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OsIMA1增强水稻对镉逆境的适应性

广西植物 2023年第6期43卷 1097-1104页

作者：彭凤路承凯梁岗中国科学院西双版纳热带植物园热带植物资源可持续利用重点实验室昆明650223 中国科学院大学生命科学学院北京100049

铁(Fe)是植物生长发育所必需的营养元素而镉(Cd)是对植物有害的元素且对植物Fe和Cd的吸收存在拮抗作用。OsIMA是一类正调控水稻Fe吸收的一类小肽,其过表达可以促进Fe的积累。为探究OsIMA是否参与水稻对Cd胁迫的适应性,该研究以水稻为研... 详细信息

铁(Fe)是植物生长发育所必需的营养元素而镉(Cd)是对植物有害的元素且对植物Fe和Cd的吸收存在拮抗作用。OsIMA是一类正调控水稻Fe吸收的一类小肽,其过表达可以促进Fe的积累。为探究OsIMA是否参与水稻对Cd胁迫的适应性,该研究以水稻为研究材料,利用荧光定量PCR分析了OsIMA基因的表达水平,通过遗传转化和CRISPR/Cas9基因编辑技术构建了OsIMA1过表达植物和ima1突变体植物,评估了OsIMA1过表达和突变体植物在Cd逆境条件下的株高,并利用电联耦合等离子体质谱法测量了根和地上部的Fe和Cd含量。结果表明:(1)Cd处理后,OsIMA1和OsIMA2的转录水平上调。(2)OsIMA1过表达植物比野生型植物对Cd胁迫更耐受。(3)ima1功能缺失突变体比野生型植物对Cd胁迫更敏感。(4)OsIMA1过表达植株根系的Cd含量较高,而ima1突变体植株地上部的Cd含量较高。综上所述,OsIMA1通过限制Cd从根向地上部的转运以增强水稻对Cd逆境的适应能力,该研究结果为定向培育耐Cd作物提供了理论参考。

关键词：水稻 OsIMA Cd Fe 拮抗作用

深土直播水稻和陆稻幼苗遗传差异位点及可变剪接分析

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分子植物育种 2023年

作者：陆添权张建兰徐熙路承凯万金鹏徐鹏中国科学院大学普洱学院生物与化学学院中国科学院西双版纳热带植物园热带植物资源与可持续利用重点实验室西南林业大学云南省高校林木生物技术重点实验室

陆稻和水稻是亚洲栽培稻的两种生态型。陆稻具有较好的陆生适应性，在深土旱直播条件下出苗显著优于水稻。为深入挖掘陆稻深土萌发的相关遗传位点和可变剪接，本研究以陆稻品种Moroberekan和水稻品种IR64为材料，比较水、陆稻差异的遗... 详细信息

陆稻和水稻是亚洲栽培稻的两种生态型。陆稻具有较好的陆生适应性，在深土旱直播条件下出苗显著优于水稻。为深入挖掘陆稻深土萌发的相关遗传位点和可变剪接，本研究以陆稻品种Moroberekan和水稻品种IR64为材料，比较水、陆稻差异的遗传位点和可变剪接。在8 cm深土播种条件下，Moroberekan的幼苗显著高于IR64。在基因组序列上，鉴定到80 324个遗传差异位点，其中有38 820个单核苷酸突变(SNP)位点位于外显子上，有19 382个位点为错义突变，181和78个位点分别为无义突变和终止密码突变。此外，鉴定到6 834个插入/缺少(Indel)位点，有182缺失位点和165个插入位点导致阅读框发生改变，有6个Indel位点导致阅读框提前终止。值得关注的是，IR64中Os03g0238000、Os03g0618800和Os03g0823700等6个基因丢失终止密码子，369个外显子跳跃和58个外显子互斥可变剪接表达量差异显著，且91%的外显子跳跃和82%的外显子互斥的基因同时存突变位点。这些发生可变剪接的基因突变主要位于内含子上。另外，陆稻深土萌发幼苗的可溶性糖含量和总蛋白含量均显著高于水稻。这些结果表明，与水稻相比，陆稻有较多遗传变异位点和可变剪接，且早期动员更多的可溶性糖和蛋白，可能有利于其幼苗在深土播种条件更快出土。本研究将为培育优良的水、陆稻直播品种提供理论基础和基因资源。

关键词：陆稻旱直播单核苷酸多态性插入/缺失可变剪接

陆稻早期幼苗陆生适应性鉴定体系建立及综合评价

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华南农业大学学报 2023年

作者：张德宇 Biru Alemu Chali Phyu Phyu Thin 路承凯陆炳悦陆定科王效宁万金鹏徐鹏中国科学院大学广南县农业技术推广服务中心中国科学院西双版纳热带植物园热带植物资源可持续利用重点实验室海南省农业科学院粮食作物研究所/海南省农作物遗传育种重点实验室

