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干旱胁迫下调节ATP的含量对提高转玉米C_4型pepc水稻光合速率的影响

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中国生态农业学报 2015年第5期23卷 605-613页

作者：霍垲陆巍李霞南京农业大学生命科学学院南京210095 江苏省农业科学院粮食作物研究所/国家水稻改良中心南京分中心/江苏省优质水稻工程技术研究中心南京210014

为了分析三磷酸腺苷（adenosine triphosphate, ATP）是否是限制高表达转玉米C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因（C4-pepc）水稻光合速率提高的限制因素,本文以高表达的转玉米 C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因水稻（PC）及其原种‘Kitaak... 详细信息

为了分析三磷酸腺苷（adenosine triphosphate, ATP）是否是限制高表达转玉米C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因（C4-pepc）水稻光合速率提高的限制因素,本文以高表达的转玉米 C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因水稻（PC）及其原种‘Kitaake’（WT）作为试验材料,喷施蒸馏水（对照）、2 mmol·L^-1亚硫酸氢钠溶液、100μmol·L^-1 N′-（3,4-二氯苯基）-N,N-二甲基脲[3-（3′,4′-dichlorophenyl）-1,1-dimethylμrea, DCMU]和10μmol·L-1寡霉素（oligomycin）溶液过夜处理5~6叶期水稻幼苗,在20%（m/v）PEG-6000模拟干旱胁迫条件下,研究不同处理对水稻叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间二氧化碳浓度（Ci）、ATP含量、玉米C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）活性以及光系统Ⅱ（photosynthemⅡ, PSⅡ）实际光化学效率（actual photochemical efficiency of PSⅡin the light，ΦPSⅡ）的影响。试验结果表明,喷施亚硫酸氢钠溶液提高了PC和WT在水培条件下叶片的Pn, DCMU和寡霉素溶液处理则降低了PC和WT叶片的Pn。喷施亚硫酸氢钠溶液增加了WT叶片Gs和Ci,但降低了PC叶片Gs和Ci。喷施DCMU溶液增加了PC和WT叶片Ci,但降低了叶片Gs。用20%PEG-6000模拟干旱胁迫处理后,亚硫酸氢钠、DCMU和寡霉素溶液处理的水稻叶片 Pn均下降,喷施亚硫酸氢钠溶液处理可以减缓Pn下降的趋势,喷施DCMU和寡霉素溶液加速了叶片Pn的下降。在20%PEG-6000处理8 h后, PC在喷施不同试剂处理下Gs差异不大,但其Pn变化显著。进一步的研究表明不同处理下叶片中ATP含量、PEPC活性以及ΦPSⅡ出现显著变化, DCMU处理引起ATP含量、PEPC活性和ΦPSⅡ快速下降,亚硫酸氢钠溶液处理能够减缓这些参数的下降,喷施寡霉素降低了叶片中的 ATP含量,但是对ΦPSⅡ没有显著影响。因此认为,在干旱胁迫条件下, PEPC的高表达能够维持较高的PSⅡ活性,与原种相比，也产生较高含量的ATP,来维持净光合速率的稳定。

关键词：水稻 C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶干旱光合速率三磷酸腺苷

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植物细胞外信号分子eATP研究进展

植物学报 2014年第5期49卷 618-625页

作者：霍垲陆巍李霞陈平波南京农业大学生命科学学院南京210095 江苏省农业科学院粮食作物研究所江苏省优质水稻工程技术研究中心国家水稻改良中心南京分中心南京210014

细胞外ATP(extracellular ATP,eATP)是目前公认的细胞外信号分子,参与调控多种环境刺激下植物的生长、发育和防御反应。在植物细胞信号转导过程中,eATP具有双重功能,其作用主要取决于细胞外基质中eATP的浓度。eATP含量过高或者过低都会... 详细信息

细胞外ATP(extracellular ATP,eATP)是目前公认的细胞外信号分子,参与调控多种环境刺激下植物的生长、发育和防御反应。在植物细胞信号转导过程中,eATP具有双重功能,其作用主要取决于细胞外基质中eATP的浓度。eATP含量过高或者过低都会导致细胞死亡,适度水平的eATP则有助于植物的生长和发育。细胞外三磷酸腺苷双磷酸酶(Apyrase)严格控制细胞外基质中eATP的水平,因此有助于调控植物在逆境条件下的生长和防御反应。该文总结了植物中eATP的发现、产生和清除以及受体和信号转导等研究进展,重点论述eATP在逆境条件下的生理功能,并对植物eATP的研究方向作了展望。

