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豹纹鳃棘鲈生长差异分化相关lncRNA与mRNA加权基因共表达网络分析

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渔业科学进展 2024年

作者：高进刘金叶陈傅晓王永波符书源海南省海洋与渔业科学院海南热带海洋学院崖州湾创新研究院海南省热带海水养殖工程技术研究中心

为揭示豹纹鳃棘鲈(Plectropomus leopardus)生长差异分化的分子调控作用机制，该研究利用豹纹鳃棘鲈中间培育过程中不同生长阶段(42、70和91日龄)的18个幼鱼肌肉组织样本进行全转录组测序，获得lncRNA和mRNA基因表达谱数据，利用加权基... 详细信息

为揭示豹纹鳃棘鲈(Plectropomus leopardus)生长差异分化的分子调控作用机制，该研究利用豹纹鳃棘鲈中间培育过程中不同生长阶段(42、70和91日龄)的18个幼鱼肌肉组织样本进行全转录组测序，获得lncRNA和mRNA基因表达谱数据，利用加权基因共表达网络分析(WGCNA)方法构建生长差异分化相关lncRNA和mRNA的共表达网络。通过特异性基因模块中差异表达基因的GO和KEGG富集对模块生物学功能进行分析，并运用Cytoscape软件构建基因互作网络，挖掘豹纹鳃棘鲈生长差异分化相关的关键候选基因。结果显示，基因差异表达分析共筛选到6 252个差异表达mRNA和367个差异表达lncRNA；共表达网络分析获得MEmagenta、MEgreenyellow和MEblack共3个生长差异分化特异性基因模块；GO和KEGG结果显示，特异性模块中差异表达基因显著富集于肌肉蛋白形成、横纹肌组织发育调控、主轴组织形成等生物学过程，参与了蛋白酶体、肌动蛋白细胞骨架调控及肌醇磷酸代谢等与生长差异分化相关的代谢通路；筛选3个特异性模块中权重和连通度高的lncRNA和mRNA构建基因互作网络，得到包括psmd6、nmt1、als2、brcc3、kank1、ada12、at131、hdac3等在内的生长差异分化关键基因和MSTRG.15660、MSTRG.8694、MSTRG.1896等20个lncRNA，为进一步解析豹纹鳃棘鲈生长差异分化的分子机制提供了新思路。

关键词：豹纹鳃棘鲈生长差异分化 WGCNA 共表达网络

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腐蚀海洋立管的涡激振动响应分析

振动与冲击 2024年第16期43卷 33-41页

作者：刘晖刘蓉吉柏锋王雪亮武汉理工大学土木工程与建筑学院武汉430070 武汉理工大学三亚科教创新园海南三亚572025 武汉理工大学道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室武汉430070

海水对深海服役输油立管的腐蚀作用会不断改变立管表面形态和动力特性,从而显著影响立管涡激振动响应。因此,基于X70管线钢模拟深海环境腐蚀试验结果,分析了不同腐蚀率的立管涡激振动响应。首先,对X70管线钢标准挂片进行模拟深海环境腐... 详细信息

海水对深海服役输油立管的腐蚀作用会不断改变立管表面形态和动力特性,从而显著影响立管涡激振动响应。因此,基于X70管线钢模拟深海环境腐蚀试验结果,分析了不同腐蚀率的立管涡激振动响应。首先,对X70管线钢标准挂片进行模拟深海环境腐蚀试验,获得材料腐蚀速率和壁厚损伤程度时变模型;然后,根据相同腐蚀速率下单位面积腐蚀损失质量一定的等效原则,建立表征不同腐蚀率立管的有限元模型;最后,采用嵌套网格技术实现计算域内网格动态更新来考虑立管与流场的流固耦合,分析腐蚀立管的横流向和顺流向涡激振动响应幅值以及锁定区间。研究表明,当腐蚀率较小时,腐蚀对立管涡激振动呈现出较强抑制作用,最大横流向和顺流向振幅分别是光滑立管的53.40%和16.70%,且提前进入并推后离开锁定区间。但是,随着腐蚀率增加,立管涡激振动响应急剧增加,在腐蚀率为4.07%~22.74%内,腐蚀立管涡激振动响应幅值都大于光滑立管,最大横流向和顺流向振幅分别是光滑立管的1.16倍和1.17倍,进入锁定区间与光滑立管基本相同,但推后离开锁定区间。当腐蚀率为28.09%时,腐蚀立管涡激振动响应有所降低,但横流向振幅仍大于光滑立管,进入锁定区间与光滑立管基本相同,但较大幅度提前离开锁定区间。

