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基于叶绿体基因片段的井冈寒竹属系统发育关系研究

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江西农业大学学报 2024年第4期 954-968页

作者：刘恒汪城坤冀雪楠杨光耀国春策张文根江西农业大学林学院/江西省竹子种质资源与利用重点实验室

【目的】井冈寒竹属（Gelidocalamus Wen）属于禾本科（Poaceae）竹亚科（Bambusoideae）青篱竹族（Trib.Arundinarieae），是中国亚热带地区的特产散生竹属。该属植物为灌木状木本竹，地下茎呈复轴型，秆细长，每节多分枝，当年不再产... 详细信息

【目的】井冈寒竹属（Gelidocalamus Wen）属于禾本科（Poaceae）竹亚科（Bambusoideae）青篱竹族（Trib.Arundinarieae），是中国亚热带地区的特产散生竹属。该属植物为灌木状木本竹，地下茎呈复轴型，秆细长，每节多分枝，当年不再产生次级分枝，小枝末端通常仅有1片叶子，花序为圆锥型，雄蕊为3枚，秋冬季节发笋。井冈寒竹属植物主要产自中国长江以南的低海拔地区，其中南岭地区是该属植物物种多样性的分布中心，其栖息在林下、沟涧的阴凉潮湿处，呈现片状分布，具有观赏价值、食用价值和生态平衡效应。目前，该属植物的系统发育关系仍存在较大争议。本研究旨在对叶绿体基因片段的系统发育重建，初步探讨该属植物种间的亲缘关系，为深入理解竹类植物的演化历史提供一定的参考资料。【方法】试验广泛采用青篱竹族11个支系26属82种以及簕竹属（Bambusa）和牡竹属（Dendrocalamus）外类群6种作为样品。利用7个叶绿体基因片段，即rpl32-trn L、rps16-trn Q、trn C-rpo B、trn D-trn T、trn T-trn L、trn G-trn T(t)和mat K，对井冈寒竹属及其近缘类群的系统发育关系进行重建。结合通过分子钟估算，探究其起源和类群间的分化时间。【结果】（1）系统发育分析结果表明，井冈寒竹属（Gelidocalamus）为复系类群，成员分别聚在青篱竹族的Shibataea clade(IV)和Phyllostachys clade(V)两个分支中；（2）分化时间估算结果表明，IV、V分支分别在5.44 Mya和3.41 Mya分化出来，除小蒙竹（G. monophyllus）外，井冈寒竹属其余种在约3 Mya间陆续分化出来。【结论】井冈寒竹属不是一个自然的单系类群；红壳寒竹（G.rutilans）应归于箬竹属下；亮竿竹（G. annulatus）可能为井冈寒竹属和箬竹属的杂交起源；冬顶寒竹（G.dongdingensis）与同春箬竹（I. tongchunensis）近缘，或为箬竹属成员，或为一独立分支。本研究通过重建井冈寒竹属的系统发育关系，对该属内成员的系统位置进行了初步阐述，为争议类群的归属问题提供了参考依据。

关键词：温带木本竹井冈寒竹属系统发育关系分化时间估算

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基于光强迭代的单幅干涉图相位提取方法

光学学报 2024年第7期44卷 83-91页

作者：张翔宇田爱玲刘志强王红军刘丙才朱学亮西安工业大学光电工程学院陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室陕西西安710021

提出了一种基于光强迭代的单幅干涉图相位提取方法,实现了对单幅干涉条纹图的高精度相位提取。首先通过对原始干涉图进行预处理得到初始相位;将初始相位引入到干涉条纹图的强度表达式中,利用最小二乘法初步得到背景光和调制光;再将初步... 详细信息

提出了一种基于光强迭代的单幅干涉图相位提取方法,实现了对单幅干涉条纹图的高精度相位提取。首先通过对原始干涉图进行预处理得到初始相位;将初始相位引入到干涉条纹图的强度表达式中,利用最小二乘法初步得到背景光和调制光;再将初步估计的背景光和调制光代入最初干涉图的强度表达式中以求解待测相位,比较得到的待测相位和初始相位,若不满足迭代精度要求,则重复上述相位求解过程并实现迭代,若求解的相位与初始相位的均方根差值满足收敛条件,则停止迭代。进行仿真和实验研究,得到的Φ100 mm口径平面元件的测量提取结果与实际相位一致。结果表明,该方法在具有较高检测精度的同时能够有效地保证算法的稳定性。

关键词：测量干涉测量单幅干涉图迭代方法最小二乘法

核反应堆系统多维度多物理场耦合有限元分析研究

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原子能科学技术 2024年第2期58卷 257-271页

