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强光胁迫对转玉米C_(4)型ZmPEPC+ZmPPDK基因小麦光合和生理特性的影响

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作物学报 2024年第7期50卷 1647-1657页

作者：方宇辉齐学礼李艳张煜彭超军华夏陈艳艳郭瑞胡琳许为钢河南省作物分子育种研究院/河南省小麦生物学重点实验室/神农种业实验室河南郑州450002

为研究转玉米C_(4)型PEPC(磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因)和PPDK(丙酮酸磷酸双激酶基因)双基因小麦对强光胁迫的光合和生理响应,以转ZmPEPC+ZmPPDK基因小麦株系PCK30和PCK60及其野生型对照材料(WT)为试验材料,鉴定了外源基因在转基因小麦... 详细信息

为研究转玉米C_(4)型PEPC(磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因)和PPDK(丙酮酸磷酸双激酶基因)双基因小麦对强光胁迫的光合和生理响应,以转ZmPEPC+ZmPPDK基因小麦株系PCK30和PCK60及其野生型对照材料(WT)为试验材料,鉴定了外源基因在转基因小麦中的表达量,在抽穗期和灌浆期测定正常光强(NL)和强光胁迫(HL)处理下转基因小麦的光合酶活性、叶绿素含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数、活性氧物质含量和抗氧化酶活性。结果表明,2个转基因株系在转录水平上高效表达了PEPC和PPDK基因。在不同时期NL和HL处理下,转基因小麦的PEPC、PPDK、NADP-ME和Rubisco的酶活均显著高于WT,且HL处理下高出WT的幅度更明显。与NL处理相比,转基因小麦和WT的叶绿素含量在HL处理下显著降低,但转基因株系的下降幅度更小,且HL处理下转基因株系的叶绿素含量显著高于WT。两种水平处理下,转基因小麦PCK30、PCK60的净光合速率(P_(n))均显著高于WT,且HL处理下高出幅度更明显,抽穗期增幅分别为15.26%和17.57%,灌浆期为13.41%和15.82%。气孔导度、F_(v)/F_(m)、q_(p)的变化趋势与P_(n)一致,胞间二氧化碳浓度的变化趋势与P_(n)相反。转基因株系在HL处理下产生的活性氧物质和丙二醛含量显著低于WT,而抗氧化酶变化趋势与之相反。连续2年田间小区产量试验,转基因小麦PCK30和PCK60平均比WT高8.37%和10.16%。PEPC和PPDK在小麦中的过表达增强了小麦内源的光合酶、光化学效率和抗氧化酶活性,增强了强光下的叶片细胞膜的稳定性,保护了光合机构,维持了较高的光合效率,从而提高了转基因小麦的耐强光胁迫能力。

关键词：小麦玉米C_(4)光合基因强光胁迫光合生理特性

送丝角度与方式对激光熔丝单道沉积层成形的影响

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焊接学报 2024年第4期45卷 43-48,56,I0005,I0006页

作者：杨鑫韩红彪闫晨宵王锐河南科技大学洛阳471003 河南省机械设计及传动系统重点实验室洛阳471003 龙门实验室洛阳471003

为了研究旁轴激光熔丝增材制造过程中,焊丝送入熔池的方位对沉积层成形的影响,进行了不同送丝角度和送丝方式下的单道激光熔丝沉积试验,分析对比了沉积层的层宽、层高、表面粗糙度、截面形貌和基板熔深随送丝角度和送丝方式的变化规律.... 详细信息

为了研究旁轴激光熔丝增材制造过程中,焊丝送入熔池的方位对沉积层成形的影响,进行了不同送丝角度和送丝方式下的单道激光熔丝沉积试验,分析对比了沉积层的层宽、层高、表面粗糙度、截面形貌和基板熔深随送丝角度和送丝方式的变化规律.结果表明,旁轴送丝的送丝角度和送丝方式对激光熔丝单道沉积层的成形都有一定影响,且送丝方式大于送丝角度对沉积层尺寸和形状的影响;随着送丝角度的增大,3种送丝方式的基板熔深都逐渐减小,前置送丝和后置送丝沉积层的层宽逐渐减小,层高逐渐增大,而侧置送丝沉积层的层宽、层高和表面粗糙度则变化较小;前置送丝和后置送丝沉积层的截面形状呈对称的圆弧形,侧置送丝沉积层的截面形状不对称,最高点偏向焊丝一侧.

