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水稻转录因子OsC2H2-92的克隆及耐盐胁迫功能研究

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水稻转录因子OsC2H2-92的克隆及耐盐胁迫功能研究

作者：郭博雅吉林大学

学位级别：硕士

粮食安全关系国计民生。充足的粮食储备,是国家安全和社会稳定的战略基石。水稻是世界三大农作物之一,更是我国重要的主粮作物。全国每年种植的水稻面积超3千万公顷,约占粮食作物栽培总面积的1/4。虽然我国地大物博,但是土壤盐害严重影... 详细信息

粮食安全关系国计民生。充足的粮食储备,是国家安全和社会稳定的战略基石。水稻是世界三大农作物之一,更是我国重要的主粮作物。全国每年种植的水稻面积超3千万公顷,约占粮食作物栽培总面积的1/4。虽然我国地大物博,但是土壤盐害严重影响了耕地的利用、限制了农作物的产量,影响了我国的耕地面积。因此,挖掘耐盐基因具有重要的意义与应用价值。课题组前期通过转录组分析水稻耐盐差异表达基因获得了一个转录因子基因OsC2H2-92,本研究针对基因OsC2H2-92进行了基因克隆、转基因水稻的培育和耐盐功能研究,主要结果如下:在Kitaake中克隆了一个水稻耐盐候选基因OsC2H2-92。OsC2H2-92属于C2H2型转录因子,具有两个C2H2结构域。进化树分析结果显示OsC2H2-92与禾本科普通冬小麦和玉米中的两个C2H2家族蛋白亲缘关系较近。其上游启动子区域含有脱落酸响应元件ABRE和与生长发育和非生物胁迫相关的MYB元件。对水稻不同组织的特异性表达分析表明,OsC2H2-92在水稻的种子、叶片、花序、根、茎中都有表达,尤其在种子和根中表达水平较高。构建OsC2H2-92的过表达载体,并且利用农杆菌介导的遗传转化方法获得了OsC2H2-92基因过表达转基因水稻株系(OE1,OE2)。对OsC2H2-92过表达株系进行农艺性状分析结果显示,与野生型Kitaake相比,OE1,OE2的株高、穗长、分蘖数、种子粒长、粒宽等性状均未发现显著变异。本研究进一步构建了OsC2H2-92的CRISPR/Cas9基因敲除载体,并且利用农杆菌介导的遗传转化方法获得了OsC2H2-92基因敲除的转基因水稻株系(c2h2-92-1,c2h2-92-2),便于后续深入研究OsC2H2-92基因耐盐胁迫的调控机制。OsC2H2-92基因的表达受到盐胁迫诱导,在200 m M浓度的Na Cl处理下,在3 h、6 h、12 h、27 h和30 h等五个时间点均检测到水稻叶片中OsC2H2-92的表达发生显著的升高。在水稻根中,盐溶液处理1 h、6 h、12 h、24 h、27 h、30 h、36 h和48 h八个时间点检测到OsC2H2-92的表达量发生显著升高,在0.5 h和3 h检测到OsC2H2-92的表达量显著下降。对OsC2H2-92过表达植株进行耐盐性鉴定,经过盐胁迫处理4天至叶片枯黄,再恢复6天,OsC2H2-92过表达株系OE1的存活率显著高于野生型对照37.8%,OE2的存活率显著高于野生型对照52.6%。同时,在离体叶片盐处理试验中,OsC2H2-92过表达株系的离体叶片与野生型对照相比,也表现出更加耐盐的特性。进一步对盐胁迫下的OsC2H2-92过表达株和野生型对照进行生理生化分析结果显示:OsC2H2-92过表达株系中MDA的含量与野生型对照相比发生显著下降,而APX与POD的活性在OsC2H2-92过表达株系中显著高于野生型对照。说明过表达OsC2H2-92影响了盐胁迫下水稻的抗氧化过程。同时,q RT-PCR结果也显示,在OsC2H2-92过表达株系中Os DREB1A、Os DREB1D、Os DREB1E和Os CATB等水稻耐盐基因的转录水平显著高于野生型。上述结果初步表明OsC2H2-92在水稻的耐盐胁迫中发挥正调控作用。OsC2H2-92的表达受ABA诱导,在100μM ABA处理下,OsC2H2-92的叶片和根中都检测到显著的表达模式变化。我们对野生型和过表达植株施加外源ABA,对其表型进行统计分析,结果显示,与野生型相比OsC2H2-92过表达株系的萌发率显著降低,八天的苗期株高极显著降低,OsC2H2-92过表达株系在萌发期和苗期均表现为ABA敏感。利用q RT-PCR检测ABA合成和信号转导相关基因的表达水平结果显示,在过表达株系OsC2H2-92中,Os ABF3,Os ABI5,Os NCED1,Os NCED2,Os NCED3,Os SAPK8,Os SAPK9,Os SAPK10的表达水平均显著高于野生型对照。亚细胞定位结果显示OsC2H2-92蛋白定位于细胞核中。通过酵母双杂交试验以及双荧光素酶报告试验证实OsC2H2-92是一个转录抑制因子。同时,利用酵母双杂技术筛选到OsC2H2-92蛋白与响应非生物胁迫的调控因子Os MPK8、Os MPK20存在物理互作。

