旱区光伏组件疏水性表面自清洁研究与参数优选

表面积尘会严重影响光伏组件的发电效率,可涂覆疏水性涂层提高其自清洁能力来降低积尘量。该研究将灰尘颗粒视为规则球体,基于颗粒接触力学理论,建立光伏组件表面与灰尘颗粒的黏附力学模型,简化光伏组件自清洁时灰尘的受力模型。采用不同疏水性涂层来改变光伏组件表面参数,计算得到光伏组件的自清洁性能与灰尘粒径、表面性能间的关系。研究结果表明：1）光伏组件表面自清洁性能与表面材料弹性模量和摩擦系数相关。2）清洁200 μm粒径以下的灰尘,光伏组件的表面弹性模量对自清洁性能起主要作用;清洁200 μm粒径以上的灰尘,则表面摩擦系数起主要作用。3）涂覆不同的疏水性涂层,光伏组件可自清洁不同粒径范围的灰尘。4）以中国西北地区为例,灰尘粒径分布为250～500 μm,可选择涂覆弹性模量在0～2 700 MPa内,摩擦系数为0.1的疏水性涂层以提高光伏组件的自清洁能力。研究结果为旱区光伏电站制备及涂覆疏水性涂层除尘提供理论依据。     

花生四烯酸对三角褐指藻生长、脂质含量及相关基因表达的影响

为提高三角褐指藻生产生物柴油的能力,本研究利用不同浓度(0、0.5、2.5、12.5、62.5和312.5mg·L~(-1))的花生四烯酸(AA)处理三角褐指藻,探究三角褐指藻生长、总脂、游离脂肪酸的变化,并通过荧光定量PCR研究脂质生物合成途径中相关基因的转录差异。结果表明,低浓度(0.1~62.5mg·L~(-1))的AA对三角褐指藻的生长有促进作用,高浓度(312.5 mg·L~(-1))则抑制其生长。游离脂肪酸与总脂含量结果表明,游离脂肪酸在AA浓度为12.5 mg·L~(-1)时达到最大值,较对照组提高了4倍;总脂则在AA浓度为62.5 mg·L~(-1)达到最大值,较对照组提高了54%。荧光定量PCR分析结果表明,在AA浓度为312.5 mg·L~(-1)时,油脂合成相关基因LPAAT、GPAT、KAS II、ACCase转录水平与对照组相比极显著提高(P0.01)。综上,AA促进三角褐指藻油脂的积累可能是通过增加油脂生物合成相关基因表达来实现的。本研究结果为利用基因工程实现微藻油脂的能源化目的奠定了理论基础。     

海藻生物肥对草莓产量和品质的影响

为探究新型海藻生物肥对草莓产量和品质的影响,以红颜草莓为试验材料,对其叶面喷施不同浓度的新型海藻生物肥,以喷施清水为对照。喷施处理后,计算草莓产量,测定盛果期草莓可溶性固形物含量、可滴定酸、糖酸比、还原糖含量、硬度、抗坏血酸、总酚、花青素和类黄酮含量。结果表明,不同浓度海藻生物肥处理的草莓产量均有提升,其中在1 500倍海藻生物肥处理下,草莓果重、结果数和产量均极显著提高(P<0.01),分别较对照增加了42.96%、14.67%和63.93%。品质结果表明,1 500倍液海藻生物肥处理下,草莓的可溶性固形物含量、糖酸比、还原糖含量和硬度均达到最大值,且较对照均显著增加(P<0.05),高于市售2种海藻肥处理;低浓度(2 500~1 500倍)海藻生物肥对草莓抗氧化物质积累有促进作用,其中1 500倍海藻生物肥处理下,草莓Vc含量达到最大值,且较对照提高50.20%;在 2 500倍海藻生物肥处理下,花青素与类黄酮含量均极显著增加(P<0.01),较对照分别增加42.00%与30.56%,而高浓度(1 000~500倍)则抑制花青素与类黄酮的积累。综上,合理喷施新型海藻生物肥能提高草莓产量,提高抗氧化活性物质含量,改善草莓品质。本研究结果为新型海藻生物肥的规模化生产应用提供了理论依据。     

