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过表达谷子SiANT1对水稻耐盐性的影响

中国农业科学 2018年第10期51卷 1830-1841页

作者：宁蕾王曙光琚鹏举柏星轩葛林豪齐欣姜奇彦孙现军陈明孙黛珍山西农业大学农学院中国农业科学院作物科学研究所

【目的】高盐胁迫是影响作物产量的主要因素之一,谷子(Setaria italica L.)具有耐逆性强的特点,从谷子中筛选耐盐基因对于利用基因工程的手段培育耐盐作物新品种具有重要意义。【方法】分析谷子AP2/ERF类转录因子类基因SiANT1在豫谷一... 详细信息

【目的】高盐胁迫是影响作物产量的主要因素之一,谷子(Setaria italica L.)具有耐逆性强的特点,从谷子中筛选耐盐基因对于利用基因工程的手段培育耐盐作物新品种具有重要意义。【方法】分析谷子AP2/ERF类转录因子类基因SiANT1在豫谷一号幼苗期在高盐、低氮、PEG模拟干旱处理条件下的表达模式;进而利用农杆菌转化法将SiANT1转入模式作物水稻品种Kitaake;分别用0.9%盐水和自来水浸泡过表达SiANT1水稻和野生型Kitaake的种子,观察其萌芽期的表型并统计发芽率;用含0.9%Na Cl的Hogland营养液室内处理水稻幼苗10 d,65℃烘48 h之后称量干重;同时将其种植在大田,在水稻孕穗前用0.9%盐水灌溉一次,统计成熟后过表达SiANT1水稻各株系和野生型的单株籽粒重、株高、单株分蘖数,对其耐盐性进行评价;利用定量Real time-PCR方法,验证分析转基因水稻株系中SiANT1及其可能的下游基因的相对表达情况。【结果】谷子SiANT1蛋白(XP004985124.1,SiANT1)属于AP2亚族,与高粱(XP021318293.1,Sb ANT1)和玉米(XP008658933.1,Zm AP2)亲缘关系较近;豫谷一号中SiANT1的表达受高盐胁迫(100 mmol·L-1 Na Cl)诱导;将SiANT1和LP0471118-Bar-ubi-EDLL载体连接,利用农杆菌转化法将SiANT1转入到水稻基因组中,筛选得阳性T0植株,繁殖两代得T3代种子;自来水浸泡下,过表达SiANT1水稻种子萌发率和野生型相差不大,萌芽率为90%以上;0.9%盐水浸泡下,过表达SiANT1水稻种子萌发明显受到抑制,与野生型相比,过表达SiANT1水稻种子露白推迟,但最终(处理120 h)萌芽率达到80%以上;室内水稻苗期用0.9%Na Cl处理后,过表达SiANT1水稻的单株干重较受体Kitaake增重14.11%—37.42%,在1%水平上呈显著差异;大田水稻成熟后过表达SiANT1株系单株籽粒重较受体Kitaake增产56.12%—76.58%,在5%水平上呈显著差异,单株分蘖数增多、株高增加,但与野生型无显著差异;半定量RT-PCR分析表明,过表达SiANT1的3个水稻株系都在RNA水平上表达SiANT1;定量Real time-PCR结果表明,过表达SiANT1的3个水稻株系间SiANT1的相对表达量有所差异,但较受体而言,都极显著增加,并且其内源耐盐相关基因Os SOS1和Os ZFP182的相对表达量分别较受体提高1.1—1.7倍和1.6—2.3倍。【结论】Os SOS1和Os ZFP182是耐盐相关基因已被证实,SiANT1具有一定的耐盐性,过表达SiANT1水稻可能是通过增加下游基因Os SOS1和Os ZFP182的表达从而提高耐盐性。

关键词：谷子 SiANT1 AP2/ERF类转录因子耐盐性耐盐胁迫相关基因

采用优化的数字PCR方法分析转基因小麦外源基因拷贝数

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中国农业科学 2020年第10期53卷 1931-1939页

作者：琚鹏举宁蕾葛林豪许成杰史华伟梁凯歌马亮刘陶然陈明孙黛珍山西农业大学农学院中国农业科学院作物科学研究所中央民族大学石家庄市农林科学研究院

【目的】探索基于数字PCR的小麦基因拷贝数分析技术,提高目标基因拷贝数的分析通量,促进小麦基因组研究及基因工程研究。【方法】采用中国农业科学院作物科学研究所小麦抗逆分子育种课题组创制的高抗小麦黄花叶病转nib8小麦为试验材料,... 详细信息

