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基于SiO/芳纶纳米纤维“葡萄”结构的耐磨超疏水涂层的制备与性能

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复合材料学报 2024年

作者：张炜亮邓莉张田田黄亚文王树民胡程耀陈俊绵阳麦思威尔科技有限公司西南科技大学材料与化学学院西南科技大学环境友好能源材料国家重点实验室西南科技大学生物质材料教育部工程研究中心

超疏水材料由于其超高的防水性在工业防腐等领域展现出巨大的应用前景，然而在实际使用过程中，涂层表面的微纳结构和低表面能物质会被不断损耗从而影响超疏水性能。本文主要以聚多巴胺(PDA)包裹的芳纶纳米纤维(ANFs)作为一种微纳米构... 详细信息

超疏水材料由于其超高的防水性在工业防腐等领域展现出巨大的应用前景，然而在实际使用过程中，涂层表面的微纳结构和低表面能物质会被不断损耗从而影响超疏水性能。本文主要以聚多巴胺(PDA)包裹的芳纶纳米纤维(ANFs)作为一种微纳米构筑单元，在其上通过溶胶凝胶法原位生长纳米SiO2，并通过对其进行低表面能改性构建“葡萄”形超疏水结构，最后通过“粘接剂-超疏水粒子”喷涂得到超疏水涂层。当正硅酸乙酯(TEOS)添加量为2.1wt%时，超疏水涂层的接触角(WCA)为158°±1.5°。所制得的涂层具有良好的力学性能，在分别经过200 g砝码在25 μm砂纸下的240次磨损和400 g砂冲实验，仍能保持良好的超疏水性能。通过Nyquist测试表明样片阻抗弧明显变大、Tafel测试表明腐蚀电位正移，喷涂超疏水涂层后能够有效提升防腐性能。

关键词：超疏水芳纶纳米纤维聚多巴胺二氧化硅涂层力学性能

外源刺激剂强化芽孢杆菌高效修复Cr(Ⅵ)污染水体

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农业环境科学学报 2024年第5期43卷 1100-1113页

作者：张亚珍向媛羚张庆明康茜琳张恒星张伟韩颖西南科技大学生命科学与工程学院四川绵阳621010 西南科技大学应用技术学院四川绵阳621010 西南科技大学分析测试中心四川绵阳621010

目前,利用微生物修复六价铬[Cr(Ⅵ)]污染的土壤和水体已经在实验室及场地大量应用,但由于土著微生物的竞争及场地的寡营养条件,导致外源铬(Cr)高效还原微生物定殖困难。鉴于此,本研究从成本低廉且无二次污染的氮源型/碳源型/矿物型/离... 详细信息

