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High-density SNP genetic linkage map construction and quantitative trait locus mapping for resistance to cucumber mosaic virus in tobacco(Nicotiana tabacum L.)

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The Crop Journal 2019年第4期7卷 539-547页

作者： lirui cheng Xiaocui Chen Caihong Jiang Bing Ma Min Ren Yazeng cheng Dan Liu Ruimei Geng Aiguo Yang Key Laboratory of Tobacco Genetic Improvement and Biotechnology Tobacco Research Institute Chinese Academy of Agricultural Sciences Qingdao 266100 Shandong China Key Laboratory of Zunyi Crop Gene Resource and Germplasm Innovation Zunyi Academy of Agricultural Sciences Zunyi 563006 Guizhou China

Genetic linkage maps are essential for studies of genetics, genomic structure, and genomic evolution, and for mapping quantitative trait loci (QTL). Identification of molecular markers and construction of genetic linkage maps in tobacco (Nicotiana tabacum L.), a classical model plant and important economic crop, have remained limited. In the present study we identified a large number of single nucleotide polymorphism (SNP) markers and constructed a high-density SNP genetic map for tobacco using restriction site-associated DNA sequencing. In 1216.30 Gb of clean sequence obtained using the Illumina HiSeq 2000 sequencing platform, 99,647,735 SNPs were identified that differed between 203 sequenced plant genomes and the tobacco reference genome. Finally, 13,273 SNP markers were mapped on 24 high-density tobacco genetic linkage groups. The entire linkage map spanned 3421.80 cM, with a mean distance of 0.26 cM between adjacent markers. Compared with genetic linkage maps published previously, this version represents a considerable improvement in the number and density of markers. Seven QTL for resistance to cucumber mosaic virus (CMV) in tobacco were mapped to groups 5 and 8. This high-density genetic map is a promising tool for elucidation of the genetic bases of QTL and for molecular breeding in tobacco.

关键词： Single nucleotide polymorphism Genetic linkage map Tobacco Cucumber mosaic virus Quantitative trait loci

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Comparative transcriptome analysis reveals differential gene expression in resistant and susceptible tobacco cultivars in response to infection by cucumber mosaic virus

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The Crop Journal 2019年第3期7卷 307-321页

作者： Dan Liu Yazeng cheng Min Gong Qiang Zhao Caihong Jiang lirui cheng Min Ren Yuanying Wang Aiguo Yang Key Laboratory for Tobacco Gene Resources Tobacco Research InstituteChinese Academy of Agricultural SciencesQingdao 266101 ShandongChina Maize Research Institute Sichuan Agricultural UniversityChengdu 611130SichuanChina

Cucumber mosaic virus(CMV) is one of the most severe viral diseases transmitted by aphids infecting Solanum crops in China, causing great losses of crop yields and income in rural communities.The tobacco cultivars NC82 and Taiyan 8 are closely related but differ in resistance to CMV.NC82 is susceptible to infection and Taiyan 8 is resistant, but the mechanisms underlying this difference in resistance are not clear.In this study, we conducted RNA sequencing to analyze changes in gene expression induced in the leaves of Taiyan 8 and NC82 upon systemic infection with CMV, compared with gene expression in the leaves of mock-inoculated plants.Leaves were sampled at one, three, eight, and 15 days after infection.In total, 3443 and 747 differentially expressed genes were identified in Taiyan 8 and NC82, respectively.Gene ontology and pathway enrichment analyses revealed that the different responses to CMV infection between cultivars were based on microtubulebased processes, pentose and glucuronate interconversions, plant–pathogen interaction,and hormone signal transduction pathways.Genes encoding pathogenesis-related proteins, disease-resistance proteins, lipoxygenase, cellulose synthase, an auxin response factor, and an ethylene receptor showed different expression patterns.The differences in gene expression following CMV infection likely contributed to the different resistance levels of these two tobacco cultivars.The comprehensive transcriptome dataset described here,which includes candidate response genes, will serve as a resource for further studies of the molecular mechanisms associated with tobacco defense responses against CMV.

