基于RBF和PSO的双喉道气动矢量喷管优化设计

本文探索了一种能多变量综合优化的方法,即对喷管进行参数化设计后,用均匀试验设计(UED)将试验样本均匀散布在设计区间内,求出各性能参数后,利用径向基神经网络(RBF)对试验样本进行拟合,再用粒子群算法(PSO)对训练好的神经网络进行寻优,找出了更好的双喉道气动矢量喷管设计参数组合。数值模拟结果显示,优化后的双喉道气动矢量喷管的矢量角有了明显提高。试验表明这种优化方法具有很好的优化能力,可以用来对喷管几何外形进行参数优化。      

基于智能算法的储粮通风过程中温度场预测

粮食的储备对于一个国家来说十分重要,是关乎民生的重要战略资源。储粮对于温度要求十分严格,机械通风是保持粮仓环境温度的重要方法。针对传统机械通风不能准确识别通风时机而导致的风机损耗和粮食损害问题,选用RBF神经网络建立温度预测模型,利用粒子群算法（Particle Swarm Optimization,PSO）及列文伯格-马夸尔特算法（Levenberg-Marquard,LM）优化网络的参数。仿真结果可以看出,用PSO算法和LM算法优化后的神经网络模型预测精度更加准确,与用PSO优化后的RBF神经网络进行比较后可知,PSO-LM-RBF算法预测误差小,模型更加稳定。     

甜瓜ISSR-PCR反应体系的正交优化研究

为在最短时间内找到甜瓜ISSR-PCR反应四个主要因素的最优水平,确定甜瓜ISSR-PCR最优反应体系进行本研究。采用CTAB法提取甜瓜基因组DNA,获得完整性好且纯度较高的DNA样品。利用统计软件MINTAB创建4因素3水平的正交试验设计,PCR结果用MINITAB进行方差分析。结果显示引物浓度对PCR反应结果影响最大,Taq DNA聚合酶对PCR结果影响最小,并对各因素水平间进行因素内多重比较分析,最终建立最优化的反应体系（20 μL）：1×buffer,100 ng DNA模板,Taq DNA聚合酶1 U,引物0.4 mmol/L,dNTP为0.1 mmol/L。     

基于KPCA-WLSSVM的建筑能耗预测模型

为降低建筑能耗影响因素间复杂相关性对模型性能的影响,建立了一种基于KPCA-WLSSVM的建筑能耗预测模型。利用核主元分析(KPCA)对输入变量进行数据压缩,消除变量之间的相关性,简化模型结构;进一步采用加权最小二乘支持向量机(WLSSVM)方法建立建筑能耗预测模型,同时结合一种新型混沌粒子群-模拟退火混合优化(CPSO-SA)算法对模型参数进行优化,以提高模型的预测性能及泛化能力。通过将KPCA-WLSSVM模型方法应用于某办公建筑能耗的预测中,并与WLSSVM、LSSVM及RBFNN模型相比,实验结果表明,KPCA-WLSSVM模型方法能有效提高建筑能耗预测精度。     

海带多糖酶解辅助提取工艺的响应面优化及其稳定性研究

对海带加工下脚料中多糖的酶解提取工艺和化学稳定性进行研究。在单因素试验基础上,采用响应面法对酶解辅助提取的工艺参数进行优化,得出4种酶解因素对海带加工下脚料中多糖提取量影响顺序依次为：复合酶添加量＞pH ＞酶解时间＞温度。最优工艺条件为：液料比40∶1（mL/g）,酶解时间135 min,酶解温度55 ℃,酶解液pH 6.0,复合酶添加量2.0%。在该条件下,制得的海带多糖提取量为149.662 g/kg。化学稳定性试验表明,海带多糖提取物在高温和酸性环境下,具有良好的化学稳定性,对碱性环境稳定性较差,是一种化学稳定性较好的天然活性多糖。     