目前,利用微生物修复六价铬[Cr(Ⅵ)]污染的土壤和水体已经在实验室及场地大量应用,但由于土著微生物的竞争及场地的寡营养条件,导致外源铬(Cr)高效还原微生物定殖困难。鉴于此,本研究从成本低廉且无二次污染的氮源型/碳源型/矿物型/离子型的微生物刺激剂筛选出发,探讨了不同刺激剂添加方式(非包埋型和包埋型)对抗铬芽孢杆菌(Bacillus sp.)高效还原Cr(Ⅵ)的影响,并采用扫描电子显微镜-能谱(SEM-EDS)对芽孢杆菌表面进行表征。结果表明,甘蔗粉(碳源型)、豆粕粉(氮源型)、钙离子[Ca(Ⅱ),离子型]、蒙脱石(矿物型)这四种刺激剂的添加显著增加了芽孢杆菌对Cr(Ⅵ)的还原效率,进一步利用单因素多水平试验确定了它们的最佳投加量分别为10 g∙L^(-1)、10 g∙L^(-1)、10 mmol∙L^(-1)、8 g∙L^(-1),在第8天时与裸菌相比,分别添加这4种刺激剂的芽孢杆菌对Cr(Ⅵ)的还原率分别提高了17.48、15.56、11.70、18.84个百分点。在单因素试验的基础上,挑选2个效果最佳的刺激剂甘蔗粉和蒙脱石,利用响应曲面法建立了混合型刺激剂(甘蔗粉+蒙脱石)与菌的最佳投加量,结果显示甘蔗粉投加量为8 g∙L^(-1)、蒙脱石投加量为6 g∙L^(-1)、菌剂投加量为0.3%(V/V)时,培养8 d后,与裸菌相比,添加混合刺激剂的芽孢杆菌对Cr(Ⅵ)还原率增加了32.53个百分点,显著高于单一非混合刺激组。考虑到刺激剂直接加入环境亦会被土著微生物利用,导致对外源铬还原微生物刺激作用的长效性差,本研究还探究了包埋型缓释刺激剂对芽孢杆菌还原Cr(Ⅵ)的长效刺激作用,结果发现,在包埋型刺激剂的辅助下,芽孢杆菌对Cr(Ⅵ)的还原能力随着时间延长而不断增加,其Cr(Ⅵ)还原率分别从86.08%(第2天)增加到97.09%(第28天),添加了非包埋型混合刺激剂的菌从86.92%(第2天)下降到75.93%(第28天)。SEM观察修复28 d的菌,发现未加任何刺激剂的裸菌出现严重皱缩,部分断裂,形态结构不完整;添加非包埋混合刺激剂的菌出现轻微皱缩,点状断裂,形态结构较为完整;而添加包埋型刺激剂的菌光滑,形态结构完整,表面有绒毛状产物,EDS显示绒毛状产物O和Cr含量相对于其他元素较多,包埋型刺激剂提升了菌细胞表面参与的铬固定,降低了铬对细菌细胞的毒性。研究表明,混合刺激剂还原效果优于单一非混合刺激组,确定最佳投加量分别为甘蔗粉(8 g∙L^(-1))、蒙脱石(6 g∙L^(-1))和菌剂(0.3%)。利用非包埋型刺激剂有利于短期内快速提升菌对Cr(Ⅵ)还原,而包埋型刺激剂使菌还原Cr(Ⅵ)具有长效性并有效地降低了Cr(Ⅵ)毒性。

关键词： Cr(Ⅵ)污染非包埋型刺激剂包埋型刺激剂芽孢杆菌 Cr(Ⅵ)还原效率

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濒危植物小勾儿茶的大小孢子发生和雌雄配子体发育

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植物研究 2024年

作者：王康鑫王仕沁王毅敏程志杰陈发菊王玉兵三峡大学生物技术研究中心三峡植物园

运用石蜡切片技术对小勾儿茶（Berchemiella wilsonii）进行生殖生物学观察，探讨其大小孢子发生和雌雄配体发育过程是否存在濒危环节。结果显示：小勾儿茶的花具5个雄蕊和4个花药室，成熟的花药壁由花药内壁（1层）和中层（2层）和绒... 详细信息

运用石蜡切片技术对小勾儿茶（Berchemiella wilsonii）进行生殖生物学观察，探讨其大小孢子发生和雌雄配体发育过程是否存在濒危环节。结果显示：小勾儿茶的花具5个雄蕊和4个花药室，成熟的花药壁由花药内壁（1层）和中层（2层）和绒毡层（1层）组成。绒毡层发育正常，细胞排列整齐规则，与中层细胞联系紧密，细胞中常多核。小孢子母细胞在减数分裂时胞质分裂方式为同时型，四分体主要以四面体形式存在，花粉粒在成熟时为二细胞形状、圆形或椭圆形，多数有3根萌发管。花药发育过程中绒毡层发育存在少量异常，花粉存在少量败育。小勾儿茶子房2室，只发育1室。胚珠为倒生的双珠被和厚珠心，合点端大孢子发育成功能性大孢子，经过3次有丝分裂，进一步发育成具有7个细胞和8个核的胚囊，胚囊发育方式为蓼型。子房中的胚珠发育基本一致。小勾儿茶大、小孢子发生和雌、雄配子体发育基本正常，不是导致其结实率低的原因。

关键词：小勾儿茶胚胎学大小孢子发生雌雄配子体发育

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桧木醇酯类衍生物的设计合成及抑菌活性

农药学学报 2024年第3期26卷 462-471页

作者：叶久辉桂阔殷妮刘新李璇雷鹏冯俊涛马志卿高艳清西北农林科技大学植物保护学院陕西省生物农药工程技术研究中心陕西杨凌712100

为了丰富天然单萜桧木醇的结构多样性、拓宽其活性范围,在前期研究的基础上,以桧木醇为先导化合物,设计并合成了15个新型桧木醇羧酸酯类化合物(3)以及20个桧木醇磺酸酯类化合物(异构体5和6)。抑菌活性测定结果表明,大部分目标化合物在50... 详细信息

