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玉米DNA诱导水稻变异机理研究

玉米DNA诱导水稻变异机理研究

作者：宋刘敏河南师范大学

学位级别：硕士

水稻是重要的粮食作物之一,关于水稻遗传改良、创制新材料一直是育种领域的热点,花粉管介导外源DNA导入技术是创造水稻新材料的一种手段。虽然周光宇先生提出远缘DNA片段杂交假说作为理论支撑,研究者也一直在探讨该假说的理论依据,但到... 详细信息

水稻是重要的粮食作物之一,关于水稻遗传改良、创制新材料一直是育种领域的热点,花粉管介导外源DNA导入技术是创造水稻新材料的一种手段。虽然周光宇先生提出远缘DNA片段杂交假说作为理论支撑,研究者也一直在探讨该假说的理论依据,但到目前为止还未有证明该假说的完整理论体系。本研究利用改良“花粉管介导技术”,将裸露的玉米基因组DNA片段随机导入水稻(Oryza sativa ***,日本晴)基因组,获得一批突变材料。选取其中遗传性状差异显著的突变体RMIM92(以下简称R92),进行基因组和转录组测序分析,旨在探讨玉米DNA对水稻基因组的作用机理,为远缘DNA片段杂交假说提供理论数据。本研究还对R92 T代的分离变异株进行了特异玉米序列及SNP、InDel等突变分析,旨在对突变体R92变异的遗传性进行分析,为花粉管介导水稻育种提供理论依据。本研究采用高通量测序和生物信息学技术,对突变体R92全基因组(二代测序)和转录组进行测序和数据分析,结果表明:1、发现有3条玉米DNA序列导入到受体基因组,其中有2条玉米DNA序列在T代变异株V中检测到,表明玉米DNA序列可以导入到水稻基因组中,且可以遗传。2、R92基因组重测序结果发现,SNP突变位点有231,352处,InDel突变位点有190,847处,表明玉米DNA片段导入水稻可以引起大量SNP和InDel突变,即玉米DNA片段导入水稻具有诱变功能。3、Chr12发生的SNP最多,占总突变数的11.2%,高于其他染色体。4、Chr 3发生的InDel突变最多,占总突变的11.90%,高于其他染色体。5、单个碱基发生突变的概率由高到低依次为:C(31.81%)>G(31.72%)>A(18.31%)>T(18.15%),C和G碱基突变显著高于A和T,表明C和G碱基易发生突变。6、SNP突变中碱基发生转换的频率为60.84%,发生颠换的频率为39.16%,表明SNP突变以碱基转换为主要突变类型。7、对发生SNP的临侧碱基分析发现,发生频率相对较高的临侧碱基为GNC&CNG(13.53%),表明在R92中,突变位点临侧碱基为C和G时碱基易发生突变。8、发生InDel突变最多的为移码突变,有1,703处,占总InDel突变的84.56%,说明InDel突变对基因破坏性较大。9、InDel突变发生-2个碱基的频次最多,其中发生单碱基的插入或缺失最多。10、发生SNP突变的部分基因在扬花期表达量差异显著,其中基因OS12G0133050在CK和R92茎节中的表达水平分别为35.22和2.61,表达显著下调;多效性基因OS07G0261200在CK和R92剑叶中表达水平分别为2.63和9.71;矮秆基因OS01G0718300在CK和R92茎节中的表达水平分别为45.44和33.21,表达下调,表明玉米DNA序列导入水稻基因组对扬花期基因表达影响较大。从上述研究结果可以看出,花粉管介导玉米DNA技术,不仅可以使部分玉米DNA片段随机插入、整合到水稻基因组,而且还引起水稻基因组发生SNP和InDel突变,并影响受体基因的表达,且部分突变可以遗传,表明该技术是一种有效的生物诱变方法。

