电渗现象是在外加电场下，电解质溶液通过带电多孔介质或毛细管时的液体运动。电渗现象提供了一种高效、可控的液体输运方式，广泛应用于微流控、生物医学检测、化学分析、土壤修复和水处理领域，尤其是高通量基因测序。电渗现象受电场强度、液体黏度、电导率和介质孔隙结构影响，系统研究纳米限域内电渗流的物理性质对优化其应用非常重要。由于纳米级研究的挑战，实验上测量电渗流性质较为困难，理论和数值模拟成为研究电渗现象的有效方法。该研究通过数值模拟探究了蛋白质纳米孔内电渗流（EOF）的物理性质，尤其是在不同电场强度和溶液盐浓度条件下的行为。采用Poisson-Nernst-Planck和Navier-Stokes 方程组耦合模型，结合有限元方法，详细分析了电解质溶液中离子的分布和流体流动。研究发现，电渗流速度和电场强度的分布在纳米孔中极不均匀，且受到外加电势和溶液盐浓度的显著影响。在高盐浓度环境下，电渗流速度显著增加，尤其是在孔的中心区域。此外，电场强度的梯度显著影响了电渗流速度的分布，揭示了通过调控电场控制电渗流的可能性。该研究为深入理解纳米孔内的电动特性提供了视角，并指出了其在分子分离和生物医学检测中的应用潜力。

【目的】蛋白质含量是稻米的重要品质指标。通过解析和综合水稻植株氮素积累和转运的动态规律及其与环境因子和基因型的定量关系,构建一个基于氮流生理过程的水稻籽粒蛋白质形成模拟模型,以期为水稻生产中籽粒蛋白质指标的动态预测和管理决策提供量化工具。【方法】以田间试验资料为基础,结合已有水稻生长模型,采用生理发育时间作为定量生育进程的尺度,通过解析和综合水稻植株氮素积累和转运动态的基本规律及其与环境因子和基因型的定量关系,构建花前植株氮素吸收与积累、花后氮素吸收与转运及籽粒蛋白质形成过程的模拟模型。【结果】利用不同年份、不同生态点、不同品种类型和不同肥水条件下的大田试验资料对籽粒蛋白质形成模型进行了检验,...

在传统的模拟退火算法基础上,对于产生新解边界值的处理给出一种新方法,并将它应用到二维Toy模型.对4条Fibonacci序列进行了结构预测,结果表明该算法可行有效.

【目的】建立小麦籽粒蛋白质组分含量的动态模拟模型,以期为预测小麦籽粒品质状况提供关键技术支持。【方法】通过定量分析不同品种和水氮处理下小麦籽粒蛋白质组分含量的变化过程,构建了小麦籽粒蛋白质组分含量随花后生长度日(GDD)的动态模拟模型。模型采用幂函数方程描述了清蛋白含量随花后GDD的动态变化,对数函数方程描述了醇溶蛋白和谷蛋白含量的变化过程;并以籽粒氮素和水分因子描述了不同水氮状况对小麦籽粒蛋白质组分含量变化的定量影响。同时利用独立的观测资料对所构建的模型进行了检验。【结果】模型对不同温度下灌浆期籽粒清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白含量预测的均方根差分别为0.44%、0.58%、0.53%和0...

三磷酸腺苷结合盒式(ATP-binding cassette, ABC)输出转运体是一类典型的蛋白质分子机器，这类分子机器通过门控运动进行“向外打开”(outward-facing, OF)和“向内打开”(inward-facing, IF)构象态之间转换，从而把底物转运输出生物膜外。尽管结构和功能的研究已取得重大进展，但对ABC输出转运体构象门控的分子机制还没有完全理解。由于全原子分子动力学存在长时间尺度问题，因此对ABC蛋白质分子构象变化不能进行完全描述。本文应用粗粒化分子动力学(CG-MD)结合改善的抽样方法，对细菌ABC输出转运体Msb A进行计算模拟研究。本文计算得到的平均力势(potential of mean force, PMF)表明，从OF构象态到IF构象态之间的转变需要经过一个“阻塞态”(occluded state, OC)，即Msb A的内门和外门都是关闭的状态。这种阻塞状态对ABC输出功能的方向单一性具有重要意义。我们的CG-MD计算模拟结果显示，随着Msb A的核苷酸结合域(nucleotide binding domain,NBD)的分离，外门的关闭和内门的打开是采用高度协作的方式。基于本文的计算模拟结果，我们提出了一个与目前文献中发表的有很大不同的机械力学模型，揭示了ABC输出转运体通过构象门控运动输运底物的分子机制。

