不同温度下PEG模拟干旱对濒危植物狭叶坡垒种子萌发的影响

狭叶坡垒(Hopea chinensis)种子为典型的顽拗性种子。为探究种子萌发对温度和水分的适应性,该研究在人工气候培养箱内设置3种温度(15、20、25℃),采用6个聚乙二醇(PEG-6000)浓度(0%、5%、10%、15%、25%和35%)模拟干旱胁迫处理,研究狭叶坡垒种子的萌发特性。结果表明:(1)温度对种子萌发具有显著影响。同一干旱胁迫浓度下,种子的萌发率、萌发势、萌发指数、胚根长、芽长和活力指数随着温度升高呈上升趋势,萌发时滞随温度升高而降低,萌发历期随温度升高而波动性上升。(2)干旱胁迫对种子萌发具有显著影响。同一温度下,种子的萌发率、萌发势、萌发指数、萌发历期、胚根长、胚芽长和活力指数随着干旱胁迫程度加重呈降低的趋势,萌发时滞随干旱胁迫程度加重而升高。(3)温度和干旱胁迫的交互作用对种子萌发具有显著影响。干旱胁迫下,不同温度条件下种子萌发的表现不同。在35%PEG-6000胁迫下,20℃和25℃时,种子萌发率分别为8.89%和15.55%,显著高于15℃(0%)。综上所述,适宜种子萌发的温度为20℃和25℃,适宜幼苗早期生长最佳温度为25℃;干旱程度越大,种子萌发受到的抑制作用越强,干旱胁迫对种子萌发的影响高于温度因素,适当增温可缓解干旱胁迫对种子萌发的抑制作用。

基于优化MaxEnt模型的濒危植物海南风吹楠生境适宜性评价

【目的】海南风吹楠为中国湿润热带雨林的标志性物种,由于其自身生物学特性和人为破坏、盗伐而处于濒危状态。预测当代时期海南风吹楠在中国的潜在适生区,分析影响其适生区分布的主要环境因子,探究未来气候情景下其适生区的分布格局变化,可为海南风吹楠种质资源的保护和恢复提供理论依据。【方法】基于海南风吹楠的37个种群分布点和11个环境因子数据,利用经过R语言优化的MaxEnt模型以及GIS软件预测该物种的适生区的分布及未来变化趋势,探讨影响其分布的主要环境因子。【结果】优化的MaxEnt模型预测精度高,平均AUC值为0.960;最冷月份的最低温度、年平均温度差、归一化植被指数是影响海南风吹楠适生区分布的主要环境因子,其中,最冷月份的最低温度适宜值范围为9.7~14.7℃,年平均温度差适宜值范围小于20.7℃,归一化植被指数适宜范围大于211;当代时期海南风吹楠的适生区分布于中国南部的广西、云南和海南3省区,总面积为20.71×10^(3)km^(2),其中高适生区面积为8.63×10^(3)km^(2),低适生区面积为12.08×10^(3)km^(2);在未来3个时期4种情景下,海南风吹楠适宜生境面积呈整体扩大趋势,生境分布质心位置将向高纬度迁移,表现为向北部变化的趋势。【结论】优化的MaxEnt模型可较准确预测海南风吹楠潜在适生区。海南风吹楠在当代时期仍有较大范围的潜在适生区,主要受温度相关因子影响。随着气候变化,未来海南风吹楠适宜生境面积增大,适生区向北迁移。

基于AHP-CRITIC权重分析法结合Box-Behnken设计-响应面法优化盐橘核水提取工艺

目的:优化盐橘核水提取工艺。方法:以柠檬苦素、诺米林、黄柏酮的转移率及出膏率为评价指标,利用混合加权法(AHP-CRITIC法)确定权重系数,计算多指标综合评分,并结合Box-Behnken设计-响应面法考察饮片粒度、加水量、提取时间的影响,优选盐橘核水提取工艺。结果:优选提取工艺为饮片粒度过6目筛网,一、二煎加水量分别为12倍、10倍,提取时间分别为1.0 h、0.5 h。结论:优选出的提取工艺稳定可行,可为盐橘核工业化生产提供参考。

