低能离子束沉积制备GaAs:Gd的研究

对室温条件下用低能离子束沉积得到的 Ga As∶ Gd样品 ,借助 X射线衍射 (XRD)和高分辨 X射线衍射 (HR-XRD)进行了结构分析 ,结果表明没有出现新的衍射峰 ,并且摇摆曲线的形状与 Gd的注入计量密切相关 .运用 X光电子能谱仪对比分析了 Gd注入后 ,衬底中主要元素 Ga2 p和 As3d的化学位移 ,以及不同计量的样品中注入的Gd4 d芯能级束缚能的变化 ,并分析了铁磁性产生的可能原因 .

液体金属脆机理研究

从实验和计算两个角度研究液体金属脆机理。利用第一原理和陈难先三维晶格反演方法获得Al-Ga和Ga-Ga有效对势。运用分子动力学研究液态金属吸附对位错发射的影响。结果表明：液体金属吸附后能促进位错的发射、增殖和运动；当吸附促进位错发射和运动达到临界状态时，脆性微裂纹就在原裂纹顶端或在无位错区中形核并解理扩展。

Pipeline Corrosion Analyzed by Fuzzy Reliability Methods

Fuzzy reliability methods are used to study the corrosion of pipelines. Three methods are used. They consist of using fracture failure modes, failure assessment diagram (FAD) and residual strength for establishing fuzzy reliability. Calculations are made by application of JC, improved GA-JC and Mente-carlo methods. Examples for oilfield injecting water pipeline show the residual strength well agree with field data. Mente-carlo methods appear to yield results that have better agreement with field data.

Analytical Methods of Residual Strength in Injecting Water Pipeline

In this paper, common criterions about residual strength evaluation at home and abroad are generalized and seven methods are acquired, namely ASME-B31G, DM, Wes-2805-97, CVDA-84, Burdekin, Irwin and J integral methods. BP neural network are Combined with Genetic Algorithm (GA) named by modified BP-GA methods to successfully predict residual strength and critical pressure of injecting water, corrosion pipelines. Examples are shown that calculation results of every kind of method have great difference and calculating values of Wes-2805-97 criterion, ASME-B31G criterion, CVDA-84 criterion and Irwin fracture mechanics model are conservative and higher than, those of J integral methods while calculating values of Burdiken model and DM fracture mechanics model are dangerous and less than those of J integral methods and calculating values of modified BP-GA methods are close and moderate to those of J integral methods. Therefore modified BP-GA methods and J integral methods are considered better methods to calculate residual strength and critical pressure of injecting water corrosion pipelines

Experimental investigation of Very-High-Cycle Fatigue behavior for a structural steel

Very-High-Cycle Fatigue (VHCF) test for a medium carbon structural steel (40Cr) has been performed and a stepwise S-N curve was obtained by employing cantilever-type rotary bending fatigue machine with hourglass shape specimen. The S-N curve was well explained as a combination of curves for surface-induced fracture and interior inclusion-induced fracture with fish-eye patterns. The morphology of the fish-eye pattern was illustrated in order to clarify subsurface crack initiation and propagation behavior.

Fluid flow induced calcium response in bone cell network

In our previous work, bone cell networks with controlled spacing and functional intercellular gap junctions had been successfully established by using microcontact printing and self assembled monolayers technologies [Guo, X. E., E. Takai, X. Jiang, Q. Xu, G. M. Whitesides, J. T. Yardley, C. T. Hung, E. M. Chow, T. Hantschel, and K. D. Costa. Mol. Cell. Biomech. 3:95-107, 2006]. The present study investigated the calcium response and the underlying signaling pathways in patterned bone cell networks exposed to a steady fluid flow. The glass slides with cell networks were separated into eight groups for treatment with specific pharmacological agents that inhibit pathways significant in bone cell calcium signaling. The calcium transients of the network were recorded and quantitatively evaluated with a set of network parameters. The results showed that 18 alpha-GA (gap junction blocker), suramin (ATP inhibitor), and thapsigargin (depleting intracellular calcium stores) significantly reduced the occurrence of multiple calcium peaks, which were visually obvious in the untreated group. The number of responsive peaks also decreased slightly yet significantly when either the COX-2/PGE(2) or the NOS/nitric oxide pathway was disrupted. Different from all other groups, cells treated with 18 alpha-GA maintained a high concentration of intracellular calcium following the first peak. In the absence of calcium in the culture medium, the intracellular calcium concentration decreased slowly with fluid flow without any calcium transients observed. These findings have identified important factors in the flow mediated calcium signaling of bone cells within a patterned network.

