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Lignocellulosic fraction-induced niche differentiation within dissimilatory iron reducing bacterial groups in a paddy soil

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Soil Ecology Letters 2024年第1期6卷 77-88页

作者： yunbin Jiang Wenting Hu Kailou Liu Shangshu Huang Fengwu Zhou Cheng han Huan Deng Wenhui Zhong Jiangsu Provincial Key Laboratory of Materials Cycling and Pollution Control School of GeographyNanjing Normal UniversityNanjing 210023China Jiangsu Centerfor Collaborative Innovation in Geographical Information Resource Development and Application Nanjing 210023China National Engineering and Technology Research Center for Red Soil Improvement Jiangxi Institute of Red Soil and Germplasm ResourcesNanchang 331717China Schoolof Environment Nanjing Normal UniversityNanjing 210023China

Responses of soil DIRB to lignocellulosic fractions during a 6-week microcosm incubation were investigated.Anaeromyxobacter,Bacillus,and Clostridium maintained their domi-nance throughout the incubation.Distinct DIRB groups proliferated under specific lignocellulosic fraction amendments.Limits of insufficient ferric iron on the proliferation varied by DIRB group.Dissimilatory iron reducing bacteria(DIRB)are phylogenetically and physi-ologically diverse in paddy soils,where iron reduction closely couples with the oxidation of rice straw-derived carbon in the straw returning scenarios.However,few studies have addressed the niche differentiation within DIRB groups during the degradation of lignocellulosic fractions of rice straw.This study conducted a 6-week microcosm incubation experiment to reveal the distinct responses of DIRB groups under specific lignocellulosic fraction amendments with and without ferrihydrite(Fh)addition in a flooded paddy Ultisol.Results showed that the total absolute abundance of the 19 detected DIRB groups did not vary significantly during the incubation.Anaeromyxobacter,Bacillus,and Clostridium were the dominant DIRB groups for all lignocellulosic treatments whereas Thermincola was dominant but only under xylan amendment with Fh addition.DIRB-nodes in the co-occurrence networks of bacterial community mainly belonged to Anaeromyxobacter and Bacillus.Clostridium and Thermincola,Alkaliphilus and Anaeromyxobacter,and Alicyclobacillus,Desulfobulbus,and Desulfosporosinus were specifically proliferated under xylan,cellulose,and lignin amendments,respectively.Whether the proliferation was limited by insufficient ferric iron varied by bacterial group.These findings suggested the lignocellulosic fraction-induced niche differentiation within DIRB groups,which advanced our understanding of the ecology of DIRB in paddy soils under straw returning.

关键词： cellulose hemicellulose lignin bacterial community diversity co-occurrence networks

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β-catenin activation in hair follicle dermal stem cells in duces ectopic hair outgrowth and skin fibrosis

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Journal of Molecular Cell Biology 2019年第1期11卷 26-38页

作者： Yixin Tao Qingchun Yang Lei Wang Jie Zhang Xuming Zhu Qianqian Sun yunbin han Qian Luo Yushu Wang Xizhi Guo Ji Wu Baojie Li Xiao Yang Lin He Gang Ma Bio-X-Renji Hospital Research Center Renji HospitalSchool of MedicineShanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China Key Laboratory for the Genetics of Developmental and Neuropsychiatric Disorders(Ministry of Education) Bio-X InstitutesShanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China School of Life Science and Biotechnology Shanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China State Key Laboratory of Proteomics Genetic Laboratory of Development and DiseasesInstitute of BiotechnologyBeijing 100071China

Hair follicle dermal sheath(DS)harbors hair follicle dermal stem cells(hfDSCs),which can be recruited to replenish DS and dermal papilla(DP).Cultured DS cells can differentiate into various cell lineages in vitro.However,it is unclear how its plasticity is modulated in vivo.Wnt/β-catenin signaling plays an important role in maintaining stem cells of various lineages and is required for HF development and regeneration.Here we report that activation ofβ-catenin in DS generates ectopic HF outgrowth(EF)by reprogramming HF epidermal cells and DS cells themselves,and endows DS cells with hair inducing ability.Epidermal homeostasis of pre-existing HFs is disrupted.Additionally,cell-autonomous progressive skin fibrosis is prominent in dermis,where the excessive fibroblasts largely originate from DS.Gene expression analysis of purified DS cells with activatedβ-catenin revealed significantly increased expression of Bmp,Fgf,and Notch ligands and administration of Bmp,Fgf,or Notch signaling inhibitor attenuates EF formation.In summary,our findings advance the current knowledge of high plasticity of DS cells and provide an insight into understanding how Wnt/β-catenin signaling controls DS cell behaviors.