【目的】探索基于数字PCR的小麦基因拷贝数分析技术,提高目标基因拷贝数的分析通量,促进小麦基因组研究及基因工程研究。【方法】采用中国农业科学院作物科学研究所小麦抗逆分子育种课题组创制的高抗小麦黄花叶病转nib8小麦为试验材料,使用小麦D基因组中的单拷贝纯合内源基因PINb-D1b(籽粒硬度基因)为内参基因,根据转化的抗病基因nib8序列设计4对特异性引物及相应探针,通过试验确定探针和引物的最优浓度,优化体系的退火温度,寻找最合适的模板浓度。然后用数字PCR检测转nib8小麦中外源基因的拷贝数;同时用Real-time PCR和Southern blot 2种不同方法分析的拷贝数结果,验证上述采用数字PCR方法分析拷贝数的准确性;以PINb-D1b内参基因检测Wx012(蜡质基因)和SSII(淀粉合成基因)2个内参基因的拷贝数,以Wx012和SSII为内参基因检测转nib8小麦中外源基因的拷贝数,验证以PINb-D1b内参基因的检测结果准确性;在nib8的不同区段设计特异性引物来检测转nib8株系拷贝数分析结果是否有差异。最终,建立基于数字PCR技术的高通量检测小麦目标基因拷贝数的分析方法。【结果】通过试验最终确定了基于数字PCR方法的小麦目标基因拷贝数的检测体系。试验确定引物和探针的最佳终浓度分别为500和250 nmol·L-1,确定体系反应最佳退火温度为59℃,最佳DNA模板量为40 ng。以PINb-D1b作为内参基因检测转nib8小麦中nib8的拷贝数,拷贝数检测结果显示第12、16、17、23、29、30株系中nib8拷贝数分别为7个、1个、1个、1个、1个、7个;同时通过比较发现此结果与Real-time PCR以及Southern blot结果一致;在转基因株系中,以PINb-D1b为内参基因,对Wx012和SSII 2个基因进行拷贝数进行分析,同时发现采用这3种内参基因分析转nib8小麦中nib8基因拷贝数的结果一致,说明这3个内参基因都适合用于数字PCR方法;在nib8上游、中游和下游不同区段的设计引物分析拷贝数检测结果一致。【结论】优化了基于数字PCR方法的小麦目标基因拷贝数分析方法和反应体系,确立了基于数字PCR方法的小麦目标基因拷贝数的检测体系,数字PCR分析结果稳定、可靠,检测通量明显提高,具有一定的应用前景。

关键词：小麦基因拷贝数数字PCR 内参基因

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与图像内容无关的聚焦程度评价方法

西安交通大学学报 2025年第1期59卷 116-124页

作者：夏晓华柴玉琳岳鹏举杨治秦绪芳长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室西安710000

针对现有的聚焦程度评价方法在图像场景内容改变时不能正确评价图像聚焦程度的问题,基于“分类+拟合”的思想,提出了一种与高斯模糊标准差完全等价的图像聚焦程度评价方法。首先,建立了以有限高斯模糊标准差为标记的图像聚焦程度分类数... 详细信息

针对现有的聚焦程度评价方法在图像场景内容改变时不能正确评价图像聚焦程度的问题,基于“分类+拟合”的思想,提出了一种与高斯模糊标准差完全等价的图像聚焦程度评价方法。首先,建立了以有限高斯模糊标准差为标记的图像聚焦程度分类数据集;然后,构建了用于提取图像高斯模糊标准差分类分数的非对称核卷积神经网络(AKC-net);最后,采用三次样条插值函数拟合AKC-net全连接层输出的分类分数以及对应的高斯模糊标准差,以最大分数对应的标准差作为图像的聚焦程度评价结果,并在Waterloo数据集和实际拍摄图像上分别进行仿真实验和实拍实验。结果表明:所提方法在不同聚焦图像上分类的平均准确率可达到97.7%,得到的评价结果与高斯模糊标准差真值的均方根误差和平均绝对误差均小于0.07,且实际拍摄图像的聚焦测度值与图像内容无关,实现了图像聚焦程度的绝对评价。

关键词：聚焦程度评价高斯模糊标准差非对称核卷积神经网络三次样条插值

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内冲击激发式安全雷管的研制与适配性测试

火工品 2025年第1期 1-6页

作者：邓小娟代鹏举董金龙刘晓娟王爱上海鲲程电子科技有限公司上海201100 广东宏大民爆集团有限公司广东广州510000 湖南湘科控股集团有限公司湖南长沙410000 江西新余国泰特种化工有限责任公司江西新余338000 湖南神斧集团湘南爆破器材有限责任公司湖南永州425000

