普通烟草KCS基因家族的鉴定及非生物胁迫表达模式分析

【目的】为探究烟草KCS基因在非生物胁迫下所起的作用。【方法】采用生物信息学方法对烟草KCS基因进行系统进化、共线性和表达模式等分析。【结果】从普通烟草中鉴定出41个KCS基因;拟南芥和新鉴定的烟草KCS基因可划分为8个亚组,大部分亚组均含拟南芥和烟草成员;10个NtKCS成员源自全基因组复制事件,NtKCS10和NtKCS11是AtKCS02的同源基因,可能具有相似的生物学功能;普通烟草KCS基因启动子含多个与胁迫相关的顺式作用元件,其成员的表达具有一定的组织特异性;在盐和干旱胁迫下,NtKCS09、NtKCS11和NtKCS16表达量均有提高,可能参与烟草胁迫响应等信号传导过程。【结论】本研究对普通烟草KCS家族成员进行了系统的鉴定与分析,为深入研究烟草KCS家族基因的生物学功能奠定理论基础。

新Kalina循环系统(KCS)34的热力学分析

本文提出新Kalina循环即一次抽汽回热式KCS34和分级抽汽回热式KCS34,根据热力学第一定律和第二定律,利用EES软件仿真模拟对该循环进行热力性能分析,并与基本KCS34进行相同条件下的性能对比,研究了抽汽压力、透平进口压力和透平进口温度变化对一次抽汽回热式KCS34性能的影响。研究结果表明:额定工况下,一次抽汽回热式KCS34的热效率为12.33%,比基本KCS34高0.35%;效率为46.07%,比基本KCS34高1.35%。且与一次抽汽回热式KCS34相比,分级抽汽回热式KCS34热效率高0.13%,效率高0.49%。另外,抽汽压力增加,一次抽汽回热式KCS34发电量和效率逐渐降低,热效率在10bar时达到最大;随着透平进口压力增加,一次抽汽回热式KCS34热效率逐渐增加,发电量和效率在30.79 bar时达到最大;随着透平进口温度增加,一次抽汽回热式KCS34热效率逐渐、发电量和效率都增大。

KCS标模直航拖曳试验不确定度分析

根据江苏科技大学水池、拖曳系统和测量设备参数,开展缩尺比为1∶70的KCS基准船模直航拖曳试验。按照国际拖曳水池会议(ITTC)试验不确定度分析规程,对KCS设计航速下复合航次的阻力测量以及船体表面波形测量进行不确定度分析。结果表明:在95%置信水平下(k=2),船模试验总阻力的相对不确定度在1%以下,B类总的不确定度对总阻力的影响最大;对于船体表面波形测量不确定度,刻度标注偏差的不确定度所占比重最大。

黄瓜β-酮脂酰辅酶A合成酶基因CsKCS11的功能初步分析

为了鉴定和挖掘黄瓜β-酮脂酰辅酶A合成酶(β-KetoacylCoAsynthetase,KCS)编码基因,以设施黄瓜为材料,通过转录组测序鉴定、基因克隆与表达载体的构建、干旱胁迫下的表达分析和转化拟南芥等方法,研究了CsKCS11的生物学功能。结果表明,黄瓜CsKCS11基因(NCBI登录号OL660537)的开放阅读框为1542 bp,编码513个氨基酸;序列分析表明,CsKCS11蛋白亲疏水性平均值(Gravy)为-0.083,为亲水性蛋白,二级结构中α螺旋、无规则卷曲、延伸链和β转角所占比例分别为44.64%、35.48%、15.20%和4.68%;系统进化分析表明,CsKCS11与冬瓜KCS11蛋白亲缘关系最近;同时将CsKCS11转化拟南芥,转基因拟南芥后代植株具有抵御干旱胁迫的能力;干旱胁迫下的表达分析表明,黄瓜CsKCS11能够被干旱胁迫诱导表达,且随着干旱胁迫时间的延长,其表达量呈现出先升高后降低的趋势,并且在干旱胁迫12h时达到最高。研究结果为进一步阐明黄瓜CsKCS11参与蜡质合成的机制奠定了基础。

