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探究四聚体超表面中多极准连续域束缚态的调控机制

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物理学报 2024年第10期73卷 321-336页

作者：孟祥裕李涛余彬彬邰永航云南师范大学云南省光电信息技术重点实验室昆明650500 国科温州研究院(温州生物材料与工程研究所) 温州市生物物理重点实验室温州325000 瓯江实验室(再生调控与眼脑健康浙江省实验室) 温州325000

本文设计了由四聚长方体组成的全介质超表面,其中每个长方体刻蚀两个椭圆柱并填装空气.当分别为超表面单独引入面内对称破缺、位移扰动和周期扰动时,可在近红外波段产生稳健的准连续域束缚态模式(quasi-bound states in the continuum)... 详细信息

本文设计了由四聚长方体组成的全介质超表面,其中每个长方体刻蚀两个椭圆柱并填装空气.当分别为超表面单独引入面内对称破缺、位移扰动和周期扰动时,可在近红外波段产生稳健的准连续域束缚态模式(quasi-bound states in the continuum).通过测量准BIC (quasi-BIC)模式的谐振波长,计算准BIC模式的Q因子(quality fector)与不对称参数的关系,可进一步证实不对称参数对准BIC共振频率和Q因子的可调谐性.在此基础上,当同时引入面内对称破缺、位移扰动和周期扰动时,可获得5个高Q因子的准BIC模式.共振峰的数量、位置以及Q因子都可通过调整面内破缺、位移扰动和周期扰动的程度进行调控.该超表面的设计可为传感器的多参数传感以及灵敏度等性能的提升提供一种全新思路.

关键词：超表面准连续域束缚态对称破缺

N-碘代丁二酰亚胺(NIS)参与的碘化反应最新研究进展

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有机化学 2024年第2期44卷 508-524页

作者：曹同阳李玮王力竞河北大学化学与材料科学学院河北保定071002 药物化学与分子诊断教育部重点实验室河北省化学生物学重点实验室河北保定071002

有机碘化合物是一类非常重要的功能性分子,其合成研究具有重要意义.鉴于N-碘代丁二酰亚胺(NIS)具有反应活性高、廉价易得和环境友好等优点,一直以来都是碘化反应的优选碘试剂.近年来利用NIS参与的碘化反应制备有机碘化合物有了重要新进... 详细信息

有机碘化合物是一类非常重要的功能性分子,其合成研究具有重要意义.鉴于N-碘代丁二酰亚胺(NIS)具有反应活性高、廉价易得和环境友好等优点,一直以来都是碘化反应的优选碘试剂.近年来利用NIS参与的碘化反应制备有机碘化合物有了重要新进展,引起了极大地关注.综述了这一领域的最新研究进展,主要包括NIS与芳烃/末端炔烃的C—H碘化反应、NIS与不饱和化合物和亲核试剂的碘化双官能团化反应,以及NIS与不饱和化合物的串联碘环化反应.

关键词：碘化反应 N-碘代丁二酰亚胺(NIS) 有机碘化合物

基因编辑技术在大豆基因功能鉴定及遗传改良上的应用

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植物遗传资源学报 2024年第6期25卷 919-930页

作者：刘佳瑞张钰彭国庆齐照明陈庆山辛大伟胡利民东北农业大学智慧农场技术与系统全国重点实验室/大豆生物学教育部重点实验室哈尔滨150030

大豆作为重要的粮食作物和油料作物,在人类生产生活中扮演着十分重要的角色。近年来国内大豆供给孱弱,对外依存度过高,使国内大豆市场受到严重冲击,并给国家粮食安全带来一定隐患,因此培育优质高产的大豆品种是当前国内大豆育种的重要... 详细信息

大豆作为重要的粮食作物和油料作物,在人类生产生活中扮演着十分重要的角色。近年来国内大豆供给孱弱,对外依存度过高,使国内大豆市场受到严重冲击,并给国家粮食安全带来一定隐患,因此培育优质高产的大豆品种是当前国内大豆育种的重要目标。目前,大豆中一批控制重要性状的关键基因已经被克隆和解析,为开展分子设计育种提供了重要的理论支撑。传统育种周期长、效率较低,基因编辑技术为生物育种提供了新的途径和工具,可以加速育种进程。以CRISPR/Cas9技术为代表的基因编辑技术已经快速发展成为大豆基因功能研究、改造及农艺性状遗传改良的重要工具。本文介绍了基因编辑技术的类型、特点及其在植物中的应用概况,并综述了其在大豆产量、品质、抗病、抗逆、开花期、共生固氮和育性等农艺性状研究中的最新研究进展,为开展大豆基因编辑育种提供了一定的依据和借鉴。此外,本文还探讨了基因编辑技术在大豆遗传改良中存在的问题,并对其应用前景进行了展望。