针对工业雷管在使用过程中因起爆药感度高而引发的安全事故和环境污染问题,研制了一种新型内冲击激发式安全雷管(简称“IID雷管”),并开展其与不同点火药的适配性测试。通过采用猛炸药作为主要装药,以及设计激发组件,实现了高效有序的... 详细信息

针对工业雷管在使用过程中因起爆药感度高而引发的安全事故和环境污染问题,研制了一种新型内冲击激发式安全雷管(简称“IID雷管”),并开展其与不同点火药的适配性测试。通过采用猛炸药作为主要装药,以及设计激发组件,实现了高效有序的起爆和传爆过程;通过与不同点火药的适配测试,以及对起爆能力、延期精度等关键功能的全面评估,验证了IID雷管在与LTNR和K-K等药剂适配时,各项性能均满足行业标准。此外,IID雷管结构工艺简单、安全环保,具有广泛的应用前景。

关键词：安全雷管数码电子雷管内冲击激发无起爆药雷管激发组件

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基于想象的物理与工程的跨学科实践策略——以“马达”为例

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中学物理 2025年第1期 54-56页

作者：赵洪英琚鑫王晓凤清华大学附属中学北京市海淀区教师进修学校富锦市创业学校

想象力是创造力的重要形式之一.因其不易发现、不易把握、不易测量等原因,在常规课堂上较难发生、培养和检测.跨学科实践是提升学生想象力、发展创造性思维的形式之一.以“马达”为例,从素材具象化、体验具身化、路径自由化、成果表达... 详细信息

想象力是创造力的重要形式之一.因其不易发现、不易把握、不易测量等原因,在常规课堂上较难发生、培养和检测.跨学科实践是提升学生想象力、发展创造性思维的形式之一.以“马达”为例,从素材具象化、体验具身化、路径自由化、成果表达化、接口持续化五个方面提出跨学科实践策略,促进学生经历想象,以完善学生科学思维,提升物理学科核心素养.

关键词：想象力物理与工程跨学科实践

紫花苜蓿GLK基因家族鉴定及渗透胁迫下的表达分析

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草业学报 2025年第1期 174-190页

作者：马超孙熙婧冯雅岚周爽琚吉浩吴毅王添宁郭彬彬张均河南科技大学农学院武昌理工学院生命科学学院

GLK (Golden2-like或G2-like)属于GARP超家族，是植物生长发育过程中的重要转录因子，在调节植物叶绿体发育、叶绿素生物合成和非生物胁迫响应等方面发挥着重要作用。目前，GLK基因家族成员已在多个物种中被系统鉴定，但在四倍体紫花苜... 详细信息

GLK (Golden2-like或G2-like)属于GARP超家族，是植物生长发育过程中的重要转录因子，在调节植物叶绿体发育、叶绿素生物合成和非生物胁迫响应等方面发挥着重要作用。目前，GLK基因家族成员已在多个物种中被系统鉴定，但在四倍体紫花苜蓿全基因组水平上仍然知之甚少。利用生物信息学的方法，在“新疆大叶”紫花苜蓿基因组中鉴定到100个GLK基因（MsGLKs），并对其理化性质、染色体定位、系统进化关系、启动子顺式作用元件以及渗透胁迫和外源脱落酸（ABA）处理下的表达模式进行了分析。结果显示，100个MsGLK基因在32条染色体上不均匀分布，蛋白序列长度为201～860个氨基酸。根据系统发育分析结果，将MsGLK家族成员分为13个组。共线性分析表明，在紫花苜蓿基因组中共发现193个MsGLK基因重复事件，基因非同义替代数/同义替代数（Ka/Ks）分析显示，大部分重复基因对经历了纯化选择。MsGLK基因启动子的顺式作用元件广泛参与了植物生长发育、激素响应和胁迫反应。基因表达数据显示，12个基因的表达具有组织特异性，25个基因在所有组织中表达。RT-qPCR检测发现，MsGLK基因在干旱胁迫、盐胁迫和外源ABA处理下均有一定程度的响应。研究结果将为进一步探索MsGLK基因的功能和紫花苜蓿抗逆性遗传改良提供参考。

关键词：紫花苜蓿 GLK基因生物信息学渗透胁迫表达模式

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燃烧基础研究的进展和挑战(英文)

力学进展 2014年第1期44卷 26-97页

作者：琚诒光 Department of Mechanical and Aerospace Engineering Princeton University

超过80%的世界的能源转换是由燃烧方法来实现的.发展可利用替代燃料的清洁和高效的新型发动机是解决可持续能源发展的关键之一.在燃烧研究领域,实现这一目标的挑战是要揭示从燃料分子到发动机的多尺度燃烧过程中化学反应和火焰动力学机... 详细信息