羊只饲喂机器人控制系统设计与出料试验

为了节约中小型养殖场在饲喂羊只过程中的人力成本,解决饲料利用率低的问题,试验设计了一套羊只饲喂机器人控制系统。该系统以可编程逻辑控制器(programmable logic controller, PLC)为主控制器,传感器采集数据反馈给PLC,依托SuKon-4G智能网关搭建云平台,用户不仅可以通过触摸屏对饲喂机器人进行近程控制,还可以通过手机或电脑实现对羊只饲喂机器人行走状态和出料状态远程监控。以撒料均匀度和自然残存率为技术指标,使用玉米饲料和颗粒饲料分别验证。结果表明:羊只饲喂机器人控制系统实现了自动和手动的行走控制和饲料的自动输送分配,在行驶转速为15 r/min、出料转速为120 r/min的条件下,颗粒饲料卸载均匀度为95.325%,自然残存率为1.40%;玉米饲料卸载均匀度为97.951%,自然残存率为1.36%。玉米饲料相对颗粒饲料卸载均匀度更好,自然残存率更低,且在出料转速相同的条件下,料斗中饲料量越高羊只饲喂机器人的自然残留率越低。说明羊只饲喂机器人控制系统实现了行走和撒料控制,满足了中小型养殖场羊只饲喂的需要。

基于代谢组学的枫香叶片变红机理研究

为了解枫香(Liquidambar formosana)叶片变红机制,以枫香全绿(S1)、半红(S2)和全红(S3)叶片为试验材料,测定叶色参数值及叶绿素、原花青素、黄酮和花青素苷类多酚化合物含量;基于代谢组学技术,检测原花青素、黄酮和花青素苷类多酚化合物在枫香叶片变红中起上调作用的差异代谢物。结果表明,随枫香叶片变红,叶绿素含量下降,花青素苷类多酚化合物含量增加。共鉴定出4种原花青素、8种黄酮和36种花青素苷。S1与S3叶片间起上调作用的差异代谢物有18种,差异性化合物有12种。S1与S2叶片间起上调作用的差异代谢物有14种,差异性化合物有7种。S2与S3叶片间起上调作用的差异代谢物有12种,差异性化合物有5种。花青素苷多酚类化合物是使叶片变红的主要化合物;原花青素B2、槲皮素-3-O-葡萄糖苷和二氢杨梅黄酮是使叶片变红的辅色素。

不同种源枫香种子性状及幼苗生长节律分析

为筛选优质枫香(Liquidambar formosana)种源,以11个不同种源枫香为试验材料,对其种子性状进行对比和分析,开展轻基质育苗试验,观察枫香幼苗苗高和地径生长节律,采用Logistic方程对苗高和地径生长节律进行拟合,并对种子性状与苗木生长指标和生态因子进行相关性分析。结果表明,不同种源枫香的所有种子性状均差异显著;枫香种子千粒重为2.27~4.10 g,种子长为4.19~6.10 mm,种子宽为1.71~2.24 mm,种子长宽比为2.31~2.94,种翅长为2.08~2.75 mm,种翅宽为1.80~2.26 mm,种翅长宽比为1.12~1.38。不同种源枫香幼苗的苗高和地径累积生长量均差异极显著;苗高速生期均在5月15日—8月15日,地径速生期均在5月15日—7月15日和9月15日—11月15日,可在幼苗速生期加强水肥管理。苗高Logistic方程的R2为0.984~0.998,地径Logistic方程的R2为0.960~0.993,均达到显著相关水平,可采用Logistic方程拟合枫香幼苗生长节律。综合来说,南丹和钟山种源的生长表现优于其他9个种源。

正向偏置电压修复钙钛矿太阳电池的研究

采用偏置电压调控钙钛矿太阳电池离子迁移,抑制钙钛矿离子在界面的堆积、填充太阳电池缺陷,恢复老化太阳电池的性能。在对老化太阳电池引入正向偏置电压修复手段后,太阳电池光电转换效率从老化后的17.8%恢复到21.5%;在100 h的最大功率点跟踪中引入偏置电压修复手段后,获得3.1%总能量增益。通过自主搭建的集成表征环境,原位实时测量偏压修复太阳电池前后太阳电池电学性能和光学特性的变化规律,建立偏压调控钙钛矿离子迁移的物理模型,探究偏置电压修复太阳电池的背后机理。结果表明,该修复策略可通过调控离子迁移,钝化缺陷、优化载流子提取和输运、进而修复太阳电池。

