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平菇基因组InDel标记开发及杂交菌株遗传多样性分析

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食用菌 2024年第3期46卷 37-41页

作者：夏会楠李东晓冯璠孙悦王春霞郑素月河北工程大学园林与生态工程学院河北邯郸056038

以1株平菇白色变异菌株以及黑色出发菌株为试验材料,采用全基因组重测序技术对两个菌株进行重测序,针对InDel变异位点设计17对引物对两个菌株的孢子单核菌株及杂交菌株进行遗传多样性分析。结果表明:重测序获得平菇白色变异菌株1 763 M... 详细信息

以1株平菇白色变异菌株以及黑色出发菌株为试验材料,采用全基因组重测序技术对两个菌株进行重测序,针对InDel变异位点设计17对引物对两个菌株的孢子单核菌株及杂交菌株进行遗传多样性分析。结果表明:重测序获得平菇白色变异菌株1 763 Mb高质量数据,平菇黑色出发菌株1 779 Mb高质量数据,在平菇白色变异菌株检测到331 099个InDel变异位点,在平菇黑色出发菌株中检测到339 682个InDel变异位点。随机选择InDel变异位点并设计引物进行PCR扩增试验,最终选择17对引物对变异菌株的单核菌株以及杂交菌株进行PCR扩增,研究其遗传多样性;结果 17对引物中P4、P7、P8、P9、P14菌株具有明显的多态性。进一步对12个平菇杂交菌株进行扩增,共扩增出30条清晰条带,其中扩增条带最多的引物是P9菌株,共扩增出9条条带,扩增引物最少是P14菌株,扩增出3条条带,多态性位点占66%。用5对引物对12份材料进行遗传多样性分析,发现平菇P9菌株扩增条带中多数材料均能在760 bp处扩增出多态性条带。

关键词：重测序 InDel标记交配型鉴定变异菌株遗传多样性分析

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钠离子存储器件中界面效应作用机制研究

材料导报 2024年第8期38卷 35-43页

作者：魏一帆夏会聪张佳楠郑州大学材料科学与工程学院郑州450001 郑州市能源催化功能材料重点实验室郑州450001

可充电钠离子电池被视为下一代高效能二次电池的最佳候选之一。电池充放电过程中电极表面及电极与电解质界面行为均对其性能有较大依赖性。因此,分析界面效应的特性对打造高能量密度、长期稳定的大型储能系统至关重要。虽然电极材料的... 详细信息

可充电钠离子电池被视为下一代高效能二次电池的最佳候选之一。电池充放电过程中电极表面及电极与电解质界面行为均对其性能有较大依赖性。因此,分析界面效应的特性对打造高能量密度、长期稳定的大型储能系统至关重要。虽然电极材料的特性研究已相当深入,但对钠离子电池界面效应的稳定性和高效性的研究仍显不足。现有研究成果尚未能为系统性结论提供充分的理论依据。本文回顾了钠离子储存设备中界面效应机制的研究现状,涵盖了电极材料内部的异质界面和固态电解质界面,从理论上分析了层间插入、转化反应和合金化过程中的界面效应,以及这些效应如何影响电池的整体性能。本文旨在为优化电极材料内部的异质界面及固态电解质结构提供理论基础,以提高钠离子电池的性能。同时,本文总结了几种现有的界面效应机制,并综述了目前界面效应研究面临的挑战与机遇,对其在该领域的未来发展进行了展望。

关键词：钠离子存储界面效应固态电解质中间相

具有温度补偿的侧边抛磨光纤SPR血糖浓度传感器研究

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具有温度补偿的侧边抛磨光纤SPR血糖浓度传感器研究

作者：夏会楠东北大学

学位级别：硕士

血糖检测是人们日常健康管理的重要项目之一。近几年,无创血糖检测技术受到各界学者的广泛关注。一般通过测量人体空腹时唾液中的葡萄糖浓度来标定血糖浓度,其提取出来的组织液量较小需要稀释,所以传感器就需要对很低的葡萄糖浓度敏感... 详细信息

