基于重叠网格的水轮机导流罩水动力特性

为了研究复杂海流环境条件下导流罩对水轮机非定常水动力特性的影响,提出了一种采用基于重叠网格的DFBI(动态流体固态相互作用)数值仿真方法,利用重叠网格解除物体与网格之间的拓扑结构约束.六自由度运动模型DFBI模拟刚体在流体作用下的被动运动,实现了对水轮机在动态来流作用下被动旋转的非定常水动力特性仿真模拟,针对不同来流条件下导流罩对水轮机水动力特性影响进行了对比分析.研究结果表明:采用基于重叠网格的DFBI数值仿真方法,可以精确地监测水轮机由于周围流场变化导致的加速和自适应转动等过程,实现对水轮机非定常水动力特性研究;在设计流速范围内,加装导流罩可以将水轮机周围流场的流速提高约1.35倍,水轮机的转速提高1.2倍,获能效率提高约35%;加装导流罩有助于提高水轮机的平均转速,将水轮机平均获能效率提高约30%.     

不同秋眠级紫花苜蓿叶片响应渍水胁迫的代谢组学分析

为明确渍水胁迫对不同秋眠级紫花苜蓿(Medicago sativa L.)叶片代谢的影响，本研究以两个不同秋眠级紫花苜蓿品种‘SK 3010’(秋眠级2.5)和‘WL 525HQ’(秋眠级8.0)为材料，通过液相色谱-质谱(LC-MS)技术的代谢组学方法测定分析了渍水胁迫下叶片代谢产物的变化。结果表明：渍水胁迫下，‘SK 3010’的代谢途径主要富集在苯丙氨酸代谢，酪氨酸代谢以及生物碱合成等；‘WL 525HQ’主要富集在丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢，D-氨基酸代谢，氨酰生物合成等代谢路径，其中谷氨酸、丝氨酸、谷氨酰胺和天冬酰胺等代谢产物含量显著上调。因此，丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢，D-氨基酸代谢，氨酰生物合成等代谢路径提高了紫花苜蓿的耐渍性，为不同秋眠级紫花苜蓿耐渍性差异机制研究提供重要理论依据。     

千穗谷TALE转录因子家族的生物信息学分析

TALE转录因子广泛存在于植物中，对植物的生长发育和对外界环境的响应发挥着重要作用。本研究在千穗谷(Amaranthus hypochondriacus)基因组中共鉴定出11个TALE基因。系统发育分析将千穗谷TALE家族蛋白分为BELL和KNOX两个亚家族，同一亚家族中的AhTALEs基因具有相似的基因结构，编码蛋白也具有类似的结构域。蛋白二级结构和三级结构分析都表明AhTALEs蛋白由螺旋-角-螺旋的结构构成。此外，对千穗谷与其他物种的TALE基因共线性关系、组织表达特性和AhTALEs基因启动子区的顺式作用元件分析发现，不同AhTALEs亚家族在各组织中的表达模式不同，并且发现启动子区包含大量非生物胁迫和激素响应元件，这为AhTALE家族的进化分析提供了依据。qRT-PCR分析发现AhTALEs基因在低温和干旱胁迫下的表达水平有不同程度的变化，表明AhTALEs基因能够响应低温和干旱胁迫应答。本研究为开展千穗谷中TALE转录因子在非生物胁迫中的生物学功能研究提供了重要参考。     

不同来源老鸦谷种质牧草产量与品质性状的分析与评价

种质资源的评价是牧草遗传改良和优异性状利用的基础。牧草产量和品质是决定老鸦谷(Amaranthus cruentus)种质利用价值的重要指标。本研究以83份不同来源的老鸦谷种质为材料，对其牧草产量和品质进行了分析与评价。结果表明，83份老鸦谷种质的牧草产量及品质性状之间存在显著差异，单株鲜草产量在127.2～1 878.6 g之间，粗蛋白含量在9.09%～21.21%之间，粗脂肪含量在0.67%～3.72%之间，相对饲喂价值在96.58～224.40之间。聚类分析将83份种质聚为四类，分别为低产优质种质4份、中产高蛋白种质15份、高产品质较差种质15份、低产品质较差种质49份。主成分分析表明，牧草产量因子、品质因子和综合因子三个主成分累计贡献率为79.22%。隶属函数分析筛选出3份优质种质和22份良种种质。供试老鸦谷牧草产量与品质性状遗传变异丰富，本研究可为饲用老鸦谷的开发利用和育种改良奠定基础。