作者：巫英伟贺亚男章静田文喜苏光辉秋穗正西安交通大学核科学与技术学院陕西省先进核能技术重点实验室陕西西安710049

核反应堆系统庞杂且运行环境严苛,存在多物理场耦合的复杂现象。早期开发的多物理场耦合软件具有扩展性和通用性不足的缺点。因此,搭建多物理场耦合框架,针对耦合问题中的关键技术开展研究,对加快我国自主化多物理场耦合平台开发进程具... 详细信息

核反应堆系统庞杂且运行环境严苛,存在多物理场耦合的复杂现象。早期开发的多物理场耦合软件具有扩展性和通用性不足的缺点。因此,搭建多物理场耦合框架,针对耦合问题中的关键技术开展研究,对加快我国自主化多物理场耦合平台开发进程具有重要意义。本文介绍了西安交通大学核反应堆热工水力研究室开发的核反应堆多维度多物理场耦合有限元分析平台,主要包含热工流体计算模型的开发、燃料性能分析技术的研究以及多物理场耦合框架的建立等工作。在热工流体计算方面,开展了核反应堆系统两相流分析模型和液态金属快堆子通道分析模型研究,开发了系统分析程序NUSAC和子通道分析程序FLARE;在燃料性能分析技术方面,开展了包覆颗粒弥散燃料和板状燃料的性能分析研究,开发了针对多种燃料的燃料性能分析程序BEEs;在多物理场耦合分析方面,搭建了多物理场耦合框架,结合热工水力、中子物理和燃料性能分析程序,实现了核反应堆多物理场耦合的精细分析。本文搭建的核反应堆系统多维度多物理场耦合有限元分析平台可为核反应堆系统多维度多物理场耦合高保真数值模拟分析提供有力支持。

关键词：多物理场有限元系统分析子通道燃料性能

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不同形貌纳米金的合成及应用研究进展

稀有金属材料与工程 2024年第2期53卷 546-554页

作者：张强吴睿刘存芳张海冉郭小华王俊宏陕西理工大学陕西省催化与应用重点实验室化学与环境科学学院陕西汉中723001

纳米金作为一种常见的贵金属纳米材料,具有许多优良的物理化学性质。这些特性与纳米金的微观结构、颗粒大小、形貌等有关。纳米金的结构和形貌决定性质,性质决定功能和应用。该文首先介绍了纳米金的性质和应用;并对常见的球状纳米金的... 详细信息

纳米金作为一种常见的贵金属纳米材料,具有许多优良的物理化学性质。这些特性与纳米金的微观结构、颗粒大小、形貌等有关。纳米金的结构和形貌决定性质,性质决定功能和应用。该文首先介绍了纳米金的性质和应用;并对常见的球状纳米金的合成方法进行了综述。然后,重点概述了不同功能,特殊形貌的纳米金,如棒状、管状、片状、花状、海胆状、多面体和核壳型等。分别对其合成方法和应用进行了详细概述。最后,从整体上对纳米金的合成进行了归纳总结,并对纳米金未来的发展方向进行了展望。

关键词：纳米金特殊形貌纳米材料合成方法应用

簸箕柳×三蕊柳种特异性KASP标记开发及种间杂交子代鉴别

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林业科学 2024年第4期60卷 119-126页

作者：戴晓港魏铭辰林木遗传育种全国重点实验室、南方现代林业协同创新中心、林木遗传与生物技术教育部重点实验室、江苏省林木遗传和高效培育重点实验室、南京林业大学林学院南京210037

【目的】开发簸箕柳和三蕊柳种特异性KASP引物,为开展簸箕柳和三蕊柳杂交选育速生、抗虫新种质的真实性鉴定提供参考。【方法】利用簸箕柳和三蕊柳重测序数据,开展全基因组SNP位点分析,筛选出种特异性的SNP位点并设计KASP引物,利用SeqHu... 详细信息

