夏蜡梅SSR引物适用性分析及其在遗传多样性研究中的应用

【目的】筛选适合夏蜡梅(Sinocalycanthus chinensis)遗传多样性分析的SSR(simple sequence repeats)引物并进行遗传多样性分析。【方法】从夏蜡梅转录组数据库组装的125 014条unigene序列中,随机选取了344对SSR引物,以夏蜡梅6个不同种群的DNA为模板,运用聚丙烯酰胺凝胶电泳法进行引物筛选,根据扩增产物带型的丰富度,筛选出具有多态性的SSR引物;挑选扩增带型数在4以上的SSR引物,进一步验证这些引物在夏蜡梅种群间和种群内的适用性;利用已验证的引物对6个夏蜡梅种群的遗传多样性和遗传结构进行分析。【结果】共有148对引物能够扩增出清晰条带,占选取引物总数的43.02%,其中29对引物具有多态性,占扩增总数的19.60%;有15对引物扩增带型数在4以上,这些引物具有更高的多态性。对这15对高多态性引物进一步分析发现,根据扩增的带型数和遗传参数,这些引物均可用于种群间遗传多样性分析;同时,这15对引物可进一步分为3类,所揭示的遗传多样性程度依次降低。在种群内遗传多样性分析时,根据带型数及其分布和遗传参数,第1类、第2类及第3类中的P004和P061在各个种群内扩增的带型数较多且分布较为均匀,具有更高的多态性;而P021、P075、P095、P098、P018等5对引物在部分种群内扩增的带型数相对较少且分布较为集中,多态性相对较低。利用15对引物分析6个种群的遗传多样性得知,夏蜡梅的总基因多样性指数(Ht)为0.625 0,各种群的基因多样性指数为0.251 8~0.400 2,Shannon’s指数(I)为0.419 7~0.668 1,平均基因多样性指数(Hs)为0.3230。【结论】此次实验结果说明夏蜡梅物种水平具有较高的遗传多样性,但各种群内遗传多样性较低。聚类分析将6个种群分为3个分支,且各分支之间遗传距离较远,种群间遗传分化系数(Gst)为0.437,种群内近交系数(Fis)为0.430,种群间基因流(Nm)为0.309 4,基于AMOVA分子方差分析,56%的变异来自种群间,44%的变异来自种群内,这说明夏蜡梅种群间遗传分化显著,种群内存在显著的近交现象,各种群间基因交流受阻。     

采用BP算法和深度SAE网络的学生综合能力评价方法

针对现有评价方法需人工提取特征且评价准确率低的问题,提出基于反向传播(BP)算法的深度堆栈编码器(SAE)网络的学生综合能力评价方法.通过SAE网络对输入的学生各项指标成绩进行无监督训练,将SAE学习到的特征结合相应的样本标签,利用柔性最大值分类器(Softmax)进行有监督式分类.采用BP算法进行反向传播调整隐层权重,优化整个模型,以避免过拟合现象的发生.结果表明:该评价方法有利于解决需对传统神经网络进行人工提取和分析特征的问题,可提高评价结果的准确率.     

气体扩散层碳纤维纸加载微孔层研究

气体扩散层碳纸表面加载微孔层能有效地改善质子交换膜燃料电池的水管理,提升电池效率,故以导电石墨粉和聚四氟乙烯(PTFE)构成的涂料对碳纸进行涂覆处理,在碳纸表面加载微孔层。研究PTFE/石墨粉配比和涂料固含量对涂布后碳纸的导电性、憎水性及孔径分布的影响,扫描电镜(SEM)结合X射线计算机体层成像(XCT)及图形处理技术分析涂布前后的碳纸表面形貌。结果表明:低固含量涂布有利于形成均匀的涂层和孔径分布,PTFE/石墨粉涂层在碳纸表面形成了较大比例的小孔(小于20μm),有利于气、液态水的传质;涂料中高比例石墨粉可提高碳纸微孔层的导电性,但降低了疏水性和微孔的数量,当PTFE与石墨粉比例达到1∶3时,涂层不具憎水性。选择PTFE与石墨粉配比1∶1时,可兼顾疏水性和导电性。     

基于改进冲突系数的证据理论组合新方法

通过对D-S证据理论冲突系数和组合规则进行研究,发现导致证据组合结果与事实相悖的另一个因素,为此,提出一种新的冲突系数表示方法和证据理论组合规则。新的方法针对证据冲突系数处理和组合规则不合理的情况,用自冲突系数和互冲突系数这2种方式的加权表示新的全局冲突系数。新的组合规则根据基本概率分配原则建立,并推导得出多点集焦元证据理论的组合情况。研究结果表明:本文所提方法与传统算法相比,规则更简便,更精确,在处理证据冲突和正常证据方面更具优势。     

基于观测器的非线性系统鲁棒H_∞可靠控制

针对非线性不确定系统,在执行器发生故障的情况下,研究了系统的鲁棒H_∞可靠控制器和系统状态观测器的设计.从Lyapunov稳定性和鲁棒H_∞可靠控制的定义出发,通过构建观测器型状态反馈的闭环控制系统,得到了鲁棒H_∞可靠控制器和状态观测器需要满足的不等式.利用相关引理,将不等式转化为等价的线性矩阵不等式,给出了系统的控制器和状态观测器的表达式.经仿真验证,所设计的基于观测器的非线性不确定系统的鲁棒H_∞可靠控制系统,在执行器失效时系统对允许范围内的结构不确定性具有一定的抗干扰和容错能力,检验了所提出方法的有效性和可行性.     

