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Small particles,big effects:How nanoparticles can enhance plant growth in favorable and harsh conditions

Journal of Integrative Plant Biology 2024年第7期66卷 1274-1294页

作者： Jie Wang honghong wu Yichao Wang wuwei Ye Xiangpei Kong Zujun Yin Zhengzhou Research Base State Key Laboratory of Cotton Bio‐breeding and Integrated UtilizationSchool of Agricultural SciencesZhengzhou UniversityZhengzhou 450001China State Key Laboratory of Cotton Bio‐breeding and Integrated Utilization Institute of Cotton ResearchChinese Academy of Agricultural SciencesAnyang 455000China National Key Laboratory of Crop Genetic Improvement Huazhong Agricultural UniversityWuhan 430070China School of Engineering Design and Built EnvironmentWestern Sydney UniversityPenrith NSW 2751Australia Western Agricultural Research Center Chinese Academy of Agricultural SciencesChangji 831100China The Key Laboratory of Plant Development and Environmental Adaptation Biology Ministry of EducationCollege of Life SciencesShandong UniversityQingdao 266237China

By 2050,the global population is projected to reach 9 billion,underscoring the imperative for innovative solutions to increase grain yield and enhance food *** has emerged as a powerful tool,providing unique solutions to this ***(NPs)can improve plant growth and nutrition under normal conditions through their high surface-to-volume ratio and unique physical and chemical ***,they can be used to monitor crop health status and augment plant resilience against abiotic stresses(such as salinity,drought,heavy metals,and extreme temperatures)that endanger global *** of NPs can enhance stress tolerance mechanisms in plants,minimizing potential yield losses and underscoring the potential of NPs to raise crop yield and *** review highlights the need for a comprehensive exploration of the environmental implications and safety of nanomaterials and provides valuable guidelines for researchers,policymakers,and agricultural *** thoughtful stewardship,nanotechnology holds immense promise in shaping environmentally sustainable agriculture amid escalating environmental challenges.

关键词： abiotic stress agricultural defense system nano-particles nanotechnology oxidative stress reactive oxygen species toxicity

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Recent advances in nano-enabled agriculture for improving plant performance

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The Crop Journal 2022年第1期10卷 1-12页

作者： honghong wu Zhaohu Li MOA Key Laboratory of Crop Ecophysiology and Farming System in the Middle Reaches of the Yangtze River College of Plant Science&TechnologyHuazhong Agricultural UniversityWuhan 430070HubeiChina College of Agronomy and Biotechnology China Agricultural UniversityBeijing 100083China Shenzhen Institute of Nutrition and Health Huazhong Agricultural UniversityShenzhen 518120GuangdongChina Shenzhen Branch Guangdong Laboratory for Lingnan Modern AgricultureGenome Analysis Laboratory of the Ministry of AgricultureAgricultural Genomics Institute at ShenzhenChinese Academy of Agricultural SciencesShenzhen 518120GuangdongChina

Nano-enabled agriculture is an emerging hot *** facilitate the development of nano-enabled agriculture,reviews addressing or discussing the applications,knowledge gap,future research needs,and possible new research field of plant nanobiotechnology in agricultural production are *** we review the following topics in plant nanobiotechnology for agriculture:1)improving stress tolerance,2)stress sensing and early detection,3)targeted delivery and controlled release of agrochemicals,4)transgenic events in non-model crop species,and 5)seed *** discuss the knowledge gaps in these *** the use of nanomaterials for harvesting more electrons to improve photosynthetic performance,they could be used to convert n IR and UV to visible light to expand the light spectrum for *** discuss this approach to maintaining plant photosynthesis under light-insufficient *** aim in this review is to aid researchers to learn quickly how to use plant nanobiotechnology for improving agricultural production.

关键词： Nano-enabled agriculture Nanosensors Mechanisms Photosynthesis Signaling molecules Stress tolerance

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碳纳米管在植物遗传物质递送中的研究进展

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中国生态农业学报（中英文） 2024年第5期32卷 737-744页

作者：姚雪崔履军程慧玲马慧欣叶婷别之龙吴洪洪湖北洪山实验室武汉430070 华中农业大学作物纳米生物学与技术中心武汉430070

植物基因工程赋予了植物高产、抗逆等优良性状,为保障粮食安全提供了解决思路。但目前植物转基因主要依赖于根瘤农杆菌侵染法和基因枪法,这些方法存在转基因效率低和物种依赖等一些局限性。近年来,纳米载体在植物基因工程领域引起了较... 详细信息

