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高通量低成本检测牛MSTN基因突变的DAVID技术构建

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农业生物技术学报 2025年第1期33卷 208-219页

作者：裴栋超海超赵春生张立果吴迪王德政张鑫怡杨磊李光鹏内蒙古大学省部共建草原家畜生殖调控与繁育国家重点实验室

肌肉生长抑制素(myostatin, MSTN)是骨骼肌生长发育的负调控因子，MSTN基因突变可促进动物肌肉发育。目前Sanger测序是检测MSTN基因突变的经典方法，但此方法存在检测通量低、可视化程度低和检测费用高等缺点。本研究利用二代测序技术... 详细信息

肌肉生长抑制素(myostatin, MSTN)是骨骼肌生长发育的负调控因子，MSTN基因突变可促进动物肌肉发育。目前Sanger测序是检测MSTN基因突变的经典方法，但此方法存在检测通量低、可视化程度低和检测费用高等缺点。本研究利用二代测序技术，通过设计的特异性Barcode序列，能够一次性检测96头牛(Bos taurus)的MSTN基因突变情况。此外，根据测序Fastq结果文件中的Barcode序列，利用异步线程和并发算法，编写了相关的数据分析DAVID(detect and visualize insertion-deletion)软件。利用DAVID软件将96个混合样本的测序数据逐一拆分，并与扩增子序列(amplicon sequence)比对，最终获得MSTN基因突变的图形和统计信息。利用DAVID技术对96头蒙古牛进行检测，结果发现1头牛的MSTN基因11 bp杂合缺失，剩余95头均为野生型，并且通过Sanger测序对11 bp杂合缺失进行了验证。综上，本研究构建了一个检测牛MSTN基因突变的高通量技术体系，为肉牛遗传改良和育种提供技术支撑。

关键词：肌肉生长抑制素(MSTN) 蒙古牛基因突变基因型检测

爆炸激波管内爆破片破裂机制对激波传播特性的影响

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清华大学学报(自然科学版) 2025年第1期 152-164页

作者：宋舆涵陈祥峰杨昕宇刘小勇付明李亚运中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室清华大学合肥公共安全研究院灾害环境人员安全安徽省重点实验室交通运输部水运科学研究院安全与应急技术研究中心清华大学安全科学学院

为研究爆炸激波管内爆破片非理想破裂机制及其对管道内激波传播特性的影响，在13 m长的爆炸激波管内进行了不同爆炸强度条件下的爆破片破裂实验。采用高速应变和动压采集法获得了爆破片不同开口率对应的破裂时间及压力峰值，并使用高速... 详细信息

为研究爆炸激波管内爆破片非理想破裂机制及其对管道内激波传播特性的影响，在13 m长的爆炸激波管内进行了不同爆炸强度条件下的爆破片破裂实验。采用高速应变和动压采集法获得了爆破片不同开口率对应的破裂时间及压力峰值，并使用高速摄像和纹影法观测了不同开口率的爆破片破裂对下游激波传播的影响。高速应变及超压实验结果表明，爆破片的破裂过程经历了裂尖形成期、花瓣演化期和塑性完成期3个不同阶段。裂尖形成期主导了驱动段内压力变化速率的变化，而花瓣演化期和塑性完成期则决定了激波管其余位置的超压峰值。通过激波流动理论分析，提出了爆破片不同开口率对应的下游管道Mach数差值的半经验模型。结合入射激波衰减率阐明了实验段内入射激波衰减过程，并构建了量化激波传播模型。结合刚体定轴偏转理论，基于Drewry模型，建立了适用于瞬时爆炸载荷下爆破片破裂角度的高精度预测模型，模型预测误差率从32.59%下降到6.31%。该研究为揭示爆破片非理想破裂效应下管道内流场的演化规律提供了实验与理论依据，有助于提高爆炸激波管等爆炸模拟装置的安全性和可靠性。

关键词：爆炸激波管爆破片破裂氢氧爆轰激波强度

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6-BA和洛伐他汀对苜蓿幼苗生长、内源激素水平和抗氧化系统的调控作用

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草业科学 2025年

作者：朱文煜董佳乐王玉祥新疆农业大学草业学院西部干旱荒漠区草地资源与生态教育部重点实验室新疆草地资源与生态实验室

细胞分裂素在植物的生长发育过程中起重要的调控作用，为探讨外源6-苄基腺嘌呤（6-BA）和细胞分裂素的抑制剂洛伐他汀对紫花苜蓿“新牧4号” （Medicago sativa ‘Xinmu No. 4’）的生长、内源激素水平以及抗氧化系统的影响。本试验通... 详细信息