血糖检测是人们日常健康管理的重要项目之一。近几年,无创血糖检测技术受到各界学者的广泛关注。一般通过测量人体空腹时唾液中的葡萄糖浓度来标定血糖浓度,其提取出来的组织液量较小需要稀释,所以传感器就需要对很低的葡萄糖浓度敏感。因此提出一种葡萄糖浓度测量灵敏度高并且能够同时监测温度变化的传感器非常必要。光纤表面等离子共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)作为一种高精度、免标记的检测技术,已被广泛应用于生物医学等领域。本课题将侧边抛磨光纤(Side Polished Fiber,SPF)与SPR相结合,基于光纤光栅测温原理,提出了具有温度自补偿的侧边抛磨型光纤表面等离子体共振(SPF-SPR)传感器用于检测葡萄糖浓度。普通的光纤SPR结构灵敏度不高且易被环境温度干扰,而该传感器充分释放光纤内的倏逝场,灵敏度更高。抛磨平面即为传感区,易于在光纤表面修饰生物分子敏感层,提高传感器的检测精度与速度。同时,集成布拉格光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG),可以自动补偿温度引起的SPR光谱的漂移,提高系统测量准确度。本课题完成了以下研究工作内容:(1)研究了光纤SPR传感器的基本原理和传感特性。将侧边抛磨光纤与SPR相结合,建立侧边抛磨光纤SPR理论模型;对传感器的结构参数进行仿真优化,确定了侧边抛磨光纤SPR传感器最优的金属膜种类、金属膜厚度、传感区长度以及光纤抛磨的剩余厚度。为实现低浓度葡萄糖测量,在传感区表面修饰葡萄糖氧化酶敏感膜,可以与被测葡萄糖分子产生特异性结合,提高检测精度。(2)对传感器进行温度特性的理论分析。提出温度补偿的两种方案,分别是级联布拉格光纤光栅(FBG)和级联长周期光纤光栅(LPFG)。对两种光栅进行温度传感特性分析。研究了不同栅区长度和光栅周期对二者传感性能的影响。仿真计算了两种光栅各自的温度及折射率灵敏度。分析了侧边抛磨光纤SPR及光纤光栅两部分光谱的可分离性,为实现温度补偿提供可行性依据。(3)研究了侧边抛磨光纤的加工方法,分别利用弧形槽基块抛磨法和轮式抛磨机制作了侧边抛磨光纤。探究了化学湿法镀制银膜与表面修饰葡萄糖氧化酶(GOD)生物敏感层的工艺。其中,为了防止银粒子对GOD的灭活,采用氧化石墨烯作为过渡层。(4)对传感器进行性能测试。实验对比GOD修饰前后的葡萄糖浓度检测灵敏度。在葡萄糖浓度为Omg/dL～200mg/dL的范围内,传感器共振波长与浓度之间存在较好的线性关系。检测灵敏度为0.0572nm/mg·dL-1,比未修饰时提高了约6倍。同时,传感器的稳定性测试结果较好,葡萄糖浓度单点测量的标准偏差小于10-3。对传感系统进行温度补偿交叉测量实验。对比级联LPFG和FBG对后光谱的影响,进而选择利用FBG进行温度补偿。传感器有效地解决了其温度与浓度的交叉敏感问题,并实现了葡萄糖浓度和温度的双参数同时测量。

关键词：光纤SPR传感器侧边抛磨光纤葡萄糖检测温度补偿

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适宜工厂化栽培的平菇菌株筛选试验

食用菌 2023年第5期45卷 26-28页

作者：李东晓夏会楠张庆桥曹素敏郑素月河北工程大学园林与生态工程学院河北邯郸056038 河北中沃农业科技开发有限公司河北邢台054700

收集比较13株平菇菌株,筛选适宜工厂化栽培的菌株。结果表明,平菇“冀平15”(试验编号P10)出菇周期最短、现蕾时间早,菇蕾数量多;“冀平16”(试验编号P11)菇形美观,商品性状好,第一潮菇生物学效率较高,是工厂化小黑平生产的理想平菇菌株... 详细信息