关键词： Wnt/β-catenin fibrosis hair follicle skin cell differentiation

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土壤源Penicillium ludwigii X-16的筛选鉴定及其有机-无机氮源利用特征

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应用与环境生物学报 2024年第2期30卷 301-308页

作者：刘欣刘冉苏怡睿姜允斌邓欢张银萍韩成钟文辉南京师范大学地理科学学院南京210023 江苏省物质循环与污染控制重点实验室南京210023 南京师范大学环境学院南京210023 南京师范大学分析测试中心南京210023

将除作物吸收氮外的化学氮肥尽可能固持在土壤中,有助于提升化学氮肥利用率、减少化学氮肥施用量及降低环境氮素污染.以无机氮作为唯一氮源进行富集培养,从酸性旱地红壤中分离筛选出一株无机氮固持真菌菌株X-16,经菌株形态观测及真菌IT... 详细信息

将除作物吸收氮外的化学氮肥尽可能固持在土壤中,有助于提升化学氮肥利用率、减少化学氮肥施用量及降低环境氮素污染.以无机氮作为唯一氮源进行富集培养,从酸性旱地红壤中分离筛选出一株无机氮固持真菌菌株X-16,经菌株形态观测及真菌ITS基因同源性分析,鉴定为路德维希青霉菌(Penicillium ludwigii).进一步监测菌株在不同有机或无机氮源液体培养基中的生长状况,发现菌株X-16能利用无机氮源、氨基酸氮源和复杂有机氮源(玉米醇溶蛋白)进行生长,尤其偏爱利用复杂有机氮源.X-16在玉米醇溶蛋白氮源处理下产生了最大的微生物生物量(1.93±0.50 g/L)、最高的无机氮固持速率(0.57±0.10 mg L^(-1)h^(-1))和有机氮矿化速率(0.57±0.13 mg L^(-1)h^(-1)).相比于不接种处理,接种菌株X-16显著提升土壤化学氮肥固持速率,提升量为0.78±0.06 mg kg^(-1)d^(-1),提升幅度达492%.本研究从酸性旱地红壤中筛选出优势无机氮固持真菌菌株,该菌株能有效提升土壤无机氮固持能力,而且能将复杂有机氮源矿化后再利用,可为化肥源无机氮素固持研究及土壤源有机氮素释放研究提供理论依据和菌种资源.(图6参58)

关键词：青霉菌属氮源化学氮肥无机氮固持有机氮矿化

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极早产儿支气管肺发育不良相关肺动脉高压临床预测模型的建立和效能检验

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中华儿科杂志 2024年第2期62卷 129-137页

作者：曹婧可范浩钦肖云彬王丹刘长根彭小明高喜荣唐尚鸿韩涛梅亚波梁华玉王淑梅王凤李秋平解放军总医院第七医学中心(南方医科大学第二临床医学院)儿科医学部新生儿科北京100700 湖南省儿童医院心血管内科长沙410007 湖南省儿童医院新生儿科长沙410007

目的构建极早产儿支气管肺发育不良(BPD)相关肺动脉高压(PH)风险预测模型。方法采用回顾性队列研究,收集2015年10月1日至2021年12月31日解放军总医院第七医学中心收治的626例出生胎龄0.05,验证集预测模型AUC为0.88,Hosmer-Lemeshow拟合... 详细信息

目的构建极早产儿支气管肺发育不良(BPD)相关肺动脉高压(PH)风险预测模型。方法采用回顾性队列研究,收集2015年10月1日至2021年12月31日解放军总医院第七医学中心收治的626例出生胎龄0.05,验证集预测模型AUC为0.88,Hosmer-Lemeshow拟合优度检验P>0.05。结论建立了灵敏度、特异度较高的极早产儿BPD相关PH风险预测模型,有助于临床早期识别BPD相关PH高风险患儿以改善防治效果。

