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尾穗苋对镉胁迫的生理生化响应及镉富集规律的探究

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尾穗苋对镉胁迫的生理生化响应及镉富集规律的探究

作者：彭昌琴贵州大学

学位级别：硕士

近几年来,我国工业的发展非常猛速,经济高速提升,同时对自然环境的污染也随之增加,人类对重金属环境的治理采取了多种修复方法,其中植物修复已成为一个研究的热点。本研究以苋科(Amaranthaceae)苋属(Amaranthus L.)的尾穗苋(Amaranthus ... 详细信息

近几年来,我国工业的发展非常猛速,经济高速提升,同时对自然环境的污染也随之增加,人类对重金属环境的治理采取了多种修复方法,其中植物修复已成为一个研究的热点。本研究以苋科(Amaranthaceae)苋属(Amaranthus L.)的尾穗苋(Amaranthus caudatus)为试验材料,通过水培和土培的方法,对不同浓度镉胁迫下尾穗苋种子萌发、幼苗不同时期的生理特性、各器官镉富集规律及基因组DNA甲基化的变化情况进行研究,同时对同一镉浓度处理下添加不同浓度的柠檬酸后生理特性的初步探究,旨为挖掘出对重金属污染具有修复潜力的植物,也为植物复合修复提供理论依据。已取得研究结果如下:1.镉胁迫对尾穗苋种子萌发及幼苗生长的影响:尾穗苋在不同浓度镉处理下表现出“低促高抑”现象,即低浓度镉溶液(00 mg/L)处理时促进尾穗苋植物种子的萌发,而高浓度镉溶液(10000 mg/L)处理抑制种子的萌发;镉胁迫下发芽率均达到90%以上,并在镉浓度为50 mg/L时种子发芽率最高为98.90%;镉处理下的尾穗苋根长和苗长均低于对照组(0 mg/L),并且根长和苗长随镉处理浓度升高呈下降趋势。2.镉胁迫对尾穗苋生理抗性的影响:对不同浓度镉胁迫下尾穗苋生长过程的不同时期进行各项生理指标的测定及分析,结果显示:(1)随着镉浓度升高,尾穗苋植物SOD、POD、CAT活性和可溶性蛋白含量呈现出先增后降的趋势,并在镉浓度为100 mg/L时达到最大值;(2)植物的叶绿素含量随着镉浓度升高呈现出降低规律,体内叶绿素含量均低于对照组;(3)镉胁迫处理均导致各时期的尾穗苋体内Pro含量、MDA含量升高,且随着镉浓度的升高总体呈上升趋势。3.镉胁迫下添加外源柠檬酸对尾穗苋生理抗性的研究:对尾穗苋进行同一镉浓度(100 mg/L)处理后,再添加不同浓度外源柠檬酸进行处理,结果显示:随着柠檬酸浓度增大,氧化酶活性(SOD活性、POD活性、CAT活性)和叶绿素含量呈现出先增后降的趋势;而丙二醛含量和游离脯氨酸含量呈先降后升的规律,但都均低于对照组(0mmol/L),表明添加外源柠檬酸可使尾穗苋能耐受较高浓度的镉胁迫,并且在抵御镉胁迫伤害方面发挥积极的效果。4.镉胁迫下尾穗苋镉积累量的研究:对不同浓度镉胁迫下尾穗苋体内镉含量和土壤镉含量进行测定及分析,结果显示:尾穗苋植物地上部分和地下部分对镉的富集量均随着镉浓度升高而增加,且植物镉含量随着土壤镉浓度升高而增加;镉胁迫处理下,尾穗苋地上部分总和高于地下部分,富集规律为根>叶>茎>花,富集系数在2.28.35范围内,转移系数在1.07.40范围内,均大于1,这说明该植物是重金属镉的超积累植物,能显著降低土壤中重金属含量,减轻重金属污染程度,可以有效地起到修复土壤重金属污染的作用。5.不同浓度镉胁迫对尾穗苋DNA甲基化的影响:利用MSAP技术对镉胁迫下尾穗苋基因组DNA甲基化变化情况进行分析研究,结果显示:随着镉处理浓度升高尾穗苋基因组DNA甲基化水平和甲基化多态性呈上升趋势,并且均与镉处理浓度呈正相关性。经0、50、100、150和200 mg/L浓度镉处理后,全甲基化率分别为13.49%、14.35%、14.41%、14.88%和15.69%,总甲基化比率分别为17.21%、20.18%、20.96%、21.49%和22.35%,可见重金属胁迫处理后,尾穗苋基因组CCGG位点发生甲基化的方式主要是以全甲基化为主,并且DNA总甲基化水平随镉浓度升高而呈上升趋势;在DNA甲基化模式变化方面,50、100、150和200 mg/L浓度胁迫下重新甲基化率分别为5.83%、7.42%、9.50%、10.98%,去甲基化率为6.73%、5.68%、4.96%、3.53%,由此可知重新甲基化和去甲基化的比值不断增加,尾穗苋在重金属镉诱导下重新甲基化水平呈升高趋势,重新甲基化为主要的甲基化变化模式。