三角褐指藻GPAT生物信息学及表达差异分析

三羧酸甘油酯(TAG)是植物细胞中油脂的主要储存形式,甘油-3-磷酸酰基转移酶(GPAT)是TAG生物合成过程中的第1个限速酶。为探明三角褐指藻油脂含量变化与GPAT基因表达量之间的关系,本研究利用转录组测序结果设计引物,采用RT-PCR技术克隆了三角褐指藻GPAT的cDNA全长,并对其进行生物信息学分析;通过RT- qPCR研究不同光照强度和温度下三角褐指藻GPAT的表达差异及总脂含量。结果表明,三角褐指藻GPAT的cDNA全长序列为1 743 bp,含有1个长度为1 305 bp的ORF,编码434个氨基酸,含有3个保守序列区。保守结构域分析表明, 三角褐指藻GPAT属于LPLATs超家族,且具有GPAT特征性的酰基结合位点。系统进化分析表明,三角褐指藻GPAT与大洋洲海链藻的亲缘关系最近。RT- qPCR结果显示,随着光照强度和温度的提高,三角褐指藻GPAT表达量均呈先上升后下降的趋势,且在25℃、37.5 μmol·m^-2·s^-1时达到最大值,与藻体内总脂含量变化趋势一致;此外,GPAT表达量与总脂含量随着温度的变化呈显著正相关(r=0.980, P<0.05),推测三角褐指藻GPAT可能是三角褐指藻脂类代谢途径的关键基因。本研究为今后利用基因工程手段提高植物体内油脂含量提供了优质的基因资源,同时为进一步揭示三角褐指藻脂类物质合成的分子调控机制奠定了一定的理论基础。     

不同时间发生的杂草稻对栽培稻生长发育的影响

通过2010年和2011年田间小区试验,测定了不同时间发生的杂草稻对栽培稻株高、茎高(从植株茎部至完全展开顶叶叶枕的距离)、完全展开顶叶叶面积以及分蘖数的影响.两年结果显示:杂草稻与栽培稻共生10d就会对早期栽培稻的生长发育产生抑制作用,说明杂草稻萌发后较栽培稻生长速度快,能很快占有竞争优势,而且随着杂草稻与栽培稻共生时间的延长,杂草稻对栽培稻的抑制作用逐渐上升,杂草稻与栽培稻共生32d以上,杂草稻对栽培稻株高的抑制率为5.2％～21.2％,茎高抑制率为6.1％～25.3％,完全展开顶叶叶面积抑制率为7.8％～34.5％,分蘖数抑制率为20.0％～69.2％;且栽培稻的完全展开顶叶叶面积、分蘖发生率受杂草稻的竞争抑制较株高、茎高更明显.因此生产上对杂草稻的防治要在早期进行;在水稻与杂草相互关系的研究中,栽培稻的顶叶叶面积、分蘖发生率可能具有更明显的指示作用.     

三角褐指藻crtiso基因克隆与表达调控研究

为探索三角褐指藻岩藻黄素的生物合成与crtiso基因表达调控的关系,本研究通过转录组测序获得了三角褐指藻crtiso基因cDNA全长序列,并研究了乙酰水杨酸(ASA)、花生四烯酸(AA)、甲基茉莉酸(MeJA)和硫酸铈铵(ACS)4种诱导子不同浓度处理对三角褐指藻crtiso基因表达的影响。结果表明,三角褐指藻crtiso cDNA全长2 116 bp,开放阅读框(ORF)1 902 bp,编码635个氨基酸。crtiso蛋白为亲水性不稳定蛋白,相对分子质量67 803.00 Mr,理论等电点7.14,蛋白质二级结构中的主要构成元件是α螺旋、β折叠和无规则卷曲,并存在保守区域和结构域。系统进化树分析表明,三角褐指藻crtiso蛋白与海虹束毛藻亲缘关系较近。诱导子表达结果表明,ASA、AA、MeJA和ACS均能显著提高三角褐指藻crtiso基因的表达水平,当ASA、AA、MeJA和ACS质量浓度分别为10 mg·L~(-1)、0.1 mg·L~(-1)、50μmol·L~(-1)和0.2 mg·L~(-1)时,三角褐指藻crtiso基因表达量最高。相关性分析表明,三角褐指藻crtiso基因表达量与岩藻黄素含量呈线性关系,表明三角褐指藻岩藻黄素的生物合成是通过调控crtiso基因的表达来实现的,本试验结果为进一步研究岩藻黄素的合成代谢提供了重要的依据。