声聚焦层析增强的三维微波热声成像

本文提出了一种提高微波热声断层成像层析能力的方法和装置.基于热声成像原理和声聚焦理论,搭建了由超短脉冲微波源、384阵元环形探测器、声聚焦透镜、384-64通道采集切换系统、精密扫描位移平台构成的微波热声三维成像系统,并实现了模拟样品的断层成像.实验结果表明该系统能够实现亚毫米级分辨率的热声成像,通过声聚焦方法成倍地提高了其层析分辨率.这对推动微波热声CT技术走向临床具有重要的意义.     

蓝藻叶绿素蛋白复合体的分离研究

蓝藻类囊体膜用声波超时处理,然后在4℃下用低浓度的LDS增溶,并经改进的SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳后被分离成15条绿色的带. 其中CPa1～CPa6有着相似的吸收光谱. 这6个组分的低温荧光光谱也很相似,其荧光发射光谱的发射峰都位于685 nm处,表明它们都属于光系统Ⅱ叶绿素a蛋白复合体. 该系统对光系统Ⅱ的分离能力是传统电泳的3倍.     

光学显微镜技术在活细胞单分子检测中的应用

单分子检测是一门以高度的时间以及空间分辨率研究生物单分子的技术。近来,科学技术的探索发展使我们可以观察、检测甚至操纵单个分子并且研究它们的构象变化和动力学行为。这一发展使得以前被传统系综研究体系平均化所隐藏的新信息被揭示出来。单分子检测技术的发展已经揭开了生命科学研究的新篇章。在本文中,我们将介绍有关活细胞中单分子检测技术的发展以及活细胞内单分子检测的现状。     

S基因在甘蓝EDFs上的高分辨率荧光原位杂交定位

植物细胞壁及细胞质的存在和植物染色体所具有的高浓缩特性,限制高效率原位杂交定位在植物细胞内的进行。针对小型染色体芸薹属植物采用常规方法DNA制备纤维的效果不佳的特点,新建制备方法：利用减数分裂前期的染色体为材料,在硅化的玻片上先后通过蛋白酶解和乙醇：乙酸（3：1）的适当处理,采用移动界而法制备EDFs。制备的EDFs比未经伸长处理的染色体在经向和横向方面分别取得较高程度的伸长与膨胀,长度可达到89-257μm,比相应地中期染色体增长30107倍,分辨率可达42．853．0kb。利用SRK和SCR两种探针同时在甘蓝粗线期染色体和EDFs上进行了原位杂交,首次鉴定了S基因座在其单倍体基因组中单拷贝性。在杂交信号检测中尽管未经过信号放大,但仍然可以观察到清晰的绿色信号;经荧光显微镜观察,在单一的EDF上发现两个相距1μm的SCR和SRK的信号点,由此得出局部分辨率为4kb的最高伸长度。     

微卫星DNA检测方法的研究

在检测牙鲆的微卫星变异时,对聚丙烯酰胺凝胶的种类、浓度及其银染方法进行了优化.实验总结了一套适用于微卫星检测的方法.该方法具有灵敏度高、凝胶透明度高、对环境污染小、条带清晰和染色时间短等特点,能显著提高检测分辨率,具有广泛的推广价值.     

1996—2016年松嫩平原传统大豆种植结构的时空演变

在转基因大豆冲击下,我国传统大豆种植面积大幅下降,研究大豆主产区传统大豆种植结构及其动态变化对我国大豆进出口贸易和保障国家粮食安全意义重大.本研究基于1996—2016年Landsat TM/OLI遥感影像,以遥感、地理信息系统技术为支撑,利用随机森林方法提取大豆空间分布信息,并结合景观格局指数分析松嫩平原大豆种植结构时空演变特征.结果表明: 1996—2016年,松嫩平原大豆种植面积呈波动变化;在与其他地物类型面积转换中,大豆与其他作物面积间的转换最明显;大豆斑块面积占作物总面积的比例呈先增后减特征,而斑块密度指数和分离度指数均呈先减后增趋势.松嫩平原传统大豆种植结构时空演变表现出种植面积波动变化、破碎度增加、空间分布趋于离散的特征;国内外市场及政策导向成为传统大豆种植结构变化的重要影响因素.     

