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Osa-miR166i-3p介导活性氧积累途径正调控水稻纹枯病抗性

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中国水稻科学 2024年

作者：冯涛张朝阳黄新妮王月钟旭志冯志明刘欣左示敏欧阳寿强扬州大学农学院/江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室扬州大学植物保护学院浙江师范大学生命科学学院

【目的】纹枯病是水稻的重要病害，严重影响稻米品质和产量。Osa-miR166i-3p在纹枯病易感品种Xudao3和抗性品种YSBR1中响应立枯丝核菌侵染，本实验中我们进一步研究接种立枯丝核菌后Osa-miR166i-3p的功能。【方法】分别构建了Osa-miR16... 详细信息

【目的】纹枯病是水稻的重要病害，严重影响稻米品质和产量。Osa-miR166i-3p在纹枯病易感品种Xudao3和抗性品种YSBR1中响应立枯丝核菌侵染，本实验中我们进一步研究接种立枯丝核菌后Osa-miR166i-3p的功能。【方法】分别构建了Osa-miR166i-3p的敲除和过表达载体，获得感病品种Xudao3背景下转基因材料，并通过抗性鉴定、RNA-seq分析、主要农艺性状考察对Osa-miR166i-3p的生物学功能进行研究。【结果】与Xudao3相比，Osa-miR166i-3p敲除系提高对纹枯病的感病性，过表达系提高对纹枯病的抗性。过表达和敲除Osa-miR166i-3p没有影响水稻的农艺性状。富集分析显示，Osa-miR166i-3p主要通过影响植物classⅢ过氧化物酶相关基因的表达，调控对水稻纹枯病的抗性。【结论】综上所述，本研究表明Osa-miR166i-3p正调控纹枯病抗性，为提高水稻抗病性提供新思路。

关键词：水稻纹枯病 Osa-miR166i-3p 生物学功能 RNA-seq

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一种基于莫顿码及镜像编码的平衡八叉树模型

计算力学学报 2024年第3期41卷 467-473页

作者：袁瑶徐骏顾剑锋上海交通大学材料改性与数值模拟研究所上海200240 上海交通大学材料基因组联合研究中心上海200240

在接触分析和动画模拟等网格规模庞大、需要实时更新的应用场景下,普遍采用莫顿码实现包围盒层次树结构的快速重构。但现有的层次树由于结构平衡性差,普遍存在搜索效率不稳定的问题,为此本文在莫顿码法的基础上提出了一种兼顾构建与搜... 详细信息

在接触分析和动画模拟等网格规模庞大、需要实时更新的应用场景下,普遍采用莫顿码实现包围盒层次树结构的快速重构。但现有的层次树由于结构平衡性差,普遍存在搜索效率不稳定的问题,为此本文在莫顿码法的基础上提出了一种兼顾构建与搜索效率的平衡八叉树模型BOT树(Balanced Octree)。设计了镜像编码来保证树的上层节点均有8个分支,且同层树节点所含三角面数之差不超过1。实际算例表明,BOT树与现有模型OIOT树在CUDA并行框架下对比,构建加速比最高可达1.29×,且网格规模越大,BOT树构建效率的优势越明显。同时,与OIOT树相比BOT树的筛除率更高,在凸体接触和边缘接触算例中加速比分别达到1.13×和1.06×。

关键词：层次包围盒树平衡八叉树 cuda并行框架莫顿码

金属橡胶无序式网格互穿结构的热力学性能研究

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机械工程学报 2024年第8期60卷 165-175页

作者：任志英黄子豪方荣政王秦伟莫继良秦红玲福州大学机械工程及自动化学院福州350116 福州大学金属橡胶与振动噪声研究所福州350116 西南交通大学机械工程学院成都610031

金属橡胶是一种弹性多孔纯金属材料,其内部的网格互穿结构复杂而无序,难以通过一般方法准确描述,这限制了其在高温环境下的可控应用。为此,通过虚拟制备技术构建了综合考虑金属橡胶材料属性、线匝几何尺寸及工艺参数等因素的金属橡胶有... 详细信息

