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水稻短密穗sdp1突变体幼穗分化的转录组分析

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分子植物育种 2024年

作者：谭宣周佳乐孙张论曹玉洪黄先忠安徽科技学院农学院作物生物技术研究中心马鞍山市农业农村局

穗型对水稻产量有重要的影响，穗发育相关基因的鉴定及其功能机制解析，具有重要的理论和现实意义。本研究鉴定了一个水稻短密穗型突变体(short and dense panicle 1， sdp1)，与野生型武运粳7号(WYJ7)相比穗长变短、一、二次枝梗数和... 详细信息

穗型对水稻产量有重要的影响，穗发育相关基因的鉴定及其功能机制解析，具有重要的理论和现实意义。本研究鉴定了一个水稻短密穗型突变体(short and dense panicle 1， sdp1)，与野生型武运粳7号(WYJ7)相比穗长变短、一、二次枝梗数和穗粒数增加，粒宽和粒厚增加，但穗长和粒长变短，分蘖数减少；遗传分析表明短密穗表型受隐性单基因控制，扫描电镜观察发现sdp1幼苗顶端分生组织(shoot apical meristem， SAM)增大，暗示sdp1突变具有增加分生组织活性的功能。RNA-seq分析发现，WYJ7在幼穗分化3个时期和sdp1同时期比较差异表达基因(differentially expressed gene， DEG) 3 578个，这些DEGs表达热图分析发现sdp1突变引起大量基因下调表达。但WYJ7和sdp1 3个发育时期两两比较共有的DEGs只有180个，GO富集分析表明它们显著富集在脂质生物合成、细胞外区、铁离子结合途径；KEGG分析显著富集在植物激素信号转导通路中，并且基因表达分析表明富集在植物激素信号转导通路中的6个基因OsAUR23、OsETR2、OsERF、OsJAZ2/6/8在sdp1中均下调表达。本研究表明sdp1突变引起植物激素信号通路中大量基因的差异表达，可能通过影响分生组织的活性，从而影响水稻枝梗分化和籽粒发育，导致穗型变化。本研究丰富了水稻穗发育的遗传调控网络，为深入研究sdp1突变影响穗发育的分子机理提供了基础。

关键词：水稻短密穗型幼穗分化转录组

3D打印SCF/PEI/PEEK复合材料的摩擦学性能

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摩擦学学报 2025年

作者：阮俊飞裴先强车清论张建军青岛理工大学机械与汽车工程学院中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室

基于前期研究聚醚酰亚胺(PEI)能够提高聚醚醚酮(PEEK)的热性能但降低其耐磨性的结果，本研究中将短切碳纤维(SCF)引入PEI/PEEK共混体系，系统研究了SCF含量对PEI/PEEK共混复合材料热学性能、力学性能和摩擦学性能的影响，并通过扫描电... 详细信息

基于前期研究聚醚酰亚胺(PEI)能够提高聚醚醚酮(PEEK)的热性能但降低其耐磨性的结果，本研究中将短切碳纤维(SCF)引入PEI/PEEK共混体系，系统研究了SCF含量对PEI/PEEK共混复合材料热学性能、力学性能和摩擦学性能的影响，并通过扫描电子显微镜(SEM)和拉曼光谱(Raman)等对转移膜和磨损表面进行分析，讨论了SCF对复合材料摩擦学性能的影响机理。结果表明：一方面，具有较高耐磨性的SCF在摩擦过程中暴露在复合材料的表面，优先承担载荷，降低对偶表面对聚合物基体造成的变形和损伤；另一方面，SCF的添加有助于在摩擦过程中形成薄且均匀的转移膜，以上两者共同作用有效改善了复合材料的摩擦学性能。本研究中的结果为高温环境中服役的PEEK基减摩抗磨复合材料的设计制备提供了理论和技术指导。

关键词：复合材料热学性能力学性能摩擦学性能转移膜

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不同类型微塑料对黄芩生长生理及代谢的影响

农业环境科学学报 2025年

作者：高雅楠王论言李欣雨贾向前张彦龙刘洋黑龙江大学生命科学学院农业微生物技术教育部工程研究中心黑龙江省寒地生态修复与资源利用重点实验室黑龙江省普通高校微生物重点实验室黑龙江勃利经济开发区管理委员会博士后科研工作站