关键词：结构工程涡激振动腐蚀海洋立管响应幅值锁定区间腐蚀率

基于层次分析-模糊综合评价法的深海采矿车通行性评估

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中国造船 2024年第3期65卷 135-149页

作者：卢昌宇杨建民陈启航上海交通大学船舶与海洋工程国家重点实验室上海200240 上海交通大学三亚崖州湾深海科技研究院三亚572024

采矿车在海底非结构化地形的安全通行对深海矿产资源开发具有重要意义。论文基于富钴结壳矿区的环境、地形及地质等特征确定了影响深海采矿车通行性的主要因素,提出融合层次分析-模糊综合评价(AHPFCE)法的通行性评估方法。建立了包括底... 详细信息

采矿车在海底非结构化地形的安全通行对深海矿产资源开发具有重要意义。论文基于富钴结壳矿区的环境、地形及地质等特征确定了影响深海采矿车通行性的主要因素,提出融合层次分析-模糊综合评价(AHPFCE)法的通行性评估方法。建立了包括底质特征、微地形特征和其它海洋环境因素以及9个相关指标的影响通行性的层次评估模型;根据层次分析和专家评价确定各指标的权重因子,并利用模糊综合评价法得到隶属度矩阵;建立基于AHP-FCE法的综合通行性评估方法。结果表明,该方法能评估深海采矿车在模拟矿区的通行性,验证了AHP-FCE评估方法的可行性。

关键词：层次分析-模糊综合评价法深海采矿车复杂海底矿区非结构化地形通行性评估

深海微生物原位自动序列培养装置的研发与试验

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热带海洋学报 2024年第5期43卷 131-142页

作者：董自珍刘纯虎张宇上海交通大学海洋学院上海200030

深海微生物在全球碳氮循环中起到重要作用,目前对深海微生物的精细化研究主要以实验室高压模拟培养检测为主,当深海样品采集至实验室培养检测时,温度、压力等环境参数会有一定程度的变化,影响后续的试验与检测。为此,设计了一种用于深... 详细信息

深海微生物在全球碳氮循环中起到重要作用,目前对深海微生物的精细化研究主要以实验室高压模拟培养检测为主,当深海样品采集至实验室培养检测时,温度、压力等环境参数会有一定程度的变化,影响后续的试验与检测。为此,设计了一种用于深海微生物原位自动序列培养的装置(ocean automatic series incubation system,OASIS)。文章围绕OASIS的工作原理、系统组成和试验验证等方面展开论述,重点研究深海液体转移精度问题。OASIS已经通过了水池试验、压力试验、海上试验等各项测试,试验结果表明:该装置能在30MPa高压下正常工作,按照时间顺序自动完成对微生物的培养与生命信息固定,对准确认识深海生态系统的生态效益提供了良好的设备支撑。

关键词：原位实验自动化装备系统设计序列化

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不同淀粉-鱼肉蛋白挤出物特性研究

食品科技 2024年第8期49卷 141-148页

作者：屠辛于靖王磊薛勇薛长湖中国海洋大学食品科学与工程学院海洋食品加工与安全控制全国重点实验室山东青岛266003 中国海洋大学三亚海洋研究院海南三亚572000

使用食品挤压加工技术制备高直链玉米淀粉(High straight-chain maize starch,HMS)、普通玉米淀粉(Normal maize starch,NMS)、蜡质玉米淀粉(Waxy maize starch,WMS)、木薯淀粉(Tapioca starch,CS)、马铃薯淀粉(Potato starch,PS)、预糊化玉米淀粉(Pregelatinized maize starch,PGS)与鱼糜(Surimi,S)的复合挤出物,并研究其加工性能和结构特性差异。加工性能结果显示:挤出物的水吸收/溶解指数普遍增加;黏度测试中CS-S和PGS-S的峰值黏度差异超过1000 mPa·s;流变测试中PS-S、HMS-S、PGS-S和NMS-S表现出类固体性质,CS-S和WMS-S体系显示出不均匀性。结构特性研究表明:挤压过程中物料发生美拉德反应;红外光谱分析表明直链淀粉有助于鱼肉蛋白形成有序二级结构;X射线衍射图谱显示挤出物保留晶体结构,并在19.8°产生新的直链淀粉-鱼肉蛋白晶态复合物;偏光显微镜观察发现支链淀粉不利于挤出物结构稳定。不同淀粉-鱼肉蛋白挤出物可满足不同形态/质地食品的生产需求,挤压过程中直链淀粉和鱼肉蛋白的相互作用为新型淀粉基食品的品质调控提供理论依据。