金属橡胶是一种弹性多孔纯金属材料,其内部的网格互穿结构复杂而无序,难以通过一般方法准确描述,这限制了其在高温环境下的可控应用。为此,通过虚拟制备技术构建了综合考虑金属橡胶材料属性、线匝几何尺寸及工艺参数等因素的金属橡胶有限元模型。在此基础上,推导出金属橡胶内部金属丝微元热传导的动态理论公式并进行相关的有限元分析。结果表明:当仅有热载荷时,金属橡胶主要由连续金属丝实现传热并通过界面接触进行换热,温度场沿成形方向呈梯度分布。此外,由于材料的膨胀其宏观尺寸会增大,但在外部约束与孔隙收容机制的作用下其热膨胀系数小于实心材料的热膨胀系数。而当同时存在热-力载荷时,金属橡胶展现出了良好的结构稳定性与耐热性。通过材料高温准静态压缩试验对材料的热力学性能进行了测试,验证所建立的有限元模型能够有效地反映与预测金属橡胶材料复杂的热力学性能,为材料在高温环境下的应用提供了一定的理论指导。

关键词：金属橡胶网格互穿结构虚拟制备热力学性能

组蛋白修饰异常靶向免疫微环境促进B细胞淋巴瘤发生和发展的分子机制及靶向治疗进展

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白血病．淋巴瘤 2024年第5期33卷 309-313页

作者：李想纪濛濛赵维莅上海交通大学医学院附属瑞金医院、国家转化医学中心、医学基因组学国家重点实验室、上海血液学研究所上海200025

组蛋白修饰异常是B细胞淋巴瘤的重要发病机制,主要包括组蛋白甲基化和乙酰化异常。近年研究显示,组蛋白修饰异常可通过创造肿瘤支持性免疫微环境促进肿瘤细胞增殖、免疫逃逸等,从而促进淋巴瘤发生、发展。因此,逆转这些异常变化的表观... 详细信息

组蛋白修饰异常是B细胞淋巴瘤的重要发病机制,主要包括组蛋白甲基化和乙酰化异常。近年研究显示,组蛋白修饰异常可通过创造肿瘤支持性免疫微环境促进肿瘤细胞增殖、免疫逃逸等,从而促进淋巴瘤发生、发展。因此,逆转这些异常变化的表观遗传学药物是目前B细胞淋巴瘤的热点研究领域。文章将从B细胞淋巴瘤免疫微环境、组蛋白修饰异常靶向免疫微环境、免疫微生物改变及相关靶向治疗药物进展方面进行综述。

关键词：淋巴瘤,大B细胞,弥漫性组蛋白修饰免疫抑制微环境分子靶向治疗

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国家基因组科学数据中心:现状及展望

中国科学：生命科学 2024年第6期54卷 1088-1100页

作者：陈梅丽王彦青李茹姣马英克张思思张欣宋述慧肖景发赵文明章张鲍一明中国科学院北京基因组研究所(国家生物信息中心)国家基因组科学数据中心北京100101 中国科学院大学北京100049

面向我国人口健康和社会可持续发展的重大战略需求,国家基因组科学数据中心(National Genomics Data Center,NGDC)自2019年成立以来,已初步建成具有自主知识产权、安全可控、涵盖领域广的多维组学数据汇交、存储、管理和共享体系,涵盖... 详细信息

面向我国人口健康和社会可持续发展的重大战略需求,国家基因组科学数据中心(National Genomics Data Center,NGDC)自2019年成立以来,已初步建成具有自主知识产权、安全可控、涵盖领域广的多维组学数据汇交、存储、管理和共享体系,涵盖基础组学数据资源、国家人类遗传资源、重要战略生物资源、生物安全资源以及生物信息分析工具和平台等,为人口健康、公共安全、育种改良、生物多样性等相关研究提供重要资源和参考信息.截至目前,NGDC已存储和管理27.6 PB的数据量,数据编号被Springer Nature,Elsevier,Wiley,Taylor&Francis等全球主要出版集团推荐或认可.尽管NGDC已连续六年被本领域国际权威期刊《核酸研究》称为与美国NCBI、欧洲EBI齐名的国际主要生物数据中心,但与国际一流数据中心仍存在一定差距.展望未来,NGDC将重点聚焦于数据智能审编、数据融合检索、生物大数据云平台、前沿算法工具等,同时在经费争取、人才培养和国际合作方面加大工作力度,建成国际领先的基因组科学数据中心,支撑我国生命与健康科学领域的科技创新发展和自立自强.

