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辣椒不同果色类胡萝卜素相关基因的克隆及调控机理研究

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辣椒不同果色类胡萝卜素相关基因的克隆及调控机理研究

作者：冯鹏龙青海大学

学位级别：硕士

辣椒(Capsicum annuum L.)是全世界范围内广泛栽培的蔬菜作物之一,具有重要的经济价值和食疗保健作用。辣椒果实颜色作为商品品质的重要构成因子,也越来越受到育种家重视。本研究以3对辣椒不同成熟果色突变体为研究材料,对辣椒果实类胡... 详细信息

辣椒(Capsicum annuum L.)是全世界范围内广泛栽培的蔬菜作物之一,具有重要的经济价值和食疗保健作用。辣椒果实颜色作为商品品质的重要构成因子,也越来越受到育种家重视。本研究以3对辣椒不同成熟果色突变体为研究材料,对辣椒果实类胡萝卜素生物合成的相关基因进行克隆、生物信息学以及表达分析;通过对不同果色辣椒花后25 d,40 d和55 d的果实进行比较转录组学分析,从中筛选出和果实类胡萝卜素代谢密切相关的NAC转录因子,利用q RT-PCR及VIGS技术验证NAC相关转录因子的功能。本文主要的研究结果如下:(1)以三对具有不同果色辣椒突变体为研究材料,对类胡萝卜素生物合成途径的关键基因GGPS、PSY、LCYB、CRTZ、ZEP和CCS进行克隆、生物信息学及表达分析,结果显示,在三对不同的突变材料中均能扩增到GGPS、PSY、CRTZ、LCYB和ZEP基因的完整序列;三个红色野生型和黄色突变体H0809中能扩增到全长的CCS基因,在其余两个突变体(SP02和PC02)中则扩增不到,说明SP02和PC02黄色突变果色的形成与CCS基因的缺失关系密切,而H0809果色的形成可能和CCS基因的差异表达调控模式有关。(2)基于课题组前期对红色(XHB)和黄色(H0809)辣椒果实在花后25d、40 d和55 d果实的比较转录组研究,从中筛选出12个辣椒果实类胡萝卜素生物合成相关的差异表达基因以及96个NAC转录因子,并对二者进行Pearson相关性分析。结果表明CaNAC008(T459＿02323)转录因子和红色果实中CCS基因显著正相关与黄色果实中PSY1和PSY2等基因显著负相关,说明CaNAC008基因可能参与了辣椒果实中类胡萝卜素合成代谢过程的调控。(3)本研究在辣椒基因组中共鉴定了109个全长NAC基因,并对其基因结构、染色体分布、基因复制、保守基序和顺式元件进行全面分析,在辣椒基因组中共鉴定出109个NAC基因,分为11个主要亚组,其中98个分布在辣椒的12条染色体上,发现8个串联重复序列对涉及15个NAC基因。CaNAC008基因位于Chr1:182349891-182352960的位置,编码248个氨基酸;在红色材料XHB和黄色突变体材料H0809不同发育阶段CaNAC008基因表达差异显著。(4)利用qRT-PCR和VIGS技术验证CaNAC008基因功能,结果显示,CaNAC008基因沉默后,红色材料XHB和黄色突变体H0809离体果实中CaNAC008基因的表达量显著下调,沉默效率达82%和84.9%,表型明显改变;沉默CaNAC008基因后显著改变了CCS、LCYB和CRTZ等基因的表达量,说明CaNAC008基因可能参与了辣椒果实类胡萝卜素生物合成的调控,进而影响辣椒果实颜色的形成。研究结果初步明确了辣椒果实类胡萝卜素生物合成相关基因在不同突变体材料中的结构信息及差异表达情况,初步揭示NAC相关转录因子在辣椒果实类胡萝卜素生物合成过程中的调控机理,为今后深入研究辣椒果色形成的分子调控机制提供参考。

关键词：辣椒果实颜色类胡萝卜素 NAC转录因子家族病毒诱导的基因沉默

辣椒单株结果数性状的主基因+多基因遗传分析

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西北农业学报 2022年第11期31卷 1443-1450页

作者：王俊涛冯鹏龙王亚艺李全辉青海大学农林科学院/青海省蔬菜遗传与生理重点实验室西宁810016 青海大学三江源生态和高原农牧业国重点实验室西宁8100163 西北农林科技大学园艺学院陕西杨凌712100

为探究辣椒单株结果数的遗传机制,以单株结果数差异较大的辣椒材料XHB(P_(1))和B14-01(P_(2))为亲本,构建四世代遗传家系即P_(1)、P_(2)、F_(1)、F_(2)。运用主基因+多基因多世代联合分析法,研究辣椒单株结果数的遗传规律。结果表明:辣... 详细信息