两种药用植物生长和水分利用效率对干旱胁迫的响应

以田间持水量的30%、50%和75%为3个水分处理梯度,研究了决明子和菘蓝2种药用植物在不同水分处理和生长阶段的生长特性,并对稳定碳同位素分辨率(Δ¹³C)和水分利用效率(WUE)特征及二者之间的关系进行了分析．结果表明：与田间持水量的50%和30%相比,决明子和菘蓝在田间持水量75%的条件下具有较高的生长指标,说明这2种植物在充足或适当的水分条件下具有较高的生产力.随干旱胁迫程度的增加,决明子和菘蓝地上生物量和总生物量的Δ¹³C均逐渐减小,而地上生物量和总生物量的WUE均逐渐增加.决明子和菘蓝在不同水分处理之间各指标差异较小,说明这2种药用植物对干旱胁迫反应不敏感．菘蓝WUE与地上生物量和总生物量均呈显著负相关,决明子WUE与根冠比呈显著正相关.     

基于中分辨率TM数据的湿地水生植被提取

利用湿地水生植被生长旺盛、光谱反射较强、光谱信息比较丰富的8月份中分辨率Landsat TM和ETM+多光谱遥感影像,采用面向对象的分类方法,进行野鸭湖湿地水生植被的提取。研究表明:在提取过程中,通过对原始影像进行主成分变换和穗帽变换,将主要信息与噪声分离,不仅减小了数据冗余和波段间的相关性,而且增大了影像上湿地水生植被与其他地物类型光谱和空间信息的差异性,并结合野外水生植被光谱特征分析,选择归一化植被指数NDVI与归一化水体指数NDWI辅助分类,构建特征波段或波段组合,然后,确定适当的隶属度函数和阈值范围,构建分类决策树,完成湿地水生植被的自动分类,提高了影像分割与面向对象分类的精度,取得了较为理想的湿地水生植被提取结果。2002年和2008年两景影像的总体分类精度分别达到86.5%和85.44%,表明中分辨率TM影像可以满足湿地水生植被提取的需要,又因为其具有较高的波谱分辨率、极为丰富的信息量、相对较低的价格、长时间序列,可以作为近20a湿地水生植被提取和动态变化监测的主要数据源。     

小麦重组自交系(RILs)群体碳同位素分辨率的QTL分析

为了探知小麦水分利用效率(WUE)碳同位素分辨率(Δ)的遗传机理,以小麦重组自交系(RILs)群体为材料,在不同水分条件下研究Δ的遗传规律,并进行QTL定位。结果表明:(1)RILs群体的Δ值呈正态分布,Δ属于数量性状遗传。(2)共检测到11个主效QTL,主要位于2B、3B、7B、1D和3D染色体上,表型贡献率在10.83%~46.87%之间,有9个加性QTL(A-QTL)与环境发生互作,互作贡献率在1.02%~3.15%之间。(3)检测到5对影响Δ的上位QTL(AA-QTL),其中3对AA-QTL与环境发生互作,互作贡献率在0.86%~2.01%之间。(4)加性效应及贡献率大于上位性效应及贡献率,A-QTL与环境互作贡献率大于AA-QTL与环境互作贡献率,表明RILs群体中Δ遗传变异主要受加性效应影响,控制Δ的主效基因作用较大,受水分环境影响较小。     

基于MODIS数据的中国东部地区海陆温差时空变化特征

海陆温差是海-陆间热力对比的重要表征,对区域乃至全球气候产生重要影响。研究基于2001-2021年中分辨率成像光谱仪(MODIS)遥感数据,研究了中国东部地区地表温度、海表温度以及海陆温差的时空变化及区域差异特征。结果表明:2001-2021年中国东部地区地表温度和海表温度均呈显著上升趋势,上升幅度分别为0.34 ℃/10a和0.32 ℃/10a;夜间地表温度和海表温度的上升态势更突出;各季节中,冬季地表温度和夏季海表温度增幅最大,分别达0.45 ℃/10a和0.43 ℃/10a(P<0.05);空间上,中国东部地表温度总体呈南高北低的格局特征, 海表温度则表现出从东北向西南递增、近岸低于远岸的特征。研究时段内,中国东部地区海陆温差通常为负值,海表温度总体高于地表温度,且离海岸线越近的缓冲区范围内海陆温差越小;100 km、200 km和300 km缓冲区范围内年际海陆温差总体呈减小趋势,其中100 km缓冲区范围内的降幅最大;各季节中,春季和冬季海陆温差呈减小趋势,夏季和秋季的呈增大趋势;空间上,以30°N为界,以北和以南区域的海陆温差分别呈减小和增大趋势。