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Designing salt stress-resilient crops:Current progress and future challenges

Journal of Integrative Plant Biology 2024年第3期66卷 303-329页

作者： Xiaoyan liang Jianfang Li yongqing Yang Caifu Jiang Yan Guo State Key Laboratory of Plant Environmental Resilience College of Biological SciencesChina Agricultural UniversityBeijing 100094China State Key Laboratory of Nutrient Use and Management College of Resources and Environmental SciencesChina Agricultural UniversityBeijing 100194China Center for Crop Functional Genomics and Molecular Breeding China Agricultural UniversityBeijing 100094China Frontiers Science Center for Molecular Design Breeding China Agricultural UniversityBeijing 100193China

Excess soil salinity affects large regions of land and is a major hindrance to crop production worldwide.Therefore,understanding the molecular mechanisms of plant salt tolerance has scientific importance and practical significance.In recent decades,studies have characterized hundreds of genes associated with plant responses to salt stress in different plant species.These studies have substantially advanced our molecular and genetic understanding of salt tolerance in plants and have introduced an era of molecular design breeding of salt-tolerant crops.This review summarizes our current knowledge of plant salt tolerance,emphasizing advances in elucidating the molecular mechanisms of osmotic stress tolerance,salt-ion transport and compartmentalization,oxidative stress tolerance,alkaline stress tolerance,and the trade-off between growth and salt tolerance.We also examine recent advances in understanding natural variation in the salt tolerance of crops and discuss possible strategies and challenges for designing salt stress-resilient crops.We focus on the model plant Arabidopsis(Arabidopsis thaliana)and the four most-studied crops:rice(Oryza sativa),wheat(Triticum aestivum),maize(Zea mays),and soybean(Glycine max).

关键词： molecular design breeding salt stress-resilient crop salt tolerance

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Development and validation of THM coupling model of methane-containing coal

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International Journal of Mining Science and Technology 2012年第6期22卷 868-872页

作者： Tao Yunqi Xu Jiang Liu Dong liang yongqing State Key Laboratory of Coal Mine Disaster Dynamics and Control Chongqing University State and Local Joint Engineering Laboratory of Methane Drainage in Complex Coal Gas Seam Chongqing University

Based on nine necessary basic assumptions for THM coupling model,this research comprehensively applied the theories of elastic mechanics,seepage mechanics and heat transfer,and established a real three-field and two-way coupled mathematical model to reveal the connections among seepage field,deformation field and temperature field within the system of methane-containing coal.In comparison between numerical and analytical solutions,the coupling modeling for THM of methane-containing coal was proved to be correct by model application in the physical simulation experiment of coal and gas outburst.The model established in this paper was the improvement of traditional seepage theory of methane-containing coal and fluid-solid coupled model theory,which can be widely used in prevention of coal and gas outburst as well as exploitation of coal bed methane.

关键词： Coal containing methane Temperature field Seepage field Stress field Fluid-solid-heat coupling

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奎宁酸的抗氧化活性和神经保护作用研究

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食品与发酵工业 2024年第5期50卷 42-47页

作者：王硕梁婷罗磊刘永清方勇李森管骁上海理工大学健康科学与工程学院上海200093 国家粮食产业(城市粮油保障)技术创新中心上海200093 南京财经大学食品科学与工程学院江苏南京210023

奎宁酸是一种小米来源的类黄酮类物质,为探究奎宁酸的神经保护作用,该研究建立了H_(2)O_(2)诱导的SH-SY5Y细胞氧化应激模型,通过MTT法测定奎宁酸对SH-SY5Y细胞活性影响,同时测定了抗氧化酶超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的... 详细信息