一种宽带拉曼放大碲酸盐玻璃的拉曼散射特性

The flattening and broadening effects of Ga2O3, GeO2, P2O5 in TeO2-BaCO3-SrCO3- Nb2O5 (TBSN) glass system were studied. The results showed that P2O5 can broaden the vibration band in Raman spectra and Ga2O3, GeO2 can flatten the spectra compared with TBSN glass. And also, they can extend the main vibration band and decrease the vibration intensity of 730 cm^-1 and 780 cm^-1 nonbridging oxygen connected with Te. They also make for the decrease of flatness in 600-870 cm^-1 vibration band and GeO2 has larger effect than Ga2O3 in weakening the vibration of nonbridging oxygen.

γ-LiAlO_2晶体的生长及掺镓研究

由于与GaN晶格失配小(约1．4％)，γ-LiAlO2单晶有望成为GaN外延衬底材料。本文首先使用提拉法生长出了尺寸达φ45×50mm^3的γ-LiAlO2单晶，然后采用Ga2O3作为掺杂剂，仍用提拉法生长出了三种不同掺镓浓度的LiAl1-xGaxO2(x=0．1，0．2，0．3)晶体，并用X射线粉末衍射(XRPD)分别对晶体及坩锅中剩余的熔体的成份进行了表征。结果表明LiAl1-xGaxO2(x=0，0．1，0．2，0．3)晶体归属于γ-LiAlO2结晶结构，Ga^3+离子部分地取代Al^3+离子，发生

β-Ga2O3 单晶NH3中氮化的研究

为了将β-Ga2O3单晶应用于作为外延生长优质GaN薄膜的衬底材料，本文对β-Ga2O3 (100)进行了氮化处理，并且主要讨论了氮化温度以及β-Ga2O3表面的粗糙程度对GaN形成的影响。我们发现，最理想的氮化温度在900oC。此时，在抛光的β-Ga2O3的表面上生成了一层具有六方结构并且有择优取向的GaN层。本文同时也对氮化的机理进行了讨论。

Structural and optical properties of nonpolar m-plane GaN and GaN-based LEDs on gamma-LiAlO2

We report the structural and optical properties of nonpolar m-plane GaN and GaN-based LEDs grown by MOCVD on a gamma-LiAlO2 (100) substrate. The TMGa, TMIn and NH3 are used as sources of Ga, In and N, respectively. The structural and surface properties of the epilayers are characterized by x-ray diffraction, polarized Raman scattering and atomic force microscopy (AFM). The films have a very smooth surface with rms roughness as low as 2nm for an area of 10 x 10 mu m(2) by AFM scan area. The XRD spectra show that the materials grown on gamma-LiAlO2 (100) have < 1 - 100 > m-plane orientation. The EL spectra of the m-plane InGaN/GaN multiple quantum wells LEDs are shown. This demonstrates that our nonpolar LED structure grown on the gamma-LiAlO2 substrate is indeed free of internal electric field. The current voltage characteristics of these LEDs show the rectifying behaviour with a turn on voltage of 1-3 V.