关键词： Cucumber mosaic virus Tobacco Resistance Transcriptome Differential gene expression

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Identification of stably expressed QTL for resistance to black shank disease in tobacco(Nicotiana tabacum L.) line Beinhart 1000-1

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The Crop Journal 2018年第3期6卷 282-290页

作者： Yusheng Zhang Xuan Guo Xingxing Yan Min Ren Caihong Jiang Yazeng cheng Liuying Wen Dan Liu Yu Zhang Mingming Sun Quanfu Feng Aiguo Yang lirui cheng Key Laboratory of Tobacco Improvement and Biotechnology Tobacco Research InstituteChinese Academy of Agricultural Sciences College of Plant Science and Technology Qingdao Agricultural University

Cigar line Beinhart 1000-1 has effective durable resistance to black shank(BS) and is considered one of the most resistant sources in tobacco(Nicotiana tabacum L.). To investigate the inheritance and identification of stable quantitative trait loci(QTL) for BS response, F2,BC1 F2 individuals and BC1 F2:3 lines were produced from a cross between Beinhart 1000-1 and Xiaohuangjin 1025. Two major quantitative trait loci(M-QTL) named qBS7 and qBS17 were repeatedly detected under different conditions. QTL qBS7 was mapped to the region between PT30174 and PT60621 and explained 17.40%–25.60% of the phenotypic variance under different conditions. The other QTL qBS17 in interval PT61564–PT61538 of linkage group 17 was detected in a BC1 F2 population in the field and in BC1 F2:3 in both the field and at the seedling stage, explaining 6.90% to 11.60% of the phenotypic variance. The results improve our understanding of the inheritance of resistance to BS and provide information that can be used in marker-assisted breeding.

关键词： Phytophthora nicotianae Quantitative trait locus Plant disease resistance Simple sequence repeats

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腹腔镜手术机器人应用质量与安全评价标准体系研究

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生物医学工程学进展 2024年第1期45卷 27-33页

作者：程立瑞朱志刚严浩李树晗张晓峰路鹤晴上海理工大学健康科学与工程学院上海200093 同济大学附属妇产科医院设备科上海201204

腹腔镜手术机器人能提高操作精度,缩短手术用时,患者出血少,恢复速度快。近年来,国产创新手术机器人的研发取得了显著成果,但目前国内外缺乏相关评价标准,增加了临床应用的风险。为科学评价腹腔镜手术机器人的应用质量与安全,急需研究... 详细信息

腹腔镜手术机器人能提高操作精度,缩短手术用时,患者出血少,恢复速度快。近年来,国产创新手术机器人的研发取得了显著成果,但目前国内外缺乏相关评价标准,增加了临床应用的风险。为科学评价腹腔镜手术机器人的应用质量与安全,急需研究建立质量检测与评价标准。该研究从控制系统、图像质量、机械精度、电气安全4个维度优选评价指标。在控制系统方面选取软件功能检测规范指标;在图像质量方面选取图像质量检测规范指标;在机械精度方面选取机械臂检测规范指标;在电气安全方面选取设备外观检测规范和产品故障预防与维护控制规范两个指标。通过验证试验研究合理可行的检测与评价方法,为腹腔镜手术机器人的应用质量与安全评价提供依据,填补国内外腹腔镜手术机器人相关标准方面的空白。

关键词：手术机器人质量控制检测与评价卫生标准腔镜手术

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Interfacial Reaction of Ti6Al4V Lattice Structure-Reinforced VW92 Alloy Matrix Composites

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Acta Metallurgica Sinica(English Letters) 2024年第3期37卷 570-576页

作者： Haijun Wang Renju cheng Xianhua Chen Mingbo Yang Daiyi Deng lirui Liu Yongfeng Zhou Yanlong Ma Kaihong Zheng Fusheng Pan College of Materials Science and Engineering Chongqing University of TechnologyChongqing 400054China College of Materials Science and Engineering Chongqing UniversityChongqing 400044China Institute of New Materials Guangdong Academy of SciencesGuangzhou 510650China

A novel melting infiltration by ultrasonic vibration was investigated and applied to fabricate Ti6Al4V(TC4)lattice structure-reinforced Mg-10Gd-2Y-1Zn-xZr(refer to VW92 hereafter,x=0,0.5 wt%)alloy matrix composites.The edge-to-edge matching model indicates that the well-matching and possible orientation relationships(ORs)between theα-Mg andα-Ti,[10-10]_(α-Mg)//[11-23]_(α-Ti) in(0002)_(α-Mg)//(10-10)_(α-Ti) possesses the smallest misfit of 0.4%(f_(r)),and thus theα-Mg grains can nucleate on the TC4 lattice structure.Interfacial reaction occurred in the TC4/VW92+0.5 wt%Zr composites,and the reaction product was confirmed to be Al_(2)Zr_(3),AlZr_(2) andα-Ti(Zr)particles formed by continuous solution of Zr-Ti.Among the interfacial products,the AlZr_(2) phase is a brittle phase with high-volume fraction,which is not conducive to the load transfer.But generally speaking,theα-Ti(Zr)and theα-Mg tend to form a coherent interface,which is beneficial for improving the interfacial bonding strength of composites.

