基于转录组的非洲菊GID1家族成员鉴定、分子特性与进化分析

非洲菊作为世界性鲜切花,具有观赏价值和经济价值。本研究应用生物信息学分析手段,在非洲菊全转录组中鉴定到5个赤霉素代谢相关受体蛋白GID1的家族成员(GID1-like1,GID1-like2,GID1-like3,GID1-like4,GID1-like5)。其理化性质分析结果显示:非洲菊GID1家族多为酸性,具有亲水性的非分泌蛋白,多数具有跨膜结构,其主要构成元件为α-螺旋和无规则卷曲;进化树分析结果表明,非洲菊GID1家族主要为四大分支,所挖掘到的GID1-like3和GID1-like4属于第一大分支,而GID1-like1、GID1-like2、GID1-like5同属于第三大分支;家族互作网络及蛋白保守结构域预测结果显示,GID1家族可能参与植物生长发育过程中赤霉素传导过程。研究结果将为揭示GID1家族在非洲菊赤霉素代谢途径中的生物学功能及非洲菊品种优化提供一定的理论基础。

软弱地基下桥梁深长桩水平承载力性能分析

近年来,针对软弱地基下深长桩的抗震性能分析较少,地震作用下建于软弱地基上的深长桩基础桥梁的抗震研究更是相当匮乏。采用OpenSees软件和GID有限元软件,建立了考虑软弱地基土的深长桩数值模型,开展了软弱土黏聚力、摩擦角、土体类型参数分析,研究了不同土质参数对深长桩水平承载力性能的影响。结果表明:软弱土的黏聚力对深长桩的内力响应有显著影响,尤其是在高黏聚力条件下,桩顶荷载和桩身弯矩随黏聚力的增加而增长,桩基的承载能力和刚度有所提高,桩侧土抗力随黏聚力增加而显著提高;摩擦角的增加对深长桩的承载能力和桩身位移影响较小,深长桩的承载能力和耗能增加较小,对桩身位移、弯矩及桩侧土抗力影响较小;桩周土体类型对深长桩水平承载力性能影响较为明显,砂土中深长桩的承载力最强,淤泥质土钟桩基的水平承载能力较差。

一种适用于气温空间插值的改进梯度距离平方反比法

针对梯度距离平方反比法(GIDS)在地形起伏剧烈地区气温插值误差偏大的问题,提出一种基于经验气温垂直递减率的改进梯度距离平方反比法(GIDS-EAR)。该方法在进行温度插值时分别考虑了经纬度和海拔高度对气温的影响特性。首先根据气温垂直递减率经验值确定气温与海拔高度的偏回归系数,并利用偏回归系数对样本点气温值进行修正,再将此气温修正值代入多元线性回归模型解算气温与经纬度的偏回归系数,依据GIDS插值公式计算待插值点的温度值。基于1981—2010年四川省及周边省份219个气象观测站的累年月值温度值,将GIDS-EAR法与普通克里金法(OK)、反距离权重法(IDW)和GIDS法进行分析比较,结果表明,GIDS-EAR法得到的年均MAE和RMSE值较OK法分别降低67.71%和68.15%,较IDW法分别降低67.68%和66.45%,较GIDS分别降低25.65%和30.08%。该结果验证了改进方法的有效性及复杂地形下的适用性。

茶树赤霉素受体基因CsGID1a的克隆与表达分析

GID1作为赤霉素信号转导的受体,在赤霉素作用中具有重要作用。采用同源克隆方法,利用RT-PCR和RACE技术在茶树中克隆到赤霉素受体基因GID1的cDNA全长,命名为CsGID1a(GenBank登录号为JX235369)。该基因全长1411bp,开放阅读框1023bp,编码341个氨基酸。生物信息学分析显示,CsGID1a编码的蛋白分子量为38.53kD,理论等电点为5.62;无信号肽位点,是非分泌性蛋白,具有1个跨膜区,基因被定位于细胞核内;CsGID1a氨基酸序列具有激素敏感性脂肪酶(HSL)家族蛋白的HGG、GXSXG功能域以及羧酸酯酶典型的三级结构;与其他物种的GID1相似性均在60%以上,与葡萄的相似性最大达87%、进化关系最近。荧光定量PCR结果显示,高浓度(1.0×10-5molL-1)GA3能够下调CsGID1a的表达,5h内的表达呈下降趋势;随着越冬茶芽萌动进程,CsGID1a表达量逐渐降低,特别在3月初萌发以后变化较大,推测赤霉素及其受体基因可能与茶树越冬芽解休眠相关。