关键词：激光熔丝增材制造沉积送丝方式送丝角度单道沉积层

不同磷胁迫处理转OsPHR2小麦的转录组学分析

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作物学报 2024年第2期50卷 340-353页

作者：李艳方宇辉王永霞彭超军华夏齐学礼胡琳许为钢河南省作物分子育种研究院/河南省麦类种质资源创新与改良重点实验室/神农种业实验室河南郑州450002

PHR基因是磷信号调控体系的核心转录因子,负责启动下游部分应对磷饥饿的适应性反应。本课题前期获得了磷高效转OsPHR2小麦纯系,但OsPHR2提高小麦磷吸收利用效率的分子机制尚不清楚。为揭示该机制,本研究以前期获得的磷高效转OsPHR2小麦... 详细信息

PHR基因是磷信号调控体系的核心转录因子,负责启动下游部分应对磷饥饿的适应性反应。本课题前期获得了磷高效转OsPHR2小麦纯系,但OsPHR2提高小麦磷吸收利用效率的分子机制尚不清楚。为揭示该机制,本研究以前期获得的磷高效转OsPHR2小麦纯系为研究材料,采用水培试验,小麦长至四叶一心时进行低磷胁迫处理,分别在低磷胁迫0、6、24和72 h,利用RNA-Seq进行转录组测定,分析转基因小麦与对照之间根部和叶片的差异表达基因(differentially expression gene, DEG),并分别对根部和叶片DEG进行GO和KEGG功能富集分析。结果显示:低磷胁迫处理0、6、24和72 h转基因系与对照根部有22个共同的DEG,叶片有9个共同的DEG。转基因小麦与对照根部DEG数量在低磷胁迫处理0 h最多,其次为6 h。GO和KEGG富集分析显示,低磷胁迫0 h和6 h,根部DEG主要富集在糖代谢、苯丙素生物合成等生物学过程,以及养分贮存器活性、ATP酶活性等分子功能。转基因小麦与对照叶片DEG数量在低磷胁迫72 h最多,主要富集在糖代谢、有机酸生物合成等生物学过程,以及与糖基转移酶活性、纤维素合酶活性等有关的分子功能。与对照相比,转基因系OsT5-28根部血红素过氧化物酶、谷胱甘肽S-转移酶等防御系统关键酶基因,以及叶片磷酸丙糖转运体家族基因在低磷胁迫前后均上调表达。转OsPHR2小麦与对照对低磷胁迫的响应程度具有一定的差异性,低磷胁迫下转基因小麦较对照具有较强的磷素吸收利用能力,主要是OsPHR2调控了小麦中相关基因表达。

关键词：低磷胁迫转基因小麦转录组磷素吸收利用效率差异表达基因

基于多策略改进金豺算法优化LSTM的短期电力负荷预测

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电力系统保护与控制 2024年第14期52卷 95-102页

作者：王延峰曹育晗孙军伟郑州轻工业大学河南省信息化电器重点实验室河南郑州450002

针对长短期记忆(long short term memory,LSTM)神经网络存在短期负荷预测精度低和稳定性差的问题,提出一种基于多策略改进金豺(improved golden jackal optimization,IGJO)算法优化LSTM的短期电力负荷预测模型。首先融合凸透镜成像反向... 详细信息

针对长短期记忆(long short term memory,LSTM)神经网络存在短期负荷预测精度低和稳定性差的问题,提出一种基于多策略改进金豺(improved golden jackal optimization,IGJO)算法优化LSTM的短期电力负荷预测模型。首先融合凸透镜成像反向学习策略,探索更好的初始解位置;引入Sigmoid函数改变逃逸能量,平衡探索和开发阶段;融合鲸鱼优化算法的螺旋包围机制,增强探索能力,提高收敛精度。然后,引入LSTM神经网络,利用IGJO算法优化LSTM的超参数,并建立IGJO-LSTM短期电力负荷预测模型。最后,使用河南某地区的实际电力负荷数据验证IGJO-LSTM短期负荷预测模型。实验结果表明,所提预测模型在工作日和周末不同时刻的电力系统短期负荷预测结果与实际负荷较接近。相比于传统预测方法,所提预测模型具有更高的精确度和稳定性,并具有一定的实际应用潜力。