【目的】开发簸箕柳和三蕊柳种特异性KASP引物,为开展簸箕柳和三蕊柳杂交选育速生、抗虫新种质的真实性鉴定提供参考。【方法】利用簸箕柳和三蕊柳重测序数据,开展全基因组SNP位点分析,筛选出种特异性的SNP位点并设计KASP引物,利用SeqHunter2检测设计引物在簸箕柳中的通用性,并利用簸箕柳和三蕊柳自然群体材料对合成的引物进行实验验证,筛选出簸箕柳和三蕊柳种特异性KASP引物,并对它们的杂交子代进行真实性鉴别。【结果】将三蕊柳和簸箕柳重测序的数据比对到三蕊柳基因组,共获得个6598144个SNPs。经过筛选,最终在簸箕柳中检测到674144个和三蕊柳相比为纯合突变的位点。从每条染色体上随机选取100个位点用于KASP引物设计,在1900个SNPs位点中,750个SNP位点可以成功设计出KASP引物。从每条染色体上选取2组,共选取38组引物,通过SeqHunter2检测得到11组引物在簸箕柳中是通用的。利用簸箕柳和三蕊柳自然群体DNA对合成的10组通用引物进行种内保守和种间差异性检测,获得4组在簸箕柳、三蕊柳和种间杂交子代中聚类明显的引物。引物Stri08_82809、Stri14_11602、Stri14_12274和Stri17_10731在簸箕柳自然群体中分别扩增出纯合G/G、T/T、A/A和T/T位点,在三蕊柳自然群体分别扩增出纯合A/A、C/C、G/G和C/C位点,而在真实杂交子代中分别扩增出G/A、T/C、A/G和T/C杂合位点。利用上述4组引物对簸箕柳×三蕊柳的杂交子代进行鉴定,发现在31个杂交子代中,29个个体扩增出杂合位点,说明同时遗传了2个亲本的特征位点,为真实的种间杂交子代。有2个个体扩增的位点为纯合且和母本相同,说明这2个子代为簸箕柳花粉污染的子代。【结论】本研究获得了簸箕柳和三蕊柳种间特异性KASP标记4组,可以准确快速的开展簸箕柳和三蕊柳种间杂交子代的真实性鉴别,为进一步簸箕柳和三蕊柳种间杂交及回交创制抗虫新品种提供了技术支持。

关键词：簸箕柳三蕊柳种间杂交物种特异性KASP引物种间杂交分子鉴别

杨属派间5个种特异性InDel引物及在派间杂交子代鉴别中的应用

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林业科学 2024年第2期60卷 78-86页

作者：戴晓港韩峭子尹佟明林木遗传育种全国重点实验室、南方现代林业协同创新中心、林木遗传与生物技术教育部重点实验室、江苏省林木遗传和高效培育重点实验室、南京林业大学林学院南京210037

【目的】远缘杂交可以实现有利基因的聚合,是种质创新的重要手段。杨属有些派间杂交困难,且杂交子代从形态学难以区分,本研究开发杨属不同派间的特异性引物,为派间杂交创制新种质的真实性鉴定提供技术支撑。【方法】利用在美洲黑杨和小... 详细信息

【目的】远缘杂交可以实现有利基因的聚合,是种质创新的重要手段。杨属有些派间杂交困难,且杂交子代从形态学难以区分,本研究开发杨属不同派间的特异性引物,为派间杂交创制新种质的真实性鉴定提供技术支撑。【方法】利用在美洲黑杨和小叶杨中种特异性InDel位点设计引物,并利用SeqHunter2依次比对胡杨、山杨、小叶杨和大叶杨基因组,再用杨属5个派的自然群体材料进行种内保守及种间多态引物的试验验证,筛选出杨属不同派的特异性引物序列,对杨属不同派间杂交子代进行真实性鉴别。【结果】将从美洲黑杨基因组设计的5000对InDel引物依次分别比对胡杨、山杨、小叶杨和大叶杨基因组,最后筛选出341对引物在上述5个种中是通用的。从不同染色体上共选取48对引物并合成,利用5个树种各1个DNA检测得到43对引物是通用的,其中19对引物在不同种中扩增条带单一且存在差异。利用自然群体混合DNA对试验验证的19对通用引物进行种间多态性和种内保守性检测,初步获得4对多态性引物。最后再用自然群体DNA对这4对引物进行扩增检测,发现引物Chr12_4341229和Chr13_10582756在美洲黑杨、小叶杨、山杨、大叶杨和胡杨中均只能扩增出一个位点,引物Chr12_4341229扩增条带分别为148、152、113、152和159 bp,引物Chr13_10582756扩增条带分别为140、144、116、140和159 bp。利用上述2对引物对小胡杨2号、黑胡杨和黑小杨进行鉴定,发现所有杂交子代个体均能检测它们2个亲本的特征带。引物Chr12_4341229和Chr13_10582756一起使用,可以用于美洲黑杨、小叶杨、山杨、大叶杨和胡杨任意组合杂交子代的真实性鉴别。【结论】本研究获得了杨属5个派间的5个种的特异性InDel引物2对,可以有效地进行杨属不同派5个种之间任意组合种间杂交子代的真实性鉴别,为进一步开展杨树派间杂交创制新种质提供了技术支持。

关键词：杨属远缘杂交物种特异性引物种间杂交分子鉴别

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谱系分选理论与检测方法的研究进展

生物多样性 2024年第4期32卷 117-134页

作者：吕燕文王子韵肖钰何梓晗吴超胡新生华南农业大学林学与风景园林学院广州510642 广东省森林植物种质资源与利用重点实验室广州510642

谱系分选为理解物种形成机制提供了一个途径,常被划分为复系、并系及单系3个阶段,对应着不同的基因树与物种树关系。本文首先系统地探讨了不同进化属性(中性和选择性)的基因组位点在祖先群体中如何传递到子代群体中的相关理论,分析了可... 详细信息