为比较不同方法提取的玉米叶片蛋白质对双向电泳效果的影响。采用TCA-丙酮沉淀和TRIzol试剂盒2种方法,提取国审玉米品种郑单958叶片全基因组蛋白质,并对提取的蛋白质样品进行双向电泳。结果表明:TCA-丙酮方法提取的蛋白质一向水平聚焦电压上升缓慢且达不到程序设置的电压,而TRIzol试剂盒方法实时监测图与程序设置图相吻合;对电泳胶图分析后可知,TRIzol试剂盒法分离出的蛋白点多于900个,低丰度蛋白质得到充分显现,大多数蛋白点分子量为20~80 k Da,p H值为4~7,蛋白点的形状较规则;TCA-丙酮沉淀法分离出的蛋白点仅有350个,表明样品中蛋白质分离种类较少,高丰度蛋白质过度显现,...

采用大田试验,对中国北方1990s以来种植面积较大的50个玉米品种粗蛋白质含量(CPC)进行了研究。通过探测分析和正态分布测试检测表明,秸秆CPC、籽粒CPC和整株粗蛋白产量(CPY)分别符合正态分布N(5.48,0.532)、N(9.42,0.792)和N(530.67,64.632),三者的变化范围分别为4.38%～7.09%、7.03%～11.00%和417.43～726.72g/plant。籽粒CPC与秸秆CPC相关性不显著(P>0.05)。对籽粒和秸秆的CPC进行分层聚类,将北方玉米品种划分为籽粒高秸秆低型(HGLS)、籽粒与秸秆双低型(LGLS)和籽粒与秸秆双高型(HGHS)。目前...

以远东芨芨草幼苗(Achnatherum extremiorientale)为试验材料,在模拟渗透胁迫处理(PEG-6000)下施加外源纳米硅肥(含环氧基的硅烷偶联剂,即Si-60),通过对其表型和生理指标进行测定,探究施加外源纳米硅肥对远东芨芨草幼苗应对渗透胁迫的响应。结果显示,相比于单独PEG-6000处理下,施加外源纳米硅肥显著增加了远东芨芨草幼苗株高、根长、鲜重和相对含水量(P<0.05);除淀粉外,其生理指标中可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、游离脯氨酸含量和酶活性均显著高于单独PEG-6000处理,丙二醛含量则显著低于单独PEG-6000处理。本研究结果为施加外源纳米硅肥缓解PEG-6000处理下远东芨芨草幼苗的渗透胁迫损害、提高抗逆境胁迫能力,从而在园林绿化中的推广应用提供了理论参考和实践指导。

利用Clextral BC-45型双轴挤出蒸煮机对鱼肉蛋白质进行湿挤压蒸煮处理,研究挤压蒸煮操作的过程参数对挤压机系统运行稳定性的影响。主要研究的3个操作参数分别是末段腔体温度,螺杆转速以及喂料湿度。采用可旋转中心复合设计,每一个变量设5个水平。运行电流为目标函数,记录每个运行过程中相应的电流读数。研究结果用响应面分析方法进行分析,得到响应曲面和等高线。建立回归拟合方程。结果表明, 螺杆转速和喂料湿度对挤压机系统运行均有影响,提高螺杆转速和喂料湿度都会降低系统运行电流。在本实验范围内的腔体温度对系统运行的影响不明显。系统运行电流对所研究的3个操作参数的回归拟合方程的相关系数R2=0.992,拟...