关键词：挤压加工淀粉鱼肉蛋白加工性能相互作用

不同水稻不育系对盐胁迫的生理响应及耐盐性评价

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江苏农业科学 2024年第16期52卷 101-109页

作者：徐远逍王钰媛杨益善海南大学三亚南繁研究院海南海口570100 三亚市国家耐盐碱水稻技术创新中心海南三亚572024 湖南杂交水稻研究中心湖南长沙410125

随着全球土壤盐渍化形势的日趋严峻,作物的正常生长与生产遭受了严重冲击。为有效开发利用盐碱地并保障粮食的高产稳产,耐盐品种的筛选培育以及耐盐调控策略的研发显得尤为关键。选取6个不育系水稻品种作为试验材料,通过全生育期的盐水... 详细信息

随着全球土壤盐渍化形势的日趋严峻,作物的正常生长与生产遭受了严重冲击。为有效开发利用盐碱地并保障粮食的高产稳产,耐盐品种的筛选培育以及耐盐调控策略的研发显得尤为关键。选取6个不育系水稻品种作为试验材料,通过全生育期的盐水灌溉处理(设定浓度为0.3%和0.5%),探究盐胁迫对不育系水稻农艺性状、生理指标以及每穗颖花与包颈度的影响,用主成分分析法和隶属函数法对耐盐性进行全面的综合评估。结果表明,在盐胁迫条件下,齐穗期水稻的株高、有效穗数、成穗率、绿叶干物质重以及总干物质重等生长指标均受到显著抑制。此外,盐胁迫抑制了第1节间的长度,降低了每穗颖花数量,增加了包颈度。同时,叶片中的过氧化氢酶活性出现显著上升,伴随着脯氨酸含量和丙二醛含量的相应增加。此外,叶片的钠离子浓度上升而钾离子浓度下降,导致钠钾离子比显著增加。主成分分析进一步揭示,4个相互独立的综合指标能够解释盐胁迫下19个单项指标88.31%的变异情况。其中,穗长、每穗颖花数、成穗率、包颈度以及齐穗期的钠、钾离子浓度等指标在评估不育系水稻耐盐性时起到了主要作用,可视为评价水稻不育系全生育期耐盐性的重要指标。通过隶属函数法的分析,得出6个供试水稻材料的耐盐性强弱顺序为菊11S>盐416S>花9S>培矮64S>W9593S>盛1618S。这一研究结果不仅为水稻不育系的耐盐性鉴定与评价提供了有力支撑,同时也筛选出了一批具有较强耐盐性的水稻不育系种质资源,为后续耐盐品种的培育和应用奠定了坚实基础。

关键词：水稻不育系盐胁迫农艺性状生理指标耐盐性评价隶属函数

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深海悬垂取水管振动特性研究

海洋工程 2024年第2期42卷 42-55页

作者：李京京刘明月郭琳上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 上海交通大学三亚崖州湾深海科技研究院海南三亚572024

深海悬垂取水管的设计趋向于大直径、高内流流速,内流对取水管振动特性的影响不可忽略,分析内部流动引起的管道动态失稳行为以及评估失稳临界流速具有重要工程意义。基于小尺度模型试验,研究内流对深海悬垂取水管道振动特性的影响规律,... 详细信息