为探究辣椒单株结果数的遗传机制,以单株结果数差异较大的辣椒材料XHB(P_(1))和B14-01(P_(2))为亲本,构建四世代遗传家系即P_(1)、P_(2)、F_(1)、F_(2)。运用主基因+多基因多世代联合分析法,研究辣椒单株结果数的遗传规律。结果表明:辣椒单株结果数符合2对加性-显性-上位性主基因模型(2MG-ADI)。2对主基因的加性效应值d a、d b分别为-16.33、-13.05,2对主基因的显性效应值h a、h b分别为-10.02、-2.51。2对主基因间的加性×显性(j_(ab))互作效应和显性×加性(j ba)互作效应的效应值分别为8.69和12.93,加性×加性上位性(i)互作效应值为6.86,显性×显性(l)的互作效应值为7.23,主基因间的效应以加性效应为主,其次是加性×显性上位性互作效应。主基因遗传率为68.10%,环境引起的变异占比31.9%,表明环境对辣椒结果数的影响相对较小。相关研究结果为不同单株结果数辣椒新品种的选育及相关基因的定位等研究奠定了基础。

关键词：辣椒单株结果数主基因+多基因多世代联合分析法遗传分析

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基于SSR标记辣椒品种DNA指纹图谱的构建

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西北农业学报 2022年第3期31卷 320-327页

作者：冯鹏龙韩睿王亚艺邵登魁李全辉钟启文青海大学农林科学院/青海省蔬菜遗传与生理重点实验室西宁810016 西北农林科技大学园艺学院陕西杨凌712100

基于辣椒全基因组开发的SSR标记,对青海地区主栽的26份主栽辣椒品种进行遗传多样性分析并构建分子指纹图谱。结果从117对SSR标记中筛选出6对扩增稳定,多态性较好的引物,6对标记共扩增到36个基因位点,多态性比例为97%;26份青海地区主栽... 详细信息

基于辣椒全基因组开发的SSR标记,对青海地区主栽的26份主栽辣椒品种进行遗传多样性分析并构建分子指纹图谱。结果从117对SSR标记中筛选出6对扩增稳定,多态性较好的引物,6对标记共扩增到36个基因位点,多态性比例为97%;26份青海地区主栽辣椒品种之间遗传相似系数为0.42~1.00,在GS 0.5处可将26份辣椒材料聚为4类。优选pepperSSR01、pepperSSR04、pepperSSR06、pepperSSR08这4对引物组合便可准确快速地区分供试辣椒材料。

关键词：辣椒 SSR标记遗传多样性指纹图谱

辣椒叶长、叶宽性状的主基因+多基因遗传分析

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分子植物育种 2023年

作者：马玉杰尚洁玉冯鹏龙邵登魁王亚艺钟启文李全辉青海大学农林科学院青海省蔬菜遗传与生理重点实验室

为提高辣椒光合效率和产量，以及为辣椒遗传改良和杂交优势利用提供理论依据。本研究以‘XHB’和‘B14-01’为试验材料，构建4世代遗传群体(P1， P2， F1， F2)，采用主基因+多基因多世代联合分析方法对辣椒叶长、叶宽性状的遗传规律进... 详细信息

为提高辣椒光合效率和产量，以及为辣椒遗传改良和杂交优势利用提供理论依据。本研究以‘XHB’和‘B14-01’为试验材料，构建4世代遗传群体(P1， P2， F1， F2)，采用主基因+多基因多世代联合分析方法对辣椒叶长、叶宽性状的遗传规律进行分析。结果表明：辣椒叶长和叶宽均为2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性上位性多基因混合模型(MX2-ADI-ADI)，主基因遗传率分别为59.91%和46.06%，多基因的遗传率分别为0%和25.17%，表明辣椒叶长和叶宽性状的遗传主要受两对主基因的影响，叶宽同时受多基因的影响。叶长、叶宽遗传模型的研究，旨在为相关基因克隆及高产优质辣椒新品种的选育奠定基础。