棉花赤霉素不敏感矮化GID1同源基因的克隆和表达分析

作为赤霉素（GA）受体,GID1是其重要的信号传导组分。为研究GA在棉花发育（特别是纤维发育）中的作用,本文在EST序列的基础上克隆了6个棉花GID1同源基因（GhGID1-1-6）。多重序列分析表明,棉花GID1同源蛋白GhGID1-1-6与拟南芥和水稻的GID1蛋白高度同源,具有多个与GA和DELLA蛋白的结合位点以及激素敏感酯酶家族保守域HGG和GXSXG。定量RT-PCR分析表明,GhGID1-1-6基因在棉花不同器官和组织中表达水平有差异,其中GhGID1-1和GhGID1-2在花器官中高表达,GhGID1-4基因在纤维和根中优势表达。胚珠体外培养基中外加GA使GID1同源基因表达水平发生变化,GhGID1-1和GhGID1-2基因的表达水平明显受GA抑制。比较发现,在胚珠和纤维中优势表达的GID1同源基因不同,GID1基因表达水平随发育时期变化的趋势也不相同,表明棉花胚珠和纤维具有相对独立的GA信号识别系统。

紫花苜蓿赤霉素受体基因的克隆及表达分析

赤霉素受体(GID)是赤霉素信号转导途径的重要成员,直接影响着赤霉素对植物体效应的发挥。该研究利用同源克隆的方法,首次从紫花苜蓿中克隆得到1个赤霉素受体基因,命名为MsGID1b。序列分析发现,MsGID1b基因开放阅读框长度为1 053bp,编码350个氨基酸,推测其蛋白质分子量为39.839kD,是一个无信号肽和跨膜结构的亲水性蛋白。序列比对结果表明,MsGID1b基因与蒺藜苜蓿MtGID1b基因的核苷酸序列相似性为98%,氨基酸序列相似性为99%,且具有HSL家族典型的HGG和GXSXG保守结构域及GA、DELLA蛋白结合位点。荧光定量PCR分析表明,MsGID1b基因在紫花苜蓿各组织中的表达丰度依次为:根>盛花>初花>茎>叶>荚果;经GA3、ABA、NaCl、PEG和黑暗诱导后该基因表达上调,尤其是在GA3诱导下,MsGID1b基因的表达量一直维持在较高水平,表明MsGID1b基因可能参与紫花苜蓿的抗逆调控。

甘蓝型油菜赤霉素受体基因的克隆与表达

采用同源克隆技术从甘蓝型油菜中克隆到1个赤霉素受体基因,命名为BnGID1B(GenBank登录号为HQ589349).该基因含有1个内含子和2个外显子,其cDNA序列全长1 077 bp,编码358个氨基酸,推测蛋白质的相对分子量是40 203.4 Da,理论等电点为6.26.序列比对结果显示,BnGID1B基因与拟南芥GID1B基因核苷酸序列的相似性为86.3%,氨基酸序列的相似性为91.64%.实时荧光定量PCR分析表明,BnGID1B基因在苗期不同组织以及不同激素处理下的表达量有所不同,主要在根中表达,下胚轴中的表达量明显低于根,可见该基因具有一定程度的组织表达特异性.

GID钻井液在渤中油田的研究和应用

渤海油田渤中地区明化镇组泥岩中黏土含量较高,水敏性较强,钻井时易发生泵压上升、扭矩增大、憋漏地层或者卡钻等复杂情况。为解决上述作业风险,采用聚胺(PF-UHIB)作为主要的抑制剂,研制开发出了GID钻井液。该钻井液抑制性强,能够有效抑制水敏性泥页岩的水化膨胀,并且抗无用土相侵害能力强,同时具有优良的润滑性和储层保护效果。在BZ28-2S油田的应用表明,GID钻井液性能稳定,具有良好的抗温稳定性和润滑性、低的滤失性,封堵性以及储层保护效果好,起下钻顺畅,井眼规则,能满足大斜度井钻进携砂的要求,能有效地抑制泥岩的水化膨胀和分散,避免钻头泥包和钻屑黏连成块,同时提高了起钻效率。