【目的】构建大麦蛋白质含量预测模型,为建立大麦生产管理决策支持系统奠定基础。【方法】通过定量分析不同品种和氮肥处理大麦氮素吸收、积累、分配和转移的变化过程,建立了大麦花前氮素积累及分配和花后氮素吸收转移动态模型。模型利用抽穗期植株临界含氮量来表达氮素最大积累量,引入叶片潜在分配指数和茎鞘潜在分配指数2个品种遗传参数来区别不同品种在器官间的氮素分配差异,采用Richards方程来描述大麦花前氮素积累动态变化;采用指数函数方程来描述叶片氮的转移量随叶面积指数的动态变化以及籽粒从土壤中吸收的氮量随干物重的动态变化;采用非线性函数方程描述茎鞘和穗部的氮浓度随生理发育时间的动态变化。利用独立的观测资料对...

【目的】在通过概略养分或可消化养分建立肉用绵羊常用精饲料可代谢蛋白质(metabolic protein, MP)的预测模型,为动物日粮的科学配置提供依据。【方法】试验选用14月龄,平均体重为(49.27±3.12)kg的安装有永久性瘤胃瘘管的杜寒杂交1代肉用羯羊6只,采用尼龙袋法和改进三步体外法测定10种精饲料的瘤胃有效降解率、瘤胃非降解蛋白质(undegraded dietary protein, UDP)及UDP小肠消化率;另外选用10只体况健康、平均体重(47.43±4.41)kg的杜寒杂交成年公羊分11期进行消化代谢试验,设11个处理组,其中1个基础饲粮组和10个试验饲粮组,试验组饲粮分别由高粱、玉米、大麦、小麦、燕麦、菜籽粕、花生粕、棉籽粕、豆粕及玉米酒糟(distillers dried grains with solubles, DDGS)等替换基础饲粮中羊草、玉米和豆粕,每个处理10个重复,每个重复1只羊,每期饲喂20 d,其中预试期15 d,正试期5 d。试验羊提前打好耳号,使用伊维菌素进行驱虫,单栏饲养。由于各组饲粮营养成分存在差异造成采食量不同,在预饲期观察并确定最低组的采食量作为限喂量,每天饲喂两次,分别于8:00、16:30饲喂,每次饲喂600 g,自由饮水。采用全收粪尿法测定养分表观消化率和尿嘌呤衍生物法(purine derivative,PD)测定微生物合成蛋白质(microbial synthetic protein,MCP),通过养分含量或可消化养分建立MP的预测模型。试验数据采用SAS 9.1中的NLIN程序计算a、b、c值和直线回归与多元回归程序分析建立MP估测模型,单因素方差分析(one-way ANOVA, LSD)进行显著性检验。【结果】饲料的粗蛋白质(CP)瘤胃降解率和UDP小肠消化率均因饲料种类不同而异,高蛋白饲料的CP瘤胃降解率和UDP小肠消化率较高,10种精饲料的CP瘤胃有效降解率的范围在43.71%—60.87%之间,UDP小肠消化率的范围在80.10%—92.86%之间,其中燕麦饲料的瘤胃有效降解率显著高于其他9种饲料(P<0.001),而其UDP小肠消化率显著低于其他9种饲料(P<0.001)。【结论】饲粮中的粗蛋白质含量与可消化蛋白质存在强相关性;饲粮中概略养分含量和可消化养分与MP存在相关性,可以通过饲粮概略养分含量或可消化养分比较准确地估测精饲料的MP值。