关键词：大豆基因编辑技术遗传改良育种

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‘豆绿’牡丹花色调控基因PsNAC5克隆及功能分析

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植物生理学报 2024年第2期60卷 311-320页

作者：周文斌樊琳婷高双成周爽史国安河南科技大学牡丹学院洛阳市牡丹生物学重点实验室河南洛阳471023

牡丹绿色系品种‘豆绿’开花中后期花瓣褪绿变浅。为了研究该现象的分子机制,从‘豆绿’牡丹转录组数据中筛选到了NAC转录因子编码基因PsNAC5,克隆其全长并进行了表达模式分析。结果表明,PsNAC5在‘豆绿’不同发育时期花瓣中的表达水平... 详细信息

牡丹绿色系品种‘豆绿’开花中后期花瓣褪绿变浅。为了研究该现象的分子机制,从‘豆绿’牡丹转录组数据中筛选到了NAC转录因子编码基因PsNAC5,克隆其全长并进行了表达模式分析。结果表明,PsNAC5在‘豆绿’不同发育时期花瓣中的表达水平具有统计学差异,随着花朵的开放,PsNAC5表达量逐渐升高,与叶绿素含量呈负相关。利用病毒诱导的基因沉默(VIGS)技术在‘豆绿’牡丹初开期花瓣圆片中沉默PsNAC5,沉默组花瓣圆片中PsNAC5基因表达量显著降低,叶绿素含量急剧增加,约为对照的310%。进一步检测了叶绿素代谢基因的表达变化,PsNAC5沉默后,‘豆绿’初开期花瓣圆片中叶绿素合成基因的表达量除HEMA1外均有增加;叶绿素降解基因的表达量均显著降低。本研究筛选的PsNAC5可能作用于叶绿素代谢基因来负调控‘豆绿’花瓣中的叶绿素含量,从而影响‘豆绿’花色变化。研究结果为后续探讨‘豆绿’牡丹花色形成分子机理提供了理论基础。

关键词： ‘豆绿’牡丹褪绿叶绿素 PsNAC5 VIGS

基于细菌生物膜的农药残留微生物降解研究进展

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农药学学报 2024年第4期26卷 692-702页

作者：杨正义陈慧心钟国华刘婕绿色农药全国重点实验室广州510642 农业农村部华南作物有害生物综合治理重点实验室广州510642 天然农药与化学生物学教育部重点实验室广州510642

农田土壤中农药残留污染是影响农产品安全生产的关键因素。微生物降解作为一种资源丰富、高效环保、操作便捷的农药残留降解技术,却由于易受环境因素影响,导致其在田间实际应用效果不显著。如何稳定和提高降解菌的田间活性,已成为制约... 详细信息

农田土壤中农药残留污染是影响农产品安全生产的关键因素。微生物降解作为一种资源丰富、高效环保、操作便捷的农药残留降解技术,却由于易受环境因素影响,导致其在田间实际应用效果不显著。如何稳定和提高降解菌的田间活性,已成为制约农药残留生物降解技术产业化的“瓶颈”。生物膜是细菌通过分泌多糖和蛋白质等胞外聚合物,将其自身包绕其中并黏附于固体表面而形成的一种复杂的群落结构。基于土壤环境多相、分散等特征,微生物在土壤中以生物膜态存在,在增强细菌抵御复杂环境胁迫、提高农药降解能力、维持土壤健康等方面具有积极作用,弥补了传统游离菌直投式修复技术效率低、持效期短、对低浓度农药残留不敏感等方面的不足。近年来,细菌生物膜的研究成果已应用在水体、土壤污染生物修复领域且颇具成效。在此基础上,本文系统阐述了细菌生物膜降解土壤中农药残留的作用机制,解析了利用活性细菌生物膜促进农药残留污染修复的方式和优势,并提出了基于细菌生物膜的强化土壤抵御农药胁迫能力、促进土壤健康的创新研究思路,可为净化农产品产地环境、提升农产品质量安全提供参考。

关键词：生物膜农药残留微生物修复环境胁迫与应答分子机制

微生物种群间分工协作在木质纤维素转化中的研究进展

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华中农业大学学报 2024年第4期43卷 33-40页

作者：刘亮杨金水黄娅茹姜婷婷余启军袁红莉中国农业大学生物学院/畜禽生物育种全国重点实验室/农业农村部土壤微生物学重点实验室北京100193

联合生物加工被认为是木质纤维素转化的最理想形式,虽然通过代谢工程改造可以基于单一菌株实现联合生物加工,但过高的代谢压力导致菌株转化效率并不理想。为了系统认识微生物种间分工和实现联合生物加工的理性设计,本文聚焦于天然木质... 详细信息

联合生物加工被认为是木质纤维素转化的最理想形式,虽然通过代谢工程改造可以基于单一菌株实现联合生物加工,但过高的代谢压力导致菌株转化效率并不理想。为了系统认识微生物种间分工和实现联合生物加工的理性设计,本文聚焦于天然木质纤维素降解菌群中的种间分工,从底物协同水解、营养因子交叉喂养和“糖骗子”限制的角度综述了目前物种间的分工协作模式,介绍了物种分工在木质纤维素转化中的应用,以及天然木质纤维素菌群中种间分工研究的挑战和未来发展方向,为联合生物加工菌群的构建提供设计原则,推动木质纤维素的高效转化。