关键词： TC4 VW92 composites TC4 lattice structure Interfacial reaction Mismatch

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几何偏差对多螺栓复合材料接头螺栓载荷和应力分布的影响研究

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力学季刊 2024年第1期45卷 187-199页

作者：万朋李志敏郑丞杨礼睿王淼刘涛上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 上海飞机制造有限公司上海201324 上海交通大学重庆研究院重庆401135

本研究建立了考虑间隙的复合材料双搭接结构的半解析模型,描述了几何偏差对螺栓载荷和应力分布的影响.首先,从典型复合螺栓接头中提取螺栓/孔局部结构作为代表单元,建立考虑随机几何偏差与接触状态的螺栓/孔对的局部刚度模型.基于Reddy... 详细信息

本研究建立了考虑间隙的复合材料双搭接结构的半解析模型,描述了几何偏差对螺栓载荷和应力分布的影响.首先,从典型复合螺栓接头中提取螺栓/孔局部结构作为代表单元,建立考虑随机几何偏差与接触状态的螺栓/孔对的局部刚度模型.基于Reddy高阶剪切板理论,建立复合材料层合板有限元分析模型.将螺栓/孔对的局部刚度模型与层合板全局刚度模型相结合,形成了综合考虑螺栓/孔间隙和孔拉伸变形的多螺栓复合材料接头装配力学分析模型.随机螺栓/孔组合间隙分析结果表明,合理的螺栓间隙设置可以得到更均匀的钉载分布,为多螺栓接头的排孔设计提供理论指导.

关键词：复合材料多螺栓连接几何间隙局部/全局刚度螺栓荷载分布板应力

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烟草叶宽性状主效QTL定位及育种评价

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中国烟草科学 2023年第1期44卷 1-7页

作者：赵会纳雷波程立锐余婧蒋彩虹刘旦杨爱国王兵余世洲贵州省烟草科学研究院烟草行业分子遗传重点实验室贵阳550081 中国农业科学院烟草研究所烟草行业烟草基因资源利用重点实验室青岛266101

为研究烟草叶宽性状调控的遗传规律,定位其主效QTL位点,利用烟草SNP芯片对构建的重组自交系(Recombinant Inbred Lines, RILs)群体(小黄金1025×Beinhart1000-1)进行基因分型,并使用IciMapping 4.2软件的ICIM-ADD方法在全基因组范围内... 详细信息

为研究烟草叶宽性状调控的遗传规律,定位其主效QTL位点,利用烟草SNP芯片对构建的重组自交系(Recombinant Inbred Lines, RILs)群体(小黄金1025×Beinhart1000-1)进行基因分型,并使用IciMapping 4.2软件的ICIM-ADD方法在全基因组范围内定位到6个与叶宽性状相关的QTL,分别位于2、4、9、13、17和20号连锁群上,可以解释2.9%~36.8%的表型遗传变异;其中qMLW20-1可解释36.8%的表型变异,为主效基因。以K326为轮回亲本、Samsun为主效基因qMLW20-1供体亲本构建染色体片段代换系评估烟草叶宽主效QTL的遗传效应,结果表明,导入qMLW20-1主效基因能显著提高烟叶叶宽,其中G3材料显著提高了烟叶钾含量,感官质量等其他重要性状与对照无显著性差异,未携带不良性状基因,具有较好的育种利用价值。研究结果为克隆叶宽性状主效基因和进行分子改良奠定了基础。

关键词：叶宽重组自交系染色体片段代换系 QTL 育种评价

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烟草骨干亲本马铃薯Y病毒病抗性鉴定及抗性来源分析

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分子植物育种 2022年第12期20卷 3988-3997页

作者：杨晓宁龚敏张新要王东蒋彩虹程立锐刘旦杨爱国中国农业科学院烟草研究所青岛266101 四川农业大学玉米研究所成都610000 湖南中烟工业有限责任公司长沙410007

马铃薯Y病毒病(potato virus Y,PVY)是影响烟草产量和质量的主要病毒病害,选育抗病品种是解决病毒病害经济有效、环境友好的方法,而丰富抗病亲本的遗传多样性在品种选育中具有非常重要的作用。为深入认识PVY抗性种质的抗性来源,选取30... 详细信息