无根萍生物学特性研究

无根萍属（Wolffia ）隶属于浮萍科天南星目，是世界上最小的被子植物。该属植物繁殖速度快;易于培养;结构简单，只具有一个雄蕊和一个雌蕊;自然状态下通常为克隆繁殖，遗传结构高度一致，具备特定研究目的模式植物的特点，正在或已经成为一些实验室研究光合作用、生物反应器、毒理学、生态修复和环境监测等的重要模式生物材料;同时还被作为建造航天生活仓和地外生命支撑系统的首选植物。该属植物蛋白含量高且氨基酸组分平衡，营养价值可与大豆相媲美。但该属植物一直是分类学界的疑难类群，不同的学者对该属的分类处理比较混乱;其次，对该属的生物地理研究也很不够，尤其是对国产类群的研究;另外，W. globosa 作为该属中国分布的物种，其生理学特性和形态结构发育还缺乏研究。为此，本文通过mat K 基因测序、RAPD 标记等手段，结合野外和室内的长期观测，对其分类和中国的地理分布以及生理学特性进行了研究。针对浮萍科植物作为水生植物，其对重金属和芳香烃衍生物的耐受逆境能力大小，和对淡水水体环境生态的指示作用。本文研究了W. globosa 具解毒功能的谷胱甘肽转硫酶的活性;最后，探索了从黄鳝（Monpterus albus Zuiew ）中分离纯化GSTs 的技术与方法并对maGST 的部分特性进行了研究。主要研究结果如下： 1. Wolffia 系统分类学研究 前人认为，Wolffia 柱头的颜色是重要的分组、分种检索性状。我们对其长期、活体、原位、实时跟踪观测结果表明，柱头颜色是Wolffia 个体发育上的变化过程，不是一个稳定性状，用作Wolffia subgroup 内组的划分特征和种的鉴别特征是不适合的。在此基础上我们重新修定了该属的分种检索表。利用形态分类学性状——气孔、长/宽、高/宽以及最大宽度在水面上还是水面下等性状，认为中国分布的类群应是W. globosa，但亦有W. neglecta 存在的证据。mat K 基因片段结果支持形态学的结论。通过广泛的野外采集，在我国北京、河北和吉林发现Wolffia 的新分布。 2. 中国Wolffia 居群遗传学研究 以RAPD 分子标记对广泛分布的居群遗传多样性研究表明，无根萍属植物主要以无性繁殖方式繁育，居群主要由单一克隆后代组成，如海河流域以及松花江流域居群;但一些居群亦兼有性繁殖方式，并具较高的遗传多样性，如武汉、海南居群。利用MVSP, Popgene 和Ntsys 等分析方法探讨了中国产Wolffia 居群遗传多样性和地理分布格局间关系。 3. W. globosa 的生理学研究 建立了较为完善的W. globosa 的无菌培养和保存体系。W. globosa 在逆境中，会形成休眠体;同时，发现不同居群甚至不同克隆系之间其抗逆性和生长速度存在着显著差异，差异最大的如海南文昌居群的生长速率，是长春居群的4.19 倍;不同的时间统计生长周期存在着不同结果，生长节律每天有两个生长高峰呈双“S”型;W. globosa 的耐受温度范围和pH 范围广;低浓度的IAA，GA，6-BA， EDDHA-Fe 以及EDTA 等物质具有促进W. globosa 生长的特性;但是，所有这些处理均没能促使W. globosa 从营养生长转入生殖生长。 4. W. globosa 的解剖学研究 W. globosa 通常是进行克隆繁殖，通过组织切片发现无性分枝子体还未伸出母株之前就已经完成分化，与此同时分枝子体中又分化出新的子体，分枝呈聚伞状，子体生长方向彼此相对;另外，生殖生长结构的分化也是在母体中完成的;生殖生长点与营养生长点不是同一生长点。 5. 浮萍科植物的毒理学研究 以重金属Cr3+和芳香烃衍生物CDNB 溶液处理Wolffia，Spirodela 和Lemna， 三种水生生物，结果表明Wolffia 比Spirodela， Lemna 对重金属和芳香烃衍生物有更强的抗逆能力，如在同等条件下对于Cr3+Wolffia 的半致死剂量800GB(≈ 80mg/L)，而Spirodela 和Lemna 则分别为10mg/L;20mg/L;表明W. globosa 是一个优良的生态环境修复植物。与此同时，研究了W. globosa 中具有解毒功能的GSTs 粗酶液活力在不同浓度的重金属离子（Cu2+和Cd2+）以及芳香烃衍生物（CDNB 和NBD-Cl）随处理时间的变化情况。 6. 从水生生物黄鳝Monpterus albus Zuiew 中分离纯化GSTs 的研究GSTs 活性的变化是环境监测的一个Biomarker，为此研究从M. albus 中分离 纯化GSTs 的技术与方法。经GSH 亲和层析纯化的酶活力为粗酶液的207 倍，进而鉴定了maGST 的部分特性。SDS-PAGE 电泳和MALDI-TOF/MS 表明MaGST 为同源二聚体，分子量约为52kDa，单亚基分子量约为26 kDa。maGST 酶动力学表明对CDNB 为13.07 ± 0.37 微摩尔每分钟每毫克蛋白;对NBD-Cl 为5.54 ± 微摩尔每分钟每毫克蛋白;对ECA、4-NPA 几乎没有活性。在GSH 底物饱和，CDNB 的Km 值和Vmax 分别为0.32 mM 和16.19 微摩尔每分钟每毫克蛋白;CDNB 底物饱和，GSH 的Km 值和Vmax 分别为0.44 mM 和28.83 微摩尔每分钟每毫克蛋白。maGST 的酶活性pH 值较宽，温度范围广：在pH7.0-7.5 具有最大速度，在pH6.5 和pH8.5 时分别具有65%和72%的酶活力;在45℃时具有最大活性，30℃和55℃时为最大活力的80%，60℃几乎完全丧失酶活力。