关键词：水稻玉米DNA 变异二代测序转录组测序

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有效降水指数在暴雨洪涝监测和评估中的应用

中国农业气象 2016年第1期37卷 84-90页

作者：秦鹏程刘敏李兰武汉区域气候中心武汉430074

科学有效的监测和评估是防范和减轻暴雨洪涝灾害的重要基础。基于有效降水指数(EP)构建单站和区域暴雨洪涝监测、评估指标,利用1961-2014年湖北省76站逐日气象观测资料及相关灾情资料,确定降水衰减参数及致涝阈值,在此基础上分析EP指数... 详细信息

科学有效的监测和评估是防范和减轻暴雨洪涝灾害的重要基础。基于有效降水指数(EP)构建单站和区域暴雨洪涝监测、评估指标,利用1961-2014年湖北省76站逐日气象观测资料及相关灾情资料,确定降水衰减参数及致涝阈值,在此基础上分析EP指数在历史暴雨洪涝评估及实时暴雨洪涝过程监测中的应用效果。结果表明:经参数率定后的EP指数对农作物洪涝受灾面积的解释方差达78.1%,对年际间暴雨洪涝强度差异反应敏感,能识别历史典型大涝年和严重洪涝年,在2014年实时暴雨洪涝过程监测中能直观诊断出一般性暴雨洪涝的起止时间和过程动态变化,但对局地性和间歇性发生的暴雨洪涝过程刻画不足。创建EP指数所需数据资料少、计算简便,可用于洪涝灾害历史排位、年景评价、灾情预评估、风险区划以及作物产量建模等。

关键词：有效降水指数参数率定暴雨洪涝应用检验

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泉厦古道系统时空演变规律与空间特征研究

泉厦古道系统时空演变规律与空间特征研究

作者：刘敏婕华东理工大学

学位级别：硕士

泉厦古道位于中国东南海岸,具有很长的历史,泉厦古道在其漫长的发展和演化过程中,也对沿途各区域造成了较大的文化辐射和影响。最近几年,我国对历史文化路线的关注越来越多,有关的研究也越来越多,对泉厦古道这样一个大规模的线性空间进... 详细信息

泉厦古道位于中国东南海岸,具有很长的历史,泉厦古道在其漫长的发展和演化过程中,也对沿途各区域造成了较大的文化辐射和影响。最近几年,我国对历史文化路线的关注越来越多,有关的研究也越来越多,对泉厦古道这样一个大规模的线性空间进行的研究,也是一种紧跟学术发展趋势和趋势的体现。本文运用文化地理学相关理论,针对泉厦古道的历史与空间形态的演变问题进行深入研究。结合文化地理学相关概念与文化线路的相关理念,梳理出泉厦古道系统的构成要素,将泉厦古道系统作为研究对象,采用文献归纳法、地图语言表达法等,对泉厦地区古道本体及其沿线附属设施的时空演变进行了研究。采用数理统计法、核密度估算法、近邻分析法、最邻近指数法、叠加分析法、高程配置法等6个参数化,并借鉴以往的研究角度及结合泉厦地区的地貌环境从数量、聚落和高程对泉厦古道沿线传统聚落的时空演变特征、泉厦古道与其沿线传统聚落的时空演变特征展开研究。最终得出了泉厦古道系统演变规律和发展动因的分析。本文的研究部分完善了泉厦古道整体系统的基本内容与资料,为日后他人的研究及泉厦古道潜在的相关保护、规划及发展奠定了一定的理论基础。论文以文化地理的有关理论为切入点,进行了跨学科的研究,在研究角度上有较大的创新;文章从泉厦古道的总体系入手,对泉厦古道演化和发展的规律性和推动力进行了初步的探索,在内容上有所创新;在此基础上,以“泉厦古道”为研究对象,运用文化线路和文化地理学的相关概念,对其演化过程进行了研究,并对其演化过程进行了分析。