关键词：钙信号细胞外ATP 一氧化氮活性氧

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铜胁迫对水稻幼苗中硝态氮吸收和同化的影响

铜胁迫对水稻幼苗中硝态氮吸收和同化的影响

黄河流域某铜冶炼场地重金属污染评价及源解析

第七届长三角植物科学研讨会暨青年学术报告会

作者：霍垲沈振国南京农业大学

铜(Copper,Cu)是植物生长发育所必需的微量营养元素之一。我国快速的工业化进程和大量使用含铜杀菌剂增加了土壤和水体中Cu含量,过量的Cu破坏植物叶片的光合作用,氮素代谢和细胞壁代谢等过程,严重抑制植物的生长。氮素作为植物生长所必... 详细信息

铜(Copper,Cu)是植物生长发育所必需的微量营养元素之一。我国快速的工业化进程和大量使用含铜杀菌剂增加了土壤和水体中Cu含量,过量的Cu破坏植物叶片的光合作用,氮素代谢和细胞壁代谢等过程,严重抑制植物的生长。氮素作为植物生长所必需的大量营养元素之一,施用氮肥在保障我国作物高产的同时,对生态环境产生的负面影响也不可忽视。水稻(Oryza sativa L.)是世界上最主要的粮食作物,约一半以上的人口以水稻为主食。由于硝化作用氧化NH4+生成NO3-,在淹水条件下生长的喜铵作物如水稻吸收的氮素有15-40%是NO3-。早期的报道已经指出氮素形态影响小麦和拟南芥等植物组织中重金属的吸收和积累,但都很少关注于氮素形态对水稻吸收和积累Cu的影响。我们前期的研究发现在10μmol·L-1CuSO4胁迫处理下,和NH4+作为氮肥水培处理下水稻幼苗相比,NO3-显著降低水稻幼苗地上部组织生物量和Cu含量,但根系和植株中Cu含量显著增加。为探究NO3-和Cu胁迫处理抑制水稻幼苗生长的机理,我们测定水稻组织中氮素含量和氮素同化关键酶活性发现Cu胁迫显著降低根系和地上部组织中可溶性蛋白,氨基酸,总氮和NO3-含量,并且显著降低地上部组织中NR活性。水稻幼苗植株中NO3-含量与Cu SO4浓度的增加呈负相关进一步说明了Cu胁迫影响水稻植株中NO3-的稳态。随后我们通过q RT-PCR技术分析水稻幼苗根系中编码NO3-吸收转运体和NO3-同化关键酶的基因的相对表达。我们的研究结果发现Cu毒害显著抑制Os NRT1.1和Os NPF2.4的表达,但上调Os NRT2.1和Os NRT2.2和Os NAR2.1的表达。综上所述,我们的实验结果证实了Cu胁迫下水稻幼苗植株中NO3-含量的降低主要是由于过量的Cu抑制了水稻根系中Os NRT1.1和Os NPF2.4的表达。Cu胁迫抑制水稻幼苗植株中NO3-的同化。在过量Cu胁迫下,施加过量硝态氮显著增加根系中Cu积累量,并严重抑制水稻幼苗的生长。本研究为解决Cu污染土壤上水稻的生产提供一些初步的理论依据,后续还需进一步的研究来阐明施加硝态氮和Cu积累之间的矛盾。

关键词：水稻铜胁迫硝态氮吸收 Cu积累基因表达

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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中国有色金属学报 2023年第10期33卷 3462-3475页

作者：施烈焰马振波张得恩薛生国何新生霍垲王国豪易军河南省生态环境技术中心郑州450004 河南省生态环境损害鉴定评估与修复工程技术研究中心郑州450004 河南省地质研究院郑州450016 中南大学冶金与环境学院长沙410083

选取黄河流域某铜冶炼厂场地为研究对象,测定土壤中As、Cd、Cr(Ⅵ)、Cu、Pb、Hg、Ni、Zn的含量,利用反距离插值法分析重金属空间分布特征,通过污染指数法、地质累积指数法、潜在生态危害指数法评价重金属污染程度和生态风险水平,运用皮... 详细信息

