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碳钢腐蚀大数据采集传感器在城市大气环境中适应性标定

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中国表面工程 2024年第2期37卷 1-15页

作者：张帆徐迪杨小佳王一品陈昊彭非凡安江峰程学群李晓刚中国机械总院集团武汉材料保护研究所有限公司武汉430030 武汉大气淡水环境材料腐蚀国家野外观测科学研究站武汉430030 新疆尉犁大气环境材料腐蚀国家野外观测科学研究站尉犁841500 北京科技大学新材料技术研究院北京100083 北京科技大学北京材料基因组工程先进创新中心北京100083

传统的腐蚀监测方法和腐蚀评估方法已经无法满足对数据量以及数据连续性的需要。大气腐蚀在线监测技术由于具有数据量大、数据连续及实时性等特点,已被广泛应用。然而,所得数据的准确性和适用性还须通过试验来做进一步验证。采用户外挂... 详细信息

传统的腐蚀监测方法和腐蚀评估方法已经无法满足对数据量以及数据连续性的需要。大气腐蚀在线监测技术由于具有数据量大、数据连续及实时性等特点,已被广泛应用。然而,所得数据的准确性和适用性还须通过试验来做进一步验证。采用户外挂片以及电阻传感器和电偶传感器监测Q235碳钢在城市大气环境下的腐蚀速率,建立响应面模型,并采用温湿度耦合试验和干湿交替模拟试验进行验证。温湿度耦合试验和干湿交替模拟试验与户外挂片及响应面模型的腐蚀速率变化趋势一致,而温湿度耦合试验得到的腐蚀速率更接近于挂片得到的腐蚀速率。其中,电偶传感器得到的腐蚀速率值更接近于挂片的腐蚀速率值,说明城市大气环境下更适合使用电偶传感器。室内模拟试验中,温度升高会加速薄液膜下阴阳极的电极过程和化学反应,延长反应时间,表面腐蚀产物逐渐致密且均匀,一定程度上可以提高锈层的耐蚀性能。通过碳钢腐蚀传感器在城市大气环境中的适应性标定,可以深入探究大气环境中金属材料的腐蚀机理和过程,并准确评估腐蚀传感器在大气环境中的腐蚀行为,为研究者提供定量描述和分析腐蚀行为的基础数据。

关键词：电阻传感器电偶传感器响应面模型温湿度耦合试验干湿交替模拟试验

RcAGL61基因调控雄蕊和花瓣之间转变影响月季花瓣数量

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西北植物学报 2024年第6期44卷 904-911页

作者：戚雨岑杨淑敏苏琳杨艺张启翔潘会堂花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室国家花卉工程技术研究中心北京林业大学园林学院北京100083

[目的]为探究月季重瓣性状的调控机制,研究克隆了前期筛选到的1个与花发育相关的AG同源基因RcAGL61,并对其功能进行分析。[方法]用荧光定量对该基因在‘窄叶藤本月季花’×‘月月粉’杂交群体中重瓣株系和单瓣株系花芽5个发育时期的表... 详细信息

[目的]为探究月季重瓣性状的调控机制,研究克隆了前期筛选到的1个与花发育相关的AG同源基因RcAGL61,并对其功能进行分析。[方法]用荧光定量对该基因在‘窄叶藤本月季花’×‘月月粉’杂交群体中重瓣株系和单瓣株系花芽5个发育时期的表达模式进行分析,以重瓣株系和单瓣株系为材料,克隆RcAGL61,并进行生物信息学分析、亚细胞定位及VIGS实验。[结果](1)该基因表达水平在单瓣株系的5个发育时期均显著高于重瓣株系,在单瓣株系花发育的S4-S5期比S1-S3期表达量明显升高。(2)RcAGL61编码区序列在单瓣株系和重瓣株系中一致,长度为495 bp,与RcAG基因序列相似度为30.75%,编码164个氨基酸,含有1个MADS-box保守结构域,属于MADS-Box基因家族。(3)RcAGL61蛋白定位于烟草表皮细胞的细胞核。(4)沉默该基因后,瓣化雄蕊数量增加,雄蕊数量减少,花瓣数量增加,萼片数量和雌蕊数量无显著变化。[结论]RcAGL61参与调控雄蕊原基和花瓣原基间的转变,影响月季的花瓣数量。

关键词：月季 RcAGL61 重瓣性雄蕊瓣化

瓜叶菊miR156-PhSPL3调控花青素代谢的研究

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生物技术通报 2024年

作者：孙丹旎李好崔宇萌黄河北京林业大学园林学院花卉种质资源创新与分子育种北京市重点实验室国家花卉工程技术研究中心城乡生态环境北京实验室

【目的】瓜叶菊（Pericallis hybrida）是重要的盆栽观赏花卉，具有多种花色和花青素代谢支路，是研究花色调控分子机制的理想材料。miR156-PhSPL3模块在瓜叶菊不同花色品种中差异表达，探究该模块在花色形成中的作用机制，为花卉花青... 详细信息