为了丰富天然单萜桧木醇的结构多样性、拓宽其活性范围,在前期研究的基础上,以桧木醇为先导化合物,设计并合成了15个新型桧木醇羧酸酯类化合物(3)以及20个桧木醇磺酸酯类化合物(异构体5和6)。抑菌活性测定结果表明,大部分目标化合物在50μg/mL下对苹果树腐烂病菌Valsa mali、水稻纹枯病菌Rhizoctonia solani、番茄灰霉病菌Botrytis cinerea及黄瓜炭疽病菌Colletotrichum orbiculare均表现出良好的抑菌活性,其中羧酸酯类衍生物3a、3f、3g、3o对水稻纹枯病菌的EC50值分别为0.96、1.05、1.29和1.88μg/mL,3a、3e、3j对苹果树腐烂病菌的EC50值分别为3.60、3.28和3.48μg/mL,3d、3f、3g对黄瓜炭疽病菌的EC50值分别为0.77、0.51和0.67μg/mL,均优于桧木醇。总体来说,羧酸酯类衍生物的抑菌活性明显优于磺酸酯类衍生物,但磺酸酯类衍生物酯基位置的异构体抑菌活性存在较大差异,构型为1时抑菌活性更好。

关键词：桧木醇抑菌活性苹果树腐烂病菌水稻纹枯病菌黄瓜炭疽病菌

洛阳传统绿豆酸浆细菌群落组成分析和功能预测

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中国食品学报 2024年第6期24卷 369-379页

作者：范鑫诺李海阳郑毅恒李毅昊侯颖徐建强河南科技大学食品与生物工程学院河南洛阳471023 河南省食品微生物工程技术研究中心河南洛阳471023 微生物资源开发与利用河南科技大学重点实验室河南洛阳471023 河南科技大学园艺与植物保护学院河南洛阳471023

为探究洛阳传统特色食品浆面条核心元素绿豆酸浆的细菌群落组成,利用Illumina MiSeq高通量测序技术对洛阳6家浆坊的绿豆酸浆进行细菌16S r DNA测序。结果表明:从6个绿豆酸浆样本中共鉴定出8个细菌门,涉及75个属和106个种;其中厚壁菌门... 详细信息

为探究洛阳传统特色食品浆面条核心元素绿豆酸浆的细菌群落组成,利用Illumina MiSeq高通量测序技术对洛阳6家浆坊的绿豆酸浆进行细菌16S r DNA测序。结果表明:从6个绿豆酸浆样本中共鉴定出8个细菌门,涉及75个属和106个种;其中厚壁菌门为优势菌门(占比78.57~97.17%),乳杆菌属(占比20.95%~90.36%)和乳球菌属(占比3.26%~62.68%)为优势菌属,寡发酵乳杆菌、未分类乳球菌属是对应的优势菌种,而植物乳杆菌、弯曲乳杆菌、食木薯乳杆菌等是常见的次优势菌种;这些优势细菌均为乳酸菌,具有广泛益生作用。对绿豆酸浆中细菌群落进行功能预测,发现细菌群落的碳水化合物代谢和氨基酸代谢丰度高,特别是呈味氨基酸代谢通路和L-乳酸脱氢酶丰度均较高,推断绿豆酸浆独特的酸香味与细菌的氨基酸代谢以及乳酸合成有关。本研究结果为进一步研究绿豆酸浆发酵机理及开发相应发酵剂奠定了理论基础。

关键词：绿豆酸浆高通量测序细菌群落组成功能预测

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辣椒CaPI的克隆与功能分析

生物技术通报 2024年第3期40卷 193-201页

作者：吴星星洪海波甘志承李瑞宁黄先忠安徽科技学院农学院作物生物技术研究中心滁州233100

【目的】PISTILLATA(PI)基因属于典型的Type II型MADS-box基因家族成员,是ABC(D)E模型中的B类基因,在植物发育过程中起着重要作用,但辣椒PI同源基因功能研究未见报道。探索辣椒PI基因功能,为深入研究植物PI同源基因的功能机制奠定基础... 详细信息

