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棉花线粒体基因cRT-PCR改良及其在寻找CMS相关基因中的应用

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生物技术进展 2019年第3期9卷 303-308页

作者：王裴林周利利梁成真孟志刚郭三堆张锐中国农业科学院生物技术研究所北京100081

植物线粒体是含有遗传物质的细胞器,为细胞生命活动提供必需的能量。农业生产中,线粒体基因的变异容易导致细胞质雄性不育,为作物杂交育种提供了高效的杂交母本。然而,植物线粒体基因组结构复杂,不同类型的细胞质雄性不育的发生往往由... 详细信息

植物线粒体是含有遗传物质的细胞器,为细胞生命活动提供必需的能量。农业生产中,线粒体基因的变异容易导致细胞质雄性不育,为作物杂交育种提供了高效的杂交母本。然而,植物线粒体基因组结构复杂,不同类型的细胞质雄性不育的发生往往由特异的基因突变所导致,为雄性不育基因的克隆带来了较大的困难。针对棉花线粒体基因的特性,改进了cRT-PCR技术,RNA连接酶将线粒体mRNA的5′和3′末端连接环化后,应用随机引物进行反转录,在保证与特异引物获得相同的完整线粒体基因转录本的基础上,实现了同时对所有线粒体编码基因的cRT-PCR,方便对线粒体编码基因的结构进行全局分析,并且通过改良方法对棉花CMS基因进行探索,从而快速找到异常因素,为线粒体功能基因组分析提供了新的方法。

关键词：棉花线粒体环式RT-PCR 细胞质雄性不育

棉花Beauty Mark生物学功能与育种应用

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棉花Beauty Mark生物学功能与育种应用

可压缩与不可压缩流体中Rayleigh-Taylor不稳定性的比较

第二十届中国作物学会学术年会

作者： Muhammad Ali Abid 魏云晓孟志刚王远叶玉璐王雅楠何海焱周琪李妍妍王裴林 Waqas Malik 郭三堆储成才张锐梁成真中国农业科学院生物技术研究所中国科学院遗传与发育生物学研究所

【研究背景】三系杂交技术是作物育种史上的重大突破,促进了作物产量的飞跃。三系杂交棉花不仅可以大幅地提高纤维产量和品质,而且通过杂种优势的利用可以实现产量、品质、抗性的同步提高,是棉花产业"提质增效"的重大关键技术。然而,杂... 详细信息

【研究背景】三系杂交技术是作物育种史上的重大突破,促进了作物产量的飞跃。三系杂交棉花不仅可以大幅地提高纤维产量和品质,而且通过杂种优势的利用可以实现产量、品质、抗性的同步提高,是棉花产业"提质增效"的重大关键技术。然而,杂交种制种效率低、成本高是杂种优势在棉花生产中应用的最主要限制因素之一。借助昆虫传粉被认为是解决杂交制种授粉问题的重要手段,但是昆虫传粉效率仍有待提高。研究发现,花瓣特征图案如斑点、条纹等可以吸引昆虫到访率,提高作物座果率。【材料与方法】陆地棉(Gossypium hirsutum)和海岛棉(Gossypium barbadense)是两个主要的四倍体栽培棉花,陆地棉贡献了全球90%以上的纤维产量,但是陆地棉花瓣基斑在长期的选择进化中被丢失,而海岛棉大部分品种存在花瓣基斑。【结果与分析】遗传分析表明海岛棉花瓣基紫斑形成受一个半显性基因控制,我们把该基因命名为Beauty Mark (BM)。图位克隆发现BM基因编码一个典型的R2R3 MYB113转录因子,在花瓣基斑形成中特异表达。ChIP-qPCR和酵母实验表明GbBM直接靶向4个类黄酮生物合成基因的启动子,调控花青素合成从而形成花瓣基斑。利用分子标记辅助选择将GbBM等位基因导入陆地棉P30B构建近等基因系(NIL),和对照组相比,重塑花瓣基斑的NIL蜜蜂到访率显著提升。进一步,利用NIL构建的三系杂交种制种体系,杂交种产量提高14.9%。【结论】因此,找回陆地棉丢失的花瓣基斑可以吸引传粉昆虫,提高授粉成功率,最终提高棉花杂交种产量,降低生产成本。