谱系分选为理解物种形成机制提供了一个途径,常被划分为复系、并系及单系3个阶段,对应着不同的基因树与物种树关系。本文首先系统地探讨了不同进化属性(中性和选择性)的基因组位点在祖先群体中如何传递到子代群体中的相关理论,分析了可能的基因树与物种树关系。其次探讨了基于中性序列谱系分选分析方法,包括在不完全谱系分选下物种树构建和系统发育网络分析。进一步探讨了选择对谱系分选的影响,基于基因树和物种树途径检测选择的方法,包括定向选择和平衡选择检测。最后,探讨了植物交配系统对谱系分选的影响,不完全谱系分选检测存在的问题以及在花粉流和种子流及不完全谱系分选的综合条件下系统发育网络分析方法,澄清这些问题有助于深度理解植物种的谱系分选过程。

关键词：系统发育基因树物种树基因流选择

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双区与单区电除尘器内部流场电场对比研究

中国电机工程学报 2024年第3期44卷 1070-1080,I0018页

作者：闫东杰袁良宇张晓海玉亚庄倩陕西省环境工程重点实验室(西安建筑科技大学环境与市政工程学院) 陕西省西安市710055

电除尘器内部电场和流场特性对除尘器的除尘性能有重要影响。该文使用Fluent模拟软件对相同比尘集面积的单区与双区电除尘器进行数值模拟,对比单区和双区电除尘器的电场强度、电流密度分布和不同电场风速下的内部流场变化,以此分析电除... 详细信息

电除尘器内部电场和流场特性对除尘器的除尘性能有重要影响。该文使用Fluent模拟软件对相同比尘集面积的单区与双区电除尘器进行数值模拟,对比单区和双区电除尘器的电场强度、电流密度分布和不同电场风速下的内部流场变化,以此分析电除尘器对不同粒径颗粒除尘效率的影响和双区电除尘器能够高效率捕集高比电阻粉尘的原因。结果表明,双区电除尘器荷电区电流密度与电场强度和单区电除尘器分布相似,单区电除尘器的平均板电流密度为0.56 mA/m^(2),平均电场强度为2.20 kV/cm,双区电除尘器荷电区的平均板电流密度为0.51 mA/m^(2),平均电场强度为2.40 kV/cm。但双区电除尘器收尘区的电场与流场特性和单区电除尘器差别较大,双区电除尘器收尘区平均板电流密度为0.0036 mA/m^(2),只为单区电除尘器的0.6%,而平均电场强度为4.0 kV/cm,是单区电除尘器场强的1.8倍,且双区电除尘收尘区流场分布较均匀,受离子风影响小。收尘区内低电流密度,高电场强度,较少的离子风扰动是双区电除尘器有效捕集高比电阻粉尘,避免反电晕发生的主要原因。

关键词：双区电除尘器单区电除尘器电流密度流场反电晕

基于SEM模型的热环境时空特征及影响因素分析:以西安都市圈为例

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环境科学 2024年第6期45卷 3734-3745页

作者：张颖王旭红冯子豪苑嘉欣余孟千禧西北大学城市与环境学院西安710127 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室西安710127

城市热环境是评价城市生态环境的重要指标之一,直接关系到居民健康及城市经济可持续发展,但目前研究缺乏自然和人文多维因子对热环境的影响路径分析.基于西安都市圈2020年MODISMYD11A2地表温度数据,辅以气象、地表因子和人类活动等数据... 详细信息

城市热环境是评价城市生态环境的重要指标之一,直接关系到居民健康及城市经济可持续发展,但目前研究缺乏自然和人文多维因子对热环境的影响路径分析.基于西安都市圈2020年MODISMYD11A2地表温度数据,辅以气象、地表因子和人类活动等数据,综合利用ArcGIS空间地统计分析、冗余分析(RDA)和结构方程模型(SEM),研究城市热环境在不同季节的时空分布特征,揭示城市热环境的主要影响因素并量化其直接和间接效应.结果表明:①西安都市圈的地表温度呈现北高南低,自城市中心向四周递减的空间格局,夏季热环境污染最严重.②冗余分析表明影响热环境的主要因素为:气温、不透水地表、植被和降水.③SEM结果显示,气象、地表和人类活动因子对城市热环境的直接影响显著并占主导地位,气温、不透水面和兴趣点密度对热环境有显著的直接正效应(0.10~0.33),水体、降水和植被对热环境有显著的直接负效应(-0.29~-0.25).人类活动对夜晚地表温度的直接影响力高于地表因子和气象因子,提高经济效益有利于缓解城市热环境效应.以上结果可为城市热岛局地气候变化研究和绿色生态宜居城市环境建设提供科学参考.

关键词：城市热环境地表温度(LST) 冗余分析(RDA) 结构方程模型(SEM) 西安都市圈