人工鱼礁是建设现代化海洋牧场的基础设施，为了研究在不同海域流速下，迎流角度对人工鱼礁的影响，实验基于Ansys-Fluent平台，采用RNG k-ε的湍流模型，进行数值水槽模拟，对结构边长为3 m的立方对角面开孔鱼礁在3种来流速度（0.5、1.0和1.5 m/s）、4种迎流角度（0°、15°、30°和45°）下的上升流体积、背涡流体积、阻力、倾覆力矩等水动力特性进行比较分析。结果显示，人工鱼礁内部和周围存在具有显著特征的上升流区域和背涡流区域；流场规模的大小基本不受来流速度的影响；流速是影响立方对角面开孔人工稳定性的主要因素，流速越大，作用在礁体上的阻力和倾覆力矩相应变大，礁体的稳定性越差；迎流角度是影响人工鱼礁流场效应的主要因素，鱼礁的流场效应规模在迎流角度为30°～45°时达到最优，礁体为45°迎流时上升流体积和背涡流体积都达到最大值。利用权重赋值法，引入人工鱼礁建设效果综合评价模型，通过综合评价分析，在不考虑海底底质淤积、风浪等条件下，投放人工鱼礁时宜选取最大流速不超过1 m/s的海域，且迎流角在30°至45°范围内，鱼礁的建设效果最佳，该研究结果为实际工程投放人工鱼礁提供一定的理论依据。

［目的］构建适用于极端干旱荒漠区灰胡杨叶片气孔导度对环境因子响应的数学模型，为准确定量探讨灰胡杨叶片气孔调节和构建干旱荒漠区的水碳循环耦合机制模型奠定基础。［方法］以塔里木河流域荒漠河岸林建群种灰胡杨为研究对象，利用ＬＩ－６４００光合测定仪于２０１２年７—９月、２０１３年６—９月测定灰胡杨叶片气体交换参数与环境因子的日变化，利用逐步回归方法分析灰胡杨叶片气孔导度（Ｇ＿ｓ）对环境因子的响应，并应用国际上２类构建机制不同的代表性气孔导度模型对其气孔导度变化进行模拟及验证比较。［结果］不同年份生长季各月灰胡杨叶片Ｇ＿ｓ的日变化均呈单峰曲线，峰值大小、出现时间与变幅不同，其中以９月峰值出现时间最早，日．．．

为了优化玉米叶片双向凝胶电泳技术条件，通过比较３种总蛋白提取方法对玉米双向电泳结果的影响，并对蛋白质上样量、ＩＥＦ等电聚焦条件及ＳＤＳ－聚丙烯酰胺凝胶浓度等参数进行探索、优化；结果发现，与酚提取法和磷酸缓冲液法相比，采用改进的ＴＣＡ／丙酮法提取总蛋白操作简单、方便，所得的２－ＤＥ图谱中蛋白质点数量多、背景清晰，是一种适用于提取玉米苗期叶片总蛋白的有效方法；同时筛选出：第一向ＩＥＦ等电聚焦样品上样量为８００μｇ，聚焦条件为２０ ０００ Ｖ／ｈ，在浓度为１２．５％的ＳＤＳ－聚丙烯酰胺凝胶中进行电泳，能够在１７ Ｃｍ的ＩＰｇ胶条上获得背景低、分辨率较高、重复性好的双向电泳图谱，该优化体系适用于玉米叶．．．

【目的】研究鲜食甜玉米籽粒蛋白质含量的QTL定位,为加快高蛋白质含量甜玉米的育种进程及实现分子标记辅助选择提供理论依据。【方法】以籽粒蛋白质含量有极显著差异的超甜玉米自交系T8和T48为亲本配制杂交组合,以232个F2单株为作图群体,构建了包含245个SSR标记位点、全长1 527.76cM的玉米遗传连锁图谱,标记间的平均距离为6.23cM,用复合区间作图法在F2和F2:3家系中检测籽粒蛋白含量相关QTL。【结果】在F2群体和F2:3家系中共检测到10个鲜食甜玉米籽粒蛋白含量QTL,分别位于第2、4、5、6和9号染色体上,其中F2群体、F2:3家系分别定位到4和6个籽粒蛋白含量QTL,单个QT...