细胞分裂素在植物的生长发育过程中起重要的调控作用，为探讨外源6-苄基腺嘌呤（6-BA）和细胞分裂素的抑制剂洛伐他汀对紫花苜蓿“新牧4号” （Medicago sativa ‘Xinmu No. 4’）的生长、内源激素水平以及抗氧化系统的影响。本试验通过对苜蓿幼苗喷洒不同浓度的6-BA和洛伐他汀，并对其生长状况、内源激素含量以及抗氧化酶活性进行检测。结果表明：浓度为10mg·L-1的6-BA处理苜蓿，可以使茎粗、单株幼苗干重以及每花序中小花数量增加，与对照组相比分别提高了16.8%、25.2%和31.2%；6-BA处理延迟了苜蓿的发育进程。用洛伐他汀处理的苜蓿促进了花的形成；6-BA能促进苜蓿叶片中GA3和IAA的合成，但同时也抑制了ABA的合成；洛伐他汀能促进ABA的合成，同时也抑制了GA3和IAA的合成；随着洛伐他汀浓度的增加，GA3、IAA浓度和GA3/IAA比值降低，而ABA浓度、ABA/IAA和ABA/IAA比值升高；本试验研究还发现了通过对叶面喷施浓度为20mg·L-1的6-BA可以提高苜蓿幼苗中CAT、POD、SOD活性，并且使苜蓿幼苗中过氧化氢的含量降低。综上所述，通过对叶片施用6-BA和洛伐他汀苜蓿幼苗的生长、内源激素水平以及其他生化指标均产生了明显的影响，但喷施的浓度影响着促进或抑制的效果。

关键词：苜蓿内源激素 6-BA 洛伐他汀生长

水稻γ-氨基丁酸合成关键基因OsGADs响应砷毒害分析

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分子植物育种 2025年

作者：柴梦莹张艳丽陈萱唐海洋徐志鹏周慧曾凡荣陈光覃元邓锋林长江大学农学院涝渍灾害与湿地农业湖北省重点实验室农业农村部长江中游作物绿色高效生产重点实验室(部省共建) 浙江省农业科学院数字农业研究所湖北洪山实验室

γ-氨基丁酸(GABA)是动植物中广泛存在的一种天然的非蛋白氨基酸。在植物中，GABA作为一种代谢物或信号分子在各种非生物胁迫响应过程中发挥重要作用。本研究发现，外源添加GABA能够显著缓解五价砷[As(V)]对水稻根系伸长的抑制作用，而... 详细信息

γ-氨基丁酸(GABA)是动植物中广泛存在的一种天然的非蛋白氨基酸。在植物中，GABA作为一种代谢物或信号分子在各种非生物胁迫响应过程中发挥重要作用。本研究发现，外源添加GABA能够显著缓解五价砷[As(V)]对水稻根系伸长的抑制作用，而三价砷[As(III)]对水稻根系伸长的抑制作用不明显，为了进一步阐明GABA在砷解毒过程中的作用机制，选择水稻内源GABA合成的关键酶谷氨酸脱羧酶(GAD)进行后续相关分析。从粳稻日本晴基因组中鉴定到5个谷氨酸脱羧酶(GAD)编码基因，即OsGAD1～OsGAD4和OsGDCi。转录组分析表明OsGAD1、OsGAD3和OsGDCi在根系中有较高丰度的表达，且其在根系中的表达受As(III)和As(V)诱导。在此基础上，通过Transgene Killer CRISPR基因编辑系统分别获得了OsGAD1、OsGAD3和OsGDCi的基因敲除纯合突变体株系各3个，还筛选到了3个纯合双突变体osgad3/osgdci和3个三突变体osgad1/osgad3/osgdci。通过比较2个OsGAD1突变体(osgad1-1， osgad1-2)与野生型在As(V)和GABA处理下的种子根伸长情况，发现敲除OsGAD1不会影响As(V)对的水稻根系的毒害作用，但OsGAD1的功能丧失抑制了外源GABA对As(V)毒害的缓解作用。总的来说，本研究发现GABA可有效缓解As(V)对植物的毒害作用，GABA合成关键酶GAD可能参与了内源与外源GABA协同缓解As(V)毒害的生理过程。

关键词： γ-氨基丁酸氨酸脱羧酶基因敲除根伸长砷

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城市道路下沉式隧道积水深度预测与风险评估

中国公路学报 2025年

作者：胡指南柴文凯王永刚李彪道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室(石家庄铁道大学) 石家庄市交通投资开发有限公司