奎宁酸是一种小米来源的类黄酮类物质,为探究奎宁酸的神经保护作用,该研究建立了H_(2)O_(2)诱导的SH-SY5Y细胞氧化应激模型,通过MTT法测定奎宁酸对SH-SY5Y细胞活性影响,同时测定了抗氧化酶超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的活性和氧化应激标志分子谷胱甘肽(glutathione,GSH)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)的含量,利用实时荧光定量PCR检测了抗氧化酶和炎症因子表达情况,并用Western blot测定了炎症因子的蛋白表达量。研究结果表明,100μg/mL的奎宁酸处理显著抑制H_(2)O_(2)引起的SH-SY5Y细胞存活率下降;对细胞抗氧化指标的检测显示,奎宁酸处理可以增强细胞SOD的活性,增加GSH的水平并降低细胞的MDA水平,提高SOD、过氧化氢酶(catalase,CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPx)等抗氧化酶基因的表达水平,降低氧化损伤;另外,奎宁酸还可以降低H_(2)O_(2)诱导的SH-SY5Y细胞中炎症因子白介素-1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的表达水平,减轻SH-SY5Y细胞的损伤。综上,奎宁酸可以通过抑制细胞氧化应激水平、发挥抗炎作用保护神经细胞不被损伤,为进一步探究小米多酚在氧化应激相关疾病中的作用奠定了基础。

关键词： SH-SY5Y细胞奎宁酸氧化应激抗炎作用抗氧化作用

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考虑损伤的热成形淬硬硼钢失效行为建模研究

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机械工程学报 2024年第6期60卷 216-226页

作者：戴明华胡平盈亮陈帅王永青韩小强大连理工大学机械工程学院大连116024 大连理工大学汽车工程学院大连116024

热成形钢淬硬后强度高、韧性差,热成形过程的高温变形损伤会进一步加剧淬硬后材料的断裂失效,导致零部件服役抗撞性能被高估,造成安全隐患等问题。以600℃下淬火得到的淬硬硼钢为对象,研究了高温预应变对淬硬后材料力学性能和失效行为... 详细信息

热成形钢淬硬后强度高、韧性差,热成形过程的高温变形损伤会进一步加剧淬硬后材料的断裂失效,导致零部件服役抗撞性能被高估,造成安全隐患等问题。以600℃下淬火得到的淬硬硼钢为对象,研究了高温预应变对淬硬后材料力学性能和失效行为的影响规律,发现高温预应变越大,材料的强度和伸长率越低,并发生明显的韧脆转变现象。设计了5种应力三轴度子样件,通过DIC系统测得其断裂失效应变并结合有限元反算优化方法,获得了4种预应变下淬硬硼钢的失效双曲线和GISSMO损伤失效模型参数。进一步开展了淬硬硼钢帽型梁结构的轴向压溃试验,探究了考虑成形损伤及引入失效模型对结构抗撞性能预测精度的影响。结果表明:只引入GISSMO失效模型可以较好地预测淬硬零部件的失效行为,但其预测值偏高,而耦合热成形预应变历史并引入相应失效模型的联合仿真,对淬硬硼钢结构的抗撞性能预测最佳。

关键词：热成形淬硬硼钢 GISSMO 损伤失效建模

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氧化玉米淀粉/明胶复合胶囊壳的制备与表征

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食品与机械 2024年第5期40卷 188-193页

作者：谭心梁春艳邓松林陈启杰罗永清长沙理工大学化学化工学院湖南长沙410076 湖南工业职业技术学院机械工程学院湖南长沙410000 岳阳天添胶囊股份有限公司湖南岳阳414000

目的:采用改性淀粉与明胶共混制备胶囊壳,降低胶囊壳制备成本。方法:以玉米原淀粉为原料,采用15%用量的过氧化氢氧化制备氧化玉米淀粉,与明胶共混,分别通过流延法和浸渍法制备了氧化玉米淀粉/明胶复合胶囊膜和胶囊壳,并采用傅里叶变换... 详细信息

目的:采用改性淀粉与明胶共混制备胶囊壳,降低胶囊壳制备成本。方法:以玉米原淀粉为原料,采用15%用量的过氧化氢氧化制备氧化玉米淀粉,与明胶共混,分别通过流延法和浸渍法制备了氧化玉米淀粉/明胶复合胶囊膜和胶囊壳,并采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对其进行表征。结果:当氧化玉米淀粉与明胶质量比为5∶5,制备的氧化玉米淀粉/明胶复合胶囊壳的干燥失重在13.0%~15.0%,在蒸馏水和模拟人工胃液中的崩解时限在10 min以内,脆碎度不超过5粒。结论:采用氧化玉米淀粉与明胶共混制备的复合胶囊壳性能符合《中国药典》(2020)要求。