关键词：电力负荷预测长短时记忆网络凸透镜成像非线性逃逸能量螺旋包围机制

大豆油体替代牛乳脂肪对牛乳稳定性及其酸乳品质的影响

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食品科学 2024年第12期45卷 101-108页

作者：何胜华周三九王永辉李光辉高雪丽黄继红郭卫芸许昌学院食品与药学院河南省食品安全生物标识快检技术重点实验室河南许昌461000

本研究首先从大豆种籽中提取大豆油体,然后将大豆油体替代牛乳中的脂肪,探讨大豆油体替代牛乳脂肪乳在不同环境下的稳定性,最后将大豆油体替代牛乳脂肪乳进行酸乳加工,以无水奶油替代牛乳脂肪乳及牛乳进行对照,考察大豆油体替代牛乳脂... 详细信息

本研究首先从大豆种籽中提取大豆油体,然后将大豆油体替代牛乳中的脂肪,探讨大豆油体替代牛乳脂肪乳在不同环境下的稳定性,最后将大豆油体替代牛乳脂肪乳进行酸乳加工,以无水奶油替代牛乳脂肪乳及牛乳进行对照,考察大豆油体替代牛乳脂肪乳对牛乳稳定性及酸乳品质的影响。结果表明,大豆油体替代牛乳脂肪乳、无水奶油替代牛乳脂肪乳及牛乳在pH 2.0和4.0时,粒径较大。在pH 2.0~10.0,大豆油体替代牛乳脂肪乳的粒径显著高于无水奶油替代牛乳脂肪乳及牛乳的粒径(P<0.05)。除200 mmol/L外,在NaCl浓度0~500 mmol/L条件下,大豆油体替代牛乳脂肪乳的平均粒径显著高于无水奶油替代牛乳脂肪乳及牛乳的粒径(P<0.05),但是3种乳液油滴均没有明显的聚集,表现较稳定。在不同热处理温度条件下,大豆油体替代牛乳脂肪乳、无水奶油替代牛乳脂肪乳及牛乳都具有较高的热稳定性。大豆油体替代牛乳脂肪乳经过6 h发酵后其pH值能达到酸乳的理想pH值4.5左右,而且用时较无水奶油替代牛乳脂肪乳及牛乳短。大豆油体替代牛奶脂肪乳发酵形成的酸乳黏度显著高于无水奶油替代牛乳脂肪乳及牛乳发酵的酸乳的黏度(P<0.05),而且酸乳的感官和质地均较好。本研究可为大豆油体替代牛乳脂肪进行乳制品加工提供参考。

关键词：大豆油体无水奶油脂肪替代稳定性酸乳

YF_(3)和PrF_(3)共掺杂SrF_(2)陶瓷的显微结构与光谱特性

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硅酸盐学报 2024年第3期52卷 765-773页

作者：刘作冬李思雅潘其悦王嘉顺曹悦于永生刘鹏井强山信阳师范大学河南省豫南非金属矿资源高效利用重点实验室河南信阳464000

采用化学沉淀法合成了SrF_(2)粉末原料,真空热压烧结制备了不同YF_(3)掺杂量的Pr,Y:SrF_(2)透明陶瓷,研究了缓冲离子(Y^(3+))对Pr:SrF_(2)透明陶瓷透过率、显微结构及光谱特性的影响。结果表明,陶瓷样品具有较高的光学质量,YF_(3)掺杂量... 详细信息

采用化学沉淀法合成了SrF_(2)粉末原料,真空热压烧结制备了不同YF_(3)掺杂量的Pr,Y:SrF_(2)透明陶瓷,研究了缓冲离子(Y^(3+))对Pr:SrF_(2)透明陶瓷透过率、显微结构及光谱特性的影响。结果表明,陶瓷样品具有较高的光学质量,YF_(3)掺杂量为5.0%(质量分数)的Pr,Y:SrF_(2)陶瓷具有最高的透过率,其400 nm和1 200 nm波长处的透过率分别为90.1%和89.4%。高掺杂量下,Y^(3+)能够显著的促进陶瓷晶粒的生长,当YF_(3)掺杂量为10.0%时,陶瓷的晶粒尺寸超过200μm。此外,Y^(3+)缓冲离子可以有效提高透明陶瓷的吸收能力,并通过改变陶瓷基体内Pr^(3+)的团簇及局域配位结构,调控Pr,Y:SrF_(2)透明陶瓷的光谱特性。