深海悬垂取水管的设计趋向于大直径、高内流流速,内流对取水管振动特性的影响不可忽略,分析内部流动引起的管道动态失稳行为以及评估失稳临界流速具有重要工程意义。基于小尺度模型试验,研究内流对深海悬垂取水管道振动特性的影响规律,结果表明:随着内流流速增加,取水管模型会发生动态失稳行为,表现为一种间歇性的近周期运动,该运动主要由管道一阶弯曲模态引起的不稳定性诱导。管道材料、顶端连接方式及底部配重块均影响其动态稳定性,顶端固定连接时质量比小的管道更易发生动态失稳;顶端变为铰接时,质量比大的管道失稳临界流速变小,质量比小的管道失稳临界流速变大。相比顶端边界条件,底部配重块对管道失稳临界流速影响不显著但可以减小其振动幅值。

关键词：悬垂取水管动态失稳临界流速评估试验研究

黑潮延伸区系泊浮标海表pH的年际和季节变化

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海洋科学进展 2024年第3期42卷 466-477页

作者：武雨茜刘聪贺双颜陈栋姜庆岩李培良浙江大学海洋学院浙江舟山316021 浙江大学海南研究院海南三亚572025

西北太平洋海表pH具有显著的长期酸化趋势和季节性变化。近十年来,位于黑潮延伸区的KEO浮标(144°36′E, 32°24′N)提供了丰富的观测数据。基于2008至2019年浮标海表实测盐度、温度、气压和CO_(2)分压数据,利用CO2SYS程序重建了近原位... 详细信息

西北太平洋海表pH具有显著的长期酸化趋势和季节性变化。近十年来,位于黑潮延伸区的KEO浮标(144°36′E, 32°24′N)提供了丰富的观测数据。基于2008至2019年浮标海表实测盐度、温度、气压和CO_(2)分压数据,利用CO2SYS程序重建了近原位海表pH时间序列,并对其年际趋势和季节变化进行了分析讨论。结果表明,KEO站点2008年至2019年海表pH下降速率为(2.18±0.52)×10^(-3)/a,与日本周边海域pH下降速率趋势一致。气候态月平均pH在夏季最小,其季节变化与位于西北太平洋同一纬度的其他两个JMA(Japan Meteorological Agency)站点((137°E, 32°N)和(165°E, 32°N))相似。KEO站点的海表pH季节变化较邻近的近岸CL站点((140°22′E, 35°10′N),位于千叶县)更为显著。KEO站点海表pH最大下降速率发生在夏季(3.22±0.64)×10^(-3)/a,与秋季(2.55±0.44)×10^(-3)/a相当,其次发生在春季(1.89±0.42)×10^(-3)/a,最后在冬季(1.66±0.37)×10^(-3)/a,约为最大值的1/2。本研究所用时间序列较短(小于等于12年)且存在数据缺口,使得趋势计算具有较高不确定性,建议采用更长的时间序列进一步研究海洋酸化的年际和季节趋势差异。本研究有助于加深对黑潮延伸区海洋酸化的认识。

关键词：海洋酸化季节变化年际变化 KEO 海表pH重建

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真菌发光途径的研究与应用进展

生物工程学报 2024年第1期40卷 1-14页

作者：吴予杰许嘉锐陈泓雨都浩浙江大学农业与生物技术学院现代种业研究所浙江杭州310058 浙江大学杭州国际科创中心浙江杭州311215

真菌发光途径(fungal bioluminescence pathway,FBP)是一种来源于真菌的生物发光代谢途径。其能够利用FBP途径基因簇表达的蛋白,以咖啡酸为底物,合成真菌荧光素,在真菌荧光素酶的催化下,生成不稳定高能小分子,之后分子能量衰减释放出波... 详细信息

真菌发光途径(fungal bioluminescence pathway,FBP)是一种来源于真菌的生物发光代谢途径。其能够利用FBP途径基因簇表达的蛋白,以咖啡酸为底物,合成真菌荧光素,在真菌荧光素酶的催化下,生成不稳定高能小分子,之后分子能量衰减释放出波长约为520nm的绿色荧光。在发光真菌中,真菌发光途径基因在进化上非常保守。与其他生物发光系统不同的是,真菌发光途径适合于真核生物,特别是植物中的工程化应用。目前,经过代谢路径优化的发光植物可以持续发出肉眼可见光,照亮周围环境。该发光系统在生物检测、生物传感器、发光园艺植物培育和绿色照明等领域具有广阔的应用前景。

关键词：真菌发光系统植物咖啡酸代谢路径基因工程