基于CiteSpace的中医夹板固定桡骨远端骨折的夹板应用材料、创新改良及生物力学的可视化分析

目的为供研究者了解中医夹板固定桡骨远端骨折的应用材料、创新改良及生物力学的研究现状、进展,进行可视化分析,为进一步开展后续的研究提供参考与指引方向。方法检索中国知网、万方、维普及Pubmed从建库至2023年5月30日收录的相关文献,采用CiteSpace软件进行可视化分析,绘制其关键词、研究机构、作者的知识图谱。结果最终纳入文献212篇。广东、江苏、浙江为发文量排名前三的地区;中国中医骨伤科杂志发文量最多;研究者奚小冰发文量最多;研究机构南京中医药大学发文量最多;研究最多的夹板材质为木制、纸制、杉树皮、竹制、3D打印;“改良夹板”“微型薄膜”“拉力监控”“压力传感”“桡骨短缩”“压垫压力”“监测”为2023年的研究热点。结论目前应用最多的夹板材质为纸、杉树皮和竹,且研究热度仍未减。当前研究者对夹板进行了诸多的创新与改良,包括可调节、可监测、多模块、无创。此外,应用微型薄膜的压力传感研究夹板固定桡骨远端骨折的生物力学研究是当前的研究热点。未来,应用薄膜压力测试器对不同应用材料、改良创新的夹板在不同年龄、体质等人体的夹板下压力量化及智能监测研究应是今后重要的研究方向,这是将基础研究结果向临床转化的重要一步。

GADD45b在肝脏糖脂代谢中作用的研究进展

生长阻滞和DNA损伤诱导因子45b(growth arrest and DNA damage inducible 45b,GADD45b)最初被发现参与细胞周期阻滞、分化与凋亡等过程,是细胞中重要的信号调节分子,承担细胞在多种生理或环境刺激下的信号转导功能。GADD45b基因隶属于GADD45基因家族,该基因在人体与胎儿组织中普遍表达,但表达具有组织差异性,其中在肝脏与骨髓高表达。GADD45b蛋白是一类体积小、进化保守的酸性蛋白质,在细胞质/胞核中均有分布。研究表明,GADD45b与丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPK)、转化生长因子β(transforming growth factorβ,TGFβ)等信号通路关系密切,并且具有改善组织纤维化与炎症进展、抑制细胞自噬、提高神经功能恢复等功能,在肿瘤、先天免疫、神经系统疾病、肝脏糖脂代谢紊乱等方面发挥重要作用。非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)发病率逐年升高,已成为我国严重的公共卫生问题。肝脏糖脂代谢障碍是导致NAFLD的重要原因。多个研究均表明肝脏糖脂代谢障碍与肝疾病中存在GADD45b基因与蛋白的异常表达。既往研究发现,GADD45b可以增加肝细胞叉头盒转录因子O1(forkhead box O1,FoxO1)稳定性、提高过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活剂1a(peroxisome proliferator-activated receptor-gamma coactivator1a,PGC1a)表达进而促进肝脏糖异生;并且GADD45b还可以通过结合脂肪酸结合蛋白1(fatty acid binding protein 1,FABP1)抑制肝细胞脂肪酸转运,与热休克蛋白72(heat shock protein72,HSP72)蛋白结合降低肝脏脂肪变性程度。因此,GADD45b促进肝脏糖异生、抑制脂肪酸转运以及降低脂肪变性的作用,可能是治疗肝脏糖脂代谢障碍及肝疾病的研究基础。该文综述GADD45b蛋白的特征、功能以及在肝脏糖脂代谢与肝疾病研究中的新进展,以期为进一步的GADD45b研究提供参考。

基于反溶剂法调控薄膜成核的钙钛矿太阳能电池

介绍了一种以分散纳米二氧化硅的氯苯作为反溶剂制备高质量钙钛矿薄膜的新方法。通过在反溶剂氯苯中分散纳米二氧化硅来控制成核和晶体生长,最终提升钙钛矿太阳能电池的整体器件性能。优化后的钙钛矿薄膜致密、表面均匀平整,载流子寿命显著延长至2386.5 ns,器件内建电场提升至1143.2 mV,最佳器件的光电转换效率为20.6%,填充因子提升至76.6%。

多孔有机聚合物接枝聚丙烯酸酯复合微球的合成及吸油性能研究

聚丙烯酸酯吸油树脂微球在新能源、新材料、环保和农业等领域都有广泛的应用,但单纯的制备存在吸油倍率低、聚合产率小等问题,通过复合添加剂能较好地解决这个问题。以简单绿色工艺合成了多孔有机聚合物微球,制备了以多孔有机聚合物微球作为添加剂,甲基丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯为单体的多孔有机聚合物接枝(甲基丙烯酸十八烷基酯-丙烯酸丁酯-苯乙烯)[POPs-g-P(SMA-BA-ST)]复合微球,并制备空白树脂微球作为对比,并探索了反应时间,多孔有机聚合物微球制备工艺和多孔有机聚合物添加量的影响;所得复合树脂微球相比空白树脂,分散性好、粒径饱满,吸油倍率提高了50%。本研究为合成多孔有机聚合物微球和改性吸油树脂提供新的思路。