植物基因工程赋予了植物高产、抗逆等优良性状,为保障粮食安全提供了解决思路。但目前植物转基因主要依赖于根瘤农杆菌侵染法和基因枪法,这些方法存在转基因效率低和物种依赖等一些局限性。近年来,纳米载体在植物基因工程领域引起了较大的关注。多项研究表明,纳米载体能够携带核酸分子(DNA、RNA)进入植物细胞。因此利用纳米载体递送遗传物质已成为提高植物转基因或基因编辑效率的可行策略之一。在这些纳米载体中,碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)具有高稳定性、高生物相容性、高比表面积等优点,显示出了巨大的应用潜力。同时,高长径比赋予了CNTs穿过细胞膜和叶绿体膜的能力。多种表面修饰也使得CNTs能够携带核酸分子靶向递送到不同细胞器中。聚乙烯亚胺(PEI)修饰的CNTs能搭载质粒进入细胞核,在非转基因的前提下瞬时表达外源基因,且突破宿主特异性的限制。壳聚糖修饰的CNTs利用脂质交换包膜穿透机制选择性地将质粒DNA递送到叶绿体中进行表达。除此之外,基于π-π堆积的原理,CNTs还被设计为siRNA递送平台,以高效、特异性地沉默内源性基因。值得注意的是,CNTs还可以保护所搭载的核酸在递送过程中不被核酸酶所降解,保障了递送物质的完整性,为后续高效表达打下了基础。CNTs还将与基因组编辑技术CRISPR相结合,通过递送并瞬时表达含有Cas9蛋白原件的质粒实现无外源基因插入的基因组编辑。然而,作为一种新型的核酸递送技术,CNTs仍然存在许多不足。CNTs介导的外源质粒瞬时表达效率较低,该递送体系仍需要进一步优化改进。CNTs在携带并表达较大的DNA元件方面仍然存在一定的技术限制。此外,细胞如何高效吸收CNTs的机制仍需要进一步研究,这对于未来定向递送CNTs到特定植物细胞和细胞器中有重大意义。总之,本文针对CNTs递送遗传物质进入植物细胞提供了一个较为全面的综述,不仅涵盖了CNTs的结构属性,并概述了用于CNTs表面功能化的主要技术,以及CNTs递送遗传物质的研究进展。此外,我们还探讨了CNTs应用的限制因素和未来的一些应用前景,旨在为植物遗传转化技术和方法提供一些新思路或参考。

关键词：碳纳米管纳米载体基因递送功能化修饰纳米农业

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耳穴压豆干预在肝郁脾虚型乙肝患者中的应用效果

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中国当代医药 2024年第8期31卷 159-162页

作者：吴红红徐如龙龚敏南昌市第九医院肝四科江西南昌330000

目的观察耳穴压豆干预在肝郁脾虚型乙肝患者中的应用效果。方法选取2023年1月至5月南昌市第九医院收治的80例自述睡眠质量下降的肝郁脾虚型乙肝患者为对象,按随机数字表法分为观察组和对照组,每组各40例。对照组接受常规护理干预,观察... 详细信息

目的观察耳穴压豆干预在肝郁脾虚型乙肝患者中的应用效果。方法选取2023年1月至5月南昌市第九医院收治的80例自述睡眠质量下降的肝郁脾虚型乙肝患者为对象,按随机数字表法分为观察组和对照组,每组各40例。对照组接受常规护理干预,观察组在此基础上接受耳穴压豆干预,两组均干预14 d。干预前后使用匹兹堡睡眠指数评分(PSQI)、汉密顿焦虑量表(HAMA)、汉密顿抑郁量表(HAMD)、诺丁汉健康调查问卷(NHP)、自制护理满意度调查表分别评价两组患者的睡眠质量、负性心理(HAMA、HAMD)、生活质量及护理满意度。结果干预后,观察组睡眠质量优于对照组,HAMA、HAMD、NHP各维度评分低于对照组,护理满意度优于对照组,总满意度高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论耳穴压豆干预可改善肝郁脾虚型乙肝患者睡眠质量,对减缓负性心理,提高生活质量有积极意义,患者较为满意。

关键词：耳穴压豆肝郁脾虚乙肝睡眠质量

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基于模糊评价法的甚高频通信台台址评价研究

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科技和产业 2024年第2期24卷 187-191页

作者：徐亚军曾葆鸿吴红洪高田露中国民用航空飞行学院空中交通管理学院四川德阳618000

对多因素的甚高频通信台站模糊评价模型进行了研究,并模拟选址的综合评价过程。首先,阐述了甚高频覆盖范围评价的现实意义。其次,构建了所需的数据库,并在此基础上建立了综合考虑居民点距离、区域覆盖率、航路覆盖率、土壤类型等多因素... 详细信息