【目的】本研究旨在鉴定陆稻种质资源早期幼苗的陆生适应性，筛选出具备低水分胁迫萌发、深土出苗能力的优势种质资源，为培育具有优良陆生适应性的新品种提供种质资源和参考依据。【方法】在15%（w/v）聚乙二醇（PEG6000）模拟低水分... 详细信息

【目的】本研究旨在鉴定陆稻种质资源早期幼苗的陆生适应性，筛选出具备低水分胁迫萌发、深土出苗能力的优势种质资源，为培育具有优良陆生适应性的新品种提供种质资源和参考依据。【方法】在15%（w/v）聚乙二醇（PEG6000）模拟低水分胁迫及8 cm深土壤播种条件下，评价‘黄华占’‘龙粳39’‘京越1号’等24份水稻和‘陆引46’‘IRAT318’‘IRAT11’等24份陆稻改良品种的陆生适应性指标，同时对246份地方陆稻种质资源进行相关指标测定。通过主成分分析、隶属函数和陆生适应性综合评价值对参试种质资源进行评价，并利用聚类分析进行分类。【结果】在低水分胁迫条件下，典型水、陆稻品种的相对发芽率、发芽势、根长、芽长、根数均存在极显著差异，可作为陆稻早期幼苗陆生适应性的鉴定指标。在深土播种条件下，根长、芽长、中胚轴和胚芽鞘对幼苗出土起着主效作用。根据它们陆生适应性的差异，可将294份供试材料的陆生适应性划分为极强型（Ⅰ类）、强型（Ⅱ类）、中间型（Ⅲ类）、弱型（Ⅳ类）和极弱型（Ⅴ类）等5类，最终筛选出7份陆生适应性强的种质资源。【结论】本研究初步确定了陆稻早期幼苗的陆生适应性鉴定指标，并对云南地方陆稻进行综合评价，可为旱直播稻（Dry direct-seeding rice， DDSR）新品种的培育提供基础。

关键词：陆稻陆生适应性低水分胁迫种子萌发幼苗出土

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陆稻早期幼苗陆生适应性鉴定及综合评价

华南农业大学学报 2023年第6期44卷 915-924页

作者：张德宇 CHALI Biru Alemu PHYU Phyu Thin 路承凯陆炳悦陆定科王效宁万金鹏徐鹏中国科学院西双版纳热带植物园热带植物资源可持续利用重点实验室云南昆明650223 中国科学院大学北京101408 广南县农业技术推广服务中心云南广南663300 海南省农业科学院粮食作物研究所/海南省农作物遗传育种重点实验室海南海口570216

【目的】鉴定陆稻种质资源早期幼苗的陆生适应性,筛选出具备低水分胁迫萌发、深土出苗能力的优势种质资源,为培育具有优良陆生适应性的新品种提供种质资源和参考依据。【方法】在150 g/L乙二醇(PEG6000)模拟低水分胁迫及8 cm深土壤播种... 详细信息

【目的】鉴定陆稻种质资源早期幼苗的陆生适应性,筛选出具备低水分胁迫萌发、深土出苗能力的优势种质资源,为培育具有优良陆生适应性的新品种提供种质资源和参考依据。【方法】在150 g/L乙二醇(PEG6000)模拟低水分胁迫及8 cm深土壤播种条件下,评价‘黄华占’‘龙粳39’‘京越1号’等24份水稻和‘陆引46’‘IRAT318’‘IRAT11’等24份陆稻改良品种的陆生适应性指标,同时对246份地方陆稻种质资源进行相关指标测定。通过主成分分析、隶属函数和陆生适应性综合评价值对参试种质资源进行评价,并利用聚类分析进行分类。【结果】在低水分胁迫条件下,典型水、陆稻品种的相对发芽率、发芽势、根长、芽长、根数均存在极显著差异,可作为陆稻早期幼苗陆生适应性的鉴定指标。在深土播种条件下,根长、芽长、中胚轴长和胚芽鞘长对幼苗出土起着主效作用。根据它们陆生适应性的差异,可将294份供试材料的陆生适应性划分为极强型(Ⅰ类)、强型(Ⅱ类)、中间型(Ⅲ类)、弱型(Ⅳ类)和极弱型(Ⅴ类)5类,最终筛选出7份陆生适应性强的种质资源。【结论】本研究初步确定了陆稻早期幼苗的陆生适应性鉴定指标,并对云南地方陆稻进行综合评价,可为旱直播稻新品种的培育提供基础。