关键词：基因组生物信息大数据多组学人类遗传资源汇交管理国家基因组科学数据中心国家生物信息中心

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表面增强拉曼散射技术应用于基因分析的研究进展

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光谱学与光谱分析 2024年第6期44卷 1512-1517页

作者：王波王宇春张超郜洪胜贺慧英佳木斯大学生命科学学院黑龙江佳木斯154007 中国农业科学院深圳农业基因组研究所广东深圳440307

基因是生物体中传递遗传信息的基本单位,对从分子水平上理解生命现象具有重要意义。近年来针对基因的高效检测及基因相关领域的研究备受关注,基因检测的常用方法是分子生物学方法,主要集中在实验室内开展。相对而言表面增强拉曼散射(SE... 详细信息

基因是生物体中传递遗传信息的基本单位,对从分子水平上理解生命现象具有重要意义。近年来针对基因的高效检测及基因相关领域的研究备受关注,基因检测的常用方法是分子生物学方法,主要集中在实验室内开展。相对而言表面增强拉曼散射(SERS)实时表征技术在基因分析中具有很好的应用前景,在基因的检测与鉴别的一些领域逐渐发挥出明显的优势。SERS是一种重要的光谱分析技术,是基于光化学技术的生物活性分子传感器。20世纪70年代,SERS现象的发现给光谱技术的研究注入了新的活力。由于SERS技术不受水分子干扰,因此具有灵敏度高、选择性高、信息量大以及适合水溶液物质研究等优点,能够快速、准确地为生物提供丰富的结构信息,即分子的“指纹”信息。在生命科学领域,SERS技术越来越多地应用于目标样本的原位无损探测。通过对拉曼光谱技术的特点,结合基因的结构特征进行分析,简要介绍了拉曼光谱的原理,围绕SERS散射的原理综述了拉曼光谱信号放大的增强模式和增强介质材料,解决了其含量低检测难、灵敏度低、信号复杂、选择性和特异性差以及信号重现性和稳定性不佳等难点,因此在基因分析领域中得到迅速发展,成为国内外研究的热点,显示出独特的价值和作用;重点阐述了SERS在DNA分子结构、DNA作用机制等方面的探索;并且针对SERS技术结合最新生物技术用于基因分析进行分类综述,讨论了SERS基因分析技术在疾病诊断、病原检测、药物分析、转基因鉴定等方面的最新进展,总结了SERS技术在实际应用中面临的机遇与挑战,简要分析其存在的问题以及在生命科学领域发展的方向和潜力,并对SERS技术广阔的应用前景进行了展望。

关键词：表面增强拉曼散射基因研究进展

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二级柔性减振系统设计及力学性能分析

振动．测试与诊断 2024年第3期44卷 494-501,618页

作者：石先杰郭卓涛黄舟周春辉任志英中国工程物理研究院总体工程研究所绵阳621999 福州大学机械工程及自动化学院福州350116

为解决二级减振引起个别仪器振动的局部放大、使得力学环境不能满足运行要求的问题,首先,针对金属橡胶双层减振系统,充分考虑安装板的柔性刚度,建立了刚柔复合的二级减振系统模型;其次,基于目标频率对二级减振的频率响应函数进行系统的... 详细信息

为解决二级减振引起个别仪器振动的局部放大、使得力学环境不能满足运行要求的问题,首先,针对金属橡胶双层减振系统,充分考虑安装板的柔性刚度,建立了刚柔复合的二级减振系统模型;其次,基于目标频率对二级减振的频率响应函数进行系统的刚度解耦,实现了减振器刚度的求解,并应用有限元进行随机振动分析,验证了刚柔复合二级减振系统理论模型的可行性;最后,利用振动台进行了试验验证。结果表明,当二级减振系统满足工程刚度需求,其一阶固有频率低于40 Hz时,减振效率可达到70%以上,试验与仿真结果基本一致。