为解析微塑料对中药材黄芩（Scutellaria baicalensis）植株的生长影响及其毒理学响应，通过营养液培养的方式，检测了添加微塑料浓度为500 mg·L-1、粒径为10 μm左右的聚苯乙烯微塑料（PS-MPs）、聚乙烯微塑料（PE-MPs）及聚丙烯微塑... 详细信息

为解析微塑料对中药材黄芩（Scutellaria baicalensis）植株的生长影响及其毒理学响应，通过营养液培养的方式，检测了添加微塑料浓度为500 mg·L-1、粒径为10 μm左右的聚苯乙烯微塑料（PS-MPs）、聚乙烯微塑料（PE-MPs）及聚丙烯微塑料（PP-MPs）营养液对黄芩植株生长状况、抗氧化酶活性的影响，并进一步探究了不同类型微塑料对黄芩植株的毒性作用。结果显示，PE-MPs对黄芩生长的影响相对较小，而PS-MPs和PP-MPs的影响更为显著。在光合色素含量方面，PS-MPs和PE-MPs处理导致降低，而PP-MPs处理则显著增加。抗氧化酶活性方面，PS-MPs和PE-MPs处理导致酶活力显著提升，PP-MPs处理影响较小。代谢层面上，PS-MPs和PP-MPs影响显著，主要影响半乳糖代谢、甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢等途径，而PE-MPs主要影响糖代谢和TCA循环。此外，PP-MPs对黄芩根中汉黄芩素和黄芩素的影响最为显著，对黄芩苷和汉黄芩苷的影响相对较小。研究结果表明，不同类型微塑料对黄芩生长和代谢的影响存在差异，其中PS-MPs和PP-MPs主要影响黄芩植株的生长，而PE-MPs的影响比较小。PE-MPs主要影响了黄芩植株的糖代谢和TCA循环，而PS-MPs和PP-MPs则主要影响了TCA循环、半乳糖代谢、甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢；并且对黄芩植株的主要化合物的含量也产生了一定的影响。通过了解MPs对黄芩等药用植物生长的具体影响，对于评估微塑料污染可能给药用植物和农业生产带来的风险至关重要；这有助于制定有效策略以减轻微塑料对植物的负面影响，进而保障和提升农作物及药用植物的产量与品质。

关键词：微塑料黄芩生理响应氧化应激代谢产物

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生物高分子聚合物生态固沙效果初探

岩土工程学报 2025年第1期47卷 144-152页

作者：童小东慈祥孙任运东南大学土木工程学院江苏南京211189 东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室江苏南京211189 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司上海200092

沙漠化治理是一个全球性的难题。相较于传统的沙漠固沙技术,作为环境友好型固化材料的生物高分子聚合物,不仅能有效胶结沙漠砂以抵抗风蚀作用,还能提高沙漠砂的促生性能以促进植物生长,最终达到利用植被实现永久固沙的效果。基于前述设... 详细信息

沙漠化治理是一个全球性的难题。相较于传统的沙漠固沙技术,作为环境友好型固化材料的生物高分子聚合物,不仅能有效胶结沙漠砂以抵抗风蚀作用,还能提高沙漠砂的促生性能以促进植物生长,最终达到利用植被实现永久固沙的效果。基于前述设想,通过表面硬度试验、保水性能试验和植物生长试验研究了黄原胶(XG)、瓜尔胶(GG)以及二者的等质量混合胶(MG)生态固沙的效果。表面硬度试验表明生物高分子聚合物能有效胶结沙漠砂颗粒,质量分数为0.1%的XG、GG和MG溶液分别将沙漠砂的表面压力强度提高了9.4倍、5.3倍和8.0倍;保水性能试验表明生物高分子聚合物对沙漠砂保水性能的提升效果随溶液质量分数的增大而增大,在40℃高温养护条件下,生物高分子聚合物保水性能的比较结果为:XG>MG>GG;植物生长试验表明,在室内条件下,生物高分子聚合物能缩短植物出苗时间、提升植物的出苗率和幼苗高度,明显提高沙漠砂的促生性能。本文的研究初步表明,采用生物高分子聚合物实现生态固沙具备理论上的可行性。