关键词：陆稻陆生适应性低水分胁迫种子萌发幼苗出土

电解锰渣改性聚合物磷酸镁水泥复合材料早期微细观孔结构分析

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复合材料学报 2024年

作者：杨天霞乔宏霞栾帅路承功张磊中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室青海民族大学土木与交通工程学院兰州理工大学土木工程学院甘肃省先进土木工程材料工程研究中心

利用电解锰渣(Electrolytic Manganese Residue，EMR)可减缓聚合物磷酸镁水泥复合材料水化速率，延长凝结时间，改善微细观结构等特点，通过宏观物理力学性能、工作性能，结合微观手段X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、同步热分析(... 详细信息

利用电解锰渣(Electrolytic Manganese Residue，EMR)可减缓聚合物磷酸镁水泥复合材料水化速率，延长凝结时间，改善微细观结构等特点，通过宏观物理力学性能、工作性能，结合微观手段X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、同步热分析(TG-DTG)及低场核磁共振技术(NMR)等测试手段研究EMR掺量对聚合物磷酸镁水泥早期宏观和微细观孔隙结构性能影响机制。结果表明：加入EMR后能够改善浆体的工作性能，提升后期强度并有效细化孔隙结构；掺加2% EMR的28 d抗压强度值达到49.5 MPa，3%、4%掺量强度明显降低；水化产物除了长细条树状鸟粪石(Struvite，MgKPO4?6H2O&Mg[NH4]PO4?6H2O)和原料中片块状MgO外，Mn元素参与反应形成含锰化合物，水化产物相互搭接形成致密微细观结构细化了孔隙；TG-DTG曲线中在100℃出现明显的吸热峰对应鸟粪石的吸热脱水现象，质量损失率为13.299%；掺加EMR的试件出现3个吸热峰，包括Mn(OH)2和Mn3(PO4)?6H2O失去结合水的过程；T2谱弛豫时间会滞后，孔径在过渡孔和毛细孔的分布范围较大，总孔隙度随掺量增大降低，渗透率先减小后增大，1%和2%掺量的复合材料主要以凝胶孔和过渡孔分布，大孔分布面积较少，内部结构较密实，渗透率低，束缚流体饱和度高，自由流体饱和度较低。

关键词：聚合物磷酸镁水泥复合材料工作性能力学性能同步热分析 T 谱微细观孔隙结构

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基于混合自适应选择模型的燃气轮机建模

中国电机工程学报 2024年第7期44卷 2737-2747,I0019页

作者：张宝凯中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华东电力试验研究院安徽省合肥市230031

单轴燃气轮机联合循环机组作为参与电网调峰谷、调频的重要装备,其运行性能直接关系到电网安全。为提高电网可靠性,该文提出一种基于混合形式自适应选择算法模型(hybrid-form adaptive selection algorithm model,HASAM)。首先,结合厂... 详细信息

单轴燃气轮机联合循环机组作为参与电网调峰谷、调频的重要装备,其运行性能直接关系到电网安全。为提高电网可靠性,该文提出一种基于混合形式自适应选择算法模型(hybrid-form adaptive selection algorithm model,HASAM)。首先,结合厂家控制策略组态逻辑与偏互信息确定与燃机计算功率相关的变量作为建模对象;然后,利用量子粒子群QPSO辨识模型、深度置信网络DBN算法以及ELMAN算法构建子模型;最后,针对不同工况,结合QPSO优化的DBN分类模型自适应选择子模型进行燃机计算功率预测。基于9E燃气轮机工况数据验证结果表明,提出的算法能够准确的预测燃气轮机计算功率。

关键词：数据驱动燃气轮机自适应选择预测

颗粒间碰撞对槽道湍流中颗粒聚集效应的影响研究

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力学学报 2024年第2期56卷 365-376页

作者：崔元凯张欢兰州大学湍流−颗粒研究中心兰州730000 兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室兰州730000 兰州大学土木工程与力学学院兰州730000

颗粒两相湍流广泛存在于自然现象和工业流动中,与人们的生活和生产活动息息相关.通常情况下,当颗粒的体积分数小于O(10^(-4))时,颗粒间的碰撞效应被忽略.一些研究发现,在颗粒两相壁湍流中,即使在低体积分数情况下,由于湍泳和倾向性聚集... 详细信息