关键词：福建移民泉厦古道古道沿线传统聚落时空演变

高拉伸透明聚氨酯防污材料的设计合成及性能研究

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高拉伸透明聚氨酯防污材料的设计合成及性能研究

作者：刘敏换广州大学

学位级别：硕士

防污材料具有特殊的表面润湿性,对水性/油性液体表现出抗粘附性,应用领域广阔,如防腐、防水、防雾、自清洁、减阻等等。然而,现有的防污材料普遍存在生产成本高、工艺复杂、柔性差以及透明度低等问题,难以应用于镜片、柔性电子显示屏以... 详细信息

防污材料具有特殊的表面润湿性,对水性/油性液体表现出抗粘附性,应用领域广阔,如防腐、防水、防雾、自清洁、减阻等等。然而,现有的防污材料普遍存在生产成本高、工艺复杂、柔性差以及透明度低等问题,难以应用于镜片、柔性电子显示屏以及可穿戴传感器等。因此,以简单的方法制备高透明性的弹性防污材料具有重要的现实意义。聚氨酯的弹性、耐磨性、粘接性和耐油性等性能优异,而且制备工艺简单,生产成本适中,性能可调范围宽,被广泛应用于涂料、织物整理剂、胶黏剂、保温材料、服装、皮革等等。氟碳化合物的表面能较低,可赋予聚合物低粘附性。因此,本文采用十三氟正辛醇(TFO)对聚氨酯进行改性,以制备出高拉伸的聚氨酯防污薄膜,并研究了氟封端的双交联聚氨酯(FSCPN)和氟封端的物理交联聚氨酯(FPCPN)的性能。氟封端的双交联聚氨酯选取三羟甲基丙烷(TMP)作为交联剂以形成体型分子链而产生化学交联作用,并以乙二胺(EDA)为扩链剂,在分子链中引入丰富的脲键以增强聚氨酯的氢键交联作用。双交联聚氨酯薄膜的透明度高,拉伸强度大以及断裂伸长率大,对水、二碘甲烷、十六烷、植物油和泵油均表现出抗粘附性。氟封端的物理交联聚氨酯使用水为扩链剂,与异氰酸根封端的聚氨酯预聚体进行反应,在聚氨酯分子链中产生多脲键,从而提高聚氨酯薄膜的力学性能。物理交联聚氨酯薄膜为热塑性聚氨酯,具有溶解性和低温熔融性,表现出良好的再加工性和修复性。同时,薄膜具有较高的光学透明度,对水、十六烷、植物油和泵油表现出抗粘附性。

关键词：聚氨酯改性防污可拉伸透明

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蚁群算法与遗传算法的融合与性能研究

蚁群算法与遗传算法的融合与性能研究

作者：刘敏俊中国地质大学（北京）

学位级别：硕士

蚁群算法是通过模拟蚂蚁觅食过程中的群体行为而产生的算法，具有良好的分布式并行机制、过程中提供正反馈信息、易与其它方法结合以及有较强的鲁棒性等优点，但是存在搜索时间长、易陷入局部最优等缺点;遗传算法则是基于生物群体的进... 详细信息