关键词：氧化玉米淀粉明胶胶囊壳制备表征

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烯效唑浸种对盐碱胁迫下藜麦农艺性状及生理特性的影响

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作物杂志 2024年第2期 234-241页

作者：合佳敏张永清张萌梁萍王丹严翻翻山西师范大学生命科学学院山西太原030000 山西师范大学地理科学学院山西太原030000

为了探究烯效唑浸种处理对盐碱胁迫下藜麦幼苗生长的缓解效应,以陇藜1号为试验材料,采用盆栽法研究不同浓度烯效唑(0、15、30、45和60 mg/L)浸种处理对不同程度盐碱胁迫(CK 0 g/kg、轻度盐碱3 g/kg、中度盐碱5 g/kg、重度盐碱7 g/kg)下... 详细信息

为了探究烯效唑浸种处理对盐碱胁迫下藜麦幼苗生长的缓解效应,以陇藜1号为试验材料,采用盆栽法研究不同浓度烯效唑(0、15、30、45和60 mg/L)浸种处理对不同程度盐碱胁迫(CK 0 g/kg、轻度盐碱3 g/kg、中度盐碱5 g/kg、重度盐碱7 g/kg)下藜麦苗期(播种后28 d)农艺性状及生理参数的影响。结果表明,藜麦幼苗渗透物质含量、抗氧化酶活性及根系活力在轻度盐碱胁迫(3 g/kg)下均有所提高,以应对盐碱环境,缓解氧化损伤;根冠比和壮苗指数在中度盐碱(5 g/kg)处理下达到最大;藜麦幼苗农艺参数、光合参数、渗透物质含量、抗氧化酶活性及根系活力在重度盐碱胁迫下明显下降,丙二醛含量在重度盐碱胁迫(7 g/kg)下达到最大,说明盐碱程度的加深显著影响藜麦幼苗的生长。在同一盐碱水平上,低浓度烯效唑浸种处理后,藜麦幼苗的根冠比、壮苗指数、叶绿素含量、渗透物质含量、抗氧化酶活性和根系活力均显著升高,丙二醛含量有所下降,且浸种浓度在15 mg/L时缓解盐胁迫效应最为显著。

关键词：盐碱胁迫烯效唑藜麦壮苗指数生理特性

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基于主量元素地球化学的岩屑层位源解析

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煤炭学报 2024年第2期49卷 929-940页

作者：桂和荣李俊陈永青余浩王浩叶爽陈大星梁展胡洋郭艳许继影国家煤矿水害防治工程技术研究中心(宿州学院) 安徽宿州234000 安徽省矿井勘探工程技术研究中心安徽宿州234000 中国科学技术大学地球与空间学院安徽合肥230000 安徽恒源煤电股份有限公司安徽宿州234000

近年来,岩屑录井在“华北型”煤田底板灰岩层注浆加固工程中发挥了重要作用。然而,现有的岩屑录井仅停留在颜色、颗粒大小及形貌特征等物理指标的识别上,难以精准判层,钻孔设计“顺层率”难以保障,制约着底板灰岩水害区域治理效果。基... 详细信息

近年来,岩屑录井在“华北型”煤田底板灰岩层注浆加固工程中发挥了重要作用。然而,现有的岩屑录井仅停留在颜色、颗粒大小及形貌特征等物理指标的识别上,难以精准判层,钻孔设计“顺层率”难以保障,制约着底板灰岩水害区域治理效果。基于石炭纪太原组薄层灰岩及其碎屑岩夹层的元素地球化学差异特点,选取淮北煤田桃园煤矿为研究区,对太原组上段薄层灰岩L_(1)灰~L_(4)灰地层(注浆治理目的层为L_(3)灰)垂直钻孔岩心进行取样,利用X射线荧光光谱仪(XRF)定量测定了薄层灰岩及其夹层的主量元素背景值,通过聚类分析、因子分析等数理统计手段建立薄层灰岩主量元素地球化学识别模式;同时对地面定向钻水平分支孔岩屑同样开展主量元素测试,并基于已建立的地球化学识别模式进行岩屑层位源解析以及识别模式验证。结果显示:高CaO丰度、烧失量(LOI)可以作为注浆加固改造目的层L_(3)灰的特征指标,MgO(0.5%±)、MnO(0.03%±)、P_(2)O_(5)(0.08%±)丰度可作为注浆目的层上覆标志层J3的识别指标;聚类分析识别模式可有效区分太原组一灰~三灰(L_(1)灰~L_(3)灰);以元素因子得分建立的识别模式可以将太原组碎屑岩夹层与薄层灰岩进行有效区分;以岩样地球化学背景值运行判别模型得到的Fisher判别方程对注浆目的层L_(3)灰岩屑来源解析的准确率为100%。基于上述认识,论证了以确保设计“顺层率”为目标的水平分支孔岩屑地球化学源解析方法应用之可行性,进而提出了一种地面定向钻“顺层率”控制技术方案。本研究基于元素地球化学理论,对地面定向钻岩屑携带的特征地球化学信息进行了目的层层位辨识,在现场快速定量测试技术手段的支持下,可为解决华北型煤田底板灰岩水害区域注浆改造顺层难题提供了新的思路。

