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Comments on special issue on “Wheat Genetics and Breeding”

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Frontiers of Agricultural Science and Engineering 2019年第3期6卷 309-309页

作者： zhonghu HE Xu liu Institute of Crop Sciences Chinese Academy of Agricultural SciencesBeijing10081China CIMMYT China Office Chinese Academy of Agricultural SciencesBeijing10081China

Global wheat production is facing great challenges such as much higher frequency of extreme weather events,increasing occurrence of various pests and diseases, shortage of water and other resources and growing demand for more nutritional products, as indicated by the guest editors of this special *** is expected that development and integration of new technology into established breeding schemes.

关键词： Comments on special issue on Wheat Genetics and Breeding

融合机场属性和机场网络的机场群同质化级联分析

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北京交通大学学报 2020年第2期44卷 105-111页

作者：冯霞蔡蕤刘才华李忠虎中国民航大学民航信息技术科研基地天津300300 中国民航大学计算机科学与技术学院天津300300 民航旅客服务智能化应用技术重点实验室北京101318

机场群同质化研究可以为机场群航线布局及协同运行提供重要决策依据.针对现有机场群同质化研究存在指标、分析层面单一,网络布局欠缺等问题,综合考虑机场保障能力、业务水平及通航情况,提出了机场群同质化分析多层多维指标,建模分析机... 详细信息

机场群同质化研究可以为机场群航线布局及协同运行提供重要决策依据.针对现有机场群同质化研究存在指标、分析层面单一,网络布局欠缺等问题,综合考虑机场保障能力、业务水平及通航情况,提出了机场群同质化分析多层多维指标,建模分析机场群同质化程度.结合指标特点,分别提出基于机场属性分析的同质化计算方法和基于机场网络表示学习的同质化计算方法.在此基础上,融合机场属性和机场网络,提出了同质化级联分析方法.在京津冀机场群相关数据集上的实验结果表明:所提同质化分析指标和级联分析方法合理有效,能表征机场群的同质化程度.

关键词：航空运输机场群同质化同质化级联分析网络表示学习机场属性机场网络

Wheat genomic study for genetic improvement of traits in China

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Science China(Life Sciences) 2022年第9期65卷 1718-1775页

作者： Jun Xiao Bao liu Yingyin Yao Zifeng Guo Haiyan Jia Lingrang Kong Aimin Zhang Wujun Ma Zhongfu Ni Shengbao Xu Fei Lu Yuannian Jiao Wuyun Yang Xuelei Lin Silong Sun Zefu Lu Lifeng Gao Guangyao Zhao Shuanghe Cao Qian Chen Kunpu Zhang Mengcheng Wang Meng Wang Zhaorong Hu Weilong Guo Guoqiang Li Xin Ma Junming Li Fangpu Han Xiangdong Fu Zhengqiang Ma Daowen Wang Xueyong Zhang Hong-Qing Ling Guangmin Xia Yiping Tong Zhiyong liu zhonghu He Jizeng Jia Kang Chong Key Laboratory of Plant Molecular Physiology Institute of BotanyChinese Academy of SciencesBeijing 100093China Institute of Crop Sciences Chinese Academy of Agricultural SciencesBeijing 100081China The State Key Laboratory of Plant Cell and Chromosome Engineering Institute of Genetics and Developmental BiologyChinese Academy of SciencesBeijing 100101China State Key Laboratory for Agrobiotechnology and Key Laboratory of Crop Heterosis and Utilization(MOE)and Beijing Key Laboratory of Crop Genetic Improvement China Agricultural UniversityBeijing 100193China The Key Laboratory of Plant Development and Environment Adaptation Biology Ministry of EducationSchool of Life ScienceShandong UniversityQingdao 266237China State Key Laboratory of Crop Biology College of AgronomyShandong Agricultural UniversityTai’an 271018China Crop Genomics and Bioinformatics Center and National Key Laboratory of Crop Genetics and Germplasm Enhancement Nanjing Agricultural UniversityNanjing210095China Key Laboratory of Molecular Epigenetics Northeast Normal UniversityChangchun 130024China College of Agronomy State Key Laboratory of Wheat and Maize Crop Scienceand Center for Crop Genome EngineeringHenan Agricultural UniversityZhengzhou 450002China State Key Laboratory of Crop Stress Biology for Arid Areas College of AgronomyNorthwest A&F UniversityYangling 712100China College of Agronomy Qingdao Agricultural UniversityQingdao 266109China Ministry of Education Key Laboratory of Molecular and Cellular Biology Hebei Collaboration Innovation Center for Cell SignalingHebei Key Laboratory of Molecular and Cellular BiologyCollege of Life SciencesHebei Normal UniversityShijiazhuang 050024China Institute of Crop Research Sichuan Academy of Agricultural SciencesChengdu 610066China State Key Laboratory of Systematic and Evolutionary Botany Institute of BotanyChinese Academy of SciencesBeijing 100093China State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture Institute of Soil ScienceChinese Academy of Sciences