Kalina循环系统KCS11的热力学研究

KCS11是一种有效的低温余热发电方式,对其研究具有重要的意义。通过建立数学模型,利用EES软件仿真模拟,对基本KCS11和改进KCS11进行相同条件下热力性能分析和对比,结果证明:改进KCS11比基本KCS11具有更高的热效率和火用效率。

冷前回热式Kalina循环系统(KCS)34g的热力学分析

提出冷前回热式KCS34g,根据热力学第一定律和第二定律,利用EES软件对该循环进行热力性能分析,并与基本KCS34g进行相同条件下的性能对比,研究透平进口压力、氨质量分数和透平出口压力变化对冷前回热式KCS34g性能的影响。研究结果表明:在额定工况下,冷前回热式KCS34g的热效率为11.93%,比基本KCS34g高0.99%;效率为52.26%,比基本KCS34g高4.34%;随着氨质量分数增大和透平出口压力降低,冷前回热式KCS34g热效率、发电量和效率均增大;随着透平进口压力增加,冷前回热式KCS34g热效率逐渐增加,发电量和效率在29 bar时达到最大。

甘蓝型油菜中KCS6基因的克隆和功能分析

采用基因组步移和RACE(rapid amplification of cDNA ends)技术,从甘蓝型油菜中双9号中克隆到了KCS6基因。甘蓝型油菜中KCS6基因有两个拷贝:BnKCS6c(与甘蓝的mRNA 99%同源)和BnKCS6a(与白菜的mRNA 99%同源)。这两个拷贝的编码区长度均为1 494bp,含有2个外显子,一个长1 045bp,另一个449bp。种子发育初期KCS6基因在角果皮和种子中表达量高,随着种子成熟表达量迅速降低。两个KCS6的转基因都可以在酵母中正常表达,但不能合成超长链脂肪酸,表明酵母中异源表达的KCS6蛋白没有活性,或KCS6蛋白不能以酵母的脂肪酸作为催化底物合成超长链脂肪酸。

大豆KCS基因的克隆及结构预测

以大豆叶片总RNA为模板,利用RT-PCR方法,克隆获得大豆KCS基因序列。采用生物信息学方法对其进行预测分析,结果表明:大豆KCS基因的CDS序列长度为1533bp,编码510个氨基酸;大豆KCS基因编码的蛋白质理论分子量为57.1kD,等电点为9.03;该基因编码的蛋白具有两个完全跨膜结构;没有信号肽;其蛋白质二级结构中α螺旋占47.65%,无规则卷曲占35.88%,β折叠占16.47%;在进化关系上,与油茶、菟葵、苜蓿的亲缘关系相对较近,该研究结果可为大豆KCS基因结构和功能的进一步研究提供理论参考。

不同波长下KCS船运动响应与波浪增阻数值研究

准确预报船舶在波浪中的运动和力可以为船舶性能评估提供参考。采用naoe-FOAM-SJTU求解器,数值模拟固定和放开垂荡、纵摇自由度的KCS船在不同波长的迎浪规则波中的运动。首先运用数值造波方法生成不同波浪周期的Stokes一阶深水规则波,与Stokes波的理论值对比确保造波的准确性;然后计算固定或放开垂荡和纵摇自由度的KCS船在0.65≤λ/L(波长/船长)≤1.95的遭遇波中的运动和阻力,研究KCS船的波浪增阻中绕射和辐射成分,且采用傅里叶分析法研究了运动与阻力的线性和非线性成分分布。结果表明,波浪绕射增阻受波长的影响不大,当波长接近船长时,船舶的垂荡和纵摇幅值以及波浪增阻均达到峰值,这主要由船体剧烈运动引起的辐射增阻导致,应避免船舶在此工况下航行。