关键词：支气管肺发育不良高血压,肺性早产危险因素列线图

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摆位误差对乳腺癌术后放疗患者心脏剂量影响

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中国医疗设备 2024年第7期39卷 49-53,68页

作者：周海英郭冉杨慧鹏赵聪苗亚丽王晗高运宾孙宗文济宁医学院临床医学院山东济宁272000 济宁市第一人民医院肿瘤科山东济宁272000

目的研究模拟摆位误差对左侧乳腺癌患者术后放疗心脏受照剂量的影响。方法选取17例左侧乳腺癌根治术后进行调强放疗的患者为研究对象。在计划系统中,模拟靶区中心相对于计划射野中心的偏移,包括向颅(S)、尾(I)、左(L)、右(R)、前(A)和后... 详细信息

目的研究模拟摆位误差对左侧乳腺癌患者术后放疗心脏受照剂量的影响。方法选取17例左侧乳腺癌根治术后进行调强放疗的患者为研究对象。在计划系统中,模拟靶区中心相对于计划射野中心的偏移,包括向颅(S)、尾(I)、左(L)、右(R)、前(A)和后(P)各移动5 mm,并评估心脏受照剂量,分析不同方向的摆位误差对心脏剂量的影响。结果原始计划心脏平均剂量(Dmean)为5.72 Gy。射野中心向6个不同方向移动5 mm后,L、A、S方向心脏受照剂量减少,R、P、I方向心脏受照剂量增加,P方向心脏Dmean增加(1.46±0.24)Gy,R方向心脏Dmean增加(1.14±0.17)Gy,I方向心脏Dmean增加(0.43±0.25)Gy。结论左侧乳腺癌改良根治术后放疗,向R、P、I方向的摆位误差可增加心脏受照剂量,向L、A、S方向的摆位误差可减少心脏受照剂量。

关键词：乳腺癌改良根治术放射治疗摆位误差心脏剂量

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Selenium-containing core-expanded naphthalene diimides for high performance n-type organic semiconductors

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Science China Chemistry 2020年第9期63卷 1182-1190页

作者： Wenjie han Zhongli Wang yunbin Hu Xiaodi Yang Congwu Ge Xike Gao Key Laboratory of Synthetic and Self-Assembly Chemistry for Organic Functional Molecules Centre for Excellence in Molecular SynthesisShanghai Institute of Organic ChemistryUniversity of Chinese Academy of SciencesChinese Academy of SciencesShanghai 200032China Experiment Center for Science and Technology Shanghai University of Traditional Chinese MedicineShanghai 201203China

The incorporation of heavy atoms into molecular backbone is an extremely straightforward strategy for fine-tuning the optoelectronic properties of organic semiconductors.However,it is rarely studied in n-type small molecules.Herein,by selenium substitution of NDI3 HU-DTYM2,two Se-decorated core-expanded naphthalene diimides(NDI)derivatives DTYM-NDI3 HUDSYM(1)and NDI3 HU-DSYM2(2)were synthesized.In comparison with the reference S-containing compound NDI3 HUDTYM2,the highest occupied molecular orbital(HOMO)and lowest unoccupied molecular orbital(LUMO)energy levels of 1 and 2 were fine-tuned with?HOMO of about 0.2 e V,?LUMO of 0.1 e V and the narrowed HOMO-LUMO gaps.More surprisingly,the as-spun organic thin film transistors(OTFTs)based on 1 and 2 both showedμe,satvalues as high as1.0 cm2 V-1 s-1,which are 2-fold higher than that of NDI3 HU-DTYM2 with the same device structure and measurement conditions.In addition,the single crystal OFET devices based on Se-containing compound NDI2 BO-DSYM2 showed a highμe,satvalue of 1.30 cm2 V-1 s-1.The molecular packing of NDI2 BO-DSYM2 in single crystals(two-dimensional supramolecular structure formed by intermolecular Se···Se interactions)is quite different from that of a S-containing compound NDI-DTYM2(one dimensional supramolecular structure formed by intermolecularπ-πstacking).Therefore,the Se substitution can cause dramatic change about molecular stacking model,giving rise to high n-type OTFT performance.Our results demonstrated an effective strategy of the heavy atom effect for designing novel organic semiconductors.