关键词：水稻 C2H2型转录因子 OsC2H2-92 盐胁迫 ABA

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复合材料结构振动仿真及其多元统计分析方法

系统仿真学报 2024年

作者：郭博铁鸣范文慧空间物理重点实验室清华大学自动化系

复合材料层合板以其独特优势在工业生产中的愈发重要。其物理性质受其固有频率影响，而固有频率又受到其多个不同结构参数的影响，如层合板材料的尺寸大小，剪切模量，弹性模量等，这些参数都不同程度地影响着它的固有频率，因此有必要... 详细信息

复合材料层合板以其独特优势在工业生产中的愈发重要。其物理性质受其固有频率影响，而固有频率又受到其多个不同结构参数的影响，如层合板材料的尺寸大小，剪切模量，弹性模量等，这些参数都不同程度地影响着它的固有频率，因此有必要研究其参数不确定性情况下的固有频率特性。另外，不同边界条件和不同振动阶数的情况下，这些参数对固有频率的影响程度也不相同。由此，建立了二维各向异性中厚板材料模型与三维各向异性圆柱薄壳材料振动模型，针对这类复合材料结构参数的不确定性，开发了复合材料振动仿真与多元统计分析软件，对复合材料的结构振动进行了仿真模拟，提出了一种针对复合材料固有频率不确定性的多元统计分析方法。通过主成分分析和因子分析方法进行数据降维，将材料固有频率可以用少数几个主成分或是因子成分表达，从而最终达到更高效、准确处理分析复合材料固有频率不确定性的目的，解决了复合材料不确定性分析过程复杂的难题，由此可以提升各领域复合材料结构设计的效率。

关键词：复合材料振动仿真不确定性固有频率主成分分析因子分析

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基于轮式移动机器人的气味源定位方法研究

基于轮式移动机器人的气味源定位方法研究

作者：郭博轩哈尔滨商业大学

学位级别：硕士

随着科技的飞速发展,人类正致力于模仿自然界生物对气味信息的运用。二十世纪九十年代,学者们开始探索嗅觉机器人定位气味源或烟雾源的技术,这一领域被称为机器人主动嗅觉问题。本课题聚焦于轮式移动机器人平台,致力于研发高效的气味源... 详细信息

