B组,提示镁合金材料对肌腱-骨界面修复具有积极作用。Micro-CT分析示,A组骨隧道形成快于B组,进一步验证了镁合金材料对骨愈合的促进作用。生物力学测试示,A组的极限载荷均高于B组,4周时A组刚度高于B组,表明A组肌腱-骨界面修复后的组织承载能力更强,镁合金具有改善肌腱-骨愈合的潜力。免疫组织化学染色示,肌腱-骨愈合早期VEGF和BMP-2表达显著上调,提示镁合金能够有效促进血管生成与骨形成,从而加速愈合进程。免疫荧光染色示,修复早期镁离子通过调节巨噬细胞的极化状态,促进其向M2型巨噬细胞极化,发挥显著抗炎作用。实时荧光定量PCR检测表明,镁离子可以通过调控PI3K/AKT信号通路促进肌腱-骨愈合过程。结论生物可降解镁合金材料通过调控PI3K/AKT信号通路,加速大鼠肩袖撕裂修复中肌腱-骨界面的纤维软骨再生和钙化,显著提升肌腱-骨愈合效果。