大型邮轮空调水系统安全返港设计

空调系统是船舶安全区域服务系统的重要组成部分。空调水系统包括空调冷媒水系统和空调热媒水系统,其作用是将冷/热媒水从冷源或热源输送至空气处理设备。为了研究安全返港要求对大型邮轮空调水系统设计的影响,该文首先结合安全返港设计要求,给出了大型邮轮空调系统安全返港设计目的,提出了大型邮轮空调水系统安全返港的设计目的和基本设计方法。然后以某大型邮轮为例,对空调水系统的配置方案、系统原理和阀门操作展开分析研究,给出了启用安全区和支持安全返港的机械处所空调水系统安全返港设计方法,结果表明应灵活地选择不同设计方式来简化安全返港设计。此研究成果可为后续大型邮轮空调水系统设计提供参考。

高盐对凡纳滨对虾仔虾生长、渗透调节及免疫相关酶活性的影响

为探讨高盐条件下凡纳滨对虾仔虾的耐盐性和免疫响应,进行了为期30 d的生长实验。实验设置4个盐度梯度(40、50、60、65),以盐度30为对照,称量实验起始和结束时仔虾的体质量,计算平均日增重,实验结束时检测体内总ATPase、Na^+-K^+-ATPase、酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性和溶菌酶(LZM)、丙二醛(MDA)含量。结果显示,高盐能显著抑制凡纳滨对虾仔虾的日增重,盐度40、50、60、65平均日增重分别为对照组的84.53%、60.99%、46.19%、27.71%;存活率随盐度升高而显著降低。随着盐度的升高,仔虾体内Na^+-K^+-ATPase活性缓慢升高,盐度60后趋于稳定。总ATPase活性表现出先小幅下降后稳定的趋势,最终维持在1.4 U/mg prot左右。T-SOD和CAT活性随盐度升高均呈现出先升高后降低的趋势,盐度50时达到峰值;ACP和AKP活性随盐度升高呈上升趋势,不同盐度间差异显著。此外,盐度显著影响凡纳滨对虾仔虾的MDA含量,对LZM含量无显著影响。研究表明,盐度越高,仔虾生长越缓慢,用于渗透调节的能量增加。在一定的盐度范围内,高盐能激发仔虾机体部分非特异性免疫酶活性以适应高盐胁迫。

平行流蒸发器制冷剂流量分配特性

采用标准k-ε模型和Eulerian模型对平行流蒸发器集管内两相制冷剂分配特性进行模拟,发现在集管加入分流管后,制冷剂流量分配不均匀性得到明显改善.在此基础上,分别对扁管插入集管的深度、分流管开孔率对流量分配的影响情况展开分析.发现当扁管伸入集管深度大约在分流管下方1/2时流量分配均匀性最好;对比不同开孔率时的流量分配情况,发现随着开孔率的增大流量分配均匀性先变差后变好,之后随着开孔率进一步增大,流量分配均匀性又变差.分流管在小开孔率下,需要注意与制冷系统中节流阀的匹配.

基于CSGD的排放清单处理工具研究

CSGD (crowd sourcing geographic data,众源地理数据)是通过互联网向大众或相关机构提供的一种开放地理空间数据,具有易获取、时效性好、准确性高等特点,在排放清单时空分配方面具有应用潜力.然而,现有排放清单处理工具不支持CSGD数据直接输入且难以满足排放清单空间分配和空气质量模式所需清单格式,因此,亟待开发一套可以拓展该类数据在排放清单领域应用的工具.以CSGD中的POI (城市设施兴趣点)数据为主要研究对象,基于QGIS平台、C++语言及Python语言,开发了在Windows系统下的ISAT (inventory spatial allocate tool,排放清单空间分配工具)工具及在Windows或Linux系统下的ISAT. M工具.结果表明:ISAT工具以POI数据为基础制作出的空间分配结果与排放源排放强度的空间分布特征的一致性较好;ISAT.M工具输出的inline清单可以作为CMAQ空气质量模式及其DDM敏感性分析模块的输入文件并开展模拟,通过与SMOKE模型的关闭源法模拟结果对比发现,二者在数据及空间分布上呈较好的一致性.研究显示,CSGD数据应用于排放清单空间分配可较好地反映排放源空间分布特征,同时由于此类数据存在信息冗杂、近郊区数据缺失等问题,在应用过程中应注意数据清洗及数据种类的选取工作.