【目的】瓜叶菊（Pericallis hybrida）是重要的盆栽观赏花卉，具有多种花色和花青素代谢支路，是研究花色调控分子机制的理想材料。miR156-PhSPL3模块在瓜叶菊不同花色品种中差异表达，探究该模块在花色形成中的作用机制，为花卉花青素代谢调控机制提供理论依据。【方法】从瓜叶菊中克隆获得一个PhSPL3基因和两个Ph-miR156前体基因（Ph-MIR156a和PhMIR156b），对其进行生物信息学分析及表达模式分析，利用VIGS、酵母杂交实验和双荧光素酶实验等方法研究miR156-PhSPL3参与花青素代谢的功能和调控机制。【结果】PhSPL3基因开放阅读框长1 119 bp，编码372个氨基酸，属于SPL家族的CladeⅦ分支。Ph-MIR156a和Ph-MIR156b前体茎环序列长度分别为108 bp和104 bp，均含miR156成熟序列。表达分析显示PhSPL3在玫色和蓝色品种的瓜叶菊舌状花中高表达，与Ph-miR156表达呈负相关。双荧光素酶实验表明，Ph-miR156可靶向PhSPL3。PhSPL3的VIGS沉默株系中花青素含量降低，花青素代谢结构基因PhCHS2、PhF3H1、PhANS及调节基因PhbHLH17的表达下调。酵母杂交结果显示，PhSPL3可与PhMYB5和PhMYB7互作，并特异性结合PhCHS2和PhbHLH17的启动子，从而调控其表达。【结论】瓜叶菊miR156-PhSPL3可通过直接调控花青素代谢分支上结构基因，或间接调控花青素代谢调节基因的方式，在瓜叶菊花青素物质的生物合成中发挥作用。

关键词：瓜叶菊 miR156 PhSPL3 花青素代谢

基于EST-SSR标记的沙棘品种鉴定及指纹图谱构建

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生态与农村环境学报 2024年第3期40卷 374-385页

作者：赵雨欣张哲文考惠霞孙永江辛智鸣赵喆董树斌程瑾北京林业大学生物科学与技术学院/林木育种与生态修复国家工程中心/花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室北京100083 北京林业大学林学院/森林培育与保护教育部重点实验室北京100083 中国林业科学研究院沙漠林业实验中心内蒙古磴口015200

以沙棘(Hippophae rhamnoides)优良品种“实优1号”为材料,对其叶片进行转录组测序,利用微卫星识别软件(microsatellite identification tool,MISA)和Primer 3(version 2.3.4)对获得的序列进行简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)位点挖掘和引物设计,以收集的42份沙棘品种为研究材料,开展聚合酶链式反应(PCR)和毛细管电泳检测,旨在开发一套多态性高、稳定性好和通用性强的表达序列标签微卫星(express sequence tags from simple sequence repeat,EST-SSR)引物,构建沙棘指纹图谱,从而实现沙棘品种的快速准确鉴定,并对沙棘品种间亲缘关系进行分析。“实优1号”转录组测序共获得6196个SSR位点,其中,重复基元类型为182种,SSR基序长度主要分布在10~21 bp区间,占全部SSR的81.58%,主要SSR重复类型为单核苷酸重复(48.72%)、二核苷酸重复(22.68%)和三核苷酸重复(18.85%)。利用筛选出的28对引物在42份沙棘品种中共检测出193个等位基因,等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)、多态信息含量(PIC)和Shannon信息指数(I)等遗传多样性参数的均值分别为6.964、3.495、0.617、0.671、0.623和1.384。UPGMA聚类分析表明,42份沙棘品种间的遗传相似性系数为0.601~0.990,当遗传相似性系数为0.694时,供试品种可分为2组;当遗传相似性系数约为0.7402时,供试品种可分为3组。优选6对引物构建指纹图谱,可以实现沙棘品种的快速准确鉴定。该研究可为沙棘的良种鉴定、指纹图谱构建以及遗传多样性和亲缘关系分析等提供分子水平的理论基础和数据支撑。

关键词：沙棘表达序列标签微卫星指纹图谱遗传多样性

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辣椒种质资源炭疽病抗性鉴定与遗传分析

中国蔬菜 2024年第5期 59-68页

作者：郑婉婉赵建荣程春园洪成耿三省陈斌杜和山张晓芬安徽科技学院安徽滁州233100 北京市农林科学院蔬菜研究所蔬菜生物育种全国重点实验室蔬菜种质改良北京市重点实验室华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室国家蔬菜工程技术研究中心北京100097