关键词：辣椒叶长和叶宽数量性状主基因+多基因遗传分析

基于SSR标记的菊苣种质资源DNA指纹图谱的构建

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分子植物育种 2022年

作者：冯鹏龙王丽慧杨世鹏孙雪梅侯志强李全辉钟启文青海大学农林科学院青海省蔬菜遗传与生理重点实验室

为挖掘国内外优质的菊苣种质资源，补充菊苣种质资源的DNA指纹图谱，为菊苣育种材料的选择以及新品种的鉴定提供技术支持。本研究以来源不同的23份菊苣资源为材料，采用SSR分子标记技术对这23份菊苣品种进行遗传多样性分析并构建分子指纹图谱。结果表明：通过对50对SSR引物进行PCR扩增，最终获得8对条带清晰稳定且多态性高的引物，占所用引物比例的16%。筛选出的8对SSR引物在23份菊苣种质资源中共扩增出82条带，平均每对引物检测到10.25个等位基因，其中差异条带76条，多态性比率高达92.7%。扩增片段大小为50～500 bp之间，平均每个引物扩增出多态性条带9.5个，变化范围为6～11个，8对引物的多态性信息量PIC值范围为0.33～0.60，平均值为0.49；采用UPGMA法进行聚类，在GS 0.53处可将23份菊苣资源聚为5类；优选JJ13、JJ31、JJ125这三对引物组合便能准确快速区分23份菊苣种质资源。本研究的菊苣种质资源遗传多样性及构建的指纹图谱结果将为菊苣育种材料的选择、新品种的鉴定提供技术支持。

关键词：菊苣 SSR标记遗传多样性 DNA指纹图谱

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四主缆悬索桥集群式锚固系统施工测量技术

测绘通报 2024年第S2期 122-127页

作者：冯鹏中铁大桥局集团第五工程有限公司

燕矶长江大桥为主跨1860 m内外缆不同垂度四主缆体系重力式锚碇悬索桥，重力式锚碇设置前后左右4个锚室对应四主缆，每个锚室均设有预应力锚固系统，预应力锚固系统前锚面为条形集群式结构。针对四主缆悬索桥集群式锚固系统施工测量重... 详细信息

燕矶长江大桥为主跨1860 m内外缆不同垂度四主缆体系重力式锚碇悬索桥，重力式锚碇设置前后左右4个锚室对应四主缆，每个锚室均设有预应力锚固系统，预应力锚固系统前锚面为条形集群式结构。针对四主缆悬索桥集群式锚固系统施工测量重难点，运用空间立体几何计算方法及逆转矩阵坐标系统转换方法计算施工独立坐标系下的锚固系统坐标，运用徕卡TS60全站仪采集定位支架监测数据，对监测数据进行分析后为预埋管定位提供修正依据，运用基于检测台的长大分节预埋管测量方法验收预埋管，运用基于线定向原理建立假定坐标系验收前锚面，采用偏差回归线法进行前锚垫板安装。锚固系统施工期间，通过布设锚固系统施工控制网，定位支架变形监测、预埋管精确定位及集群式前锚面安装等技术，精准将锚固系统精确定位至5 mm范围内，奠定了悬索桥主缆顺利架设的基础。

关键词：四主缆悬索桥集群式锚固系统施工测量技术变形监测预埋管定位偏差回归线法

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习近平文化思想的创新蕴涵与文明意义

中国社会科学 2024年第3期 4-14,204页

作者：冯鹏志中共中央党校(国家行政学院) 北京100091

随着实现中华民族伟大复兴进入不可逆转的历史进程,“中国特色”的文化建构既获得了最坚实的实践根基和深化动力,也指向了最深刻的理论实现与思想引领。习近平文化思想敏锐把握当代中国强国建设和民族复兴的文化要求,深刻洞察人类文明... 详细信息

随着实现中华民族伟大复兴进入不可逆转的历史进程,“中国特色”的文化建构既获得了最坚实的实践根基和深化动力,也指向了最深刻的理论实现与思想引领。习近平文化思想敏锐把握当代中国强国建设和民族复兴的文化要求,深刻洞察人类文明更新发展的时代趋势,深入总结百年来中国共产党领导文化建设的历史经验,科学凝练新时代中国共产党坚持文化领导权的实践智慧,深度破除西方中心主义文明观的迷思陋见。

关键词：文化领导权西方中心主义实践智慧文化建构强国建设习近平文化思想思想引领历史进程

京津冀生产性服务业与制造业省区间产业关联特征与服务产品流空间格局研究

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地理研究 2024年第3期43卷 718-735页

作者：冯鹏飞申玉铭许欣首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 河南省科学院地理研究所郑州450052

工业化向后工业化过渡阶段,生产性服务业与制造业趋于融合,并重塑区域经济发展格局。利用投入产出表,已有研究侧重探讨单一行政区域内部生产性服务业与制造业产业互动,但省区间产业联系分析仍较薄弱。多省区城市群区域内部某地生产性服... 详细信息