【目的】PISTILLATA(PI)基因属于典型的Type II型MADS-box基因家族成员,是ABC(D)E模型中的B类基因,在植物发育过程中起着重要作用,但辣椒PI同源基因功能研究未见报道。探索辣椒PI基因功能,为深入研究植物PI同源基因的功能机制奠定基础。【方法】利用RT-PCR的方法从一年生辣椒(Capsicum annuum L.)花器官的cDNA中克隆PI同源基因CaPI,并通过生物信息学方法分析其理化性质、亚细胞定位、蛋白结构和系统进化关系;利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术分析基因在辣椒不同组织中的表达特征;构建植物过表达载体35S:CaPI,通过floral-dipping法转化拟南芥。【结果】该基因开放阅读框648 bp,编码215个氨基酸,相对分子质量为25.13 kD。氨基酸多重序列比对表明,CaPI蛋白N端含有“MGRGKIEIKRIEN”保守基序。系统进化树分析证实,CaPI与马铃薯、番茄和矮牵牛的PI同源基因亲缘关系较近。RT-qPCR证实CaPI主要在花中表达,在花萼中表达量最高,其次是花瓣,在雄蕊中低表达,而在雌蕊中几乎不表达。在拟南芥中过表达CaPI,与野生型拟南芥(Col-0)相比,35S:CaPI转基因植株表现出莲座叶和分枝数量增多等表型,但不影响花器官的发育。【结论】辣椒CaPI具有促进植物分枝发育的功能。

关键词： CaPI 辣椒 MADS-box 基因表达

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紫苏精油中紫苏醛的抗TMV活性及作用方式

农药学学报 2024年第4期26卷 744-756页

作者：罗伟姜悦王恺悦骆静怡刘颖辰张悦阳马志卿闫合王康西北农林科技大学植物保护学院陕西杨凌712100 陕西省生物农药工程技术研究中心陕西杨凌712100

紫苏精油(PEO)是从紫苏叶中提取的一种具有挥发性芳香气味的淡黄色油性物质,具有多种生物活性,但关于其抗烟草花叶病毒(TMV)活性尚未见报道。本研究测定了紫苏精油及其主要成分的抗TMV活性,明确了其主要活性成分,并在此基础上进行了作... 详细信息

紫苏精油(PEO)是从紫苏叶中提取的一种具有挥发性芳香气味的淡黄色油性物质,具有多种生物活性,但关于其抗烟草花叶病毒(TMV)活性尚未见报道。本研究测定了紫苏精油及其主要成分的抗TMV活性,明确了其主要活性成分,并在此基础上进行了作用方式研究。结果表明:PEO在800μg/mL剂量下对TMV的活性高达65.58%,其主要活性成分紫苏醛在该剂量下的保护、治疗和钝化活性分别为80.41%、73.42%和34.93%,均显著高于对照药剂商品化药物壳寡糖,而其保护和治疗活性优于宁南霉素。作用方式研究结果表明:紫苏醛诱导了烟草的过敏反应(HR),透射电镜(TEM)观察显示紫苏醛对TMV粒子没有直接作用。紫苏醛在800μg/mL剂量下处理心叶烟,具有显著的诱导抗病活性,为58.46%。紫苏醛处理诱导了烟草病程相关基因非表达子1(NPR1)、病程相关蛋白1基因(PR1)和病程相关蛋白5基因(PR5)3个致病相关基因(PR基因)表达上调,也诱导了苯丙氨酸解氨酶基因(PAL)、呼吸爆发氧化酶B基因(RBOHB)和原叶绿素酸酯氧化还原酶基因1(POR1)过表达。此外,紫苏醛提高了烟草叶片中水杨酸(SA)和H2O2含量,增强了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)4种防御酶的活性。紫苏醛在800μg/mL剂量下处理心叶烟24 h,结果表明:烟草叶片中的SA和H2O2含量最高,分别为1032.08 pmol/L和23.40μmol/g FW,防御酶活性也达到最大值,CAT、PAL、POD和SOD活性分别比对照提高了1.76、1.95、2.17和3.78倍。该研究结果表明,紫苏醛可能通过诱导系统性获得抗性(SAR)来增强植物对病原体感染的抵抗力,这可能是通过SA信号转导途径介导的。因此,紫苏醛作为一种新型抗病毒药物和免疫诱导剂在农业上具有广阔的应用前景。