蚁群算法是通过模拟蚂蚁觅食过程中的群体行为而产生的算法，具有良好的分布式并行机制、过程中提供正反馈信息、易与其它方法结合以及有较强的鲁棒性等优点，但是存在搜索时间长、易陷入局部最优等缺点;遗传算法则是基于生物群体的进化过程而形成的算法，同样具有并行、自适应等特点，还有良好的全局搜索能力以及确保种群多样性的特点。于是本文就根据蚁群算法和遗传算法各自的优势和特点，针对离散域和连续域两种情况分别将两算法按独特的方式融合生成遗传蚁群算法。关于离散域的遗传蚁群算法思想，主要是在基本蚁群算法的基础上，对算法中的3个参数α、 β、ρ利用遗传算法进行优化求解，以期获得问题的较优解，同时还可以对蚁群算法寻优问题中的参数组合进行了初步分析。论文在matlab编程环境下将算法针对TSP问题进行了实验，在验证算法可行性后还针对具体TSP案例Eil51问题进行了参数的性能分析，发现随着内外部蚁群算法和遗传算法迭代次数的增加：1、算法可以求得的路径长度的收敛域逐渐靠近最优解，并且极差越来越小;2、算法求得结果的标准差也逐渐变小，越来越稳定;3、算法的寻优精度也在递增，误差逐个递减。连续域遗传蚁群算法的算法思想由三部分构成，开始先对区域利用遗传算法获取蚁群算法的初始信息素分布，达到有目标地指引蚂蚁群体初始分布的效果;然后再利用蚁群算法进行主要寻优过程;最后为防止算法过早陷入局部最优，在固定次数迭代后又引入遗传操作来加大种群分布的多样性。文章中利用matlab对融合算法实现后，并同单独的遗传算法和蚁群算法针对测试函数Ackley进行了试验对比。令α=1, β=3, M=N=10, ρ=0.6, Q=1，粒子规模为100，迭代次数为50的前提下发现：融合算法耗时1.468秒;蚁群算法耗时1.31秒;遗传算法耗时1.266秒。虽然融合算法时间略劣于其它算法，但是融合算法20次最优均值为19.634，优于蚁群算法的19.6255以及遗传算法的19.5735，且融合算法求解结果稳定分布在19.63-19.64之间，故其稳定性优于另两种单独的算法。

关键词：正反馈蚁群算法遗传算法信息素全局搜索

煤炭生态经济系统研究——“煤炭开发利用协同发展研究”课题系列报告之一

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煤炭经济研究 2003年第9期23卷 10-13页

作者：刘敏牟俊山山东工商学院中国矿业大学北京校区

依照资源生态经济学理论,煤炭生态经济系统是指生态煤炭系统与社会经济煤炭系统两者,通过技术中介和人类劳动相互结合而形成的、具有一定结构和功能的有机整体.其中,生态煤炭系统是指参与消费过程的一切与煤炭资源有关的自然生态系统要... 详细信息

依照资源生态经济学理论,煤炭生态经济系统是指生态煤炭系统与社会经济煤炭系统两者,通过技术中介和人类劳动相互结合而形成的、具有一定结构和功能的有机整体.其中,生态煤炭系统是指参与消费过程的一切与煤炭资源有关的自然生态系统要素的总和.社会经济煤炭系统(以下简称经济煤炭系统)是指人类社会在煤炭开发利用过程中所涉及的社会、经济资源在特定地域结合而成的总和.

关键词：煤炭生态经济系统开发利用发展社会经济煤炭系统特点结构功能价值流人力资源流信息流能量流物质流

基于抗震性能冗余度的结构消能减震多目标设计方法研究

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基于抗震性能冗余度的结构消能减震多目标设计方法研究

作者：刘敏聪广州大学

学位级别：硕士

消能减震技术是提高建筑结构抗震性能的重要手段,其具备制作工艺成熟,安装施工方便等优点。黏弹性阻尼器属于速度型阻尼器,既能提供刚度,又能提供阻尼,在结构遭受风荷载或者微小地震荷载下便能提供阻尼耗能。为促进黏弹性阻尼的设计推... 详细信息