辣椒是我国重要的蔬菜作物兼经济作物。炭疽病严重危害辣椒生产,选育抗病品种是最根本有效的防治措施。本研究利用18份干椒用辣椒自交系材料,选用红熟期果实,对5种辣椒炭疽病病原菌进行致病性鉴定,筛选出强致病菌株,并应用其对529份辣... 详细信息

辣椒是我国重要的蔬菜作物兼经济作物。炭疽病严重危害辣椒生产,选育抗病品种是最根本有效的防治措施。本研究利用18份干椒用辣椒自交系材料,选用红熟期果实,对5种辣椒炭疽病病原菌进行致病性鉴定,筛选出强致病菌株,并应用其对529份辣椒材料进行了炭疽病人工接种抗性鉴定。结果显示,402份干椒用辣椒自交系材料中,1份表现为免疫,1份表现为高抗,29份表现为抗病,62份表现为耐病,其余309份均表现为感病;127份干椒用杂交组合材料中,3份表现为免疫,1份表现为高抗,23份表现为抗病,24份表现为耐病,其余76份均表现为感病。利用炭疽病抗性差异显著双亲构建的重组自交系群体,采用植物数量性状主基因-多基因遗传分析方法,对辣椒炭疽病抗性进行了遗传分析,结果显示多基因加性上位性遗传模型为最优模型。

关键词：辣椒炭疽病抗性鉴定遗传分析

天香百合、药百合黄酮醇合成酶FLS基因克隆和表达分析

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浙江农业学报 2024年第2期36卷 344-357页

作者：刘筱琳孙婷婷杨捷何恒斌北京林业大学园林学院花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室国家花卉工程技术研究中心城乡生态环境北京实验室北京100083

以天香百合(Lilium auratum)和药百合(*** ***)为研究材料,分别克隆获得黄酮醇合成酶(flavonol synthase, FLS)基因,命名为LaFLS和LsFLS。实验结果表明,LaFLS和LsFLS基因均含完整的开放阅读框1 035 bp,均编码344个氨基酸,氨基酸序列高... 详细信息

以天香百合(Lilium auratum)和药百合(*** ***)为研究材料,分别克隆获得黄酮醇合成酶(flavonol synthase, FLS)基因,命名为LaFLS和LsFLS。实验结果表明,LaFLS和LsFLS基因均含完整的开放阅读框1 035 bp,均编码344个氨基酸,氨基酸序列高度保守,均具有DIOX-N结构域和2-酮戊二酸和铁(Ⅱ)依赖性双加氧酶结构域,属于2-酮戊二酸和铁(Ⅱ)依赖性双加氧酶超家族;系统进化分析表明,LaFLS和LsFLS除与东方系百合西伯利亚和索邦的FLS亲缘关系最近外,与百合科郁金香(Tulipa fosteriana)等亲缘关系较近;生物信息学分析显示,LaFLS和LsFLS蛋白无信号肽序列和跨膜结构域,均为亲水性蛋白,亚细胞定位结果显示二者主要定位在细胞质中。基因表达分析结果表明,在花蕾发育过程中,LaFLS和LsFLS随花蕾发育出现先上升后下降再上升的趋势,而且在花被片无色区的表达量显著高于有色区域。

关键词：东方百合黄酮醇合成酶基因黄酮醇克隆基因表达

绣球‘杜丽’AP 3基因克隆与基因编辑载体构建

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广西植物 2024年第2期44卷 257-266页

作者：李童王月莹赵惠恩花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室林木花卉遗传育种教育部重点实验室国家花卉工程技术研究中心城乡生态环境北京实验室北京林业大学园林学院北京100083

绣球(Hydrangea macrophylla)是以花序为主要观赏部位的园林植物,多用作切花装饰和景观营造,在亚洲、美洲、欧洲广泛栽培。为探究AP 3基因在绣球花萼形成过程中的功能,加快重瓣绣球新品种培育进程,该研究以绣球‘杜丽’为材料,克隆其MAD... 详细信息

绣球(Hydrangea macrophylla)是以花序为主要观赏部位的园林植物,多用作切花装饰和景观营造,在亚洲、美洲、欧洲广泛栽培。为探究AP 3基因在绣球花萼形成过程中的功能,加快重瓣绣球新品种培育进程,该研究以绣球‘杜丽’为材料,克隆其MADS-box B类基因HmAP 3,并结合生物信息学方法预测基因功能;根据HmAP 3序列信息,筛选出高特异性编辑靶点并构建CRISPR/Cas9基因编辑载体,通过农杆菌转化法将载体整合到绣球基因组中。结果表明:(1)克隆到1段HmAP 3基因的cDNA序列,其序列全长546 bp,共编码181个氨基酸,测序结果表明其氨基酸序列与参考序列一致性为100%,与拟南芥AtAP3相似度为58.8%。(2)不同属植物AP3氨基酸序列差异较大,在同属不同物种中,AP3蛋白主要结构较为保守,仅在少数基序上存在差异。(3)在HmAP 3中共鉴定到2个高特异性靶点,并成功构建2个单靶点CRISPR/Cas9基因编辑载体。(4)该研究共获得5株基因组内含有Cas 9序列的抗性芽,但其靶点均未突变,在抗性芽中没有检测到Cas9表达。该研究探讨了AP 3基因在重瓣绣球育种中的价值,对绣球的CRISPR/Cas9基因编辑技术进行了初探,为绣球优良品种繁育工作奠定了基础。