基于分段函数的结构动应力谱分布估计方法

以某型动车组制动吊座的疲劳关键点为例,采集并处理其动应力数据,得到其实测动应力谱;针对等组距直方图不能满足动应力谱分布估计的问题,提出非等距分组的方法。分别使用工程领域常用的截尾正态分布函数、对数正态分布函数和威布尔分布函数以及色谱领域常用的Giddings分布函数进行实测动应力谱的分布拟合,结果表明：单一使用某一分布函数得到的分布拟合结果不能通过卡方检验,且截尾正态分布函数的拟合精度最低;Giddings分布函数对前6组数据拟合得较好,威布尔分布函数对中间组（7～12组）数据拟合得较好,对数正态分布函数对尾部（13～17组）数据拟合得较好。因此根据不同分布函数在不同谱级段体现出的拟合优势,构建分段函数分布模型,并顺利通过了卡方检验。基于分段函数分布模型得到的结构动应力谱的Miner线性累积损伤与实测谱损伤的总体走势一致,且其每级损伤均大于实测谱损伤,从而得到对结构疲劳寿命做出偏安全的预估。

玉米赤霉素受体基因ZmGID1a的克隆及功能研究

为研究赤霉素(GA)受体GID (gibberellin insensitive dwarf),克隆编码玉米GID的同源基因ZmGID1a,分析其在物种间的保守性和系统进化关系。通过实时定量PCR分析该基因在玉米中的表达特性以及不同激素对该基因表达水平的影响。亚细胞定位确定蛋白在细胞核和膜上,利用酵母双杂技术分析Zm GID1a与GA负调控因子玉米DELLA-8和DELLA-9的互作。还分析了表达Zm GID1a转基因烟草的生理指标。这些结果表明Zm GID1a和其他已报道的同源蛋白功能相似。

基于GID的程序界面设计及应用

利用有限元前后处理软件GID提供的用户自定制功能和TCL/TK语言,在GID中进行可视化界面设计,使有限元计算程序GEHOMadrid与前后处理软件GID有机地结合起来,从而避免了为计算程序准备大量数据的烦琐工作,简化了有限元程序的使用.

针叶树GID1同源基因分离鉴定与功能预测

GID1作为赤霉素(GA)受体蛋白,是GA信号通路的重要组成部分,其编码基因GID1在被子植物中已经被广泛克隆,但在针叶树种中的研究十分滞后。为了分离针叶树GA受体GID1基因并推测其功能,本研究以拟南芥GID1s序列为探针,在油松高质量参考转录组内筛选并鉴别出了油松GID1直系同源基因;基于该基因序列同源克隆了樟子松、白皮松、赤松GID1基因,通过BLAST获得了日本落叶松、火炬松、白云杉与挪威云杉的GID1-like基因;对针叶树GID1基因进行序列保守性、蛋白结构和组织表达活性分析。结果表明:针叶树种很可能只含有一个GID1基因,该基因在针叶树中具有很高的保守性;虽然与被子植物GID1之间的序列一致性较低,但其保持GA亲和活性所必需的氨基酸残基十分保守,与其下游DELLA蛋白相互作用的功能域与结构同样十分保守,推测其在针叶树GA信号转导中具有受体功能;表达分析显示GID1在挪威云杉不同组织和油松雌雄球花不同发育阶段间表达较为稳定,表明GID1可能广泛参与这些组织的发育过程,针叶树GA信号调控通路中GA受体的转录调控可能并不是核心调控机制。研究结果为GID1基因在针叶树生长发育过程中的分子调控机制研究奠定了基础。

基于GiD的有限元前处理和后处理可视化

目前在地球物理数值计算领域,尚缺乏简便易行的可视化的前处理和后处理方法.这使得复杂计算模型较难建立和分析,也使得已有计算程序较难与生产实际相结合.本文以直流电法三维有限元数值模拟前后处理为例,研究了通用三维前后处理软件GiD在地球物理有限元前处理和后处理中的应用方法.通过编写用户自定义"问题类型",建立并输出了可用于已有有限元计算程序的初始模型.计算过程结束之后,通过调用GiDpost后处理函数库,使计算程序方便的生成特定格式的后处理文件.最后,将前处理、计算和后处理功能整合,成功实现整个过程的图形化.与目前其他地球物理有限元前后处理方法相比,此套方法效率高、简单易行,最重要的是通用性好,可适用于各种已有的地球物理有限元计算程序.