KCS船型浅水操纵水动力计算

以国际船舶操纵性比较研究标准船型KCS为对象,采用一种基于细长体理论的数值方法计算船舶在浅水中以一定的航速航行时的操纵运动线性水动力导数,给出的结果反映出水深和航速的影响;数值结果和现有的经验公式估算结果进行比较,验证该方法的有效性。

甘蓝型油菜KCS13基因克隆与组织表达特异性分析

通过巢式PCR和基因组步移方法,从油菜的基因组中获得一段长度为3 356bp的序列。分析显示,该序列包含了KCS13基因的编码序列和启动子,命名为甘蓝型油菜KCS13基因,其转录区全长为1 587bp,编码区长1 389bp,无内含子,编码一条长462个氨基酸的多肽链。在甘蓝型油菜A、C基因组中都有KCS13基因存在。该基因主要在花蕾中表达,茎、叶和种子中表达稍弱,根中未检测到该基因表达。

KCS标称伴流场的尺度效应数值分析

为了研究标称伴流场的尺度效应,对不考虑自由液面效应的KCS船的粘性绕流场进行研究,并基于RANS方法和SST k-ω模型对包含实尺度的7种不同尺度下的标称伴流场进行数值计算。然后,将模拟结果与试验数据进行对比,进一步分析标称伴流场的尺度效应。结果显示:各半径处平均轴向伴流分数的倒数与雷诺数的对数呈正相关;KCS裸船体桨盘面处的标称伴流场存在2个伴流峰,且伴流峰值会随雷诺数的增加而减小,有利于减小螺旋桨的空泡和激振力;小尺度模型的尺度效应更为明显,且内半径处的平均轴向伴流分数尺度效应问题比外半径处的更为严重。

基于CFD的KCS船舶艏部型线优化研究

为实现基于CFD船体型线优化设计,开发了船体型线优化平台,并以KCS船为初始船型,对其艏部型线进行了优化。首先,重点介绍了径向基函数插值的基本原理及其在船体曲面变形中的应用;其次,将该方法与CFD软件及优化算法结合,开发了基于CFD的船体型线优化平台;最后,将该平台应用于KCS船的艏部型线优化设计,获得给定约束条件下阻力性能最优的船体外形。研究结果表明:基于径向基函数船体曲面修改方法是可行的,建立的船型优化平台具有一定的工程应用价值。

职前教师和在职教师KCS的比较研究——基于问题提出的视角

从问题提出的视角界定数学教师的KCS,构建职前教师和在职教师KCS的比较框架,调查职前教师和在职教师KCS的现状,并从已有知识结构、接受能力、数学思维三个维度考查职前教师和在职教师KCS的差异。研究发现,在职教师对学生已有知识结构的了解程度明显优于职前教师,但对学生的接受能力和数学思维的了解程度,职前教师的掌握情况略优于在职教师。

小麦β-酮脂酰CoA合成酶基因KCS的克隆与酵母表达

超长链脂肪酸是生物体内众多重要物质的合成底物。KCS基因编码β-酮脂酰CoA合成酶,该酶具有底物特异性,参与超长链脂肪酸延伸的缩合反应,是超长链脂肪酸合成的限速步骤。为了探究小麦KCS基因在超长链脂肪酸合成中的功能,采用同源克隆的方法从小麦(Triticum aestivum L.)中克隆出KCS基因后,利用生物信息学对其编码序列进行分析,并在酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中对其进行真核表达。结果表明,小麦TaKCS6基因的开放阅读框为1 287bp,编码428个氨基酸残基。结构域预测结果显示,TaKCS6蛋白含有III型聚酮合酶脂肪酸延伸酶和C末端3-酰基ACP合酶III结构域,属于KCSs蛋白家族。序列比对分析结果显示,TaKCS6氨基酸序列与拟南芥及其他植物的KCS6氨基酸序列在两个功能结构域上和活性位点保守。酵母表达结果显示,TaKCS6基因编码的蛋白参与C24以上超长链脂肪酸的延伸。