关键词：绣球 MADS-box家族 AP3 CRISPR/Cas9 载体构建

面向新兴产业和未来产业的新材料发展战略研究

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中国工程科学 2024年第1期26卷 23-34页

作者：赵鸿滨周旗钢李志辉李腾飞屠海令中国有研科技集团有限公司北京100088 智能传感功能材料国家重点实验室北京100088 集成电路关键材料国家工程研究中心北京100088 有色金属材料制备加工国家重点实验室北京100088 有研(广东)新材料技术研究院广东佛山528041

新材料是新兴产业和未来产业发展的根基,是抢占科技和经济发展制高点的重要领域,也是我国推进新型工业化的重要驱动力。本文梳理了新材料在信息、能源、生物、深空与深海探测等领域的发展趋势,发现新材料联用或与其他学科、领域的深度... 详细信息

新材料是新兴产业和未来产业发展的根基,是抢占科技和经济发展制高点的重要领域,也是我国推进新型工业化的重要驱动力。本文梳理了新材料在信息、能源、生物、深空与深海探测等领域的发展趋势,发现新材料联用或与其他学科、领域的深度融合正在成为新材料发展的重要特点;系统分析了我国新材料产业在规模、技术创新能力、企业和集群等方面的发展现状,总结了新材料产业发展存在的关键原材料依赖进口、核心装备尚未实现自主可控、高端产品自给率不高、部分重点产品缺乏应用迭代、标准和评价体系不完善等问题;提出了面向新兴产业亟需发展的9个重点方向以及面向未来产业亟需布局的7个重要方向。为推动新材料产业的高质量发展,研究建议:着力筑牢新材料产业发展根基,扎实提升新材料产业链水平,营造良好的产业发展生态环境,完善产业发展配套政策。

关键词：新材料关键核心技术新兴产业未来产业新型工业化

绣球花铝转运蛋白HmALMT11的生物信息学及其表达特性分析

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华北农学报 2024年第4期39卷 94-101页

作者：王晓玥陈双双齐香玉冯景陈慧杰孙明邓衍明林木资源高效生产全国重点实验室(北京林业大学) 花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室国家花卉工程技术研究中心城乡生态环境北京实验室北京林业大学园林学院北京100083 江苏省高效园艺作物遗传改良重点实验室江苏省农业科学院休闲农业研究所江苏南京210014

铝激活苹果酸转运蛋白(ALMT)是植物中广泛存在的一个基因家族,其编码的蛋白质在调控植物根部酸分泌和对铝离子的响应方面起着重要作用。为了明晰大花绣球无尽夏HmALMT11的序列特征及其在逆境胁迫后的表达特征,进一步探索大花绣球无尽夏... 详细信息

铝激活苹果酸转运蛋白(ALMT)是植物中广泛存在的一个基因家族,其编码的蛋白质在调控植物根部酸分泌和对铝离子的响应方面起着重要作用。为了明晰大花绣球无尽夏HmALMT11的序列特征及其在逆境胁迫后的表达特征,进一步探索大花绣球无尽夏的生物学功能,为后续HmALMT11功能鉴定提供理论依据。以大花绣球无尽夏为材料,克隆得到HmALMT11基因,并对其进行生物信息学、亚细胞定位和铝胁迫响应分析。结果表明,HmALMT11包含1个1590 bp的开放阅读框,编码529个氨基酸,蛋白分子质量为59.1 ku,理论等电点为9.10。为不稳定的碱性蛋白;HmALMT11蛋白含有6个跨膜结构域,定位于细胞质膜;实时荧光定量PCR分析发现,低浓度100μmol/L和高浓度800μmol/L的Al 2(SO 4)3处理都可诱导HmALMT11在无尽夏根、茎、叶中的上调表达,且在根中相对表达量最高,具有明显的组织表达特异性。研究表明,HmALMT11蛋白可能在绣球花适应铝胁迫过程中发挥重要调控作用。

关键词：绣球花 ALMT 铝胁迫生物信息学分析亚细胞定位实时荧光定量PCR