Bread wheat(Triticum aestivum L.)is a major crop that feeds 40%of the world’s *** the past several decades,advances in genomics have led to tremendous achievements in understanding the origin and domestication of wheat,and the genetic basis of agronomically important traits,which promote the breeding of elite *** this review,we focus on progress that has been made in genomic research and genetic improvement of traits such as grain yield,end-use traits,flowering regulation,nutrient use efficiency,and biotic and abiotic stress responses,and various breeding strategies that contributed mainly by Chinese *** genomic research in wheat is entering a new era with the availability of multiple reference wheat genome assemblies and the development of cutting-edge technologies such as precise genome editing tools,highthroughput phenotyping platforms,sequencing-based cloning strategies,high-efficiency genetic transformation systems,and speed-breeding *** insights will further extend our understanding of the molecular mechanisms and regulatory networks underlying agronomic traits and facilitate the breeding process,ultimately contributing to more sustainable agriculture in China and throughout the world.

关键词： wheat genomics genetic improvement China

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基于异戊烯基焦磷酸异构酶的改造及表达优化提高异戊二烯产量

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食品与发酵工业 2023年第21期49卷 1-8页

作者：孙瓅刘春立刘秀霞李业杨艳坤白仲虎江南大学粮食发酵工艺与技术国家工程实验室江苏无锡214122 江南大学工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学生物工程学院江苏无锡214122

异戊二烯是最简单的萜烯类化合物,是橡胶、食品、医药和化妆品工业的重要原料。在微生物中构建甲羟戊酸(mevalonate,MVA)代谢途径是目前生产异戊二烯及其衍生萜烯的有效途径,但关键酶的活性和表达水平会限制异戊二烯的合成。针对关键酶... 详细信息

异戊二烯是最简单的萜烯类化合物,是橡胶、食品、医药和化妆品工业的重要原料。在微生物中构建甲羟戊酸(mevalonate,MVA)代谢途径是目前生产异戊二烯及其衍生萜烯的有效途径,但关键酶的活性和表达水平会限制异戊二烯的合成。针对关键酶-异戊烯基焦磷酸异构酶(isopentenyl diphosphate isomerase,IDI)的活性低等问题,该研究从酶工程、启动子工程和核糖体结合位点(ribosome binding site,RBS)工程3个方面对IDI的表达进行了优化。首先在大肠杆菌中建立了异戊二烯生产体系,挑选肺炎链球菌来源的IDI进行蛋白质建模和结构分析,计算得到了活性热点Met146并对其进行点突变。经过改造得到1株突变体Met146His,其将异戊二烯的产量提升至820.46 mg/L。接着针对该突变株进行启动子优化和RBS优化,最终得到的优化菌株将异戊二烯的产量提升至862.79 mg/L,是出发菌株的2.58倍。结果证明,对于IDI进行酶分子改造和表达优化以提高酶活性并调控表达水平,是提高异戊二烯产量的有效策略。IDI的优化也可以应用于异戊二烯的下游产物,如倍半萜和二萜等的生物合成。

关键词：异戊烯基焦磷酸异构酶理性设计启动子优化核糖体结合位点优化异戊二烯

基于数字图像处理的含缺陷混凝土破裂过程研究

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应用力学学报 2020年第1期37卷 448-454,I0031页

作者：席仕军左宇军孙文吉斌邬忠虎刘镐贵州大学矿业学院贵阳550025 贵州大学土木工程学院贵阳550025

混凝土破坏规律受其缺陷的影响,为了从细观尺度研究含缺陷混凝土破坏规律,基于数字图像处理技术表征混凝土骨料形状、大小及空间分布,运用RFPA2D-DIP软件构建混凝土真实细观模型并进行单轴压缩试验,研究了含不同缺陷混凝土的破坏规律。... 详细信息