收集比较13株平菇菌株,筛选适宜工厂化栽培的菌株。结果表明,平菇“冀平15”(试验编号P10)出菇周期最短、现蕾时间早,菇蕾数量多;“冀平16”(试验编号P11)菇形美观,商品性状好,第一潮菇生物学效率较高,是工厂化小黑平生产的理想平菇菌株;“双抗黑平”(试验编号P12)子实体数量多、生长快,第一潮菇生物学效率最高,是工厂化栽培平菇优选高产菌株。

关键词：平菇工厂化栽培优良品种

原生质体融合技术在食用菌遗传育种中的应用概述

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食用菌 2023年第6期45卷 1-3页

作者：夏会楠李东晓赵玉阳王春霞郑素月郭金英河北工程大学园林与生态工程学院河北邯郸056038

原生质体融合在食用菌交配型鉴定、遗传规律研究、新品种选育、菌种复壮、野生菌驯化等方面有非常重要的应用价值。概述原生质体制备、原生质体融合方法以及原生质体融合技术在食用菌菌株改良和新品种选育等方面的应用,展望其未来应用前... 详细信息

原生质体融合在食用菌交配型鉴定、遗传规律研究、新品种选育、菌种复壮、野生菌驯化等方面有非常重要的应用价值。概述原生质体制备、原生质体融合方法以及原生质体融合技术在食用菌菌株改良和新品种选育等方面的应用,展望其未来应用前景,为食用菌遗传育种提供参考。

关键词：食用菌原生质体融合育种方法应用进展

平菇培养料发酵过程中理化性质及物质变化研究

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食药用菌 2023年第5期31卷 338-343页

作者：周金看赵玉阳夏会楠李东晓郑素月王春霞河北工程大学园林与生态工程学院河北邯郸056038

为提高平菇培养料发酵技术,通过对以玉米芯为主料的培养料于不同发酵时期即0 d(C-0)、5 d(C-1)、12 d(C-2)、18 d(C-3)、24 d(C-4)时测定含水量、pH、电导率、有机质含量、碳含量、氮含量和酶活性,研究平菇培养料室外发酵过程中理化性... 详细信息

为提高平菇培养料发酵技术,通过对以玉米芯为主料的培养料于不同发酵时期即0 d(C-0)、5 d(C-1)、12 d(C-2)、18 d(C-3)、24 d(C-4)时测定含水量、pH、电导率、有机质含量、碳含量、氮含量和酶活性,研究平菇培养料室外发酵过程中理化性质及物质变化情况。研究结果表明:发酵过程中,平菇培养料含水量为65.24%~73.04%;pH在8.18~10.21,C-1时期上升到最大值10.21后逐渐下降;电导率整体呈下降趋势,由起始的1419.63 us/cm下降至结束时的930 us/cm;有机质和碳含量均下降,分别由最初的65.94%和38.26%下降至39.13%和22.70%;氮含量上升,由最初的0.16%上升至0.31%;漆酶、纤维素酶、木聚糖酶3种酶活性均表现下降—上升—下降趋势,最高活性及其时期分别为31.3 U/mL(C-2)、4.33 U/mL(C-0)和13.47 U/mL(C-3)。

关键词：平菇培养料发酵理化性质物质变化

食用菌培养料发酵过程中理化性质及微生物群落结构研究

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食药用菌 2023年第4期31卷 262-269页

作者：赵玉阳周金看夏会楠李东晓郑素月王春霞河北工程大学园林与生态工程学院河北邯郸056038

培养料是食用菌生长发育的基础,决定栽培产量与品质。双孢蘑菇、姬松茸、草菇等通常采用发酵培养料栽培,研究培养料发酵过程的理化性质和微生物群落结构的变化规律,对培养料发酵技术改进、原材料选择调整、培养料配方优化等具有指导意... 详细信息