随着科技的飞速发展,人类正致力于模仿自然界生物对气味信息的运用。二十世纪九十年代,学者们开始探索嗅觉机器人定位气味源或烟雾源的技术,这一领域被称为机器人主动嗅觉问题。本课题聚焦于轮式移动机器人平台,致力于研发高效的气味源定位方法。本文通过成功搭建一套气味源定位机器人平台,该平台配备了激光计数式烟雾颗粒物传感器、超声波风向风速传感器以及激光雷达,实现了对周围环境的实时感知与精准建模。借助激光SLAM算法,机器人能够自主定位并构建环境地图,为后续的定位算法提供了坚实的基础。在算法方面,针对无障碍室内通风条件,本文基于梯度和仿生结合的搜索算法,首先运用Z字形搜索策略,极大地提高了机器人与气体接触的机会。一旦接触到气体,机器人便根据浓度梯度的变化灵活调整运动方向。当浓度值下降时,机器人会利用仿生算法寻找浓度更高的区域,直到精准定位到气味源头。通过仿真充分证明了该算法的可行性。为应对现实环境中的复杂挑战,使用基于烟羽模型的粒子滤波搜索算法。该算法融合了粒子滤波与信息熵算法,通过迭代过程使粒子状态逐渐收敛,实现对气味源位置的精确估计。此外,信息熵算法的运用有效评估了感知不确定性,引导机器人选择更具信息价值的探索路径,从而显著提升了环境感知的精确度。通过仿真同样验证了该算法的可行性。为验证这两种算法的性能,在无障碍物室内通风环境中进行了对比实验。实验结果表明,无论是基于梯度和仿生结合的搜索算法,还是基于烟羽模型的粒子滤波算法,在无障碍室内通风环境中均展现了优越的性能。在此基础上,粒子滤波算法在定位成功率以及定位时间等方面均优于基于梯度和仿生结合的搜索算法,表现出更高的实际应用价值。

关键词：气味源定位轮式机器人粒子滤波浓度梯度

基于聚酞菁铁水裂解电催化剂的构建及性能研究

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基于聚酞菁铁水裂解电催化剂的构建及性能研究

作者：郭博森中南林业科技大学

学位级别：硕士

合成高效的电催化剂对电催化裂解水制氢技术的发展具有重要意义。金属酞菁聚合物是一种具有极高π电子共轭结构的有机框架材料,其结构稳定并具有良好的导电性能和催化活性。其中聚酞菁铁(FePPc)和聚酞菁镍的合成价格低廉,电催化活性高... 详细信息