下沉式隧道属城市道路低洼区段，在强降雨影响条件下不生成过多积水，是预防甚至杜绝城市内涝灾害保证交通安全的关键。为此，本文以路面状况与雨量损失为切入点，构建由进流量、排水能力及路面坡度函数表征的低洼路段积水深度预测公式... 详细信息

下沉式隧道属城市道路低洼区段，在强降雨影响条件下不生成过多积水，是预防甚至杜绝城市内涝灾害保证交通安全的关键。为此，本文以路面状况与雨量损失为切入点，构建由进流量、排水能力及路面坡度函数表征的低洼路段积水深度预测公式。进一步，采用SWMM（Storm Water Management Model）构建排水管网模型，对不同降雨、不同排水条件下积水深度进行预测，并验证理论公式可行性。最后，根据模拟预测结果，完成对隧道内积水深度的风险等级评估。研究结果表明:（1）隧道在理想排水条件下，降雨重现期为10、50、100年时，最大积水深度分别为14.93 cm、20.85 cm和22.74 cm。（2）积水深度模拟预测曲线与理论公式计算结果吻合度良好，表现为先快速增长，后缓慢增长，达到峰值后快速下降，积水峰值在雨强峰值后出现。（3）考虑25%管道堵塞率情况下，降雨重现期10年时的积水风险等级为III级，重现期为50和100年时的积水风险等级均为IV级。研究成果对于下沉式隧道积水深度监测、预警与风险评估具有借鉴意义。

关键词：隧道工程降雨模拟理论公式积水深度风险评估

面向SDGs的喀斯特地区水土资源可持续性评估——以贵州省为例

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北京大学学报(自然科学版) 2025年

作者：张豪蒙吉军中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室

以贵州省为研究区，基于可持续发展目标(SDGs)框架构建喀斯特地区水土资源可持续性评估体系，分析2005—2020年水土资源可持续性和可持续发展贡献潜力的时空变化特征，进而采用地理探测器揭示水土资源可持续性的驱动因素，得到如下... 详细信息

以贵州省为研究区，基于可持续发展目标(SDGs)框架构建喀斯特地区水土资源可持续性评估体系，分析2005—2020年水土资源可持续性和可持续发展贡献潜力的时空变化特征，进而采用地理探测器揭示水土资源可持续性的驱动因素，得到如下结果。1) 15年间，贵州省水土资源的可持续性指数持续上升，呈现“东高西低”的空间格局。2) 4个子目标的可持续性指数变化过程不同，且协调度呈现4种变化趋势: 持续下降，先降后升，先升后降和持续上升。3) 水资源和生态用地的可持续发展贡献潜力指数呈现“东高西低”的格局，并经历了“西升东降”的变化过程; 农业用地的贡献潜力指数持续下降， “中心低边缘高”的格局不断强化; 建设用地的贡献潜力指数持续上升， “中心高边缘低”的格局逐渐形成。4) “石漠化治理面积”和“第三产业产值占比”对水土资源可持续性的影响最为显著，且影响因子的属性越接近，协同驱动效应的增强越明显。因此，在喀斯特地区，持续开展石漠化综合治理和提升产业发展水平，对促进区域可持续发展具有重要意义。

关键词：可持续发展目标水土资源可持续性喀斯特地区贵州

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模块化滚筒好氧发酵反应器设计与试验

农机化研究 2025年第3期47卷 95-102页

作者：郝旭程红胜沈玉君丁京涛周海宾侯善策郭占斌陈言鑫黑龙江八一农垦大学工程学院黑龙江大庆163319 农业农村部规划设计研究院农村能源与环保研究所北京100125 农业农村部资源循环利用技术与模式重点实验室北京100125

针对现有滚筒式好氧发酵反应器存在腔体容积固定不可调、运行能耗高、尾气余热回用难等问题,基于模块化设计理念,研发了一种模块化滚筒好氧发酵反应器,主要由滚筒、曝气系统、余热回用装置、驱动系统和密封连接件等模块单元组成。对模... 详细信息

针对现有滚筒式好氧发酵反应器存在腔体容积固定不可调、运行能耗高、尾气余热回用难等问题,基于模块化设计理念,研发了一种模块化滚筒好氧发酵反应器,主要由滚筒、曝气系统、余热回用装置、驱动系统和密封连接件等模块单元组成。对模块化滚筒好氧发酵反应器进行堆肥性能试验,结果表明:高温期持续9 d,发酵持续15 d后种子发芽指数达90%以上,各项指标均满足堆肥腐熟和无害化要求。该设计提高了滚筒好氧发酵反应器加工组装效率,扩大了滚筒好氧发酵反应器适用范围,具有规模可调、分段驱动、分级发酵、精准曝气等优点,可为滚筒好氧发酵反应器堆肥技术发展和应用提供支撑。