选取黄河流域某铜冶炼厂场地为研究对象,测定土壤中As、Cd、Cr(Ⅵ)、Cu、Pb、Hg、Ni、Zn的含量,利用反距离插值法分析重金属空间分布特征,通过污染指数法、地质累积指数法、潜在生态危害指数法评价重金属污染程度和生态风险水平,运用皮尔逊相关系数、主成分分析、聚类分析方法解析重金属来源。结果表明:研究区内土壤重金属含量较高,且离散程度、空间分差异大;表层土壤的重金属含量高于深层土壤,在垂向上呈下降趋势,污染主要集中在深度2 m以内的土壤中;8种重金属元素都存在地质累积,Cd、Hg累积明显;土壤生态风险处于超高水平,Cd、Hg导致的生态风险高;As、Cd、Hg、Pb、Cu和Zn主要来源于冶炼活动,Ni主要来源于自然源,Cr(Ⅵ)来源于自然源和冶炼活动。

关键词：铜冶炼场地重金属污染生态风险源解析

不同甘薯品种鲜切薯块褐变度的筛选及其聚类分析

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分子植物育种 2014年第5期12卷 929-936页

作者：袁洁霍垲唐玉婷魏晓东李霞郭小丁江苏省农业科学院粮食作物研究所/江苏省优质水稻工程技术研究中心南京210014 南京师范大学生命科学学院江苏省微生物与功能基因组学重点实验室江苏省微生物资源产业化工程技术研究中心南京210023 南京农业大学生命科学学院南京210095 江苏省农业科学院江苏省农业生物学重点实验室南京210014

本研究采用苏18、宁28-5、苏渝303、宁28-4、宁26-2、苏11、苏17和高4-2等8个材料,利用FeCl3自发褐变的方法,对甘薯块茎鲜切截面的溶液浸泡,进行甘薯薯块研磨液褐变度、多酚氧化酶活性以及淀粉相对含量等的测定。结果发现:在一定的储藏... 详细信息

本研究采用苏18、宁28-5、苏渝303、宁28-4、宁26-2、苏11、苏17和高4-2等8个材料,利用FeCl3自发褐变的方法,对甘薯块茎鲜切截面的溶液浸泡,进行甘薯薯块研磨液褐变度、多酚氧化酶活性以及淀粉相对含量等的测定。结果发现:在一定的储藏时间内(20 d),利用自发褐化剂FeCl3,使褐化程度同步,通过甘薯块茎鲜切的组织学观察以及研磨液多酚氧化酶活性的聚类分析,可较全面地评价甘薯薯块的褐化特性。在筛选的8个材料中,苏11是易褐化的材料,而苏18则是不易褐化的材料,本研究将为甘薯褐化特性的选择提供可靠的评价方法,具有重要的理论和实践意义。

关键词：甘薯筛选技术褐变度多酚氧化酶淀粉

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粳稻光氧化特性筛选方法的改良及应用

分子植物育种 2015年第4期13卷 748-754页

作者：李霞霍垲陈平波魏晓东钱宝云刘小龙范方军仲维功江苏省农业科学院粮食作物研究所江苏省优质水稻工程技术研究中心南京210014

为了精确鉴定粳稻材料的光氧化特性,本研究改进了光氧化筛选方法,即在人工光氧化处理条件下,将处理时间从5 d延长到10 d(如遇阴雨天气,则再顺延2 d),对64份粳稻材料的光氧化特性,进行筛选和鉴定。结果显示,用改进的方法,粳稻光氧化级别... 详细信息

为了精确鉴定粳稻材料的光氧化特性,本研究改进了光氧化筛选方法,即在人工光氧化处理条件下,将处理时间从5 d延长到10 d(如遇阴雨天气,则再顺延2 d),对64份粳稻材料的光氧化特性,进行筛选和鉴定。结果显示,用改进的方法,粳稻光氧化级别为1的类型,可进一步细化为4级,并通过叶色的黄化和处理前后叶绿素含量的变化,进行验证。之后,利用该改良方法鉴定供试材料的光氧化级别与预备试验的生长和产量的指标进行了聚类分析,以平均距离5为分类标准,可将筛选粳稻材料分为3种类型,其中类型1是产量最高的类型,平均光氧化级别为1.8级;类型3的光氧化级别为2.2,产量最低;类型2无论产量还是光氧化特性是位于上述两类型中间的类型,结果说明粳稻的光氧化特性与产量表现有类似的变化趋势。对于本研究中鉴定的类型1的粳稻材料,虽然其平均产量最高,但是其耐光氧化级别则低于类型2的,其光氧化特性还需改良。本研究可为准确鉴定粳稻的光氧化特性提供简易有效的方法。

