为了研究烟草脉斑驳病毒(TVMV)侵染本氏烟的抗病分子机制, 本文建立了TVMV转录组数据库, 挖掘抗病相关基因以及代谢和信号通路, 采用Illumina Novaseq 6000高通量测序平台对侵染TVMV的本氏烟进行转录组测序, 并进行生物信息学分析; 利用R package: edge R等软件分析了有关抗病的差异表达基因, 对差异表达基因进行基因本体论(GO)及京都基因和基因组百科全书(KEGG)基于途径的通路富集分析。基于TVMV侵染本氏烟转录组的测序结果中共获得4 593个差异表达基因, 其中3 564个基因上调表达, 1 029个基因下调表达。共筛选出10个抗病相关的差异表达显著基因, 6个上调, 4个下调。GO数据库中注释到生物学过程、细胞组分及分子功能等三大类共50个功能组。其中, 在第三大类分子功能中, 蛋白质结合功能以及ATP结合功能所涉及的差异表达基因最显著, 分别为501个和453个差异基因。KEGG共富集20条通路, 注释到核糖体途径的差异基因富集程度最高, 基因最显著, 差异表达基因数为307个。蛋白质结合、ATP结合、核糖体、真核生物核糖体的生物反应、DNA复制(DNA replication)等通路可能在调控本氏烟抗TVMV病毒中起着重要作用。通过对转录组中筛选的差异表达基因进行分析研究, 为后续本氏烟抗TVMV病毒的深入研究奠定了重要的基础。

转基因技术对于实现粮食增产, 保护生物多样性, 减少化学农药使用量等方面有着重大意义, 但也可能存在一定的安全隐患。 因此, 转基因作物检测鉴别技术的研究愈发受到重视。 本文采用中红外光谱分析技术, 研究对不同品种的转基因大豆及其亲本进行鉴别的可行性。 实验采集了三种不同的非转基因大豆亲本（HC6, JACK和W82）及其转基因大豆品种在3 818～734　cm-1范围内的光谱信息。 采用偏最小二乘-判别分析（partial least squares-discriminant analysis, PLS-DA）进行判别分析, 三种大豆的建模集的判别正确率分别为96.67%, 96.67%和83.33%, 预测集的判别正确率分别为83.33%, 85%和85%。 研究中采用X-loading weights、 变量投影重要性（variable importance in the projection, VIP）和二阶导数（second derivative, 2-Der）三种特征波数选择方法对光谱数据进行处理, 并根据得到的特征波数分别建立PLS-DA模型进行判别分析, 三种大豆的建模集和预测集的判别正确率均超过76.67%和75%。 采用主成分分析（principal component analysis, PCA）和独立组分分析（independent component analysis, ICA）两种特征信息提取方法对光谱数据进行处理, 分别建立PCA-PLS-DA和ICA-PLS-DA模型进行判别分析, 三种大豆的建模集和预测集的判别正确率均超过80%和75%。 研究表明中红外光谱分析技术可以较为准确地鉴别非转基因亲本与转基因品种, 为转基因大豆的无损鉴别提供新的思路。 同时结合特征波数选择方法与特征信息提取方法可以有效地降低模型复杂度, 减少程序运算量。

以近红外高光谱成像技术, 结合化学计量学方法, 研究了转基因大豆的快速、 无损检测方法。 实验以3种不同非转基因亲本(HC6, JACK, TL1)及其转基因大豆作为研究对象。 采用高光谱成像系统采集874~1 734 nm波长范围的256个波段范围的高光谱图像, 提取大豆的光谱信息, 剔除明显噪声部分后, 采用Moving Average(MA)平滑预处理的941~1 646 nm范围光谱数据进行分析。 采用偏最小二乘判别分析算法(partial least squares-discriminant analysis, PLS-DA), 对3种非转基因亲本大豆建立模型进行判别分析, 其相应的建模集和预测集的判别正确率分别为97.50%和100%, 100%和100%, 96.25%和92.50%, 结果表明, 高光谱成像技术可用于非转基因大豆的识别。 对非转基因亲本及其转基因大豆进行判别分析, 基于全谱, 3种的建模集和预测集的判别正确率分别为99.17%和99.17%, 87.19%和81.25%, 99.17%和98.33%; 以x-loading weights提取非转基因亲本及其转基因大豆判别分析的特征波长并建立PLS-DA模型, 3种的建模集和预测集的判别正确率分别为72.50%和80%, 80.63%和79.38%, 85%和85%, 该结果表明非转基因亲本与转基因品种的判别分析是可行的, 特征波长的选择也可用于非转基因亲本与转基因品种的判别分析。 研究表明采用近红外高光谱成像技术对非转基因大豆、 非转基因亲本及其转基因大豆进行鉴别是可行的, 为转基因大豆的快速无损准确鉴别提供了一种新方法。

