以数字电网促进新型电力系统IT与OT融合的思考

传统电力系统向以新能源为主体的新型电力系统的转型升级正在快速推动电力系统技术体系变革。剖析电力自动化运行控制技术(OT)和电力企业管理信息化技术(IT)的特征、发展历程以及两技术体系的差异,并从数据采集技术、系统OT、能源服务模式3个方面概括总结新型电力系统对电力系统技术体系的需求。对电力系统OT与IT两技术体系融合在安全风险防控、技术路径问题、新兴技术迭代等方面的挑战进行评述。结合工业数字化中IT与OT融合的本质与启示,为电力系统IT与OT融合的支撑路径指明方向,并对数字电网IT与OT融合技术体系架构进行分析及展望。

干旱胁迫下硅和丛枝菌根对甘草根的影响

以甘草为试材,采用2个外源硅(Si)浓度水平、2个丛枝菌根真菌(AMF)接种水平和5个不同湿度处理的方法进行随机组合,并对甘草的产量、矿物质吸收、抗氧化潜力和次生代谢产物进行检测评估,研究了干旱胁迫下Si和AMF对甘草根系的影响,以期为甘草产业的可持续发展提供参考依据。结果表明:在干旱胁迫条件下,与对照相比,甘草的根长、直径和干质量(DG)显著降低(P<0.05)。Si和AMF显著(P<0.05)增加了根面积并提高了甘草根系的定殖水平。在G40处理下,Si和AMF的交互作用显著提高了甘草酸(GA)含量(26.62 mg·g^(-1)DG)。在严重干旱条件下,甘草的总黄酮(TF)和酚类物质(TP)含量减少,但Si和AMF显著增加了没食子酸(16.46 mg·g^(-1)DG)和反式阿魏酸(SA)(1.11 mg·g^(-1)DG)的含量。此外,Si和AMF的协同作用对根系中的氮(N)和磷(P)浓度产生了正向影响,分别增加了53.51%和74.07%。在低灌水条件下,根系中的磷和硅浓度显著增加,而在Si处理的植物中,钾(K)浓度在G100、G80和G40处理下也有所增加,幅度为38.5%~44.7%。综上,外源Si和AMF对改善植物生长和增强甘草代谢物积累具有协同作用,有助于减轻干旱胁迫的不利影响,为甘草产业应对干旱问题提供了重要的启示。

苹果柠檬酸合酶3基因家族成员鉴定及表达分析

柠檬酸合酶(citrate synthase 3,CS3)是细胞代谢途径中的关键酶之一,其活性调节着生物体的物质和能量代谢过程。本研究旨在从苹果全基因组中鉴定CS3基因家族成员,并进行生物信息学和表达模式分析,为研究苹果CS3基因的潜在功能提供理论基础。利用BLASTp基于GDR数据库鉴定苹果CS3家族成员,通过Pfam、SMART、MEGA5.0、clustalx.exe、ExPASy Proteomics Server、MEGAX、SOPMA、MEME和WoLF PSORT等软件分析CS3蛋白序列基本信息、亚细胞定位情况、结构域组成、系统进化关系以及染色体定位情况。利用酸含量的测定和实时荧光定量PCR(real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,qRT-PCR)技术检测苹果6个CS3的组织表达和诱导表达特性。苹果CS3基因家族包含6个成员,这些CS3蛋白包括473-608个不等的氨基酸残基,等电点分布在7.21-8.82。亚细胞定位结果显示CS3蛋白分别定位在线粒体和叶绿体。系统进化分析可将其分为3类,各亚家族基因数量分别为2个。染色体定位结果显示,CS3基因分布在苹果不同的染色体上。蛋白二级结构以α-螺旋为主,其次是无规则卷曲,β-转角所占比例最小。筛选的6个家族成员在不同苹果组织中均有表达,整体表达趋势从高到低依次为MdCS3.4相对表达含量最高,MdCS3.6次之,其他家族成员相对表达量依次为MdCS3.3>MdCS3.2>MdCS3.1>MdCS3.5。qRT-PCR结果显示,MdCS3.1和Md CS3.3基因在酸含量较低的‘成纪1号’果肉中相对表达量最高,酸含量较高的‘艾斯达’果肉中MdCS3.2和MdCS3.3基因相对表达量最高。因此,本研究对不同苹果品种中CS3基因相对表达量进行了检测,并分析了其在苹果果实酸合成过程中的作用。结果表明,CS3基因在不同苹果品种中的相对表达量存在差异,为后续研究苹果品质形成机制提供了参考。

苹果PDHB-1基因家族的鉴定与表达分析

丙酮酸脱氢酶E1组分β亚基-1(pyruvate dehydrogenase E1 component subunit beta-1,PDHB-1)基因是编码丙酮酸脱氢酶复合物E1酶β亚基的基因,在果实酸度积累过程中具有重要作用。为了探究苹果(Malus domestica L.)PDHB-1家族的进化特征及其在不同酸含量苹果中的表达情况,本研究利用NCBI、Pfam等数据库和Clustal X、MEGA、TBtools等软件进行生物信息学分析,通过结合可滴定酸含量测定与实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,q RT-PCR)分析,获得该家族基因在‘艾斯达’和‘成纪1号’2个不同酸含量的苹果中的表达情况。PDHB-1家族主要定位于叶绿体、细胞质和线粒体中,α-螺旋和不规则卷曲是该家族二级结构形成的主要因素。组织特异性表达谱显示大部分成员的表达量在果实中高于其他组织。q RT-PCR结果表明,大部分成员其表达量变化趋势与可滴定酸含量变化趋势一致,在果皮中,有14个成员的表达水平在酸含量较高的‘艾斯达’苹果中显著高于酸含量较低的‘成纪1号’,其中Md PDHB1-15差异最显著;在果肉中,17个成员的表达水平在‘艾斯达’苹果中显著高于‘成纪1号’,Md PDHB1-01表达量最高。预测苹果PDHB-1基因家族在苹果果实酸度积累过程中有重要调控作用。