黄瓜果实后熟过程中生理化变化及其控制

受粉黄瓜果实(上市大小，(commercial size)在采收后广藏过程中中邵及近茎端逐渐萎缩变细而花端膨大（习惯上称为“大头现象”)。本文就上述现象中的生理生化及细胞学变化以及植物生长调节剂对其控制作用进行了初步探讨。 花端胎座组织中的AA、蛋白反DNA, RNA，以及干重等都随着贮藏时间的延长而逐渐增加，而在中部各组织中则急剧下降，同时，花端内种子迅速发育。许多与衰老有关的酶如DNa s e, RNa se、A p e s e、 S 0 D。过氧化物酶在果实的不同部位其变化也明显不同一种脂类过氧化产物(SOD.丙二醛)在果实甲部萎过程中含量明显升高，过氧化物酶和SO D同工醉新的谱带出现或消失，显示了它和在黄瓜成熟过程中可能起着重要作用。 果实萎缩的中部可观察到“核穿壁”现象，而且随着时间延长其细胞质内含物及核渐解体并最后消失，只剩下细胞壁。电镜观察(贮藏10天），可见到细胞内有大量的单层膜囊泡。吞噬谨小体等，推侧它们具有溶酶体的功能，相邻细胞间出现裂腔，局部细胞壁变薄或变的疏松.近花端特别是胎座组织组织结构变化较小。 不同植物生长调节剂分别以不同浓度或以不同比例混合分别处理果实的不同部位，发现BA十。GA可显著延迟花瑞的膨大及中部及近茎端的萎缩，并延缓果实叶绿索的降低，这一结果有一定的商业价值commereia1vatue)。果实中部APase•RNase活性的升高。S OD活性的降低，以及蛋白质，核酸含量的降低比对照要慢得多。 未受粉果实在贮藏过程中不出现“大头现象”，各种物质的含量及干重等在果实各部位几乎是以相同的速度降低。