改进的粒子群算法及在数值函数优化中应用

为提高粒子群算法的优化能力,提出了一种改进的粒子群优化算法。在该算法中,采用Beta分布初始化种群,采用逆不完全伽马函数更新惯性权重,在速度更新式中,引入了基于差分进化的新算子,对于粒子的越界处理,采用了基于边界对称映射的新方法。以50个不同类型的数值函数作为优化实例,基于威尔柯克斯符号秩检验的测试结果表明,该算法明显优于普通粒子群优化算法、差分进化算法、人工蜂群优化算法和量子行为粒子群算法。     

雷公藤叶片DNA提取及RAPD反应体系建立

摘要］目的：筛选并建立雷公藤叶片基因组DNA的RAPD（Random Amplified Polymorphic DNA）技术最优反应体系。方法：采用改良的CTAB法提取叶片总DNA,然后通过对RAPD反应体系中最主要的退火温度、引物浓度、dNTP浓度、DNA模板浓度以及Tag DNA聚合酶浓度等5个因子逐个进行单因子优化。结果：20μl PCR反应体系中,雷公藤叶片基因组DNA RAPD最优反应体系为,最佳温度36℃,引物浓度为1.1μmol/L,dNTP浓度1.25mmol/L,DNA模板浓度3790 ng/L,Tag DNA聚合酶用量为5.625 U/L。     

牛蒡、大豆、大蒜提取物提取工艺的优化

为了优化植物提取物的提取工艺,采用水浸提的方法研究了牛蒡、大豆、大蒜提取物的提取工艺。选取固液比、提取温度、提取时间等3项考察因素,采用正交实验对提取条件进行优化。实验结果表明：影响提取率的主因素综合来说是提取温度。其中,对于牛蒡来说,最优的提取工艺为：固液比1：20（重量比）,提取温度70℃,提取1小时。对于大豆来说,最优的提取工艺为：固液比1：10（重量比）,提取温度70℃,提取1.5小时。对于大蒜来说,最优的提取工艺为：固液比1：20（重量比）,提取温度90℃,提取2小时.     

小桐子基因组DNA的提取及ISSR-PCR反应体系的优化

为从小桐子嫩叶中提取高质量的基因组DNA.采用改良CTAB法提取的基因组DNA通过OD260/OD280比值测定,琼脂糖凝胶电泳和ISSR-PCR扩增检测,结果表明改良CTAB法提取的DNA纯度高.可作为ISSR分子标记的模板.同时,采用正交设计的方法,对影响小桐子ISSR-PCR反应体系中的4个因素(引物、Taq DNA Polymerase、10xBuffer(含Mg2 )、dNTPs)在3个水平上进行优化试验.建立了适合小桐子的既稳定又能扩出最多数量谱带的ISSR最优反应体系,即20μl的反应体系中含有30ng模板DNA、0.2mmol/L dNTP、0.3 U Taq酶Polymerase、0.8μmol/L Primer、3.0hanoi/L10×Buffer(含Mg2 ).     

梨RAPD分析技术体系的建立及遗传多样性研究

以梨叶为试材,从DNA提取入手,通过优化扩增程序和反应条件,建立起梨的RAPD分析技术体系,并对15个梨材料进行了遗传多样性分析。结果表明：用改良SDS法提取DNA能有效抑制酚的氧化,所提DNA模板呈无色透明状,A260／A280为1.70以上,DNA（鲜重）平均产率为365.7μg/g,所提模板DNA能成功用于RAPD分析。经过梨遗传多样性分析表明,梨的DNA多态性高,多态带百分率达到81．7％,证明梨的遗传基因广泛、种质资源丰富。根据相似系数用UPGMA法聚类,将起源不同的东方梨和西洋梨明显分成两大类,证明RAPD技术能在DNA分子水平上较好地揭示梨的遗传背景及其亲缘关系。     