超过80%的世界的能源转换是由燃烧方法来实现的.发展可利用替代燃料的清洁和高效的新型发动机是解决可持续能源发展的关键之一.在燃烧研究领域,实现这一目标的挑战是要揭示从燃料分子到发动机的多尺度燃烧过程中化学反应和火焰动力学机理,发展高效,定量的数值模拟方法和开发新的燃烧技术.该文从7个方面综述最近几年燃烧领域的基础燃烧研究的进展和挑战.它们包括低温清洁燃烧的发动机技术,极限条件下的燃烧机理和现象,替代燃料和混合燃料模型,多尺度化学反应模拟方法,高压燃烧反应动力学,基础燃烧的实验方法,和先进测量技术.该文首先介绍均值充量压缩点火(HCCI),反应控制压缩点火(RCCI)以及增压燃烧等新型发动机的概念,评述燃料特性和低温燃烧反应过程对湍流燃烧和发动机的影响,讨论发展基础燃烧研究的必要性.第二,综述燃料浓度分层燃烧,稀薄燃烧,冷炎燃烧,以及等离子体助燃等极限燃烧条件下的新的燃烧现象和火焰机制.第三,以航空煤油和生物柴油为例来讨论建立模拟真实燃料和替代燃料的混合燃料模型的方法.介绍活性基指数和输运加权的反应焓的概念并用来比较燃料的高温反应特性和评价燃料的分子结构对燃烧特性的影响.第四,评述详细化学反应机理简化的方法.介绍多时间尺度(MTS)的化学反应的模拟和动态关联性自适应机理简化(CO-DAC)的方法来提高详细化学反应机理的计算效率.第五,讨论高压燃烧的火焰传播速度的实验测量结果以及高压燃烧化学反应机理所存在的问题,并分析高压燃烧的关键组分和反应路径.第六,评述测量火焰速度和组分等基础燃烧实验方法和模型中的问题和误差来源.介绍一些改进测量方法和提高测量精度的方法.最后,介绍测量低温燃烧中的关键组分和自由基的测量方法和最新进展.

关键词：替代燃料燃烧反应机理多尺度模拟实验方法激光测量

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城市道路网双层规划模型及其应用

西南交通大学学报 2005年第6期40卷 793-797页

作者：屈鹏举兰州市规划局甘肃兰州730000

分析了城市道路网规划的目标以及现有规划模型在应用时存在的不足之处.采用双层规划模型构建了城市路网规划模型.用迭代算法对该模型求解.以兰州市为例,结合城区实际交通状况和交通需求,采用该模型及算法进行路网规划,获得了兰州市道路... 详细信息

分析了城市道路网规划的目标以及现有规划模型在应用时存在的不足之处.采用双层规划模型构建了城市路网规划模型.用迭代算法对该模型求解.以兰州市为例,结合城区实际交通状况和交通需求,采用该模型及算法进行路网规划,获得了兰州市道路网规划方案.在该方案中从快速路至支路初步形成了“金字塔”形分布.

关键词：规划城市道路网双层规划模型应用

基于深度神经网络的物联网安全态势自动辨识算法设计

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吉林大学学报（工学版） 2023年第7期53卷 2121-2126页

作者：刘鹏举武汉大学国家网络安全学院武汉430072 武汉大学空天信息安全与可信计算教育部重点实验室武汉430072

针对网络未知的攻击威胁对物联网安全态势带来的影响,为了提升辨识效果,提出一种基于深度神经网络的物联网安全态势自动辨识算法。通过网络木马及DDos攻击分析物联网的安全威胁,获取物联网安全态势要素,通过建立病毒入侵的物联网安全状... 详细信息

针对网络未知的攻击威胁对物联网安全态势带来的影响,为了提升辨识效果,提出一种基于深度神经网络的物联网安全态势自动辨识算法。通过网络木马及DDos攻击分析物联网的安全威胁,获取物联网安全态势要素,通过建立病毒入侵的物联网安全状态分布模型,提取物联网安全态势特征,将深度神经网络与深度堆栈编辑器相结合,对提取的安全态势特征进行训练,利用最终训练结果判定物联网安全态势性能,完成物联网安全态势自动辨识,实现物联网安全态势自动辨识算法设计。实验结果表明,通过对该算法进行识别效果对比测试、召回率测试、F1值测试和识别运行时间测试,验证了该算法的精准度高、实用性强。

关键词：深度神经网络物联网安全态势自动辨识