合成高效的电催化剂对电催化裂解水制氢技术的发展具有重要意义。金属酞菁聚合物是一种具有极高π电子共轭结构的有机框架材料,其结构稳定并具有良好的导电性能和催化活性。其中聚酞菁铁(FePPc)和聚酞菁镍的合成价格低廉,电催化活性高、稳定性优异,是制备电催化剂的理想材料。本文针对传统电催化剂活性位点复杂和材料昂贵等问题,通过在碳纳米管(CNT)上合成FePPc后,采用还原蚀刻、水热反应和低温磷化合成了聚酞菁铁镍/碳纳米管/镍钴磷(NiFePPc/CNT@NiCoP)析氢、析氧双功能催化剂。CNT加速了电子迁移并增大了电化学活性表面积,促进了活性位点的暴露。更重要的是,无热解途径加入的Ni原子不仅增加了FePPc活性位点数量而且避免了金属团聚现象的产生,使催化剂具有明确的活性位点。Ni、Fe双金属位点的协同作用和生长的NiCoP的纳米片、纳米线结构极大地提高了材料的催化活性。主要研究内容和结果如下:(1)基于聚酞菁铁电催化剂的构建与表征。首先,采用苯酐-脲素法合成了 FePPc。通过调控前驱体均苯四甲酸酐和邻苯二甲酸酐的比例(0:1、1:1、1:2、1:1、2:1、1:0),制备了不同交联度的FePPc;其次,在FePPc的研究基础上以π-π共轭自组装的方式形成碳纳米管/聚酞菁铁(FePPc/CNT)电催化剂,其中CNT是以聚丙烯为碳源通过化学气相沉积法制备的;为了进一步增加催化剂的活性位点并保持FePPc的结构完整性,利用硼氢化钠的强还原性,采用无热解途径对FePPc/CNT进行还原蚀刻并引入Ni原子,以形成新的金属配位结构,合成了碳纳米管/聚酞菁铁镍(NiFePPc/CNT)电催化剂。最后,在NiFePPc/CNT的基础上,采用简单的水热法和低温磷化合成了NiFePPc/CNT@NiCoP催化剂。对以上电催化剂进行了FE-SEM、TEM、mapping、XPS、XRD、FT-IR 表征,表明了 CNT、FePPc、FePPc/CNT 的合成和Ni金属的成功引入,并形成了NiCoP纳米片和纳米线。随后在TG、DTG和接触角测试中,表明了随着对FePPc的改性和结构调控,亲水性能在逐步提高并揭示了电催化剂良好的热稳定性能。(2)基于聚酞菁铁电催化剂的水裂解性能探究。在FePPc催化剂的水裂解性能对比研究中发现:当邻苯二甲酸酐与均苯四甲酸酐比例为1:2时,合成的FePPc因较薄且均匀的层状形貌,表现出较优的电催化活性。与CNT结合后所形成的FePPc/CNT电催化剂中CNT均匀的交联在FePPc层状物之间,电催化性能有了进一步提高。在碱性条件下,电流密度达到10 mA cm-2时,在析氢反应中的过电位为164 mV,塔菲尔斜率为80.5 mV dec-1,在析氧反应中的过电位为369 mV,塔菲尔斜率为55.8 mV dec-1;在对FePPc/CNT进行还原蚀刻过程中,Ni与N形成的新的配位结构与Fe-N4配位结构的协同作用极大地增强了电催化裂解水活性。在碱性条件下,电流密度达到10 mA cm-2时,析氢、析氧仅需过电势分别为145 mV和283 mV,对应的塔菲尔斜率分别为47.8 mV dec-1和38.6 mV dec-1,超过了贵金属催化剂Pt/C和Ru/O2,其析氧过程中的电流经过80h的稳定性测试几乎保持不变;在随后的过渡金属合金对FePPc基电催化剂的性能提升探究中表明,形成的NiCoP纳米片和纳米线形貌,提升了电催化剂的活性。在碱性条件下,电流密度为10 mA cm-2时,析氢、析氧的过电位分别为123 mV和259 mV,经过80 h的稳定性测试,电流几乎保持不变。(3)在全水解实验中阳极和阴极的催化剂均为NiFePPc/CNT@NiCoP。结果表明,NiFePPc/CNT@NiCoP||NiFePPc/CNT@NiCoP 全水解体系仅需外加电压1.53 V即可达到10 mA cm-2的电流密度,展现了 Fe-N4-C基催化剂的优异电催化活性。其中,CNT的桥接作用增强了电子迁移速率;均匀分散的Ni和Fe双金属极大地提高了催剂活性,NiCoP纳米片和纳米线进一步增强了电催化性能;无热解的还原蚀刻提供了明确的双金属活性位点,为活性位点的催化机理提供了一个良好的研究模型。

关键词：聚酞菁铁碳纳米管电子迁移纳米结构电催化性能

基于局域电气量态势感知的新能源场站频率-电压协同支撑控制

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中国电机工程学报 2024年

作者：郭博恒王程邹祖冰毕天姝新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学)

新能源场站频率、电压支撑控制能抑制扰动后并网点电气量波动，但单一维度优化频率或电压忽略了场站有功和无功支撑能力边界强耦合的现实。为此，本文基于模型预测控制算法，提出了一种基于局域电气量态势感知的新能源场站频率-电压协... 详细信息