关键词：生物高分子聚合物生态固沙表面硬度保水性能

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多无人机协同规划研究综述

计算机工程与应用 2025年第1期61卷 42-58页

作者：宁聪范菁孙书魁云南民族大学电气信息工程学院昆明650500 云南民族大学云南省高校信息与通信安全灾备重点实验室昆明650500 云南民族大学云南省无人自主系统重点实验室昆明650500

无人机在各行各业中发挥重要作用,多无人机之间的合作已成为研究热点。针对任务分配与路径规划两个核心问题,整理和分析了多无人机协同规划两个关键问题之间的复杂性,以及子问题间的信息耦合因素,并重点探讨了解耦策略;从数学模型方面... 详细信息

无人机在各行各业中发挥重要作用,多无人机之间的合作已成为研究热点。针对任务分配与路径规划两个核心问题,整理和分析了多无人机协同规划两个关键问题之间的复杂性,以及子问题间的信息耦合因素,并重点探讨了解耦策略;从数学模型方面对多无人机协同规划问题的通用模型进行描述,整理归纳出常见环境建模方法和多目标优化求解的约束条件;综述了基于集中式控制和分布式控制的任务规划方法,以及启发式算法在多无人机协同规划中的应用和研究进展,并重点介绍了多无人机协同规划问题面临实时性要求下的协同规划方法;结合典型研究,讨论了多无人机协同规划问题的未来研究方法与挑战,展望多无人机协同规划的发展。

关键词：无人机解耦策略智能算法任务分配路径规划

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厌氧氨氧化细菌的混合营养代谢机制研究进展

中国环境科学 2025年

作者：张慕琦王乙橙晏鹏陈猷鹏重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室

厌氧氨氧化细菌(AnAOB)生长缓慢且对环境变化敏感，限制了厌氧氨氧化(Anammox)工艺的工程应用.最新研究表明，AnAOB并非严格化能自养微生物.本文总结了具有混合营养代谢潜力的AnAOB菌株及其混合营养代谢途径研究进展，并展望了未来研究... 详细信息

厌氧氨氧化细菌(AnAOB)生长缓慢且对环境变化敏感，限制了厌氧氨氧化(Anammox)工艺的工程应用.最新研究表明，AnAOB并非严格化能自养微生物.本文总结了具有混合营养代谢潜力的AnAOB菌株及其混合营养代谢途径研究进展，并展望了未来研究方向和工程意义.研究表明， AnAOB的混合营养代谢受C/N比、有机物浓度和种类等因素影响，但对不同菌株代谢速率与适应性的全面分析尚不足.先进的同位素标记和单细胞技术能够帮助深入揭示AnAOB吸收和代谢小分子有机物的途径.组学预测结果表明，AnAOB通过还原性乙酰辅酶A途径固定无机碳，并具备氧化小分子有机物的多种途径，但具体机制仍存争议.

关键词：厌氧氨氧化细菌(AnAOB) 混合营养代谢无机碳固定异化硝酸盐还原为铵(DNRA) 小分子有机物

于细胞培养鱼肉生产的乌鳢前脂肪细胞高效分离与培养

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食品与发酵工业 2025年

作者：张夕敏李妍关欣堵国成江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江南大学未来食品科学中心江苏省合成生物基础研究中心

为了高效获取种子细胞以促进细胞培养鱼肉的工业化生产，该研究建立了一种高效可行的乌鳢前脂肪细胞分离和培养技术。该文探讨了胶原酶消化时间和用量对细胞分离效率的影响，检测了细胞外基质对细胞增殖的影响，并利用免疫荧光染色和成... 详细信息