关键词：紫苏精油紫苏醛烟草花叶病毒(TMV) 诱导抗性系统性获得抗性(SAR) 植物免疫

中空介孔二氧化硅负载戊唑醇纳米缓释颗粒的制备及生物活性

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农药学学报 2024年第3期26卷 559-569页

作者：桂阔周瑞惠托平刘夷宁张欣茹李文奎雷鹏高艳清马志卿西北农林科技大学植物保护学院陕西杨凌712100 陕西省生物农药工程技术研究中心陕西杨凌712100

本研究以中空介孔纳米二氧化硅(hollow mesoporous nano silica, HMS)为载体负载戊唑醇(tebuconazole, Teb),制备了戊唑醇@中空介孔纳米二氧化硅(Teb@HMS)缓释颗粒。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、比... 详细信息

本研究以中空介孔纳米二氧化硅(hollow mesoporous nano silica, HMS)为载体负载戊唑醇(tebuconazole, Teb),制备了戊唑醇@中空介孔纳米二氧化硅(Teb@HMS)缓释颗粒。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、比表面积分析仪(BET)及热重分析仪(TGA)等仪器对其形貌、结构与性能进行了表征。通过高效液相色谱(HPLC)分析研究了戊唑醇在缓释颗粒中的释放行为。通过菌丝生长速率法、盆栽试验和田间防效试验测定了Teb@HMS缓释颗粒对立枯丝核菌的抑制活性及对水稻纹枯病的防治效果。通过水稻种子发芽试验和斑马鱼试验对Teb@HMS的安全性进行了评价。结果表明:所制备的纳米二氧化硅载药粒子呈规整的中空介孔结构,对戊唑醇的载药率为52.02%,缓释时间长达400 h;Teb@HMS缓释颗粒降低了戊唑醇对非靶标生物水稻种子及斑马鱼的毒性,抑菌活性明显优于戊唑醇原药;盆栽和田间试验结果显示,施药后第18天Teb@HMS针对水稻纹枯病的保护作用防效分别达61.79%和70.42%。该研究可为中空介孔纳米二氧化硅缓释颗粒在农药减量化和植物病害绿色可持续防控方面提供技术支撑和理论指导。

关键词：中空介孔纳米二氧化硅戊唑醇缓释颗粒水稻纹枯病立枯丝核菌安全性评价生物活性

濒危植物小勾儿茶大小孢子发生和雌雄配子体发育

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植物研究 2024年第5期44卷 662-669页

作者：王康鑫王仕沁王毅敏程志杰陈发菊王玉兵三峡大学生物技术研究中心宜昌443002 三峡植物园宜昌443111

运用石蜡切片技术对小勾儿茶(Berchemiella wilsonii)进行生殖生物学观察,探讨其大小孢子发生和雌雄配体发育过程是否存在濒危环节。结果显示:小勾儿茶的花具5个雄蕊和4个花药室,成熟的花药壁由花药内壁(1层)、中层(2层)和绒毡层(1层)... 详细信息

运用石蜡切片技术对小勾儿茶(Berchemiella wilsonii)进行生殖生物学观察,探讨其大小孢子发生和雌雄配体发育过程是否存在濒危环节。结果显示:小勾儿茶的花具5个雄蕊和4个花药室,成熟的花药壁由花药内壁(1层)、中层(2层)和绒毡层(1层)组成。绒毡层发育正常,细胞排列整齐规则,与中层细胞联系紧密,细胞中常多核。小孢子母细胞在减数分裂时胞质分裂方式为同时型,四分体主要以四面体形式存在,花粉粒在成熟时为二细胞型、圆形或椭圆形,多数有3根萌发管。花药发育过程中绒毡层发育存在少量异常,花粉存在少量败育。小勾儿茶子房2室,只发育1室。胚珠为倒生的双珠被和厚珠心,合点端大孢子发育成功能性大孢子,经过3次有丝分裂,进一步发育成具有7个细胞和8个核的胚囊,胚囊发育方式为蓼型。子房中的胚珠发育基本一致。小勾儿茶大小孢子发生和雌雄配子体发育基本正常,不是导致其结实率低的原因。

关键词：小勾儿茶胚胎学大小孢子发生雌雄配子体发育

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