关键词：透明陶瓷氟化锶镨钇

基于响应面与狼群算法的电火花线切割加工性能与放电能耗建模及优化

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计算机集成制造系统 2024年第4期30卷 1324-1334页

作者：马军叶红伟袁杰李晓科曹阳明五一郑州轻工业大学河南省机械装备智能制造重点实验室河南郑州450002

结合电火花线切割加工绿色、精密、高效的发展趋势,提出面向加工性能与放电能耗的电火花线切割加工工艺建模与多目标优化方法。针对电火花线切割加工GH4169高温合金材料开展正交试验设计,以脉冲宽度、放电间隙、管数、加工限速为输入,... 详细信息

结合电火花线切割加工绿色、精密、高效的发展趋势,提出面向加工性能与放电能耗的电火花线切割加工工艺建模与多目标优化方法。针对电火花线切割加工GH4169高温合金材料开展正交试验设计,以脉冲宽度、放电间隙、管数、加工限速为输入,以放电能耗EEV、表面粗糙度Ra和材料去除率MRR为输出,构建了电火花线切割加工性能与放电能耗多目标优化响应面模型,并采用改进的狼群算法对模型进行优化求解。优化结果与实验结果对比表明,Ra、EEV和MRR的平均误差均不高于10%,且随机优化实验结果优于75%以上的正交试验设计的实验结果,验证了优化模型及求解方法的有效性。

关键词：绿色制造电火花线切割加工放电能耗响应面法狼群算法

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黄原胶改良粉土的动强度特性及其微观分析

应用基础与工程科学学报 2024年第3期32卷 900-909页

作者：张俊然杨峥姜彤华北水利水电大学河南省岩土力学与水工结构重点实验室河南郑州450046

地震和车辆振动等荷载易对路基粉土的强度造成破坏,通常使用水泥和石灰等传统材料对粉土进行改良,但对环境造成了不可逆的损害,研究环境友好型生物聚合物——黄原胶改良粉土动强度特性及机理显得非常必要.通过改变黄原胶的掺量,采用扫... 详细信息

地震和车辆振动等荷载易对路基粉土的强度造成破坏,通常使用水泥和石灰等传统材料对粉土进行改良,但对环境造成了不可逆的损害,研究环境友好型生物聚合物——黄原胶改良粉土动强度特性及机理显得非常必要.通过改变黄原胶的掺量,采用扫描电镜和动三轴仪对黄原胶改良粉土进行一系列的微观分析和动强度试验.试验结果表明:动强度曲线符合幂函数关系,且随着黄原胶掺量的增加而上移.动黏聚力随着黄原胶掺量的增加而增大,强化效果在掺量较大时趋于平稳;而动内摩擦角受黄原胶掺量的影响较小.由微观分析可知,随着黄原胶掺量的增加,黄原胶有效填充了土颗粒间的孔隙并附着在土颗粒表面,形成纤维状和网状结构,从而增强了土颗粒间的联结能力,并导致了改良土的动强度和动黏聚力的提高.上述研究成果可为相关岩土工程的设计和施工提供科学依据,同时满足了黄河流域生态保护和高质量发展战略的需求.

关键词：黄原胶粉土动强度生态保护扫描电镜动三轴试验

光子Moiré超晶格薄膜的设计及光学特性研究

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光学学报 2024年第4期44卷 355-362页

作者：赵富源孙晓红郑州大学电气与信息工程学院河南省激光与光电信息技术重点实验室河南郑州450001

二维光子Moiré超晶格拥有一些常规光子晶体不具备的特性,例如平带特征和不同于安德森局域化的光局域现象。本文利用多光束干涉法构建二维光子Moiré超晶格结构,采用有限元法对其能带结构及光场特性进行研究。通过优化Moiré晶格厚度、... 详细信息

二维光子Moiré超晶格拥有一些常规光子晶体不具备的特性,例如平带特征和不同于安德森局域化的光局域现象。本文利用多光束干涉法构建二维光子Moiré超晶格结构,采用有限元法对其能带结构及光场特性进行研究。通过优化Moiré晶格厚度、空气孔半径对其平带及局域特性的影响,得到了高局域特性的Moiré晶格结构。研究中发现,正方晶格具有不同于六角晶格的准狄拉克锥光局域化效应。本文研究结果对发展高性能微纳结构器件具有重要参考价值。

关键词：光子晶体光子Moiré超晶格多光束干涉平带光局域