新能源场站频率、电压支撑控制能抑制扰动后并网点电气量波动，但单一维度优化频率或电压忽略了场站有功和无功支撑能力边界强耦合的现实。为此，本文基于模型预测控制算法，提出了一种基于局域电气量态势感知的新能源场站频率-电压协同支撑控制方法。首先，结合场站一、二次系统结构及功率响应实测数据，分模块完成了风电/光伏/储能动态特性的近似表征。其次，针对频率支撑源网耦合互动和电压控制局域量测需求，建立了场站频率-电压协同控制模型。再次，考虑扰动后并网点频率、电压支撑需求时变性，提出了目标权重动态匹配机制，制定了兼顾并网点支撑效果和场站调节代价的控制策略。随后，设计了场站预测控制策略简化求解方法及实施流程。最后，以改进的IEEE 9节点系统验证了所提方法的有效性，结果表明该方法能统筹场站有功无功调节能力，实现电压、频率协同支撑。

关键词：新能源场站风光储频率控制电压控制模型预测控制目标动态权重

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尼克松与福特政府时期美国对印尼的援助政策

尼克松与福特政府时期美国对印尼的援助政策

作者：郭博文吉林大学

学位级别：硕士

冷战时期,东南亚地区成为东西两大阵营竞相争夺的热点地区。作为东南亚地区人口最多、面积最大的国家,印度尼西亚也成为了美苏两国竞相拉拢的对象。1965年印尼国内发生政变后,苏哈托将军凭借着镇压印尼共产党掌握政权,并得到了美国为首... 详细信息

冷战时期,东南亚地区成为东西两大阵营竞相争夺的热点地区。作为东南亚地区人口最多、面积最大的国家,印度尼西亚也成为了美苏两国竞相拉拢的对象。1965年印尼国内发生政变后,苏哈托将军凭借着镇压印尼共产党掌握政权,并得到了美国为首的众多西方国家的支持。在尼克松与福特政府时期,美国向印尼提供了大量军事与经济援助,帮助印尼在70年代实现经济与社会的迅速发展。本文以美国对外关系文件集(FRUS)与美国在线解密文档(USDDO)等档案库史料为依托,结合其他研究资料,从军事、经济与人道主义等角度对尼克松与福特政府时期美国对印尼的援助政策进行了梳理,进而探讨美国对印尼援助政策的实质与影响。在60年代,由于美国的冷战战略与苏加诺政府的民族主义政策之间的矛盾,美国同印尼的关系渐行渐远,对印尼的援助也基本断绝。9·30事件爆发后,原本几近破裂的两国关系发生逆转。尼克松与福特总统主政时期,美国同印尼的关系迅速升温。在南越政权与柬埔寨朗诺政权岌岌可危的情况下,美国向印尼提供了大量武器装备和军事贷款,将印尼打造为东南亚地区抵抗共产主义的坚固堡垒,甚至为此默认印尼对东帝汶的侵略行为。此外,为了协助印尼国内经济建设,消灭滋生共产主义的土壤,美国还通过国际开发署等机构向印尼提供了大量经济援助贷款与物资,帮助印尼在70年代实现工农业的快速发展。在这一时期,美国还发挥人道主义精神,通过推行家庭计划项目和疟疾防控来缓解印尼严重的人口压力和医疗卫生负担,并在PL480法案框架下向印尼提供大量粮食以帮助其渡过粮食危机。在以美国为首的西方国家援助下,苏哈托政府对外结束与邻国的纠纷,对内稳固其威权统治,实现了国内经济的高速发展。美国不仅成功将印尼纳入西方阵营,还在同印尼的经济贸易中收获颇丰。与之前的历届美国政府相比,尼克松与福特政府对印尼的援助政策呈现出新的特点,具体表现在:一,以多边援助方式代替双边援助,发挥国际组织的作用;二,相较历届政府,更注重促进受援国经济增长与社会进步的发展援助;三,注重发挥受援国在发展过程中的作用,美国则更多扮演投资者与监察者的角色。但不论何种援助,就其本质而言,维护美国的国家安全与冷战利益始终是尼克松与福特政府对印尼援助活动所追求的核心目标。美国对印尼的援助政策既反映了美国对其战略利益的考量,也是冷战背景下美苏两国在印尼进行博弈的缩影,它不仅影响着印尼之后数十年的国家走向,也在一定程度上塑造了东南亚地区的冷战新格局。