甘薯病毒多重RT-PCR检测方法的建立

为了快速进行甘薯病毒田间检测和脱毒苗诊断,该研究建立了一个能够同时检测SPCSV、SPLV和SPFMV这3种病毒的多重RT-PCR检测方法。根据GenBank公示的甘薯病毒基因序列来设计3种甘薯病毒的引物,分别对模板浓度、退火温度、Mg2+浓度和循环次数进行优化,同时对模板浓度进行10倍梯度稀释,检测多重RT-PCR灵敏度。结果显示,模板浓度为19 ng/μL、退火温度为52℃、Mg2+浓度为0 mmol/L、循环次数为40次时,可以同时扩增出大小为276 bp、570 bp、425 bp三种病毒的基因片段,多重RT-PCR检测灵敏度为10-4,单一RT-PCR检测灵敏度为10-3,多重RT-PCR检测灵敏度是单一RT-PCR的10倍。该研究使用优化的多重RT-PCR检测技术可获得稳定、灵敏、准确、高效地和同时地检测田间复合侵染的3种甘薯病毒。     

Optimization of DNA amplification fingerprinting techniques to study genetic relationships of white lupin germplasm

DNA amplification fingerprinting (DAF) techniques were used to evaluate genetic relationships among 24 randomly selected white lupin (Lupinus albus L.) accessions originating from four endemic regions. Parameters affecting DAF were optimized to obtain high resolution and reproducible banding patterns. DNA amplification was tolerant to a wide range of both template and primer concentrations but sensitive to Mg²⁺ concentration, and annealing temperature and time. Pure template DNA was found to be essential for obtaining reproducible banding patterns. Primer annealing occurred at multiple sites, permitting detection of polymorphism using only a single primer. Of 56 octamer primers tested, 22 yielded highly polymorphic DAF bands that could be used to distinguish closely related accessions. Genetic similarity coefficients were calculated and a dendrogram, using the unweighted pair group method with arithmetic average (UPGMA), was constructed. A high level of genome diversity was found among the accessions, but several from the Middle East and West Africa tended to cluster together. The results support the future use of DAF markers for the characterization and identification of white lupin germplasm.     

基于qPCR和LAMP技术的马铃薯晚疫病菌快速检测方法

马铃薯晚疫病菌（Phytophthora infestans）能侵染多种茄科植物,它引起的马铃薯晚疫病,是马铃薯生产中的第一大病害。为了开发能在田间快速检测马铃薯晚疫病病原的方法,利用P. infestans T30-4基因组测序数据的contig 1.18131,设计qPCR和LAMP引物,优化扩增条件后得到引物的特异性和灵敏度,最后通过检测田间收获薯块,比较形态学传统方法、qPCR及LAMP的差异。特异性检测结果发现,qPCR和LAMP仅在含有P. infestans DNA模板的体系有阳性扩增,在寄主和其他微生物DNA中均无扩增;在优化的条件下,qPCR和LAMP的检测下限可达1×10 ^-6ng/μL,在有寄主和其他微生物DNA存在的条件下,引物的灵敏度没有显著差异。利用两种快速方法对在大理、丽江及昆明3个地区田间收获薯块上检测发现,qPCR和LAMP方法得到的检出率差异极为不显著（P=0.420）,两种快速检测方法和形态学鉴定方法检出率差异极显著（P=0.009）。在大理、丽江及昆明3个地区的薯块中,两种分子检测方法检出率均比形态学方法高。其中,qPCR检测方法比形态学方法分别提高了12.00%、2.00%、8.70%;LAMP检测方法比形态学方法分别提高了11.30%、2.00%、8.70%。     

淫羊藿ISSR-PCR反应体系的建立与优化

本研究采用均匀设计和单因素试验相结合的方法,探寻淫羊藿ISSR-PCR的各组分(即引物, 2×Taq Master Mix,模板DNA)的最佳用量及退火温度对ISSR-PCR扩增的影响,为进一步使用ISSR分子标记分析淫羊藿的遗传多样性提供科学依据。结果表明,筛选的最佳体系为:在20μL的体系中,模板DNA的量为30ng,2×Taq Master Mix的量为9.8μL,引物为0.325μmol/L。此外,筛选出7条多态性较好、条带稳定的引物(UBC-808, UBC814, UBC826, UBC827, UBC840, UBC846及UBC856),并对其进行温度梯度PCR,结果表明,所选引物的最佳退火温度介于46.8℃~65℃之间。在此基础上,对13份淫羊藿种质资源进行ISSR扩增验证,结果表明建立的最佳反应体系扩增效果较好,稳定性强,对淫羊藿的遗传多样性分析、鉴定等具有较好的应用价值。     