关键词： organic semiconductors selenium naphthalene diimides organic thin film transistors charge mobility

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Indication of Soil Microbial Activity by Electrical Signals of Microbial Fuel Cells with Re-Vegetated Red Soils

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Pedosphere 2018年第2期28卷 269-276页

作者： JIANG yunbin DENG Huan QIN Hongyi han Cheng ZHONG Wenhui Jiangsu Provincial Key Laboratory of Materials Cycling and Pollution Control School of Geography Science Nanjing Normal University Nanjing 210023 (China) Jiangsu Center for Collaborative Innovation in Geographical Information Resource Development and Application Nanjing 210023(China)

Electrical signals generated by microbial fuel cells(MFCs)may potentially indicate overall soil microbial activity.This study aimed to validate whether a significant correlation existed between soil microbial activity and electrical signals in different soils.Re-vegetated red soils with four vegetation types and unplanted eroded red soil were collected and packed into MFCs.The voltage of the MFCs was recorded during operation.Electrical signals including start-up time(ST),peak voltage,and coulomb quantity were extracted from the voltage curves.Soil dehydrogenase activity(DHA) was determined as a reference method to verify the reliability of the electrical signals.After MFC operation,the anodic bacterial community was analyzed by Illumina sequencing based on the 16S rRNA gene.The results indicated that ST was significantly correlated with DHA,along with soil organic carbon content.The linear regression model described the optimal relationships for ST and DHA.Clostridium and Acinetobacter constituted the dominant genera on the anode of the MFCs.The results demonstrated that ST may indicate soil microbial activity in re-vegetated red soils.

关键词： anodic bacterial community coulomb quantity dehydrogenase activity Illumina sequencing start-up time

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基于混合式教学的“生物地理学”课程思政设计与实践

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南京师大学报:自然科学版 2023年第S1期46卷 59-62页

作者：韩成胡竹君邓永翠姜允斌南京师范大学地理科学学院江苏南京210023 南京师范大学江苏省物质循环与污染控制重点实验室江苏南京210023

“生物地理学”是研究地表生物群落的分布规律及形成原因的学科,课程理论与实践并重,应用混合式教学模式可有效激发学生学习兴趣并提升学习效果.生物地理学关注人与自然、生物与环境、生物与生物间的互作关系,兼具地理学、生物学、生态... 详细信息

“生物地理学”是研究地表生物群落的分布规律及形成原因的学科,课程理论与实践并重,应用混合式教学模式可有效激发学生学习兴趣并提升学习效果.生物地理学关注人与自然、生物与环境、生物与生物间的互作关系,兼具地理学、生物学、生态学等属性,在其教学过程中贯穿思政教育,有助于落实立德树人根本任务.然而,当前高校混合式教学中生物地理学专业课程内容与思政结合较弱,其思政教学案例及融入模式也有所欠缺,亟待设计并挖掘合适的思政教育资源.本文基于生物地理学线上与线下、理论与实践的混合式教学模式,挖掘出生物地理学属性的思政元素及典型教学案例,并将其融入到课程主题式讨论和对话式教学中,构建科学素养、家国情怀、辩证思维、人地协调观等思政目标,实现专业知识传授与思想价值引领有机结合.

关键词：课程思政混合式教学理论与实践思想价值引领

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酸性旱地红壤无机氮同化菌株筛选及其全基因组分析

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微生物学报 2023年第8期63卷 3157-3172页

作者：刘冉姜允斌邓欢张银萍韩成钟文辉南京师范大学地理科学学院江苏南京210023 江苏省物质循环与污染控制重点实验室江苏南京210023 南京师范大学环境学院江苏南京210023 南京师范大学分析测试中心江苏南京210023

微生物执行的无机氮同化作用可固定施入土壤后未被作物直接吸收的化学氮肥,有效减少化学氮肥损失、降低环境氮素污染风险。土壤无机氮同化作用不是由大量冗余微生物共同执行的,而是由一小部分功能微生物优先执行。【目的】对酸性旱地红... 详细信息