关键词：重金属污染尾穗苋柠檬酸生理响应镉积累 DNA甲基化

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油路磨粒检测技术的研究

油路磨粒检测技术的研究

作者：彭昌琴电子科技大学

学位级别：硕士

机械设备在磨损、老化等过程中将产生微小的颗粒,这些颗粒将存在于设备的油路系统中,会对油路系统造成污染,污染的油液对发动机的危害也相当大。这些污染物大部分是铁磁质磨粒,故机械设备的油路系统中包含了设备运转状况的大量信息,通... 详细信息

机械设备在磨损、老化等过程中将产生微小的颗粒,这些颗粒将存在于设备的油路系统中,会对油路系统造成污染,污染的油液对发动机的危害也相当大。这些污染物大部分是铁磁质磨粒,故机械设备的油路系统中包含了设备运转状况的大量信息,通过获取这些信息,可以及时的分析机械设备的状态,完成潜在故障预测,对设备进行提前维修和保养。因此,分析机械设备油路系统中的铁磁质磨粒特征参数,在评估机械设备运行状况方面很有实用价值。本论文以油液中铁磁质磨粒的电磁特性为理论基础,结合电流源驱动电感式传感器技术,提出了双线圈传感器磨粒测量方案,设计了磨粒检测系统硬件电路,并对磨粒特征信息提取算法进行了研究,通过对系统进行调试和分析,最终能检测出半径为500微米的铁磁质磨粒。论文对电感式传感器内部磁场进行理论推导和分析,通过对比三种结构电感式传感器测量的优缺点,最终设计了双线圈传感器测量方案。利用铁磁质磨粒与双线圈传感器之间的耦合关系,对磨粒信号生成的数学模型进行推导,以此作为检测电路设计的理论依据。针对磨粒信号的输出特征,分别对磨粒信号检测电路进行设计,主要包括DDS信号源模块设计、放大移相模块设计、电流源模块设计、差分电路模块设计和低通滤波模块设计。磨粒特征信息提取主要包括磨粒信号预处理、磨粒特征信号提取和磨粒特征信息的计算。首先,设计IIR低通滤波器过滤除磨粒信号以外的干扰信号;然后,通过端点检测算法获取磨粒特征信号的起点位置和终止位置;最后,通过一定的检测算法,计算出磨粒的数目、磨粒通过线圈的速度和粗略得出磨粒尺寸。最后完成磨粒检测系统的调试,通过实验对磨粒信号数学模型进行验证,并分析磨粒尺寸对信号的影响。

关键词：油路磨粒检测电感式传感器 DDS 端点检测算法特征提取

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铝电解质初晶温度测定方法及应用研究

轻金属 2021年第7期 47-51页

作者：彭昌琴康自华曹斌贵州民族大学化学工程学院贵州贵阳550000 贵阳铝镁设计研究院有限公司贵州贵阳550081

在自行搭建的测温平台上,对熔融铝电解质进行步冷降温测试,记录温度随时间的变化结果,绘制步冷曲线。通过Python对温度点进行分析,特征归类,温度密度法计算,所获得拐点即为铝电解质的初晶温度。利用该方法对15组温度数据进行处理,绝对... 详细信息

在自行搭建的测温平台上,对熔融铝电解质进行步冷降温测试,记录温度随时间的变化结果,绘制步冷曲线。通过Python对温度点进行分析,特征归类,温度密度法计算,所获得拐点即为铝电解质的初晶温度。利用该方法对15组温度数据进行处理,绝对误差≤2.7℃,与核心动力初晶温度测试仪测定结果相比,相对误差≤2.8‰。

关键词：铝电解质初晶温度 Python 温度密度法

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上海闵行区某大型超市的建筑设计要点

上海建设科技 2020年第6期 7-9页

作者：彭昌琴上海沪闵建筑设计院有限公司

改革开放以来,人民生活水平得到提高,对商品的需求也越来越大,使得一大批大型超市出现在居住区、办公区附近。大型超市具有建筑面积大、辐射范围广、商品种类多等特点,可以很好地满足周围群众的需求。主要以某超市设计为例从商业动态设... 详细信息

改革开放以来,人民生活水平得到提高,对商品的需求也越来越大,使得一大批大型超市出现在居住区、办公区附近。大型超市具有建筑面积大、辐射范围广、商品种类多等特点,可以很好地满足周围群众的需求。主要以某超市设计为例从商业动态设计和交通组织流线两方面探讨了大型超市的建筑设计要点。

关键词：大型超市交通组织流线商业动态设计

雄性不育无籽刺梨花药发育过程中生理特性的初步研究

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热带亚热带植物学报 2018年第6期26卷 604-610页