大白菜KCS基因家族鉴定及在蜡粉近等基因系中表达分析

β-酮脂酰辅酶A合成酶(β-ketoacyl-CoA synthase,KCS)是超长链脂肪酸合成中的限速酶,通过对大白菜KCS基因家族鉴定分析,为揭示KCS在控制大白菜蜡质性状中的具体功能研究奠定了基础。利用生物信息学的分析方法鉴定大白菜KCS基因家族成员,分析其亲缘关系、蛋白质理化性质、染色体定位、共线性关系、基因结构、蛋白保守域结构和基因表达模式。从大白菜全基因组共鉴定到32个BrKCS基因成员分成4个亚组,不均匀地分布在10条染色体上。BrKCS氨基酸长度和分子量的范围分别为181-755 aa和20.54-84.83 kD。共线性分析表明BrKCS5、BrKCS8和BrKCS13等7个家族成员与拟南芥共线性的BrKCS基因发生两倍化,1个家族成员(BrKCS9)发生了三倍化。基因结构分析显示,不同成员编码的氨基酸序列外显子数目及位置存在差异。转录组分析表明,BrKCS5、BrKCS6b与BrKCS10b基因在大白菜不同器官/组织尤其在花器官中可能参与蜡粉的合成。qRT-PCR分析结果验证了转录组数据的可靠性。综上所述,从大白菜全基因组共鉴定到32个BrKCS,其中3个基因在蜡粉近等基因系中表达量高且差异显著,为解析BrKCS基因在控制大白菜蜡质性状中的分子机制奠定了基础。

基于体积力法的全附体KCS型船模PMM运动数值模拟

为高效、精确地求解船舶操纵水动力导数,以全附体KCS型船模为研究对象,基于RANS方程及VOF模型,在star-ccm+平台上采用体积力法模拟螺旋桨作用,计及自由面兴波及航行姿态变化对船模水动力的影响,开展斜航、纯艏摇、漂角和艏摇组合3种平面运动机构(Planar Motion Mechanism,PMM)运动的数值模拟,将横向力Y、艏摇力矩N、横倾力矩K的数值模拟结果与试验结果进行对比,并依照PMM试验的动力学方程,通过最小二乘法拟合和傅立叶积分,将数值模拟结果与试验结果的时历曲线进行分析处理,求得操纵水动力导数。研究结果表明:该方法用于数值模拟PMM运动是可行的;求得的水动力导数中Y′vvv,N′vvv误差略大,其余水动力导数误差均在15%以内。

碎米荠CarKCS基因全长CDS克隆、序列分析及表达载体构建

根据KCS基因的保守性设计引物,以高神经酸含量的碎米荠叶片DNA为模板(KCS基因无内含子),克隆碎米荠超长链脂肪酸合成的限速酶β-酮脂酰-CoA合酶(KCS)基因全长CDS序列,命名为CarKCS。Blast比对及序列分析表明,目的片段序列和GenBank上报道的拟南芥KCS18序列同源性达到87%。CarKCS全长1 518bp,不含内含子,编码505个氨基酸。生物信息学分析表明,所有的酶功能活性位点的氨基酸都存在,在N端都有两个,C端有一个高度疏水的跨膜结构域;CarKCS与KCS18同属于KCS基因家族的FAE1-like亚家族。将目的片段连接到pFGC-5941.nap表达载体,经PCR和酶切检测,证明已成功构建了pNapin-CarKCS载体。