关键词：粳稻光氧化特性筛选方法聚类分析

燃烧室百叶与双排孔冷气对透平端壁冷却性能影响研究

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西安交通大学学报 2024年第6期58卷 65-76页

作者：张垲垣栗智宇李志刚李军西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

针对燃烧室与透平冷气掺混导致实际二次流发展及端壁冷却性能偏离设计值的问题,综合考虑燃烧室百叶冷气尾迹与双排孔射流,数值研究了多源冷气射流在燃烧室与透平交界区的掺混机制,分析了其对透平静叶端壁气膜冷却与流动特性的影响规律... 详细信息

针对燃烧室与透平冷气掺混导致实际二次流发展及端壁冷却性能偏离设计值的问题,综合考虑燃烧室百叶冷气尾迹与双排孔射流,数值研究了多源冷气射流在燃烧室与透平交界区的掺混机制,分析了其对透平静叶端壁气膜冷却与流动特性的影响规律。研究结果表明:空腔涡卷吸大部分百叶冷气,并跨越双排孔冷气向下游发展,马蹄涡卷吸限制大部分双排孔冷气,并向空腔涡外侧发展;当双排孔冷气吹风比M_h=0.5,1.0较小时,马蹄涡导致冷气形成楔形高冷效区域,空腔涡的附着侧和分离侧分别产生了高、低冷效区,随着百叶冷气吹风比M_l的增加,空腔涡强度显著降低,导致位于楔形中心的分离侧冷却效率有所提升;当双排孔冷气吹风比M_h为1.5时,双排孔冷气部分跨越马蹄涡,静叶端壁可实现完全冷气覆盖,此时百叶冷气吹风比M_l从0.5增加到1.5,静叶端壁平均冷却效率可从0.4提升到0.63。该研究为考虑燃烧室与透平交界区实际流动掺混情况的静叶端壁冷却结构与布局设计提供理论基础。

关键词：透平静叶端壁燃烧室百叶冷气双排孔射流气膜冷却

基于灰狼优化算法的变截面点阵结构设计及性能优化

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力学学报 2024年第6期56卷 1702-1712页

作者：张树佰丁喆黄垲轩张严武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉430081 武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室武汉430081

点阵结构因其比强度高、比刚度高,减振降噪性好和隔热吸能能力强等特点,已被广泛应用于航空航天和交通运输等领域主承力零部件设计.但现有的点阵结构设计大都基于等截面假设开展,严重制约了材料分布优化的寻优空间,无法满足质量敏感领... 详细信息

点阵结构因其比强度高、比刚度高,减振降噪性好和隔热吸能能力强等特点,已被广泛应用于航空航天和交通运输等领域主承力零部件设计.但现有的点阵结构设计大都基于等截面假设开展,严重制约了材料分布优化的寻优空间,无法满足质量敏感领域极致轻量化设计的迫切需求.而目前关于变截面点阵结构设计的研究大都基于实验的“试错式”经验调配模式,其相应的理论设计方法尚不完善.文章基于灰狼智能优化算法,提出了一种高效的变截面点阵结构设计方法.首先,基于水平集函数构建变截面点阵的显式几何描述模型,以实现变截面点阵几何形状的自由描述;其次,采用能量均匀化方法预测变截面点阵单胞的宏观等效力学属性,建立宏观点阵结构与变截面单胞构型间的内在联系;然后,以变截面点阵的几何描述参数为设计变量,材料用量为约束条件,最小化柔度为目标函数,构建变截面点阵优化数学模型,并采用灰狼优化算法实现上述模型的高效求解,得到性能优化的变截面点阵结构;最后,通过二维和三维数值算例和仿真分析共同验证了所提方法的正确性和有效性,并与相同条件下等截面点阵结构的承载能力进行了比较.结果表明:优化后变截面点阵结构的柔度相较于相同条件下的等截面点阵结构可降低30%以上,具有更优异的承载能力.研究结果丰富了变截面点阵结构设计理论,在高端装备极致轻量化设计领域具有重要应用前景.

关键词：点阵结构变截面显式拓扑描述灰狼优化算法柔度

基于机器学习筛选骨关节炎特征基因PDK1与p38-MAPK通路磷酸化及其软骨细胞凋亡相关性分析

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基于机器学习筛选骨关节炎特征基因PDK1与p38-MAPK通路磷酸化及其...

作者：周塏海南医科大学

学位级别：硕士