培养料是食用菌生长发育的基础,决定栽培产量与品质。双孢蘑菇、姬松茸、草菇等通常采用发酵培养料栽培,研究培养料发酵过程的理化性质和微生物群落结构的变化规律,对培养料发酵技术改进、原材料选择调整、培养料配方优化等具有指导意义。通过查阅文献,系统阐述食用菌培养料发酵过程中的温度、含水率、pH和电导率等的变化,培养料中有机质、总氮、碳氮比的营养变化,纤维素、半纤维素和木质素的物质变化,纤维素酶、木聚糖酶、漆酶的酶活性变化,以及细菌和真菌微生物群落变化规律的研究进展。

关键词：食用菌培养料发酵理化性质微生物群落营养变化物质变化

应用于氧还原反应的非贵金属原子分散级金属-氮-碳催化剂的设计

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高等学校化学学报 2022年第5期43卷 42-61页

作者：徐斯然阴恒铂薛冬萍夏会聪赵舒琰闫文付木士春张佳楠郑州大学材料科学与工程学院郑州450001 吉林大学化学学院无机合成与制备化学国家重点实验室长春130012 武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉430070

为了进一步实现质子交换膜燃料电池(PEMFC)能量转化技术的大规模开发和应用,提高催化剂的成本效益是先决条件.目前,与铂族等贵金属基催化剂相比,原子分散的金属-氮-碳(M-N-C)催化剂也在提高活性位点密度、原子利用率和催化活性等方面表... 详细信息

为了进一步实现质子交换膜燃料电池(PEMFC)能量转化技术的大规模开发和应用,提高催化剂的成本效益是先决条件.目前,与铂族等贵金属基催化剂相比,原子分散的金属-氮-碳(M-N-C)催化剂也在提高活性位点密度、原子利用率和催化活性等方面表现出巨大的潜力,是最有望代替铂基催化剂的首选材料.在原子分散M-N-C催化剂的制备过程中,获得活性位点均匀分散且结构体系最优化是挑战性问题.基于此,我们重点研究了各种有利于原子分散的M-N-C催化剂的制备方法,以及不同催化剂中原子的化学环境调控对催化位点的影响.本文从M-N-C催化剂的合成与表征、反应机理、密度泛函理论计算等方面进行了深入的探讨,着重讨论了双金属位点、原子簇结构和杂原子对催化位点的化学环境调控.最后,提出了原子分散M-N-C催化剂大规模应用存在的问题及进一步优化的发展方向.

关键词：金属-氮-碳原子分散双金属位点原子簇结构杂原子

MOF衍生碳基电催化剂限域催化O_(2)还原和CO_(2)还原反应

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高等学校化学学报 2022年第3期43卷 12-31页

作者：张小玉薛冬萍杜宇蒋粟魏一帆闫文付夏会聪张佳楠郑州大学材料科学与工程学院郑州450001 吉林大学化学学院无机合成与制备化学国家重点实验室长春130012

化石燃料的大量消耗和环境的逐渐恶化导致迫切需要开发和探索有效的能源转换和存储技术.电化学是各种能源转换装置的基础和关键.设计和合成具有高催化活性的非贵金属基和非金属基催化剂是最好的选择.金属有机骨架(MOF)衍生的碳基材料具... 详细信息

化石燃料的大量消耗和环境的逐渐恶化导致迫切需要开发和探索有效的能源转换和存储技术.电化学是各种能源转换装置的基础和关键.设计和合成具有高催化活性的非贵金属基和非金属基催化剂是最好的选择.金属有机骨架(MOF)衍生的碳基材料具有比表面积大、孔隙率高的特点,可以选择性地限制不同类型的金属.因此,MOF衍生碳作为催化剂载体使用时具有良好的限域效应,有利于提高催化剂的活性和稳定性.本文综合评述了MOF衍生材料在催化反应中的限域效应,并介绍了MOF衍生碳基材料在氧还原反应(ORR)和二氧化碳还原反应(CO_(2)RR)电催化方面的最新进展,揭示了MOF碳基材料在电催化反应中的构效关系.最后,讨论了MOF衍生的碳基材料在ORR和CO_(2)RR电催化中的挑战和机遇,以及未来可能的解决方案.

关键词：金属有机框架碳基材料限域效应氧还原反应二氧化碳还原反应电催化剂