利用LPIC++程序模拟了超短超强脉冲与稀薄等离子体相互作用产生的背向受激Raman谱。结果证明：在极端相对论条件下，背向受激Raman谱不再是通常所指的弱耦合模式，而进入强耦合模式。频谱加宽，并融合在一起；各谱峰之间的频移不再以等离子体波的频率为间隔，而是小于电子等离子体波的频率。模拟了各种条件下的背向散射Raman谱特性，结果显示：随着密度的提高，背向受激Raman谱的强度也将提高，这与理论结果符合得较好。

采用密度泛函理论中的B3LYP方法,在6-31G*水平上研究了外电场对一些硝基苯类炸药分子的总能量、偶极矩、分子轨道能级和前线轨道能量差等分子特性的影响;考察了在外电场作用下分子前线轨道能量差与炸药的电火花感度之间的关系.结果表明,在外电场作用下分子总能量降低,偶极矩增大、前线轨道能量差减小;分子前线轨道能量差与炸药的电火花感度之间几乎线性相关,且外电场对这种线性相关性无明显影响.

利用本文计算所得配分函数和实验振动跃迁矩平方及Herman-Wallis因子系数,我们计算了二氧化碳同位素16O12C17O分子00011～00001跃迁在296K和3000 K的线强度.结果显示,在296 K和3000 K时,计算所得线强度与HITRAN数据库提供的数据均符合较好.表明高温下的分子配分函数和线强度的计算是可靠的.从而进一步计算了二氧化碳同位素16O12C17O的000011～00001跃迁在4000K和5000 K高温下的线强度及模拟光谱.

应用群论及原子分子反应静力学方法推导Si分子的电子态及其离解极限,在B3P86/CC-PVTZ水平上,对Si3分子基态进行优化计算,得出Si3基态的单重态能量最低,其稳定构性为的C2v构型,平衡核间距Re=0.2176 nm、∠213=79.7°,能量为-869.2057 a.u..同时计算出基态的简正振动频率:对称伸缩振动频率v(B2)=547.6446 cm-1,弯曲振动频率v(A1)=185.6100 cm-1和反对称伸缩振动频率v(A1)=559.6090 cm-1.在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出了基态Si3分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确再现了Si3(C2v)平衡结构.

采用量子力学从头算方法,运用二次组态相互作用方法QCISD(T)结合6-311++G(3df,2pd)基组对CaH,CaD分子基态进行了几何结构优化、计算出了它们的光谱数据(ωe、ωeχe、Be、αe、De),结果与实验光谱数据吻合较好,表明上述分子基态的势能函数可用Murrell-Sorbie函数来表示.

利用单色谱仪、压力传感器和示波器等组成的单色谱瞬态测试系统研究了苯的快速反应光谱及点火特性.由于苯在冲击波的作用下极易发生高温分解,介绍了一种在入射激波条件下确定含能材料冲击点火延迟时间和防止提前触发的新方法。运用反应动力学程序模拟出主要生成物(C2)浓度随时间的变化关系,结合谱仪记录的该生成物随时间变化的信号曲线,对两条曲线的起跳点,最大波峰进行比较.模拟结果与测定的出现时间符合得较好,证明该单色谱瞬态测试系统能够较好的研究冲击发射光谱的时间分辨特性.把光谱实验和化学反应动力学相结合分析了苯在快速反应过程中碳的生成机理。

采用瑞利散射法和Mach-Zehnder(M-Z)干涉法分别测量氩、氪团簇的尺寸和密度,讨论了影响团簇尺寸和密度的因素,并比较氩团簇和氪团簇特性的异同点.通过改变诊断光和喷嘴阀门的相对延迟时间,获得了团簇尺寸和密度随时间的变化情况,发现氩、氪团簇的尺寸和密度均在3～25 ms达到最大值;在气体背景压强1.2～6.0 MPa下,测量了喷嘴轴线上的密度分布,发现离喷嘴喉部越远,气体密度越低,并且气体密度随压强呈线性上升.