为了高效获取种子细胞以促进细胞培养鱼肉的工业化生产，该研究建立了一种高效可行的乌鳢前脂肪细胞分离和培养技术。该文探讨了胶原酶消化时间和用量对细胞分离效率的影响，检测了细胞外基质对细胞增殖的影响，并利用免疫荧光染色和成脂诱导实验鉴定了乌鳢前脂肪细胞的生物学特性，最后评估了细胞的体外增殖能力。结果显示，以0.25%的型胶原酶进行组织消化，酶用量为2 mL胶原酶每克脂肪组织，消化时间为45 min时前脂肪细胞的分离效率最高；每克脂肪组织的初始细胞释放量可达5 × 106个，贴壁培养后每克脂肪组织的细胞收获数可达1 × 105个；用1%猪明胶预包被有利于前脂肪细胞的增殖；成脂诱导后细胞分化率达100%，表明所培养的细胞具有生产培养脂肪的潜力；分离所获的乌鳢前脂肪细胞可体外连续培养54 d，传代至第6代，细胞扩增约70倍。综上，该研究为未来大规模的细胞扩增和细胞培养鱼肉的工业化生产提供了基础。

关键词：培养脂肪细胞培养鱼肉未来食品细胞分离乌鳢前脂肪细胞胶原酶

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路径选择概率估计的粒子滤波模型

南京工业大学学报(自然科学版) 2025年

作者：张吻吻卢守峰邓茂江南京工业大学交通运输工程学院南京工业大学智能交通与交通管理研究所

基于我国城市路网的路段交通流量数据易于获取的现状，建立基于路段交通流量数据的路径选择概率估计模型。采用粒子滤波原理构建路径流量的状态方程和观测方程，基于重采样算法计算路径选择概率。以深圳市北环大道和宝安国际机场作为起... 详细信息

基于我国城市路网的路段交通流量数据易于获取的现状，建立基于路段交通流量数据的路径选择概率估计模型。采用粒子滤波原理构建路径流量的状态方程和观测方程，基于重采样算法计算路径选择概率。以深圳市北环大道和宝安国际机场作为起讫点，选取京港澳高速、广深公路和宝安大道作为3条主要路径进行研究。通过实际数据验证模型的性能，并对模型的影响因素进行敏感性分析。结果表明：3条路径选择概率的估计值与实际测量值的均方根误差均低于10%，验证了模型的实用性。噪声均值对模型的估计精度有较大的影响，增加重采样算法的粒子数量能够提高路径选择概率估计的精度。

关键词：交通工程粒子滤波路径选择概率全球定位系统(GPS)数据

地形地貌视角下黄土高原植被GPP模拟及空间分异研究

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水土保持研究 2025年第2期32卷 331-339页

作者：李文戈陈楠孙阵阵福州大学空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室福州350108 福州大学数字中国研究院(福建) 福州350108

[目的]揭示在地势起伏影响下植被GPP时空格局特征,进而深入分析地形地貌与植被GPP之间的相互作用机制,为植被碳通量模拟以及空间分异性研究提供新的视角。[方法]采用机器学习模型,基于宏观地形因子构建植被GPP模拟模型。通过谱模型提取... 详细信息

[目的]揭示在地势起伏影响下植被GPP时空格局特征,进而深入分析地形地貌与植被GPP之间的相互作用机制,为植被碳通量模拟以及空间分异性研究提供新的视角。[方法]采用机器学习模型,基于宏观地形因子构建植被GPP模拟模型。通过谱模型提取6个典型地貌样区的植被GPP空间谱,并运用定性和定量分析方法研究了其空间异质性。[结果]XGBoost模型的模拟精度较好,且引入宏观地形因子特征组模型的决定系数(R2)相较于经典特征组提升11.26%,与微观地形因子特征组相比提高了0.94%,同时均方根误差(RMSE)分别降低了21.27%和2.27%。2003—2023年,黄土高原植被GPP整体上升了19.12%,呈现出东南高西北低的空间分布特征。区域内6种典型样区的GPP在不同地形条件下表现出明显的地形分异性,且普遍随着地形崎岖度的增加,呈现先降后升的波动变化趋势。[结论]地形因子在植被GPP的模拟中起到了关键作用,且宏观地形因子比微观地形因子更能揭示地形起伏对GPP的影响。

关键词：黄土高原植被总初级生产力机器学习数字高程模型谱模型

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