甜菜组织培养中的形态发生和胚胎发生

用双丰8号的叶和幼胚为材料。以MSS为基本培养基进行组培试验和细胞学、组织学、形态学研究。试验发现不定芽以内起源为主，外起源在外相体大于1cm时，不定芽在气孔和表皮毛的位置产生，而当外植体小于0•5 cm时，外起源的位置效应消失，不定芽在球形愈伤组织状结构上形成。无丝分裂可能是产生变异的主要原因。不定芽启动时与维管束并无必然的联系，但在以后的发育过程中则需要维管束结节的存在为其输送各种营养物质。叶令对不定芽的发生没有影响。不定芽与淀粉的关系也再一次得到证实。 在被试的各种因素中，BA的浓度在诱导不定芽时起主导作用1mg/L时的效果最好，而且作用时间特别重要，只有在叶原基分化前施用BA，该叶在离体培养时才能产生不定芽。直接取自大田的叶不能产生不定芽。Z T、K T, NA A、GA、水解酪蛋白对不定芽的发生无明显的促进作用。5%蔗糖效果最佳。2 cm高的小苗在MS附加1mg/L N A A、 5 0 g/L蔗糖的生根培养基上根系发育良好。并能移栽成活。 首次利用甜莱幼胚在八个组合的培养基上获得松散和致密二种类型的愈伤组织。暗培养时，有利于松散愈伤组织的形成，但器官发生能力低。光培养时，有利于致密愈伤组织的形成，并能产生大量的球形胚状体。活性炭和蔗糖在相对高的浓度下有利于球形胚状体的产生，而2•4—D对愈伤组织的诱导和胚状体的形成都没有促进作用。球形胚瘫在附加BA1mg/L、NAA、0.5m g/L活性炭4g/L.蔗糖5 0 g/L的M S培养基上可以产生成熟胚状体，但大量的球形胚状体变异形成叶状结构叶状结构愈伤组织化后。 能产生大量不定芽和球形胚状体。致密愈伤组织在继代培养过程中仍能以较高的频率产生再生植株。小苗在生根培养基上形成良好报系后能移栽成活。

小麦春化相关基因元件克隆分析与小麦矮化突变体的研究

一、 春化相关基因全长cDNA序列及其启动子的克隆与分析研究 通过建立小麦（Triticum aestivum. L. cv Jingdong No.1）胚芽春化cDNA文库，以春化相关基因VER2的3’端序列为探针，筛选获得全长1195 bp cDNA序列，它编码300个氨基酸。在VER2中存在植物疾病抗性反应蛋白和茉莉酸诱导凝集素两种蛋白的结构域。另外在VER2蛋白中存在核定位信号和多种磷酸酶的作用位点，VER2可能参与了多种调控途径。 以VER2基因的cDNA为探针，利用改进的池式PCR以及高密度膜杂交筛选的方法，从小麦TAC基因组文库中获得41,788 bp的基因组克隆，该序列含有11个基因，其中VER2基因位于第三个基因。VER2基因组序列含有3个内含子，4个外显子与cDNA序列100%同源。通过对转录起始点和转录终止点的分析，进一步证明从cDNA文库筛选得到的VER2基因为全长序列。 对VER2基因的上游启动子区域进行分析，发现基因上游启动子区存在三个小的重复序列，每个片段有482 bp，另有两个较大的重复序列，每个片段有2,161 bp。对上游2.8 kb启动子区（不含重复序列）的响应元件分析，其包括ABA响应元件（ABRE）、茉莉酸甲酯响应元件（Me-JARE）、胚乳特异性表达元件、参与淀粉酶合成的元件以及存在类似GA响应元件（ATAACAAAC）如ATAACATAC等等。根据VER2基因上游6 kb序列结构特点，将VER2启动子区域进行缺失突变形成10个片段，分别以GUS和GFP为报告基因构建成瞬间表达载体和植物表达载体等四类质粒。通过基因枪方法将最大片段（6 kb）驱动GFP报告基因的瞬间表达载体转入经春化处理或未春化处理的小麦幼叶中，结果发现GFP在春化处理的幼叶中表达，而在未春化处理的幼叶中不表达，说明VER2基因的启动子驱动基因转录受春化处理调控。 二、 小麦矮化突变体的研究 通过对小麦矮化突变体gaid遗传生理分析发现该突变体为半显性阻断GA信号途径，由此发现在赤霉素信号途径中，α-淀粉酶的诱导一定程度上通过某些与株高相关的基因控制。突变体gaid呈现对高浓度的脱落酸更敏感，当ABA浓度达到10-6M时，突变体的生长几乎完全受到了抑制，而野生型的生长需要ABA浓度达到10-5M时才能完全受到抑制。通过突变体gaid对乙烯等抑制型生长调节剂的响应实验研究，首次提出GA调控植物伸长生长存在两条信号途径，即GA基础水平信号途径（GA basal level signaling pathway）和GA正常水平信号途径（GA normal level signaling pathway），而乙烯以及高浓的GA合成抑制剂（如PAC）是通过第一条途径（GA基础水平信号途径）起作用。光形态建成中对植株生长的抑制作用存在独立于GA的信号途径。 突变体gaid的根系在强光照（63.5 Es-1m-2）和培养基内（低氧）的生长条件下，表现出弯曲、变短、加粗等异常性状，而随光照强度的减弱，这种根系异常生长的表型也减弱，在暗培养中则完全消失，但无论在哪种环境条件下，相对野生型对照而言，突变体的种子根短、侧根少。低浓度的ABA（10-8M）可以恢复突变体gaid根系在强光低氧条件下的正常生长发育。然而利用IAA及其极性运输的抑制剂（TIBA）、乙烯生物合成前提物（ACC）及合成抑制剂（AOA）处理突变体gaid，并没有发现突变体根系的生长发育得到恢复。 突变体gaid可能是一个新的属于小麦GA信号途径中的负调控基因（GAID）发生了突变或超表达，导致其负调控作用增强，呈现半显性的矮化突变。在与另一已知小麦GA信号途径中的负调控基因RHT的关系研究上发现，GAID可能对RHT蛋白磷酸化后的降解途径起抑制作用。通过双向电泳发现突变体gaid与野生型对照（京冬1号）在生长过程中存在差异蛋白，这将有助于对GA信号途径分子机理的深入研究。