关键词：海岛棉陆地棉花瓣基斑 R2R3 MYB Beauty Mark

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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强激光与粒子束 2003年第10期15卷 977-980页

作者：秦承森王裴北京应用物理与计算数学研究所北京100088

　对比研究了可压缩与不可压缩流体的Rayleigh Taylor不稳定性小扰动阶段的增长速率,其中,压力是密度的任意单值函数,这个函数也即是可压缩流体的状态方程。研究表明:在相同密度分布条件下,可压缩流体的界面扰动增长速率总是比相应的不... 详细信息

　对比研究了可压缩与不可压缩流体的Rayleigh Taylor不稳定性小扰动阶段的增长速率,其中,压力是密度的任意单值函数,这个函数也即是可压缩流体的状态方程。研究表明:在相同密度分布条件下,可压缩流体的界面扰动增长速率总是比相应的不可压缩流体的界面增长率大,其相对增长率随扰动波长的增加而增大,随两种介质的声速减小而增大,在长波和易压缩流体中,相对增长率可达0.8以上。因此,在某些条件下,流体可压缩性对Rayleigh Taylor不稳定性的影响是不能忽略的。

关键词： Rayleigh—Taylor不稳定性可压缩流体不可压缩流体小扰动分析增长速率相对增长率

黄芩属药用植物叶绿体基因组密码子使用偏好性分析

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中草药 2025年第1期 269-281页

作者：荣正普王杰敏裴林石卫红张叶王晓媛孙会改韩晓伟河北省中药炮制技术创新中心河北中医药大学

目的为探究黄芩属药用植物叶绿体基因组密码子的使用偏好性及其影响因素，为黄芩属药用植物遗传育种、资源保护等研究提供理论依据。方法从美国国家生物技术信息中心（NCBI）数据库中下载了16种黄芩属药用植物的叶绿体基因组，使用Cod... 详细信息

目的为探究黄芩属药用植物叶绿体基因组密码子的使用偏好性及其影响因素，为黄芩属药用植物遗传育种、资源保护等研究提供理论依据。方法从美国国家生物技术信息中心（NCBI）数据库中下载了16种黄芩属药用植物的叶绿体基因组，使用Codon W 1.4.2及CUSP和SPSS 27等软件对16种黄芩属药用植物叶绿体基因的编码区（CDS）序列密码子偏好性进行分析。结果 16种黄芩属药用植物的叶绿体基因组编码区的同义密码子和最优密码子使用偏好性一致，都是以A/U结尾，高频密码子有UUA、AGA。PR2-plot、中性图和ENC-plot的结果显示16种黄芩属药用植物叶绿体基因组的密码子使用偏好性同时受到自然选择和内部碱基突变的影响，但自然选择是叶绿体基因组密码子偏好性形成的主导因素。结论 16种黄芩属药用植物的叶绿体基因组密码子偏好A/U结尾，与其他因素相比自然选择是其密码子偏好形成的主导因素。

关键词：黄芩属药用植物叶绿体基因组自然选择密码子使用偏好性

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三维光滑粒子流体动力学并行计算程序

计算物理 2006年第4期23卷 431-435页

作者：王裴洪滔北京应用物理与计算数学研究所北京100088

介绍了基于消息传递并行程序设计平台研制的三维光滑粒子流体动力学并行程序CSPH3D.包括计算格式、并行方案、并行程序逻辑,以及加快邻域粒子搜索的处理方法.对三维微喷射和斜侵彻的计算表明:CSPH3D程序可以较好地计算这类问题.并且程... 详细信息

介绍了基于消息传递并行程序设计平台研制的三维光滑粒子流体动力学并行程序CSPH3D.包括计算格式、并行方案、并行程序逻辑,以及加快邻域粒子搜索的处理方法.对三维微喷射和斜侵彻的计算表明:CSPH3D程序可以较好地计算这类问题.并且程序具有较高的并行效率.对于粒子总数为1 527 402的微喷射算例和粒子总数为1 454 225的斜侵彻算例,使用100个处理器时,并行效率可以达到80%.