工业化向后工业化过渡阶段,生产性服务业与制造业趋于融合,并重塑区域经济发展格局。利用投入产出表,已有研究侧重探讨单一行政区域内部生产性服务业与制造业产业互动,但省区间产业联系分析仍较薄弱。多省区城市群区域内部某地生产性服务业发展对其他地区制造业产生的波及效应如何,不同行业部门和不同地区间的生产性服务业与制造业供需关系有何差异,有待进一步厘清。京津冀协同发展自2014年2月上升为国家级战略以来,对区域经济体空间互动产生深刻影响。为定量评估京津冀协同发展战略实施对区内生产性服务业与制造业跨省协作的影响,本研究采用区域间投入产出模型,基于2012年、2017年投入产出表数据以及2013年、2018年经济普查数据,通过构建京津冀省区间投入产出表、优化区域间产业关联效应测算公式、完善区域间服务产品流测算方法,揭示京津冀地区内部生产性服务业与制造业的省域间产业关联与投入产出关系及变化特征。研究结果表明:(1)总体上省际生产性服务业与制造业的产业关联推动作用大于拉动作用。拉动作用方面,北京信息服务业较为突出,但动态看北京商务服务业作用明显增强,天津软件和信息技术服务下降明显。推动作用方面,三省较强的主要是商务、金融、道路运输业三个部门,并趋于强化。(2)北京、天津相互之间的拉动和推动作用较强。动态看天津道路运输业对北京、河北制造业的推动作用逐渐增强,而北京部分物流服务业的推动作用下降。(3)服务产品流方面北京作为京津冀生产性服务业中心,对天津制造业的服务输出趋于增强,对河北制造业的服务业输出趋于减小。北京生产性服务业对津冀制造业的服务输出部门集中度较高,但同时具有行业异质性特点。津冀对北京的服务需求集中在金融、商务服务业,而对科技、信息服务业相对较弱,动态看津冀对北京科技服务,河北对北京商务服务需求趋于提升。河北各市对北京金融、物流、商务服务业的使用主要由资本密集型产业占用,对科技、信息服务业的需求主要集中在各城市具有发展优势的制造业部门。

关键词：生产性服务业制造业区域间投入产出服务产品流京津冀地区

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工业互联网平台制造服务供需匹配主从关联优化

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工业互联网平台制造服务供需匹配主从关联优化

作者：冯鹏威杭州电子科技大学

学位级别：硕士

随着信息技术、制造技术和物联网等新技术的成熟,交易和搜索的成本大大降低,许多平台应时而生,平台驱动的制造资源服务化(Platform-driven manufacturing-as-a-service,p-MaaS)正成为制造业的必然趋势。用户在平台上公开分享个性化制造... 详细信息

随着信息技术、制造技术和物联网等新技术的成熟,交易和搜索的成本大大降低,许多平台应时而生,平台驱动的制造资源服务化(Platform-driven manufacturing-as-a-service,p-MaaS)正成为制造业的必然趋势。用户在平台上公开分享个性化制造任务之后,需要基于平台来进行制造服务协作,以实现高效的制造任务、服务供需匹配(Task-service matching,TSM)。共享制造是一种以平台为核心、以服务供需匹配为决策机制的开放式先进制造模式。随着共享制造平台日益扩大的服务规模、平台与制造服务资源群日趋复杂的交互机理,如何在海量资源中实现制造服务供需的最优匹配已经成为理论与实践研究的热点问题。本文研究了一个新的基于p-MaaS的TSM问题。该问题在充分发挥平台协调作用的同时考虑了制造服务资源的决策自主权。其中,平台将客户需求分解成制造任务集并分配给符合要求的制造服务资源(Manufacturing task assignment,MTA),所有制造服务资源收到平台所分配的任务后独立地进行任务接受与调度(Task acceptance and scheduling,TAS)决策。首先,本文在现实问题场景和已有文献的基础上,建立了一个双层多目标主从关联优化模型。模型上层以平台为决策主体,以平台净收益最大化和成功分配任务数量最大化为目标;下层以多个制造服务资源为决策主体,制造服务资源各自的净收益最大化为目标。结合实际生产环境,选择三种典型生产系统结构,即单机、独立并行机和双机流水车间,建立任务接受与调度模型集,解决下层制造服务资源是否接受平台下达的分配任务以及如何对已接受的任务进行生产安排的问题。其次,根据双层多目标主从关联优化模型特征,设计一套基于NSGA-Ⅱ的嵌套启发式算法。该算法由上层一个经典的NSGA-Ⅱ算法和下层多个并行的遗传算法嵌套而成,并根据模型和算法逻辑设计了特殊的染色体结构、染色体编码和遗传算子。算法运行时,上层染色体下传后,下层多个遗传算法并行启动,能够大大提升搜索的效率。最后,本文选择了某PCB板切割平台进行案例研究,通过对比分析不同的平台收费模式、不同的任务匹配方法后发现,本文构建的双层优化方法能够有效解决多目标和非线性的层次优化问题,考虑多个主体的决策自主权,权衡平台和每个制造服务资源的净收益,实现平台和制造服务资源双赢,更有利于制造服务资源加入平台化制造模式。

关键词：工业互联网平台任务服务匹配多目标优化制造服务资源化