基于GiD的钢桁梁桥有限元建模研究

基于GiD有限元前后处理器,结合计算机图形学,利用TCL/TK编程语言和OpenGL图形函数库,研究了钢桁梁桥有限元模型显示的技术和方法,实现了钢桁梁桥有限元模型的三维可视化,为有限元计算的前后处理器和自编求解器的结合提供了方法和思路.

赤霉素的代谢途径及其受体GID1的功能研究进展

双萜类激素赤霉素(GA)在植物发育的整个生命周期中都起调节作用。生理学和遗传学表明,活性赤霉素可促进植物发芽和生长,在一些物种中,诱导开花的同时调节花、果实和种子的发育。GA的分子机制包括赤霉素(GA)的代谢、转运、感知,及发出信号调节信号回路在赤霉素(GA)途径和其他途径之间控制植物生长和发育对植物内部和外部诱因作出响应。

基于SHA-512的n位EPC发生器的研究

RFID跟踪模拟器用于模拟、跟踪RFID网络中标签的运动轨迹。在RFID跟踪模拟器中必须为不同类别(Class-0、Class-1 G1、Class-ⅠG2、Class-Ⅲ、ClassⅣ)的标签产生相应的EPC代码。而EPC发生器可以将各种数据格式(GID,SGTIN,SSCC,DoD,GRAI,SGLN)转换成EPC格式的RFID数据。本文利用安全散列算法(SHA-512)产生以为周期的n位EPC代码,产生的EPC代码传给中间件,这样可以在无硬件的情况下进行功能测试、稳定性测试和性能测试,减少RFID产品总的开发时间和成本。

基于Whirlpool的EPC代码研究

在RFID标签注册过程中,RFID服务器必须为不同类别的标签产生相应的EPC代码,但在EPC代码产生过程中存在随机性、不可重复以及安全性等问题。针对EPC代码产生过程中存在的问题,提出一种基于安全散列算法Whirlpool的EPC代码产生方案,来产生以2512为周期的n位EPC代码。该方案可以将各种数据格式(GID、SGTIN等)转换成EPC格式的RFID数据,解决EPC代码产生过程中存在的各种问题。

唐菖蒲赤霉素受体基因克隆及表达分析

以唐菖蒲子球为材料,采用RT-PCR技术,克隆了1个赤霉素(GA)受体基因,命名为GhGID1a(GenBank登录号为KU525107)。其开放阅读框为1 032bp,编码343个氨基酸。序列比对结果表明,GhGID1a推导氨基酸序列与百子莲、油棕和海枣等植物的GID1的氨基酸序列相似性较高,分别为82%、78%和77%。50mg/L GA3对子球萌发具有促进作用,150mg/L GA3会抑制其萌发。实时荧光定量PCR结果显示,GA3处理对GhGID1a基因表达具有反馈抑制作用,GhGID1a表达量随着子球休眠解除而逐渐降低,推测唐菖蒲子球休眠解除可能与GA及其受体基因有关,GA及其受体基因GhGID1a可能参与了调控唐菖蒲的子球休眠与萌发过程。

智能UBI系统研究

随着车联网行业的发展,越来越多车险相关的车辆数据将会为车险行业的发展提供数据支持。文中首次提出的基于3C(Carrier-Cloud-Client,管-云-端)架构的智能UBI(Usage-Based Insurance)系统考虑了云、大数据和泛在通信等技术。智能UBI系统从信息感知、初步数据处理、数据传输、数据分析、数据挖掘等方面进行层次化分析。此外,针对驾驶行为安全等级的评定,文中提出了驾驶行为评分机制并设计了保费计算原则,在此基础上进行了基于驾驶行为的动态保费机制分析,为车险投保人提供差异化保费。系统测试结果表明,智能UBI系统为车险投保人提供了合理的差异化车险费率,增强了车主道路安全驾驶意识,为保险公司带来了更大的利润。