关键词：主量元素丰度地球化学识别模式顺层率太原组薄层灰岩底板灰岩水害区域治理

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Comparison of the effectiveness and pregnancy outcomes of labor induction with dinoprostone or single-balloon catheter in term nulliparous women with borderline oligohydramnios

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Chinese Medical Journal 2022年第6期135卷 681-690页

作者： yongqing Zhang Luping Chen Guohui Yan Menglin Zhou Zhengyun Chen Zhaoxia liang Danqing Chen Department of Obstetrics Women's HospitalSchool of MedicineZhejiang UniversityHangzhouZhejiang 310006China

Backgrounds:At present,there is no consensus on the induction methods in term pregnancy with borderline oligohydramnios.This study aimed to compare the effectiveness and pregnancy outcomes of labor induction with dinoprostone or single-balloon catheter(SBC)in term nulliparous women with borderline oligohydramnios.Methods:We conducted a retrospective cohort study from January 2016 to November 2018.During the study period,a total of 244 cases were enrolled.Of these,103 cases were selected for induction using dinoprostone and 141 cases were selected for induction with SBC.The pregnancy outcomes between the two groups were compared.Primary outcomes were successful vaginal delivery rates.Secondary outcomes were maternal and neonatal adverse events.Multivariate logistic regression was used to assess the risk factors for vaginal delivery failure in the two groups.Results:The successful vaginal delivery rates were similar between the dinoprostone group and the SBC group(64.1%[66/103]vs.59.6%,[84/141]P=0.475),even after adjustment for potential confounding factors(adjusted odds ratio[aOR]:1.07,95%confidence interval[CI]:0.57-2.00,P=0.835).The incidence of intra-amniotic infection was lower in the dinoprostone group than in the SBC group(1.9%[2/103]vs.7.8%[11/141],P30 kg/m^(2)(aOR:2.98,95%CI:1.10-8.02),and fetal weight>3500 g(aOR:2.49,95%CI:1.12-5.50).Conclusions:Term nulliparous women with borderline oligohydramnios have similar successful vaginal delivery rates after induction with dinoprostone or SBC,with their advantages and disadvantages.In women wit

关键词： Borderline oligohydramnios Induction of labor Single-balloon catheter Dinoprostone Nuchal cord

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煤层底板含水层区域注浆改造浆液扩散范围现场示踪试验

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煤炭学报 2024年第4期49卷 2045-2056页

作者：郭艳桂和荣洪荒陈永青孙晓宇胡荣杰郭祥东赵群戴亚男余浩李俊孙亮高川国家煤矿水害防治工程技术研究中心(宿州学院) 安徽宿州234000 安徽省皖北煤电集团有限责任公司安徽宿州234000 天地科技股份有限公司北京100000 中国科学技术大学地球与空间学院安徽合肥230000

近年来,为解放底板高承压灰岩水上煤炭资源,华北煤田普遍采用地面定向钻技术,对太原组薄层灰岩进行区域性注浆加固改造(习称“底板区域治理”),以全面封堵灰岩岩溶裂隙并阻断垂向导水通道。该技术中,与浆液扩散范围(半径)密切相关的“... 详细信息