消能减震技术是提高建筑结构抗震性能的重要手段,其具备制作工艺成熟,安装施工方便等优点。黏弹性阻尼器属于速度型阻尼器,既能提供刚度,又能提供阻尼,在结构遭受风荷载或者微小地震荷载下便能提供阻尼耗能。为促进黏弹性阻尼的设计推广应用,发展出众多的附加黏弹性阻尼器减震结构设计方法,但是基本都是直接基于位移的设计方法,需要不断反复迭代试算,因此发展黏弹性阻尼结构直接设计方法对于减少实际设计工作具有较大研究意义.。因此,本文以一阶振型成分显著的中低层混凝土框架结构为研究对象,对附加黏弹性阻尼器参数确定进行了如下研究,并得到相关结果:传统的增量时程分析需要耗费大量的计算资源,在建立有限元模型以及挑选地震动上存在较大不确定性。本文提出的IDA(Incremental Dynamic Analysis)曲线直接评估方法能够直接得到结构的地震强度需求曲线,其主要原理为静力弹塑性方法求取结构响应点的逆过程,相较于直接积分法等数值计算方法,本文的直接方法简洁明了,无需进行时程分析,节省计算资源,对于以杆件单元为主模拟的混凝土框架结构而言具有足够的精度。本文通过3个不同高度的等效单自由度模型,使用Takeda力-位移滞回曲线模型,考虑了混凝土框架结构从开裂到屈服的全过程,并且选择了多条不同场地震动进行分析验算。计算结果表明,对于不同周期的单自由度模型,无论是坚硬还是软弱的土层条件,本文的简化预测方法都具有较好的精度,可以近似得出结构的地震需求曲线实际结构振动往往不是平稳振动,其正负两侧的位移响应并不一定相同,此时规范给出的计算减震结构附加有效阻尼比的方法可能会高估结构的抗震能力。本文通过正负两侧响应消耗的能量相等的假设,定义不对称性指标R,量化正反两侧位移响应的差异。计算结果表明,R在整个塑性开展约为0.8,考虑了不对称的影响,可以更加准确地计算主体结构弹塑性耗能的等效有效阻尼比。结构应当具备安全储备及多道抗震防线,为体现消能减震结构相较于传统抗震结构具有更加优秀的抗震能力。本文提出基于冗余度的多目标设计方法,通过该方法,能够经过一次设计,得出黏弹性阻尼器的设计参数。“多目标”体现在本文方法同时考虑了结构性能界限处结构层间位移的改善程度,提升了结构变形能力,而且增加了结构阻尼,提升了结构耗能能力,能够考虑主体结构进入塑性状态,满足多水准地震工况设计。推导了冗余度与阻尼器参数之间的关系,设计了27个层刚度分布及结构强度大小不一的多质点层剪切多质点模型模拟混凝土框架结构,通过本文设计方法,对这27个模型进行黏弹性阻尼器设计,并进行了大量的地震时程分析。计算结果表明,附加黏弹性阻尼器对结构在地震动的层间位移响应的离散性具有很好的改善情况,结构层间位移趋向于均匀分布,对结构的冗余度提升效果明显。大部分结构的冗余度计算精度都满足工程需求,且计算结果偏于保守,但是对于下部层薄弱的结构计算结果偏于危险,需要多加注意。

关键词：黏弹性阻尼器附加阻尼比抗震冗余度层间位移分布

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紫外光固化有机硅树脂的制备及其性能研究

紫外光固化有机硅树脂的制备及其性能研究

作者：刘敏渊湘潭大学

学位级别：硕士

硅树脂是一种以硅-氧-硅为主链的交联半无机聚合物,与硅原子连接的有机基团,通常由甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷等各种有机硅烷水解和缩合得到,并且可以在升高温度或有一些催化剂的存在下可以进一步转化为不溶性和... 详细信息