普鲁兰酶N端结构域CBM68对酶学性质的影响

碳水化合物结合模块(Carbohydrate Binding Modules,CBMs)在普鲁兰酶结构中普遍存在,对酶的催化性质起重要作用.本文将酸性普鲁兰酶Pul B的N端结构域CBM41-X45替换成耐热普鲁兰酶Pul A的N端结构域CBM68,得到重组酶Pul-11,同时将Pul-11的催化结构域替换成Pul A的催化结构域,得到重组酶Pul-12.结果显示,重组酶Pul-11和Pul-12的最适温度均较Pul B提高了10℃,最适pH分别提高了0.5和1;60℃下热稳定性分别提高了41.4%和44.0%;同时,重组酶Pul-11和Pul-12的底物亲和力和催化效率较Pul B也均有一定程度提高.可见,来源于耐热普鲁兰酶的新型底物结构域CBM68对普鲁兰酶的最适作用温度、最适作用pH及催化效率具有重要影响.     

中间相沥青基介孔炭的表征及其用作锂离子电池负极材料的电化学性能

以中间相沥青为碳源、CaCO_3为模板,制备中间相沥青基介孔炭(MPMC)。采用XRD、SEM、TEM等手段表征所制介孔炭的结构和形貌,并将其用作锂离子电池的负极材料,测试电化学性能。结果表明,所制MPMC具有丰富的介孔结构和较大的比表面积及孔体积,随着CaCO_3质量分数的增加,MPMC的比表面积和孔体积先增加后减小,当CaCO_3的质量分数为70%时,所制MPMC的比表面积和孔体积最大;MPMC用作锂离子电池负极材料具有良好的电化学性能,能有效提高锂离子电池的可逆比容量,具有良好的循环稳定性和倍率性能。     

近60年来洞庭湖出湖泥沙动态变化与影响机制

洞庭湖是长江中游重要的调蓄湖泊,其出湖泥沙变化过程影响着湖泊演变和江湖关系调整.基于洞庭湖代表性水文站长时间序列的水文数据,利用百分位数、变差系数和小波分析等方法,分析洞庭湖出湖输沙量的动态变化特征及其控制因素.结果表明:洞庭湖出湖泥沙在1951—2015年可分为1951—1970年、1971—2002年和2003—2015年三个阶段,其中前两个阶段表现为下降趋势,2003—2015年年均输沙量则呈上升趋势;出湖输沙量年内分配不均,1951—1970年主要集中于3—12月,1971—2015年主要集中于3—8月,但2003—2015年输沙量峰值由1951—2002年的4月推迟至5月;出湖输沙量周期表现为44年和24年的全尺度周期震荡.从径流、水利工程建设和湖盆冲淤的角度分析洞庭湖出湖输沙量的变化原因,发现:出湖径流是造成输沙量年内分配不均的季节性变化特征和主周期模式的重要原因;荆江裁弯工程是导致1971—2002年洞庭湖出湖输沙量大幅减少的根本原因;随三峡工程运行,洞庭湖2003—2015年多年平均出湖输沙量相比于1971—2002年减少了30.1%;此外,洞庭湖湖盆由淤积转为冲刷,导致洞庭湖出湖输沙量在2007年之后有所增加.     

燃煤电厂脱硫废水在烟道中的蒸发及流动特性数值模拟

利用燃煤电厂尾部烟道的烟气余热来实现脱硫废水的喷雾蒸发是实现其零排放的有效途径,以国内某燃煤电厂330 MW火力机组的烟道为研究对象,利用DPM模型对雾化液滴群在高温烟道内的蒸发及流动特性进行了研究,考察了不同雾化嘴角情况下液滴碰壁情况、不同负荷下液滴的蒸发情况,研究结果表明：在50%、75%、100%烟气负荷工况下,烟气温度越高、烟气速度越快,雾化液滴群完全蒸发所需时间越少,液滴最大蒸发时间在2.85~3.36 s之间。在单烟道结构的最佳喷嘴雾化锥角为65°情况下,越靠近烟道内侧,涡的尺寸越大,越有利于促进喷嘴区的局部液滴群不断向其他区域扩散。     

基于任意形状衍射屏的光学夫琅禾费衍射仿真

通过Matlab编程或作图软件,生成任意形状的衍射屏.将菲涅耳衍射积分化为含快速傅里叶变换的积分,求解出其在观察屏上的光场分布,输出任意形状衍射屏的夫琅禾费衍射的衍射花样.结果表明,通过计算机对任意形状衍射屏夫琅禾费衍射的仿真,有助于理解不同结构衍射屏下的夫琅禾费衍射花样的分布特征,是对光学衍射的理论分析和实验研究的有益补充.