微生物执行的无机氮同化作用可固定施入土壤后未被作物直接吸收的化学氮肥,有效减少化学氮肥损失、降低环境氮素污染风险。土壤无机氮同化作用不是由大量冗余微生物共同执行的,而是由一小部分功能微生物优先执行。【目的】对酸性旱地红壤中的优势无机氮同化细菌进行富集、菌株分离鉴定及全基因组测序,并明确菌株在土壤中的氮同化能力,为酸性土壤化学氮肥应用及其转化过程研究提供菌株资源和理论依据。【方法】在酸性旱地红壤中添加KNO3或(NH4)2SO4作为无机氮源,以葡萄糖作为碳源,在好氧条件下进行富集预培养,采用稀释分离法筛选出优势无机氮同化细菌菌株;将菌株回接至土壤中从而验证其无机氮同化能力,并通过全基因组测序分析菌株的氮素代谢途径及相关功能基因。【结果】酸性旱地红壤经富集预培养一周后,优势无机氮同化微生物的16S rRNA基因相对丰度从0.20%–0.94%增长至20.2%–30.2%;分离筛选后得到的3株优势无机氮同化细菌菌株,鉴定为伯克霍尔德氏菌(Burkholderia sp.)M6-3、索状芽孢杆菌(Bacillus funiculus)M2-4和节杆菌(Arthrobacter sp.)M7-15。灭菌土壤中菌株M6-3、M2-4和M7-15的无机氮同化速率分别为(1.28±0.61)、(0.17±0.07)和(0.16±0.02)mg/(kg·d)。氮素代谢通路分析显示,菌株M6-3具备更高效的氮同化代谢通路,其氮同化相关功能基因数量显著高于其他2株细菌。氮素代谢通路与功能活性结果均显示菌株Burkholderia sp.M6-3在酸性旱地红壤无机氮同化过程中占据优势。【结论】本研究证实在酸性旱地红壤无机氮同化过程中低丰度微生物类群发挥重要功能,并从菌株基因组水平上揭示了其无机氮同化代谢过程。上述结果可为酸性旱地红壤农业利用过程中化学氮肥应用及其转化过程研究提供菌株资源和理论依据。

关键词：土壤氮素同化化学氮肥酸性旱地红壤全基因组测序伯克霍尔德氏菌属

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基于功率分配策略的风光互补复合制氢系统与容量优化

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油气储运 2023年第8期42卷 910-921,943页

作者：白章韩运滨王智李琦徐辉韩云逸王硕硕中国石油大学(华东)新能源学院中国石化石油工程设计有限公司

风光发电制氢可以将波动可再生能源转化为高品质的氢能,但风光的不稳定性也带来电解槽频繁启停和资源利用率低的问题。基于风光互补发电特征分析,结合碱性电解水制氢(Alkaline Electrolyzer,AEL)与质子交换膜电解水制氢(Proton Exchage ... 详细信息

风光发电制氢可以将波动可再生能源转化为高品质的氢能,但风光的不稳定性也带来电解槽频繁启停和资源利用率低的问题。基于风光互补发电特征分析,结合碱性电解水制氢(Alkaline Electrolyzer,AEL)与质子交换膜电解水制氢(Proton Exchage Membrane Electrolyzer,PEMEL)的运行特性,提出了风光互补复合制氢系统的功率分配协同运行策略与容量优化方法,实现对风光发电能源的灵活消纳。结合案例分析结果表明:风光互补发电方式降低了资源波动性对电解槽的影响,AEL与PEMEL的平均负载率较单一风电场景分别提高91.08%、39.90%;同时,通过采用功率分配策略,复合制氢系统的制氢量提升了6.1%,并有效减少了PEMEL电解槽的启停次数。相较单一的AEL与单一的PEMEL制氢系统,容量优化后的复合制氢系统制氢量提升7.4%,单位制氢成本达到35.3元/kg。研究成果可为实现风光制氢系统的高效与协同运行提供参考。(图10,表3,参27)

关键词：风光发电电解水制氢协同运行功率分配策略容量优化

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