关键词：二级柔性减振金属橡胶减振器随机振动固有频率减振效率

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“发酵工程专业课程设计”课程“课堂+仿真+工厂”三维一体教学改革与探索

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微生物学通报 2024年第5期51卷 1774-1783页

作者：卓睿张蒙朱咏华李勇军湖南大学生物学院植物功能基因组学与发育调控湖南省重点实验室湖南长沙410082

“发酵工程专业课程设计”是湖南大学生物学院面向生物技术专业学生开设的特色本科实践环节课程,旨在加强学生实践和运用能力,鼓励学生将习得的微生物学和发酵工程知识在发酵工厂的实际应用中找到落脚点。传统的教学模式中,这门课程主... 详细信息

“发酵工程专业课程设计”是湖南大学生物学院面向生物技术专业学生开设的特色本科实践环节课程,旨在加强学生实践和运用能力,鼓励学生将习得的微生物学和发酵工程知识在发酵工厂的实际应用中找到落脚点。传统的教学模式中,这门课程主要以课堂讲授为主。由于涉及发酵生产线运行、发酵设备参数设计等实践性较强的内容,单纯的课堂讲授不易调动学生的课堂积极性,同时也难以让学生对授课内容产生直观清晰的认识。在此背景下,我们针对课程进行了改革优化,在课程教学中全面引入虚拟仿真教学和工厂实践的教学模式。力争通过新模式下“发酵工程专业课程设计”的教学实施,加强学生对发酵工程原理的掌握,并强化学生的实践和运用能力。本文总结了现阶段课程“课堂+仿真+工厂”三维一体的开展模式,并结合学生反馈对实际授课效果进行了反思,以期为高等院校教学改革提供参考。

关键词：发酵工程课程设计虚拟仿真教学改革

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全基因关联分析（GWAS）鉴定水稻氮素利用效率候选基因

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中国水稻科学 2024年

作者：吕阳刘聪聪杨龙波曹兴岚王月影童毅 Mohamed Hazman 钱前商连光郭龙彪沈阳农业大学水稻研究所中国农业科学院农业基因组研究所埃及吉萨农业遗传工程研究所中国水稻研究所

【目的】挖掘水稻氮高效的种质和基因资源，揭示其分子机制和遗传效应，是当前水稻氮素利用效率(NUE)研究的重要内容和目标。【方法】为了鉴定与水稻NUE相关的变异位点和候选基因，我们搜集了190份亚洲稻为关联群体。通过过滤筛选出3，... 详细信息

【目的】挖掘水稻氮高效的种质和基因资源，揭示其分子机制和遗传效应，是当前水稻氮素利用效率(NUE)研究的重要内容和目标。【方法】为了鉴定与水稻NUE相关的变异位点和候选基因，我们搜集了190份亚洲稻为关联群体。通过过滤筛选出3，934，195个高质量的单核苷酸多态性(SNPs)位点，在大田条件下设置低氮(N1，90 kg·hm-2)和正常氮(N2，180 kg·hm-2)水平的氮处理，成熟期调查水稻剑叶叶宽在低氮和正常氮处理下响应的表型数据，结合FarmCPU和MLM模型进行全基因组关联分析(GWAS)。【结果】通过植株在响应不同氮水平下的叶宽表型数据，计算该群体在低氮和正常氮水平下的剑叶宽表型比值Q(N1／N2)，Q值呈现正态分布的特征。对Q值进行全基因组关联分析，在12条染色体共鉴定了100个显著位点，确定了39个候选QTLs，包括已克隆NUE相关基因OsNR1.2和OsNAC42。进一步鉴定了候选基因OsNR1.2和OsNAC42的优异单倍型和潜在的优势单倍型组合，为水稻NUE的改良提供了有价值的资源和信息。【结论】本研究利用GWAS和单倍型分析，揭示了水稻剑叶叶宽在不同氮处理下的遗传基础，鉴定了与NUE相关的候选QTLs和基因，包括OsNR1.2和OsNAC42。通过组合单倍型分析，鉴定了两个基因的优势单倍型组合，为水稻NUE的改良提供了有价值的资源和信息。

关键词：水稻氮素利用效率叶宽全基因组关联分析