混凝土破坏规律受其缺陷的影响,为了从细观尺度研究含缺陷混凝土破坏规律,基于数字图像处理技术表征混凝土骨料形状、大小及空间分布,运用RFPA2D-DIP软件构建混凝土真实细观模型并进行单轴压缩试验,研究了含不同缺陷混凝土的破坏规律。试验结果表明:相比完整试件,含缺陷试件强度更低,破坏过程应力跌落次数更多,其初始裂纹在预制裂隙及孔洞两端萌生,缺陷与新裂纹的贯通最终导致试件破坏;混凝土中同时存在孔洞和裂隙时,孔洞与裂隙相互影响并形成应力集中的岩桥区域,当孔洞直径不变时,随着裂隙长度增加,试件峰值强度下降,在同一裂隙长度下,随着孔洞直径增大,混凝土峰值强度降低。

关键词：混凝土数字图像处理细观结构数值模拟缺陷

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毕赤酵母甲酸脱氢酶辅因子特异性改造及应用

食品与发酵工业 2023年第13期49卷 9-16页

作者：胡力元刘璐瑶白仲虎杨艳坤金坚工业生物技术教育部重点实验室(江南大学) 江苏无锡214122 粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心(江南大学) 江苏无锡214122 江苏省生物活性制品加工工程技术研究中心江苏无锡214122 江南大学生命科学与健康工程学院江苏无锡214122

甲酸脱氢酶(formate dehydrogenase,FDH,EC 1.***.1.2)在发酵工业中常被应用于酶法辅因子再生系统。为了改造巴斯德毕赤酵母甲酸脱氢酶(FDH from Komagataella phaffii,Kph FDH)的辅因子特异性并应用于体外NADPH辅因子再生系统,研究基于... 详细信息

甲酸脱氢酶(formate dehydrogenase,FDH,EC 1.***.1.2)在发酵工业中常被应用于酶法辅因子再生系统。为了改造巴斯德毕赤酵母甲酸脱氢酶(FDH from Komagataella phaffii,Kph FDH)的辅因子特异性并应用于体外NADPH辅因子再生系统,研究基于多序列比对和文献调研的结果,确定了D195、Y196为突变位点,构建了16个突变体,并表征了野生型和突变体的比酶活力和酶促反应动力学。得到最优的NADP+特异性突变体为Kph FDH D195Q/Y196R,其对NADP+的催化效率(k_(cat)/K_(m))为1.967 L/(mmol·s),催化特异性比率[(k_(cat)/K_(m)NADP+)/(k_(cat)/K_(m)NAD+)]为36.426;以NADP+作为辅因子时,对甲酸的催化效率(k_(cat)/K_(m))为0.020 L/(mmol·s)。最后成功将该突变体应用于苯丙酮酸还原胺化反应中的NADPH再生,200 min内几乎完全反应。该研究填补了毕赤酵母FDH辅因子特异性改造方面的研究空白,为发酵工业中NADPH辅因子再生系统应用提供了一种工具酶,同时也为进一步改造该酶的辅因子特异性提供了一种出发突变体。

关键词：辅因子再生系统巴斯德毕赤酵母甲酸脱氢酶酶促反应动力学还原胺化反应 NADPH再生

鄂尔多斯盆地华庆地区天然裂缝与岩石力学层演化:基于数值模拟的定量分析

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地球科学 2023年第7期48卷 2572-2588页

作者：刘敬寿丁文龙杨海盟代鹏邬忠虎张冠杰中国地质大学构造与油气资源教育部重点实验室湖北武汉430074 中国地质大学能源学院北京100083 山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266590 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所天津300000 贵州大学土木工程学院贵州贵阳550025

岩石力学层控制天然裂缝发育程度与成因机制,同样地,裂缝发育也会影响岩石力学参数的大小与各向异性.受成岩与构造作用的双重影响,岩石力学层会发生迁移,因此,控制裂缝发育的岩石力学层及适用于预测天然裂缝分布的岩石力学层可能不再存... 详细信息

岩石力学层控制天然裂缝发育程度与成因机制,同样地,裂缝发育也会影响岩石力学参数的大小与各向异性.受成岩与构造作用的双重影响,岩石力学层会发生迁移,因此,控制裂缝发育的岩石力学层及适用于预测天然裂缝分布的岩石力学层可能不再存在.本文提出了一种采用储层地质力学方法分析构造因素控制下的岩石力学层迁移规律模拟方法.通过野外观测建立三维裂缝离散网络模型,采用岩石力学实验测量岩石与裂缝面的力学参数,编制三循环法模拟程序研究不同尺寸、不同方位的裂缝性岩体等效力学参数,提出了裂缝性储层地质力学建模最优网格单元大小确定方法,并建立了裂缝参数与岩体力学参数间的数学模型.最后,通过不同时期古应力场数值模拟,预测裂缝的密度、产状,实现了构造因素控制下岩石力学层迁移规律数值模拟.结合鄂尔多斯盆地西缘裂缝组合样式及后期应力场模拟的精度要求,确定地质力学建模最优网格单元大小为28 m;在地质力学建模中,过小的网格单元尺度不能完整刻画单元内的裂缝发育模式.从燕山期至喜马拉雅期到现今,伴随着天然裂缝的发育,岩体杨氏模量总体呈下降趋势,泊松比增大,并且岩石杨氏模量与泊松比间的空间差异性逐渐减小.