右美托咪定通过α2肾上腺能受体对LPS诱导的KCs炎性反应及HO-1表达的影响

目的:研究右美托咪定(Dex)通过α2肾上腺能受体对脂多糖(LPS)诱导的库普弗细胞(KCs)炎性反应及血红素氧合酶(HO-1)表达的影响。方法:将来源于SD小鼠的KCs细胞接种在30孔板上,采用随机数表法将其分为空白组、对照组、Dex-L组、Dex-M组和Dex-H组,空白组加入细胞培养液培养24h,对照组加入μg/ml的LPS培养24h,Dex-L组、Dex-M组和Dex-H组与对照组进行同样处理后,再分别加入浓度为5 ng/ml、10ng/ml及20ng/ml的右美托咪定培养1h。每组设置6个孔,在孵育6h和12h时收集细胞上清液,采用酶联免疫吸附测定(ELISA)法测定每组细胞的肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)及晚期炎症介质高迁移率族蛋白(HMGB-1)的浓度水平,采用Western blot法测量每组细胞的HO-1蛋白表达水平。培育24h时采用细胞计数试剂(CCK-8)法计算每组细胞的存活率。结果:培养6h和121h时,Dex-L组、Dex-M组和Dex-H组的TNF-α、IL-6及HMGB-1浓度比空白组明显升高,差异有统计学意义(t_(Dex-L组)=3.891,t=3.179,t=3.588;t_(Dex-M组)=3.663,t=3.765,t=3.501;t_(Dex-H组)-4.134,t=4.333,t=4.285;P<0.05);3组与对照组比较3种炎性因子明显降低(t_(Dex-L组)=3.451,t=3.682,t=3.509;t_(Dex-)M组=3.919,t=3.383,t=3.286;t_(Dex-H组)=4.455,t=4.136,t=4.481,P<0.05);细胞培养6h_后3组炎性因子TNF-α、IL-6和HMGB-1浓度水平与对照组比较,差异有统计学意义(F=6.346,F=12.973,F=8.325,P<0.05)。3组细胞培养6h和12h时HO-1水平比较,差异有统计学意义(F=4.827,F=6.124;P<0.05)。培养24h后,各组细胞存活率无显著性差异。结论:LPS能诱导KCs细胞释放炎性因子,而Dex可能通过调节α2肾上腺能受体上调HO-1水平抑制该过程从而发挥抗炎作用。

元宝枫KCS基因家族的鉴定及时空表达分析

【目的】为深入研究元宝枫KCS基因与神经酸生物合成中功能的关联性及高神经酸元宝枫分子育种提供参考。【方法】采用改良的CTAB法提取元宝枫根、茎、叶、花及发育各时期种子的总RNA,利用转录组测序数据及Hmmer-3.0软件、Tbtools1_0692软件、Pfam数据库鉴定元宝枫KCS基因家族成员。利用元宝枫、蒜头果、文冠果、拟南芥、甘蓝型油菜的KCS基因家族成员数据,使用MEGA_X软件构建物种系统发育树。使用Expasy、plantCARE、GAIL、SWISS-MODEL等在线工具对元宝枫KCS家族基因成员进行蛋白质理化特性分析、染色体定位分析、基因结构分析、顺式作用元件分析及亚细胞定位预测。根据转录组数据进行基因表达特异性分析。【结果】从元宝枫基因组中共鉴定了35个AceKCS基因家族成员,分别命名为AceKCS1~AceKCS35,其编码蛋白质长度为156~571个氨基酸,保守结构域及Motif分析结果显示几乎所有AcerKCS均含有FAE1_CUT1_RppA和ACP_syn_Ⅲ_C蛋白保守结构域,启动区含多种与植物生长发育、激素响应、胁迫响应相关的顺式作用元件。亚细胞定位预测结果显示,AceKCS大多位于质膜、叶绿体和细胞质中。将21个蒜头果MoKCS基因、17个文冠果XsKCS基因、21个拟南芥AtKCS基因和58个甘蓝型油菜BnKCS基因共同构建了5个物种152个KCS基因的物种系统发育树,并将其分成了8个亚组,分别为α、β、γ、δ、ε、ζ、η、θ,元宝枫AceKCS仅分布于7个亚组,且大多分布于ε、η和θ亚组。基因表达谱分析结果表明,AceKCS15和AceKCS17在种仁中表达量较高,而在根、茎、叶和花中不表达,在4个发育时期的种仁中表达量变化趋势基本一致,在授粉后100 d时表达量最高,之后逐渐降低。【结论】AceKCS基因在不同组织及不同发育阶段种仁中以不同的水平表达,表现出较高的时空特异性。