电动车用动力电池热特性对比

动力电池导热系数因其结构复杂性影响具有各向异性。使用热流计法测量了动力电池厚度方向上不同区域的导热系数,并测量了绝热条件下锰酸锂电池(12 Ah)和磷酸铁锂电池(20 Ah)的发热情况,用Bernardi方程计算出电池发热量方程。利用测量出的导热系数及发热量数据对两种电池建立了模型,计算对比了相同环境条件下两种电池在相同放电电流和相同放电倍率情况下的发热情况。结果表明,电池中部与两侧导热系数相差40.5%,相同放电电流和时间条件下小容量电池温升更大,在10 A放电800 s时温差为2.52℃,而相同放电倍率情况下大容量电池温升在2C放电800 s时比小容量电池高13.17℃。

挤压性围岩大跨隧道预应力锚索施作时机研究

依托兰渝铁路新城子隧道工程,文章采用数值模拟分析结合工程实际的方法,开展挤压性围岩大跨隧道双侧壁导坑法施工中预应力锚索的作用机制和施作时机研究。数值模拟研究表明,预应力锚索滞后掌子面一段距离施作,能有效控制变形又不影响应力释放;结合现场预应力锚索的施工经验,总结出了预应力锚索的钻孔时机、张拉方式及单次张拉建议值。

类金刚石薄膜在人工关节摩擦副表面改性进展

类金刚石(DLC)薄膜由于其优异的减摩耐磨性以及良好的生物相容性被引入到人工关节材质中。该文综述了DLC薄膜在人工关节摩擦副表面改性的研究现状,包括DLC薄膜的分类、制备方法及内应力。介绍了提高DLC膜基结合力的方法及DLC薄膜生物相容性的研究进展。接着,对不同DLC薄膜人工关节摩擦副的研究成果进行了阐述。最后,针对DLC薄膜存在的问题提出了今后DLC薄膜人造关节的研究方向。

枫香C4H基因的克隆及生物信息学分析

肉桂酸-4-羟基化酶(cinnamate4-hydroxylase,C4H)是花色素苷合成过程第二步中的重要酶。以变色期枫香叶片为试验材料,根据前期研究获得的枫香叶片RNA-Seq数据库中筛选的C4H基因序列设计一对引物,利用RT-PCR技术克隆C4H核苷酸序列,命名为LfC4Hb;将基因上传至GenBank数据库获得枫香C4H基因的登录号(OL871170),并对其进行生物信息学分析。结果显示:枫香LfC4Hb基因长度为1 551 bp,包含一个1 518 bp的完整开放阅读框,编码505个氨基酸;保守结构域分析显示,LfC4Hb基因编码的蛋白包含一个p450家族蛋白的结构域,分子量为58.00 kDa,理论等电点为9.13,为亲水性的不稳定蛋白质,定位在内质网,存在多个磷酸化位点,无信号肽,不含有跨膜结构域,蛋白的二级结构主要为α-螺旋和无规则卷曲,LfC4Hb基因在氨基酸水平与莲同源性最高(94.5%);进化分析结果表明,LfC4Hb与青脆枝亲缘关系相对较近。本研究成功克隆了枫香C4H基因,并分析了LfC4Hb的蛋白质结构功能,对下一步利用基因工程技术进行枫香叶色调控及新品种培育具有重要意义。

枫香叶片变色期全长转录组测序及分析

枫香因其树形优美,入秋后叶色红艳或橙黄,极具观赏价值,是优良的景观生态树种。为了解枫香叶片变色及其次级代谢过程的遗传基础,该文以枫香5个叶片变色期叶片混合样品为材料,利用单分子实时测序技术(PacBio平台)对其进行全长转录组测序。结果表明:(1)全长转录组测序共获得41.04 Gb的高质量数据,从中鉴定出全长非嵌合序列563 180条,通过聚类和去冗余,获得27 269条高质量全长转录本。在27 269条全长转录本中预测到2 035条长链非编码RNA(lncRNA),并检测出14 892个简单重复序列(SSR)位点和1 856个转录因子。(2)基因注释结果表明,NR、GO、COG、KEGG等8个数据库共注释了24 857条转录本,KEGG数据库共获得了124个条代谢途径,主要有核糖体、碳代谢、氨基酸生物合成等,在类黄酮和叶绿素代谢途径中分别有49和71个转录本参与。上述结果初步揭示了枫香叶片变色期转录组信息以及功能特性,为后续研究枫香叶片变色分子机制、色素代谢合成途径和调控、相关功能基因克隆以及叶色改良提供基础数据。