作者：陈兴银石建明彭昌琴杨鹏关萍贵州大学生命科学学院贵阳550025

为探究无籽刺梨(Rosasterilis)雄性不育原因,采用1%I2-KI染色法观察花粉活性,并对无籽刺梨和正常可育刺梨(***)花药不同发育时期的生理生化指标进行了研究。结果表明,无籽刺梨的败育花粉占95.5%,刺梨的正常花粉占99%。刺梨花药的可溶性... 详细信息

为探究无籽刺梨(Rosasterilis)雄性不育原因,采用1%I2-KI染色法观察花粉活性,并对无籽刺梨和正常可育刺梨(***)花药不同发育时期的生理生化指标进行了研究。结果表明,无籽刺梨的败育花粉占95.5%,刺梨的正常花粉占99%。刺梨花药的可溶性蛋白质、可溶性糖和脯氨酸含量在各时期的总体变化趋势相似,可溶性淀粉含量呈上升趋势,而无籽刺梨花药的可溶性蛋白质、可溶性糖、淀粉和脯氨酸含量在各时期的变化无规律可循,且花粉成熟期这4种物质的含量均明显低于刺梨,即花粉成熟期缺少各营养物质的积累。在花药发育过程中,无籽刺梨的SOD活性均低于刺梨;MDA含量呈上升趋势,且上升幅度比刺梨大;MDA含量和POD活性均高于刺梨。因此,营养物质的匮乏和酶系统的紊乱可能是导致无籽刺梨雄性不育的原因。

关键词：无籽刺梨刺梨雄性不育酶活性

镉胁迫对尾穗苋种子萌发及幼苗生理特性的影响

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种子 2018年第7期37卷 43-48页

作者：彭昌琴陈兴银杨鹏穆仕海关萍贵州大学生命科学学院贵阳550025

以尾穗苋(Amaranthus caudatus)种子为材料,采用水培和土培的方法,用不同浓度镉液(10,50,100,200,500mg/L)处理尾穗苋种子,研究镉胁迫对尾穗苋种子萌发及幼苗生理特性的影响。结果表明:随着镉浓度升高,对根长和苗长的抑制程度逐渐加大,... 详细信息

以尾穗苋(Amaranthus caudatus)种子为材料,采用水培和土培的方法,用不同浓度镉液(10,50,100,200,500mg/L)处理尾穗苋种子,研究镉胁迫对尾穗苋种子萌发及幼苗生理特性的影响。结果表明:随着镉浓度升高,对根长和苗长的抑制程度逐渐加大,丙二醛(MDA)含量、过氧化酶(POD)活性、可溶性蛋白含量、发芽率和脯氨酸含量均先升后降,而超氧化物歧化酶(SOD)活性、可溶性糖含量、淀粉含量和叶绿素含量则呈现出先降后升的趋势,其中不同镉浓度处理后脯氨酸含量和叶绿素含量差异不显著,而苗长极显著。

关键词：重金属污染镉胁迫生理指标

贵州不同产地粗毛淫羊藿药用植物遗传多样性及亲缘关系的ISSR分析

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中草药 2018年第13期49卷 3122-3126页

作者：关萍彭昌琴李牡丹杨鹏陈兴银刘鑫石建明贵州大学生命科学学院贵州贵阳550025 广东省国基教育发展研究院广东广州511400

目的对贵州不同产地粗毛淫羊藿样品的遗传多样性和亲缘关系进行分析。方法利用Pop Gene 32软件及NTsys2.10e软件分析贵州5个不同产地粗毛淫羊藿的遗传多样性及亲缘关系,并根据UPGMA法,构建亲缘关系树状图。结果从100个随机引物中筛选出1... 详细信息

目的对贵州不同产地粗毛淫羊藿样品的遗传多样性和亲缘关系进行分析。方法利用Pop Gene 32软件及NTsys2.10e软件分析贵州5个不同产地粗毛淫羊藿的遗传多样性及亲缘关系,并根据UPGMA法,构建亲缘关系树状图。结果从100个随机引物中筛选出13条多态性稳定、条带清晰的引物,结果表明,共扩增出211个位点,从物种水平上看,共有205个多态性位点,多态性百分率(PPB)为97.16%,Shannon’s信息指数(I)为0.455 7,Nei’s基因多样性指数(H_e)为0.297 3,有效等位基因数(N_e)为1.490 2,5个居群间总的遗传多样性(H_t)为0.297 3,而居群内的遗传多样性(H_s)为0.207 5,表明粗毛淫羊藿的遗传变异主要存在于群体内,种群内的遗传分化大于种群间。利用UPGMA法构建的居群遗传距离聚类树,表明,5个居群被分为2支,其中来自安顺、花溪、高坡的3个居群聚在一支,来自龙里和雷山的2个居群共同聚为一支。结论 ISSR分子标记技术可以用于贵州不同产地的粗毛淫羊藿植物的遗传多样性和亲缘关系分析。

关键词：粗毛淫羊藿 ISSR 遗传多样性亲缘关系 UPGMA法