关键词：岩石力学层地质力学建模天然裂缝最优网格单元大小应力场数值模拟.

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生物过程工程研究在创新生物医药开发中应用的驱动力--生物反应器

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化工进展 2016年第4期35卷 971-980页

作者：孙杨聂简琪刘秀霞杨艳坤戴晓峰白仲虎江南大学粮食发酵工艺与技术国家工程实验室江苏无锡214122

近年创新生物医药在生物产业中的比重逐渐增大,也给生物产业带来了巨大的经济效益,靶点筛选及分子构建等上游技术的进步是促进生物医药进步的主要原因。随着目前细胞培养技术在生物医药生产中的广泛应用,对细胞培养技术的要求也不断提高... 详细信息

近年创新生物医药在生物产业中的比重逐渐增大,也给生物产业带来了巨大的经济效益,靶点筛选及分子构建等上游技术的进步是促进生物医药进步的主要原因。随着目前细胞培养技术在生物医药生产中的广泛应用,对细胞培养技术的要求也不断提高,同时细胞培养技术的实现载体——生物反应器的技术改进和创新也越发凸显其重要性。本文介绍了生物反应器在创新生物医药产业中的应用种类、发展趋势及发展驱动力,回顾了全球范围内新型生物反应器的发展成果,包括新型反应器技术及过程分析技术在生物医药中的应用,最后,分析了中国生物反应器的发展现状与问题,指出了生物反应器的发展与进步应以提高生物培养过程的稳定性最终提高产品的质量而不是以提高产量为主要目标。本文详细阐述现代生物反应器技术及基于"质量源于设计"的质量控制理念在其中所起到的关键作用,以及生物反应器的技术发展的现状和未来走向。

关键词：生物反应器生物过程工程质量源于设计过程分析技术创新生物医药生物工程微反应器

高渗胁迫和灌流培养策略提高HEK 293细胞生产重组腺病毒载体产量

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生物工程学报 2023年第8期39卷 3364-3378页

作者：张卓曦白仲虎刘光胤聂简琪杨艳坤江南大学工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心江苏无锡214122 江苏省生物活性制品加工工程技术研究中心江苏无锡214122

由于各种疾病在全球范围内的肆虐,国际市场对重组腺病毒载体(adenoviralvector,Adv)疫苗的需求量急剧增加,而工艺研究是解决这一问题的有效手段之一。在细胞接毒前施加高渗胁迫可以提高分批培养模式下的Adv产量,新兴的灌流培养也可以显... 详细信息

由于各种疾病在全球范围内的肆虐,国际市场对重组腺病毒载体(adenoviralvector,Adv)疫苗的需求量急剧增加,而工艺研究是解决这一问题的有效手段之一。在细胞接毒前施加高渗胁迫可以提高分批培养模式下的Adv产量,新兴的灌流培养也可以显著提高Adv的产量。将高渗胁迫工艺与灌流培养相结合,有望进一步提升高细胞密度生产过程中的Adv产量。本研究利用摇瓶结合拟灌流培养作为生物反应器灌流培养的缩小模型,使用渗透压为300–405 mOsm的培养基研究了高渗胁迫对细胞生长和Adv生产的影响。结果显示,在细胞生长阶段使用370mOsm的高渗透压培养基,在病毒生产阶段使用300 mOsm的等渗透压培养基的灌流培养工艺有效地提高了Adv的产量。进一步研究发现这可能归因于病毒复制后期HSP70蛋白的表达量增加。将这种工艺放大至生物反应器中,Adv的产量达到3.2×10^(10)IFU/mL,是传统灌流培养工艺的3倍。本研究首次将高渗胁迫工艺与灌流培养相结合的策略应用于HEK 293细胞生产Adv,同时揭示了高渗胁迫工艺增产Adv的可能原因,为HEK 293细胞生产其他类型Adv的工艺优化提供了借鉴。

关键词：高渗胁迫灌流培养 HEK 293细胞腺病毒载体