关键词：美国印尼苏哈托经济援助

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基于滑模控制的高升阻比飞行器协同制导方法

系统工程与电子技术 2024年

作者：郭博铁鸣范文慧李传旭空间物理重点实验室清华大学自动化系

针对多个高升阻比飞行器在飞行中间段的时间协同问题，提出了一种基于滑模控制的高升阻比飞行器协同制导方法，建立了多个高升阻比飞行器协同飞行力学模型，设计规划了飞行器在中间段制导过程中的飞行程序与针对飞行器侧向机动的滑模控... 详细信息

针对多个高升阻比飞行器在飞行中间段的时间协同问题，提出了一种基于滑模控制的高升阻比飞行器协同制导方法，建立了多个高升阻比飞行器协同飞行力学模型，设计规划了飞行器在中间段制导过程中的飞行程序与针对飞行器侧向机动的滑模控制策略。通过设计标称轨迹，对控制参数进行优化，进而生成各个飞行器不同初始条件所需的侧向过载并通过侧向过载得到所需的倾侧角指令，以实现对飞行器飞行时间的控制，从而使多飞行器能够同时到达目标点上方设定范围内，并考虑飞行器始末条件和状态约束，使飞行器能够满足协同任务需求。利用李雅普诺夫稳定性判据证明了系统的稳定性以及滑模面非奇异性，仿真结果表明本文协同制导策略具备一定抗干扰性，能够满足异地非同步发射的多个飞行器协同制导需求。

关键词：高升阻比飞行器协同制导滑模控制参数优化稳定性

基于氮氧自由基配体的锰和钴双核配合物的分子结构和磁性

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无机化学学报 2024年第2期40卷 421-429页

作者：冯勋方海鹏安杨张策陈雪怡郭博文洛阳师范学院化学与化工学院河南省功能导向多孔材料重点实验室洛阳471934 郑州大学绿色催化中心和化学学院郑州450001 南阳师范学院化学与制药工程学院南阳473601

合成了2个基于氮氧自由基配体且结构类似的双核配位化合物,其分子式分别为[Mn_(2)(hfac)_(4)(NIT-mo-pmy)_(2)](1)和[Co_(2)(hfac)_(4)(NIT-mo-pmy)_(2)](2),其中hfac=六氟乙酰丙酮,NIT-mo-pmy=2-(2-甲氧基-5’-嘧啶基)-4,4,5,5-四甲基咪唑啉基-3-氧-1-氧自由基。2个配合物均属于三斜晶系P1空间群,其双核配位单元进一步构筑为中心对称的平行四边形分子阵列。变温磁化率的测试表明,在2个配合物中,中心离子和氮氧自由基单元之间存在反铁磁交换作用。借助构效关系研究,分析了磁作用强度的差异。通过适当近似的磁化学模型,对Mn(Ⅱ)配合物的磁性行为进行了定量拟合,并与相关化合物磁作用强度进行了比对、分析。

关键词：锰(Ⅱ)配合物钴(Ⅱ)配合物晶体结构 NIT-mo-pmy自由基配体反铁磁相互作用

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混凝土与钢结构工程中的建筑工程施工技术分析

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中国住宅设施 2024年第6期 172-174页

作者：郭博兰州兰石建设工程有限公司甘肃兰州730000

在我国建筑行业迅速发展的背景下,混凝土和钢结构成为现代建筑中不可或缺的元素,它们在确保工程质量和安全性方面起到关键作用。因此,深入探讨这两种材料在施工过程中的技术应用显得尤为重要。本文以实际建筑工程项目为例,对混凝土和钢... 详细信息

在我国建筑行业迅速发展的背景下,混凝土和钢结构成为现代建筑中不可或缺的元素,它们在确保工程质量和安全性方面起到关键作用。因此,深入探讨这两种材料在施工过程中的技术应用显得尤为重要。本文以实际建筑工程项目为例,对混凝土和钢结构的施工技术进行探讨,以供参考。

关键词：混凝土钢结构施工技术

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