近年来,为解放底板高承压灰岩水上煤炭资源,华北煤田普遍采用地面定向钻技术,对太原组薄层灰岩进行区域性注浆加固改造(习称“底板区域治理”),以全面封堵灰岩岩溶裂隙并阻断垂向导水通道。该技术中,与浆液扩散范围(半径)密切相关的“水平分支孔”孔间距设计问题,一直备受学界和业界的广泛关注。皖北矿区底板区域注浆工程量大,特别是深部资源开采,将有数十亿元的注浆工程,有必要查清浆液扩散范围真实数据。为此,以皖北矿区恒源煤矿为研究基地,依托Ⅱ63采区底板区域治理工程,设计并实施浆液扩散范围示踪试验,在中间的水平分支孔(Z8-7)投放荧光剂(示踪剂),在两侧的水平分支孔(Z8-6、Z8-8)以及交叉分支检测孔(Z8JC)取岩屑样鉴别荧光水泥,以获得浆液扩散范围,进而在浆液扩散影响因素分析基础上,构建恒源煤矿底板区域注浆治理浆液扩散范围计算公式。结果表明:①综合岩屑现场及室内鉴别结果分析,获得恒源煤矿Ⅱ63采区底板区域注浆浆液扩散范围为38.3~44.0 m,且水泥分布密集区在水平分支孔浆液扩散范围30 m以内,该区域内注浆效果最佳。②通过现场岩屑快速鉴别与室内岩屑精准鉴别,取得的浆液扩散范围基本一致,证明了荧光示踪浆液扩散范围的有效性。③通过对比分析,认为在计算参数、边界约束等符合实际注浆工况条件下,浆液扩散范围理论计算和数值模拟结果,与现场示踪试验实测结果较为接近。④利用示踪试验过程中的压水试验及注浆参数、钻遇构造及水文地质响应等数据,考虑重力、构造、地下水径流等因素影响,借助SPSS非线性拟合软件,得到恒源煤矿Ⅱ63采区底板区域注浆浆液扩散范围计算公式。⑤基于恒源煤矿受注层实际地质、水文地质条件,利用拟合的浆液扩散范围计算公式得出Ⅱ63采区Z8场地浆液扩散范围为37.8~42.9 m,与浆液扩散范围示踪试验实测结果相近,计算公式可在类似条件下推广应用。本次煤矿底板区域注浆浆液扩散范围现场示踪工程试验,不仅取得了浆液扩散范围的真实数据,而且阐明了浆液扩散与多种地质、水文地质因素之间的内在联系,揭示了超深、超长定向钻注浆浆液扩散机理,构建了浆液扩散范围计算公式,为类似条件下底板区域治理工程水平分支孔孔间距的合理设计提供了参考依据。

关键词：底板区域治理浆液扩散范围示踪试验浆液扩散计算公式皖北矿区恒源煤矿

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Recent advances of amorphous-phase-engineered metal-based catalysts for boosted electrocatalysis

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Journal of Materials Science & Technology 2022年第32期127卷 1-18页

作者： Jiakang Tian yongqing Shen Peizhi Liu Haixia Zhang Bingshe Xu Yanhui Song Jianguo liang Junjie Guo Key Laboratory of Interface Science and Engineering in Advanced Materials Ministry of EducationTaiyuan University of TechnologyTaiyuan 030024China Materials Institute of Atomic and Molecular Science Shaanxi University of Science and TechnologyXi’an 710021China College of Mechanical and Vehicle Engineering Taiyuan University of TechnologyTaiyuan 030024China

Amorphous metal-based catalysts(AMCs)have sparked intense research interests in the field of electrocatalysis elicited by their hallmark features such as unlimited volume and morphology,manipulated electronic structures,enriched defects,and unsaturated surface atom coordination.Nevertheless,the manipulation of the amorphous phase in metal-based catalysts is so far impractical,and thus their electrocatalytic mechanism yet remains ambiguous.In this review,the latest advances in AMCs are systematically reviewed,covering amorphous-phase engineering strategy,structure manipulation,and amorphization of various material categories for electrocatalysis.Specifically,a series of applications of AMCs in electrocatalysis for the oxygen reduction reaction(ORR),hydrogen evolution reaction(HER),and oxygen evolution reaction(OER)are summarized based on the classification criteria of substances.Finally,we put forward current challenges that have not yet been clarified in the field of AMCs,and propose possible solutions,particularly from the perspective of the evolution of electron microscopy.It is expected to promote the understanding of the amorphization-catalysis relationship and provide a guideline for designing high-performance electrocatalysts.

关键词： Amorphous metal-based catalysts Electrocatalysis Electron microscopy Interface engineering Surface engineering Defect engineering Strain engineering

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