对多因素的甚高频通信台站模糊评价模型进行了研究,并模拟选址的综合评价过程。首先,阐述了甚高频覆盖范围评价的现实意义。其次,构建了所需的数据库,并在此基础上建立了综合考虑居民点距离、区域覆盖率、航路覆盖率、土壤类型等多因素的评价模型。随后,通过层次分析法对该模型进行优化,以使其更加合理。最后,用模糊评价法对西藏地区现有的通信台址进行评价得出结论,为之后研究通信台站选址提供决策支持。

关键词：通信覆盖甚高频 MATLAB 模糊评价法台址选址模型

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Plant salt tolerance and Na^+ sensing and transport

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The Crop Journal 2018年第3期6卷 215-225页

作者： honghong wu School of Land and Food University of Tasmania State Key Laboratory of Tea Plant Biology and Utilization Anhui Agricultural University Department of Botany and Plant Sciences University of California

Salinity is a global challenge to agricultural production. Understanding Na^+ sensing and transport in plants under salt stress will be of benefit for breeding robustly salt-tolerant crop species. In this review, first, possible salt stress sensor candidates and the root meristem zone as a tissue harboring salt stress-sensing components are proposed. Then,the importance of Na^+ exclusion and vacuolar Na^+ sequestration in plant overall salt tolerance is highlighted. Other Na^+ regulation processes, including xylem Na^+ loading and unloading, phloem Na^+ recirculation, and Na^+ secretion, are discussed and *** with a summary of Na^+ transporters and channels, the molecular regulation of Na^+ transporters and channels in response to salt stress is discussed. Finally, some largely neglected issues in plant salt stress tolerance, including Na^+ concentration in cytosol and the role of Na^+ as a nutrient, are reviewed and discussed.

关键词： Channels Na^+ sensing Na^+ transport Plant salt tolerance Transporters

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基于内质网应激PERK/ATF4/CHOP信号通路探讨丹参多酚酸盐对膜性肾病大鼠足细胞凋亡的影响

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江苏中医药 2024年第9期56卷 67-73页

作者：郭明鑫高圣柠吴怡欢毛竞宇唐淼吴红红檀金川河北中医药大学研究生学院河北石家庄050091 河北医科大学第二医院河北石家庄050004 河北省中医院河北石家庄050013

目的:基于蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)/活化转录因子4(ATF4)/转录因子C/EBP同源蛋白(CHOP)信号通路探讨丹参多酚酸盐对膜性肾病(MN)大鼠内质网应激的影响。方法:将80只雄性SD大鼠随机分配,其中20只为正常组,剩余60只大鼠采用尾静脉注... 详细信息

目的:基于蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)/活化转录因子4(ATF4)/转录因子C/EBP同源蛋白(CHOP)信号通路探讨丹参多酚酸盐对膜性肾病(MN)大鼠内质网应激的影响。方法:将80只雄性SD大鼠随机分配,其中20只为正常组,剩余60只大鼠采用尾静脉注射阳离子化牛血清白蛋白(C-BSA)的方法诱导MN病变。将造模成功的大鼠随机分为模型组、贝那普利组和丹参多酚酸盐低、中、高剂量组,每组10只,另取10只正常组大鼠共同进行实验。贝那普利组每日给药剂量为10 mg/kg,丹参多酚酸盐低、中、高剂量组每日给药剂量分别为16.7、33.3、66.7 mg/kg,正常组和模型组予等体积生理盐水,各组均每日灌胃1次,连续4周。检测各组大鼠治疗后24 h尿蛋白定量(24 h-UTP);腹主动脉取血分离血清,检测各组大鼠血尿素氮(BUN)、肌酐(Scr)含量;过碘酸六胺银(PASM)染色后光镜观察各组大鼠肾组织病理形态,透射电子显微镜进一步观察各组大鼠肾组织细微结构变化;免疫荧光法检测各组大鼠肾组织免疫球蛋白G(IgG)沉积情况;免疫组化(IHC)法检测各组大鼠肾组织足细胞裂隙膜蛋白(Podocin)、足细胞裂孔隔膜蛋白(Nephrin)表达水平;蛋白免疫印迹(Western blot)法检测各组大鼠肾组织PERK、ATF4、CHOP、B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)表达。结果:相较于正常组,模型组大鼠的肾组织显示出显著的病理性变化,肾小球基底膜显著增厚,并出现类似钉突的结构改变,同时伴有系膜基质的增生现象,沿毛细血管袢有IgG弥漫性沉积;各给药组大鼠肾组织上述病理改变有所缓解,足细胞损伤减少,IgG沉积减轻。模型组大鼠24 h-UTP水平显著高于正常组(P0.05),丹参多酚酸盐高剂量组大鼠24 h-UTP水平明显低于贝那普利组(P0.05)。模型组大鼠肾组织Podocin、Nephrin蛋白表达显著低于正常组(P0.05),丹参多酚酸盐高剂量组大鼠上述蛋白表达水平明显高于贝那普利组(P0.05),丹参多酚酸盐高剂量组大鼠上述蛋白表达的改善程度显著优于贝那普利组(P<0.01),丹参多酚酸盐对MN模型大鼠上述蛋白表达水平的改善作用具有明显的剂量依赖性(P<0.01)。结论:丹参多酚酸盐可能通过调控PERK/ATF4/CHOP信号通路,缓解肾组织内质网应激,抑制足细胞凋亡,进而保护肾脏及延缓疾病进展。