关键词：模块化好氧堆肥滚筒好氧发酵反应器模块化设计堆肥性能试验

1990年以来长江口及邻近海岸盐沼湿地蓝碳时空格局

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生态学报 2025年

作者：赵文祯林世伟张正龙袁琳杨华蕾贾俊鹤纪焕红李秀珍华东师范大学河口海岸学国家重点实验室崇明生态研究院扬州大学植物保护学院自然资源部东海生态中心海洋生态监测与修复技术重点实验室

全球变暖加剧背景下，滨海盐沼因其高效的固碳能力而备受关注。近年来我国滨海盐沼正面临物种入侵和围垦扰动的双重胁迫，碳汇功能面临严峻挑战。本研究以长江口盐沼湿地为研究区，结合野外调查、室内分析和遥感反演，定量评估了盐沼湿... 详细信息

全球变暖加剧背景下，滨海盐沼因其高效的固碳能力而备受关注。近年来我国滨海盐沼正面临物种入侵和围垦扰动的双重胁迫，碳汇功能面临严峻挑战。本研究以长江口盐沼湿地为研究区，结合野外调查、室内分析和遥感反演，定量评估了盐沼湿地不同岸段、不同群落碳密度动态和蓝碳储量时空分异特征。结果表明：（1）1990—2022年，长江口盐沼面积先减少后增加，入侵互花米草逐渐取代芦苇成为优势种，到2022年其面积已占长江口盐沼总面积的53.33%。（2）互花米草长期入侵的岸段，其生物量和沉积物碳密度显著高于本土芦苇和海三棱藨草群落。（3）2022年，长江口盐沼湿地总碳储量为（2794.84±691.04）Gg C，其中，互花米草湿地贡献量超过一半（57%）。从碳储量区域差异来看，崇明岛、九段沙和南汇东滩是长江口蓝碳储量的热点岸段。（4）互花米草扩张已成为1990年来长江口蓝碳格局演变的关键因子，其碳储量从27.88×10～4t(2000年)增加至160×10～4t(2022年)，而同期芦苇、海三棱藨草碳储量在33年间分别下降了32%和8%。研究结果深化了对长江口盐沼蓝碳时空格局演变规律的认识，可为评估河口区域湿地的碳汇潜力、制定外来入侵物种治理和修复策略提供科学支撑。

关键词：滨海盐沼蓝碳互花米草沉积物长江口时空格局

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碳纳米管场效应晶体管的X射线辐照效应研究

物理学报 2025年

作者：曾天祥李济芳郭红霞马武英雷志锋钟向丽张鸿王颂文湘潭大学材料科学与工程学院西北核技术研究所工业和信息化部电子第五研究所电子元器件可靠性物理及其应用技术重点实验室

本文针对N型和P型碳纳米管场效应晶体管（Carbon nanotube field-effect transistor，CNTFET）开展了10 keV-X射线的总剂量效应研究。结果表明，不同类型的晶体管在辐照后均出现阈值电压漂移、跨导下降、亚阈值摆幅上升和饱和电流下降... 详细信息

本文针对N型和P型碳纳米管场效应晶体管（Carbon nanotube field-effect transistor，CNTFET）开展了10 keV-X射线的总剂量效应研究。结果表明，不同类型的晶体管在辐照后均出现阈值电压漂移、跨导下降、亚阈值摆幅上升和饱和电流下降的现象；辐照过程中，施加浮空偏置的N型器件较开态偏置损伤更严重，而施加开态偏置的P型器件较浮空偏置损伤更严重；N型器件辐照后回滞宽度减小且随着沟道尺寸的增大总剂量损伤愈发严重。辐照过程中产生的陷阱电荷是造成器件参数退化的主要原因；不同类型器件在辐照过程中施加的栅极偏置会影响栅极介质层中陷阱对电子或空穴的捕获，从而使器件呈现不同的辐射损伤特征；辐照后N型器件回滞宽度减小可能是因为辐照产生的带负电陷阱电荷阻碍了水分子、OH基团和栅极介质层中陷阱对电子的捕获；此外，晶体管的沟道尺寸也会影响辐射响应，尺寸越大，辐照过程中栅极介质层中和界面处产生陷阱电荷越多，导致晶体管损伤更为严重。

关键词：碳纳米管场效应晶体管 X射线辐照总剂量效应