马铃薯Y病毒病(potato virus Y,PVY)是影响烟草产量和质量的主要病毒病害,选育抗病品种是解决病毒病害经济有效、环境友好的方法,而丰富抗病亲本的遗传多样性在品种选育中具有非常重要的作用。为深入认识PVY抗性种质的抗性来源,选取30份烟草(Nicotiana tabacum)骨干亲本进行人工接种鉴定其PVY抗性,筛选出11份抗PVY烟草种质。为进一步探究材料的抗性来源,基于感病基因eIF4E1开发了PVY1分子标记,并利用VAM和K326构建的F2遗传群体对该标记进行了验证。用此标记对骨干亲本进行检测,结果发现Y48等6份抗病种质中无法扩增出条带,而CV58等5份抗病种质中可以扩增出大小为348 bp的条带,进一步分析发现CV58中eIF4E1基因并未发生突变。以上结果表明Y48等对PVY的抗性来源于eIF4E1基因的缺失,而CV58等具有新的抗性位点,其对PVY的抗性并非来源于eIF4E1基因的缺失或突变。本研究获得了两种不同抗性来源的抗PVY烟草种质资源,为烟草PVY抗性品种的选育提供借鉴。

关键词：烟草(Nicotiana tabacum) PVY病毒抗性鉴定抗性来源分子标记

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基于仿真实验对SINS/GPS制导炸弹干扰效能评估的方法

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弹箭与制导学报 2015年第4期35卷 51-54,59页

作者：程力睿张顺健胡振彪电子工程学院合肥230037

针对传统静态解析方法评估GPS干扰效能局部片面,难以直观反映GPS干扰规律的问题,提出以一种基于仿真实验评估GPS干扰效能的动态方法。根据制导炸弹运动、引导原理和GPS干扰原理,建立相应数学模型,并使用Simulink软件模拟SINS/GPS制导炸... 详细信息

针对传统静态解析方法评估GPS干扰效能局部片面,难以直观反映GPS干扰规律的问题,提出以一种基于仿真实验评估GPS干扰效能的动态方法。根据制导炸弹运动、引导原理和GPS干扰原理,建立相应数学模型,并使用Simulink软件模拟SINS/GPS制导炸弹受到GPS干扰后的弹道轨迹,以炸弹落点偏差为效能指标评估GPS干扰效能。最终通过仿真实验数据分析,得出GPS干扰源在不同部署方式下的干扰效能优劣结论。

关键词： SINS/GPS制导炸弹 GPS干扰仿真实验效能评估

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烟草株高和叶数性状QTL定位及候选基因预测

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中国烟草科学 2022年第2期43卷 1-6页

作者：姜自鹏赵会纳苑广迪蒋彩虹刘旦余世洲雷波程立锐杨爱国付宪奎中国农业科学院烟草研究所青岛266100 贵州省烟草科学研究院贵阳550081

为明确烟草株高和叶数性状的遗传规律,发掘控制相关性状的主效位点,以台烟8号(TT8)为母本(P1),NC82为父本(P2),配置杂交组合,以TT8为轮回亲本回交,构建了包含200个单株的BC1F1群体。在此基础上,分别在四川、山东两个环境点种植群体材料... 详细信息

为明确烟草株高和叶数性状的遗传规律,发掘控制相关性状的主效位点,以台烟8号(TT8)为母本(P1),NC82为父本(P2),配置杂交组合,以TT8为轮回亲本回交,构建了包含200个单株的BC1F1群体。在此基础上,分别在四川、山东两个环境点种植群体材料,获得株高和叶数表型,进而利用高密度遗传图谱对株高和叶数性状进行QTL定位分析。结果表明,在两个环境条件下共定位到4个与株高和叶数相关的主效QTL,每个QTL均可以解释相应性状10%~20%的表型变异。两个环境点定位到2个叶数性状QTL,均位于23号连锁群上,非等位;定位到3个株高性状主效QTL,四川点1个位于23号连锁群上,山东点2个分别位于21号和23号连锁群上,其中山东点23号连锁群上的主效位点与控制叶数的主效QTL遗传位置一致。相关结果为进一步克隆控制株高和叶数性状的主效基因及烟草重要农艺性状分子改良奠定了基础。

关键词：株高叶数遗传图谱 QTL定位候选基因预测

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