关键词：光滑粒子动力学方法并行计算斜侵彻微喷射

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缺陷形状对铝材料微喷射的影响

计算物理 2009年第2期26卷 275-280页

作者：刘超秦承森冯其京王裴北京应用物理与计算数学研究所北京100088

通过二维弹塑性流体力学欧拉程序MEPH,对包含不同形状不同角度缺陷铝材料的微射流现象进行数值模拟,并对其最大喷射速度以及喷射系数进行数值统计,得到不同形状、不同角度缺陷最大喷射速度及喷射系数的变化规律.并将计算结果与实验结果... 详细信息

通过二维弹塑性流体力学欧拉程序MEPH,对包含不同形状不同角度缺陷铝材料的微射流现象进行数值模拟,并对其最大喷射速度以及喷射系数进行数值统计,得到不同形状、不同角度缺陷最大喷射速度及喷射系数的变化规律.并将计算结果与实验结果进行比较,基本吻合,能够反映试验规律.

关键词：微射流自由表面的几何缺陷二维欧拉程序数值模拟喷射系数

bcc-Fe等温压缩下相变的微观模拟与分析

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金属学报 2008年第9期44卷 1085-1089页

作者：邵建立秦承森王裴北京应用物理与计算数学研究所北京100088

使用嵌入原子势分子动力学方法,对bcc-Fe在等温压缩(沿[001]晶向)下的相变(bcc至hcp)的微观过程进行了数值模拟.结果表明,当应力超过相变阈值,hcp相开始形核并沿(011)面长大成片状体系,同时系统进入超应力松弛状态;平均应力及hcp相质量... 详细信息

使用嵌入原子势分子动力学方法,对bcc-Fe在等温压缩(沿[001]晶向)下的相变(bcc至hcp)的微观过程进行了数值模拟.结果表明,当应力超过相变阈值,hcp相开始形核并沿(011)面长大成片状体系,同时系统进入超应力松弛状态;平均应力及hcp相质量分数在初始形核时发生突变,之后与体系的体积变化近似呈线性关系;纵向偏应力与相变质量分数在整个相变过程保持线性关系;混合相中,hcp相的平均势能高于bcc相.

关键词：分子动力学 bcc-Fe 相变等温压缩

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SPH方法对金属表面微射流的数值模拟

高压物理学报 2004年第2期18卷 149-156页

作者：王裴秦承森张树道刘超北京应用物理与计算数学研究所北京100088

光滑粒子流体动力学(SmoothedParticleHydrodynamics)方法是一种无网格的拉氏计算方法,具有计算格式简单、易于计算大变形问题等优势。用二维SPH程序模拟了冲击加载下金属铝表面的沟槽状缺陷产生微射流的过程,得到了喷射物的总质量、最... 详细信息

光滑粒子流体动力学(SmoothedParticleHydrodynamics)方法是一种无网格的拉氏计算方法,具有计算格式简单、易于计算大变形问题等优势。用二维SPH程序模拟了冲击加载下金属铝表面的沟槽状缺陷产生微射流的过程,得到了喷射物的总质量、最大速度和质量速度曲线。还计算了相同深度、不同夹角的沟槽微射流,并与实验结果进行了比较。结果表明:计算得到的喷射物总质量和最大速度与实验结果符合较好,SPH方法对于估算金属表面的微射流提供了一种有效的数值模拟手段。

关键词：微射流 SPH 沟槽缺陷喷射量质量-速度曲线冲击波

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微喷混合问题的初步研究

计算力学学报 2011年第B04期28卷 90-92页

作者：孙海权王裴北京应用物理与计算数学研究所北京100094

基于颗粒轨道模型,采用二元碰撞假设,在二维拉氏流体动力学程序上实现了气-粒两相混合程序的研制。使用气-粒两相混合程序对不同充气压力条件下的微喷混合问题进行了数值模拟,给出了喷射场随时间演化过程,计算结果与实验定性一致。

关键词：气-粒两相流数值模拟颗粒轨道模型