硅树脂是一种以硅-氧-硅为主链的交联半无机聚合物,与硅原子连接的有机基团,通常由甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷等各种有机硅烷水解和缩合得到,并且可以在升高温度或有一些催化剂的存在下可以进一步转化为不溶性和非熔化的三维结构的热固性树脂是聚(硅氧烷)高交联网络结构。有机硅树脂具有优异的机械性能及耐热性,同时有机硅树脂还具有很好的耐化学性、电性能、耐化学试剂性、疏水性和阻燃性,其他性能也可以通过一些有机树脂、有机基团等改性硅树脂获得。因此,用有机硅材料为原料做成的电子封装材料、涂料、胶黏剂、油墨等各类产品,广泛应用于各种工业领域,是一种很有前景的比较新颖的环保材料,越来越受到国内外学者的重视。本论文的主要内容如下:1.合成了超支化有机硅环氧树脂,并通过核磁、傅里叶红外对其结构进行表征,证明了其结构正确性。通过紫外光固化技术将超支化有机硅环氧树脂进行了固化,并通过热重分析、DSC以及力学性能对紫外光固化物性能进行了相应的表征。其环氧值为612gperequiv,热失重5%时的温度为358 ℃,玻璃化温度为60.67 ℃,与传统线型环氧树脂E-51相比较,拉伸强度提高了 3～6 KPa,断裂拉伸率提高了 10%～17%,硬度和附着力也均有所提升。2.合成了以乙烯基封端的低折光和高折光有机硅材料,并通过核磁、傅里叶红外对其进行了结构表征证明了其结构正确性。通过紫外光固化技术将其进行固化,并对固化物进行了热重分析、力学性能、透光率进行了分析。低折光和高折光有机硅材料其热失重5%时的温度分别为268 ℃和274 ℃,拉伸强度分别为9.8KPa、7.1KPa,断裂拉升率分别为139%、101%,透光率分别为93%、98%,基本符合LED封装材料的要求。3.合成出了液态笼型倍半硅氧烷(POSS),通过核磁、傅里叶红外光谱对其进行了表征。制备的液态笼型倍半硅氧烷交联剂具有很好的相容性和分散性,通过加入笼型倍半硅氧烷制得的紫外光固化环氧树脂耐温性、高硬度的特点,耐高温温度达到260 ℃以上。经测试分析,其热失重5%时的温度为380 ℃,玻璃化温度为141℃,拉伸强度为18.5KPa,断裂拉伸率为135%。4.通过紫外光照射固化的方法,制备出了高粘接性、优异导电性能的有机硅导电水凝胶,并对导电水凝胶的性能进行了测试。通过测试可以发现:随着单体浓度的增加,导电水凝胶的吸水溶胀率逐渐降低、凝胶分数不断增加;通过对不同单体浓度配比的导电水凝胶的电导率研究发现,在一定范围内可以通过调节AM与有机硅单体在体系中的比例来调节导电水凝胶的电导率;随着单体浓度的增加,凝胶的交联程度和固含量增加,导致水凝胶的断裂拉伸率逐渐降低。

关键词：有机硅树脂超支化树脂 LED封装紫外光固化耐热性导电水凝胶

大体积混凝土底板温度裂缝控制机理及有限元分析

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大体积混凝土底板温度裂缝控制机理及有限元分析

作者：刘敏义安徽建筑大学

学位级别：硕士

改革开放以来,随着我国经济的不断发展,建筑的规模和难度不断提高,大体积混凝土作为一种重要的结构形式,被大量应用在高精尖的项目中。尽管大体积混凝土有各种各样的优势,但水化热问题一直是一个不容忽视的问题。所谓水化热问题就是混... 详细信息

改革开放以来,随着我国经济的不断发展,建筑的规模和难度不断提高,大体积混凝土作为一种重要的结构形式,被大量应用在高精尖的项目中。尽管大体积混凝土有各种各样的优势,但水化热问题一直是一个不容忽视的问题。所谓水化热问题就是混凝土在形成强度的过程中会放出大量的热量,由于大体积混凝土体积较大且材料本身的导热性也不好,就是导致混凝土内部热量积聚,最终在内部形成温度应力及温度梯度,在内外温差达到一定量时,就会导致混凝土开裂。混凝土中的裂缝不但会影响结构耐久性,对其美观、抗渗也会造成严重的影响。因此,在工程中大体积混凝土的水化热问题一直是技术人员关注的重点。在计算机技术如此发达的今天,混凝土的温度场以及温度应力的分析已经基本有计算机取代,本文以合肥滨湖某超高层为研究对象,利用有限元分析软件Midas/gen对核心区的大体积混凝土底板进行仿真分析,结合前期试验数据以及仿真分析结果对底板浇筑制定合理的施工方案和预防处置措施,并总结裂缝防治与检测处理措施。

关键词：大体积混凝土 MIDAS/Gen 应力场温度场数值模拟