简化一步多重RT-PCR法快速检测芜菁花叶病毒

芜菁花叶病毒(Turnip mosaic virus,TuMV)是侵染十字花科作物和观赏性物种的主要病害之一。利用反转录酶M-MLV和普通Taq酶,使用一步法多重RT-PCR技术,建立了一种快速、简便、特异性强的检测TuMV的方法。该方法简便,不需先对总RNA提纯,只需室温下在提取液中对病样叶片直接碾磨,用粗提液或浓缩后的DNA-RNA混合物为模板进行检测。2套针对TuMV的特异性引物确保了检测的准确性。     

An edge detection method based on a good point set genetic algorithm

In order to improve the convergence rate of genetic algorithms based on edge detection, a novel edge detection method based on a good point set genetic algorithm (GGA) was proposed. The proposed method designed the crossover operation with the theory of good point set in which the progeny inherits the common genes of the parents which represent its family so as to improve the convergence rate of the genetic algorithm. Furthermore, before the algorithm was used for edge detection, the feature space of the image grey level was transformed into the feature space of the fuzzy entropy. Dissimilarity enhancement processing next was applied to the image by using a fuzzy entropy theory to filter the non edge pixels so as to reduce the scale of the solution domain. This approach offered another efficient way to improve the convergence rate. Experimental results show the proposed algorithm performs very well in terms of convergence rate. The detected edge image is well localized, thin, and robustly resistant to noise.     

均匀设计优化新疆主要葡萄品种ISSR-PCR反应体系

为了建立适用于新疆主要葡萄品种的ISSR-PCR反应体系,本研究以新疆不同葡萄品种DNA为模板,采用均匀设计法,对影响ISSR-PCR体系的Mg2+、dNTPs、引物、Taq DNA聚合酶等进行了U20(54)和U12(34)两轮优化,并在此基础上对退火温度及循环数进行了摸索.结果表明:在一定的浓度范围之内,Mg2+、...     

纳米磁珠联合PCR检测甘蔗杆状病毒方法的建立和初步应用

本研究通过对DNA提取裂解液的成分和用量以及裂解时间等因素进行系统优化,建立了一种高通量的磁珠法提取甘蔗总DNA,再进行PCR检测甘蔗杆状病毒(SCBV)的方法。采用核酸自动提取仪,应用纳米磁珠提取甘蔗总DNA,经PCR检测甘蔗杆状病毒,并与以试剂盒提取DNA为模板的PCR检测结果进行比较。结果显示,经优化的裂解液成分为EDTA·Na20.08 mol/L、NaCl 0.8 mol/L、SDS 2%和Tris-HCl0.10 mol/L,裂解时间为20 min,可用于纳米磁珠提取甘蔗总DNA进行SCBV检测。所建立的方法通量高、成本低、耗时短,可用于SCBV的批量检测。     

正交设计优化扁蓿豆ISSR反应体系的研究(英文)

以扁蓿豆(Medicago ruthenica)为试材,采用改良的CTAB法提取DNA,利用正交设计L16(45)探讨10×PCRBuffer(含Mg2+)、dNTPs、引物、TaqDNA聚合酶及模板DNA用量对扁蓿豆ISSR-PCR反应的影响,正交试验的结果采用直观分析和方差分析相结合。建立了扁蓿豆的ISSR-PCR优化反应体系,在25μL反应体系中,TaqDNA聚合酶1.5U,10×PCR Buffer(含Mg2+)2.0 mmol/L,模板DNA0.5 ng/μL,dNTPs 0.6 mmol/L,引物0.9μmol/L。同时探讨引物HZD09211的最适退火温度为52.3℃。2个不同引物对20份扁蓿豆材料DNA进行ISSR-PCR扩增,结果显示该体系具有较高的稳定性。