关键词：微生物菌群种间分工木质纤维素转化联合生物加工人工菌群

游离DNA检测技术及其在疾病诊疗中的应用和研究进展

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中华检验医学杂志 2024年第2期47卷 197-204页

作者：陆昕怡孟庆泰黄萍段雅干陈智远徐鹏张凤民哈尔滨医科大学医学微生物学教研室伍连德研究所黑龙江省免疫与感染重点实验室黑龙江省普通高校病原生物学重点实验室哈尔滨150081

游离DNA(cfDNA)是存在于人体细胞外液中的DNA片段,在生理或病理条件下(如妊娠、肿瘤等),cfDNA的含量变化和分子特征等使其成为疾病诊疗的生物标志物之一。随着cfDNA富集技术以及测序、质谱等检测技术的发展,cfDNA的检测已形成完整的检... 详细信息

游离DNA(cfDNA)是存在于人体细胞外液中的DNA片段,在生理或病理条件下(如妊娠、肿瘤等),cfDNA的含量变化和分子特征等使其成为疾病诊疗的生物标志物之一。随着cfDNA富集技术以及测序、质谱等检测技术的发展,cfDNA的检测已形成完整的检验流程。基于cfDNA检测的液体活检技术在临床肿瘤诊疗、产前检查中已得到广泛应用,并且在自身免疫病诊疗中展现出较大的潜力。本综述描述了cfDNA检测技术的发展和液体活检在临床方面的应用,以及cfDNA在疾病诊断和治疗中的研究进展。

关键词：基因检测测序癌症产前检查自身免疫病

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硝基化合物均相催化氢化研究进展

有机化学 2024年第4期44卷 1094-1105页

作者：侯梦莹王爱娥黄培强厦门大学化学化工学院化学系、福建省化学生物学重点实验室福建厦门361005

胺类化合物,特别是伯胺,是一类重要的化工中间体,常用于药物、农药、染料以及各种精细和特殊化学品的合成.硝基化合物还原是工业中生产伯胺,特别是苯胺及其衍生物的重要方法.其中,催化氢化是工业上最高效、最原子经济又环境友好的还原... 详细信息

胺类化合物,特别是伯胺,是一类重要的化工中间体,常用于药物、农药、染料以及各种精细和特殊化学品的合成.硝基化合物还原是工业中生产伯胺,特别是苯胺及其衍生物的重要方法.其中,催化氢化是工业上最高效、最原子经济又环境友好的还原硝基化合物的方法.目前,硝基化合物的催化氢化主要依赖于非均相催化剂.研究者们也大多专注于非均相催化剂的发展与修饰,均相催化方法报道比较少.然而,在均相催化中,催化剂的结构很容易通过改变中心金属和配体进行调整和修饰,从而对催化过程进行调控,实现硝基化合物的高效、高选择性还原.重点从反应活性、选择性、官能团耐受性以及机理等方面,系统总结了硝基化合物均相催化氢化的发展和研究现状,探讨这一领域目前面临的挑战和未来发展方向.

关键词：均相催化氢化硝基化合物胺化学选择性

动物体细胞核移植胚胎重编程的表观遗传学机理

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农业生物技术学报 2024年第7期32卷 1669-1680页

作者：纪雨晨李怡涵王美娟郑睿智余彤苏建民西北农林科技大学动物医学院家畜生物学重点实验室西北农林科技大学动物科技学院家畜生物学重点实验室

体细胞核移植(somatic cell nuclear transfer, SCNT)技术可用于扩繁顶级家畜、基因编辑动物生产等方面。到目前为止，人类已经成功克隆了20多种动物，但通过体细胞核移植技术获得克隆动物的效率较低，大部分体细胞核移植胚胎在附植前... 详细信息

体细胞核移植(somatic cell nuclear transfer, SCNT)技术可用于扩繁顶级家畜、基因编辑动物生产等方面。到目前为止，人类已经成功克隆了20多种动物，但通过体细胞核移植技术获得克隆动物的效率较低，大部分体细胞核移植胚胎在附植前死亡。在核移植后，供体细胞核将发生一系列的重编程事件以获得胚胎发育的全能性，体细胞核移植胚胎的异常重编程是导致体细胞核移植效率低的主要原因。本文从染色质重塑、DNA甲基化、组蛋白的变体与修饰、精子小RNA等方面分析体细胞核移植胚胎的异常重编程机理，以期为体细胞核移植胚胎的重编程研究提供参考。

关键词：体细胞核移植(SCNT) 胚胎发育表观遗传染色质重塑组蛋白变体 DNA甲基化组蛋白修饰精子携带小RNA缺失重编程效率