关键词：膜性肾病丹参多酚酸盐内质网应激 PERK/ATF4/CHOP信号通路凋亡盐酸贝那普利

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Nano-enabled agriculture: How do nanoparticles cross barriers in plants?

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Plant Communications 2022年第6期3卷 174-189页

Nano-enabled agriculture is a topic of intense research ***,our knowledge of how nanoparticles enter plants,plant cells,and organelles is still ***,we discuss the barriers that limit the efficient delivery of nanoparticles at the whole-plant and single-cell *** commonly overlooked factors,such as light conditions and surface tension of applied nano-formulations,are *** gaps regarding plant cell uptake of nanoparticles,such as the effect of electrochemical gradients across organelle membranes on nanoparticle delivery,are analyzed and *** importance of controlling factors such as size,charge,stability,and dispersibility when properly designing nanomaterials for plants is *** mainly focus on understanding how nanoparticles travel across barriers in plants and plant cells and the major factors that limit the efficient delivery of nanoparticles,promoting a better understanding of nanoparticle–plant *** also provide suggestions on the design of nanomaterials for nano-enabled agriculture.

关键词： barriers cell membranes cell wall efficient delivery electrochemical gradients nanoparticles

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FMR-GNet:Forward Mix-Hop Spatial-Temporal Residual Graph Network for 3D Pose Estimation

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Chinese Journal of Electronics 2024年

作者： honghong YANG Hongxi LIU Yumei ZHANG Xiaojun wu Key Laboratory of Modern Teaching Technology Ministry of Education Shaanxi Normal University Key Laboratory of Intelligent Computing and Service Technology for Folk Song Ministry of Culture and Tourism School of Computer Science Shaanxi Normal University

Graph convolutional networks(GCNs) that leverage spatial-temporal information from skeletal data have emerged as a popular approach for 3D human pose estimation. However, comprehensively modeling of consist spatial-temporal dependencies among the body joints remains a challenging task. Current approaches are limited by performing graph convolutions solely on immediate neighbors, deploying separate spatial or temporal modules, and utilizing single-pass feedforward architectures. To solve these limitations, we propose FMR-GNet, a Forward MultiScale Residual Graph Convolutional Network for 3D pose estimation from monocular video. Firstly, we introduce a mix-hop spatial-temporal attention graph convolution layer that effectively aggregates neighboring features with learnable weights over large receptive fields. The attention mechanism enables dynamically computing edge weights at each layer. Second, we devise a cross-domain spatial-temporal residual(CSTR) module to fuse multi-scale spatialtemporal convolutional features through residual connections, explicitly modeling interdependencies across spatial and temporal domains. Third, we integrate a forward dense connection block to propagate spatial-temporal representations across network layers, enabling high-level semantic skeleton information to enrich lower-level features. Comprehensive experiments conducted on two challenging 3D human pose estimation benchmarks, Human3.6M and MPIINF-3DHP, demonstrate that the proposed FMR-GNet achieves superior performance, surpassing most state-of-theart(SOTA) methods.

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STUDY ON THE DYNAMIC SCHEDULING IN FMS REAL-TIME PRODUCTION ENVIRONMENT

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Chinese Journal of Mechanical Engineering 2001年第3期14卷 193-197页

作者： Yang honghong,wu Zhiming (Department of Automation, Shanghai Jiaotong University) 上海交通大学自动化研究所上海

A dynamic database based dynamic scheduling system is *** the schedule is being preformed, the scheduling task data in the dynamic database is updated *** algorithm (GA) is employed for generating optimised production plan quickly and easily in response to changes on the shop floor. The current status of the shop is considered while rescheduling, and new plan is used in conjunction with the existing schedule to improve the effeciency of flexble manufacturing systems. Simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed system.

关键词： Dynamic scheduling Dynamic database Genetic algorithms

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