颗粒两相湍流广泛存在于自然现象和工业流动中,与人们的生活和生产活动息息相关.通常情况下,当颗粒的体积分数小于O(10^(-4))时,颗粒间的碰撞效应被忽略.一些研究发现,在颗粒两相壁湍流中,即使在低体积分数情况下,由于湍泳和倾向性聚集会导致颗粒局部浓度较高,颗粒间的碰撞频繁发生.然而,已有结果大多针对均匀各向同性湍流或采用大涡模拟的研究手段,尚缺少关于颗粒两相槽道湍流的直接数值模拟研究,颗粒间碰撞对颗粒聚集程度和形态影响的定量规律仍不清楚.文章基于欧拉-拉格朗日点颗粒框架,在摩擦雷诺数为Re_(τ)=180的条件下,采用直接数值模拟探讨了有/无颗粒间碰撞时水平槽道湍流中双分散颗粒聚集模式的差异.算例的颗粒平均质量分数为Φm~O(1),因此模型中还考虑了颗粒对流场的反馈作用.研究发现,颗粒间碰撞驱使近壁颗粒向槽道中心迁移,导致颗粒平均浓度的壁法向廓线变得十分平坦,抑制了壁湍流中颗粒的湍泳现象.同时,颗粒间碰撞导致颗粒在与壁面平行的水平薄层内更加均匀地分布.特别是在黏性底层内,各向异性的颗粒条带结构完全消失.这些结果表明,颗粒间碰撞显著抑制了水平槽道湍流中颗粒的湍泳和近壁区的倾向性聚集现象.

关键词：颗粒两相湍流槽道湍流颗粒聚集颗粒间碰撞直接数值模拟

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隧道拱顶渗漏稳态渗流场的解析研究

浙江大学学报（工学版） 2024年第4期58卷 838-846页

作者：余俊李东凯中南大学土木工程学院湖南长沙410075

针对隧道运营中发生拱顶渗漏且无泥沙涌入的稳态渗流情况,结合保角变换法和分离变量法推导出隧道拱顶渗漏稳态渗流场的显式解析解.应用PLAXIS有限元软件建立数值模型,从渗流场分布、衬砌水压力两方面验证所得解的正确性,通过与现有解析... 详细信息

针对隧道运营中发生拱顶渗漏且无泥沙涌入的稳态渗流情况,结合保角变换法和分离变量法推导出隧道拱顶渗漏稳态渗流场的显式解析解.应用PLAXIS有限元软件建立数值模型,从渗流场分布、衬砌水压力两方面验证所得解的正确性,通过与现有解析解、数值解、试验结果的渗流量对比来验证所得解的准确性.进行参数分析,探究隧道埋深、渗漏宽度对衬砌水压力和渗流量的影响规律.结果表明,衬砌水压力在以渗漏位置为中心±60°范围内明显降低;随着隧道埋深的增大,衬砌最大水压力减小,渗流量先减小后增大,且渗流量最小值对应的隧道埋深随着地表水头的增大而增大;随着渗漏宽度的增大,衬砌最大水压力减小,渗流量增大,当渗漏宽度大于0.05 m时,渗漏宽度变化对水压力和渗流量的影响较小;在渗漏宽度较小时进行渗漏控制的效果明显.

关键词：隧道拱顶渗漏水保角变换分离变量法渗流场解析研究水压渗流量

太赫兹辐射调控神经元突触传递的动力学特征提取方法

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燕山大学学报 2024年第3期48卷 255-264页

作者：马少卿龚士香路承彪李小俚李英伟燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004 燕山大学河北省信息传输与信号处理重点实验室河北秦皇岛066004 新乡医学院河南省无创性神经调制国际联合实验室河南新乡453000 北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室北京100875

突触后电位是神经元传递信息的重要载体,该信号的动力学分析是神经科学研究中的常用方法。但目前传统的分析方法中多采用手工提取动力学特征值,分析数据量有限。针对此缺陷,本文提出了一种神经元突触传递的动力学特征提取方法。在该方法... 详细信息

突触后电位是神经元传递信息的重要载体,该信号的动力学分析是神经科学研究中的常用方法。但目前传统的分析方法中多采用手工提取动力学特征值,分析数据量有限。针对此缺陷,本文提出了一种神经元突触传递的动力学特征提取方法。在该方法中,采用低通滤波器提取有效数据,降低了数据计算量和复杂性;采用中值滤波算法去除了信号中随机噪声、刺激伪迹,并校正基线漂移,利用曲线拟合提取了突触后电位信号波形斜率特征值,实现突触后电位信号变化趋势的可视化。该特征提取方法的平均绝对百分比误差一般在5%左右,幅度特征值的平均绝对百分比误差一般在3%左右。同时取95%的置信区间,降低波形的测量误差,使得有效数据正检率指标高达98%。结果表明该特征提取方法可提取信号中的有效数据,并能保证特征值提取的精度,减小了人工提取存在的误差。通过神经元响应数据,验证了该方法的可行性,提出了太赫兹调控神经元突触传递的猜想。

关键词：太赫兹突触传递突触后电位特征提取

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