水稻花发育相关基因RA68和OsUBP1的分离与功能分析

　　　　　　　　　　　　　　　　　第一部分 利用减法杂交和RACEs从水稻中克隆了一个编码含有脯氨酸和苏氨酸丰富结构域多肽的cDNA,其相应的基因被命名为RA68。RA68由3个外显子和2个内含子组成，编码的蛋白由219个氨基酸残基组成。该蛋白由一个21个氨基酸残基组成的信号肽，一个亲水性的N－端结构域和一个疏水性的C－端结构域组成。 N端结构域是一段嵌合PTPTSYG motif的富含脯氨酸和苏氨酸的序列。 Southern杂交和序列分析结果表明RA68在水稻基因组中以单拷贝存在，定位于第2号染色体。Northern杂交结果表明RA68在幼芽和花中表达量较高，在根和叶中不表达。原位杂交分析结果表明：在幼苗期RA68 主要在幼芽胚芽鞘的内外层细胞和幼叶原基的表层细胞中表达;转入生殖生长期后，在花序分生组织、枝梗原基顶端、花器官原基、大孢子囊和花粉粒中表达。用GFP作报告基因，用洋葱表皮细胞进行的瞬间表达测试结果显示RA68蛋白定位于细胞核中。转反义RA68水稻植株抽穗期比对照野生型延迟30天左右。这些结果表明RA68可能是水稻花分生组织特征基因，在成花转变过程中起作用。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第二部分 通过RACE和RT-PCR方法分离了水稻OsUBP1基因，其推测编码蛋白含有UBP结构域（Cys Box和His Box）和TopⅥA结构域。RT-PCR分析结果表明OsUBP1在转录过程中通过可变剪接产生多个不同的转录本，这些转录本在叶、根、颖花和幼芽中存在着时空调节表达模式，每种组织中的转录本是不一样的。这些转录本内含子剪切位点除了经典的GT-AG外，还有GC-AG、CT-AC、TT-GA、GT-GA和CT-GA。由于发生了GC-AG的可变剪切产生了OsUBP1的重要功能结构域Cys Box。水稻OsUBP1基因和OsSPO11-1基因位于11号染色体的同一基因座位上。原位杂交分析表明，在花中OsUBP1 mRNA 主要在药壁绒毡层、花粉粒、大孢子囊和颖花底部维管束中表达。转反义OsUBP1植株大多不能正常结实，这说明OsUBP1可能参与水稻的育性调节。 关键词