页岩气储层压裂返排一体化裂缝导流能力变化规律

为研究页岩气储层压裂返排一体化过程中裂缝导流能力的变化规律,结合页岩气储层生产特点,模拟了整个压裂—返排—生产的过程,开展气测—液测—气测3个连续阶段裂缝导流能力测试实验,研究了整个过程中裂缝导流能力的变化规律。结果表明:在闭合压力为35 MPa的条件下,采用蒸馏水模拟压裂后,由于页岩水化的作用,石英砂支撑剂的导流能力降低幅度高达80.4%;在模拟返排过程中,按初始气测排量的25%、50%、75%、100%进行气测导流能力实验,裂缝导流能力逐渐升高,实验方案中其最大恢复值为初始值的65.9%;实验模拟了生产过程中由于页岩气井产量变化造成的地层压力波动对裂缝导流能力的影响。研究结果对页岩气储层压裂方案设计优化和高效开发具有一定的参考意义。

非常规油气压裂支撑剂圆度球度快速测定新方法

压裂支撑剂性能对储层水力压裂设计至关重要,其中圆度球度是性能参数的重要指标。对于同一种支撑剂而言,其圆度值和球度值越高,抗破碎能力也越强,支撑剂裂缝导流能力就越大。传统的圆度球度测定主要通过人工目测的传统经验方法实现,主观性较强且效率相对较低。基于光学显微镜成像结合计算机图像技术,提出了一种压裂支撑剂圆度球度的快速测定的新方法,即角点曲率半径均值拟合的圆度算法和多元线性回归拟合的球度算法。检测结果表明,测定方法在Krumbein-Sloss图版上的检测结果与标准模板结果接近,最大误差仅为3.1%;与传统人工目测法的结果进行对比分析,检测结果最大误差仅6%,满足标准要求,同时可以实现大批量的压裂支撑剂圆度球度的快速自动检测,大大降低了实验成本,为现场压裂设计支撑剂性能优选以及降本增效提供技术参考。

棉花独脚金内酯D27基因表达与功能分析

为探究D27基因在棉花纤维及植株发育过程中的生物学功能,本研究通过生物信息学方法鉴定得到棉属中18个D27基因成员,分析其理化性质、结构及进化关系,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术探究了海岛棉纤维中6个GbD27基因的表达特异性,通过同源重组的方法获得了6个陆地棉GhD27基因,构建GhD27基因的病毒诱导的基因沉默(VIGS)载体并转化至棉花,使用qRT-PCR技术检测其沉默效率及独脚金内酯(SLs)处理下的表达模式,并借助酶联免疫吸附(ELISA)技术测定了沉默植株的内源独脚金内酯含量。结果显示,棉花D27基因家族的开放阅读框(ORF)长度为726~816 bp,编码的D27蛋白含241~271个氨基酸;D27蛋白主要由α-螺旋与无规卷曲构成;进化分析结果显示D27基因高度同源。海岛棉材料新海21的GbD27基因在0~35 d的棉纤维中均存在表达,可能对棉纤维发育存在重要调节作用。陆地棉材料新农大棉4号的GhD27基因在叶片和根部均得到有效沉默,表明已获得GhD27基因沉默植株。在陆地棉GhD27基因的沉默植株中,GhD27基因对独脚金内酯处理均有不同程度的响应,内源性独脚金内酯含量与GhD27基因的表达水平有一定关联。本研究为进一步了解棉花D27基因的分子生物学功能奠定了基础。

海岛棉种质资源遗传多样性及对黄萎病的抗性鉴定

【目的】通过田间抗病性与室内苗期抗病性联合鉴定和分析,掌握海岛棉种质资源的抗病性分布状况,为筛选出黄萎病的高抗资源提供基础。【方法】以本课题组的238份海岛棉种质资源为鉴定对象,于2023年在库尔勒和阿瓦提通过自然病田小区试验,并联合室内苗期接菌的方法,对海岛棉资源进行黄萎病抗病性鉴定和评价。【结果】对238份海岛棉种质资源的15个指标遗传多样性分析,变异系数范围为2.00%~36.97%,均值为16.05%。于不同环境进行抗性鉴定发现变异系数范围为8.40%~71.06%。结合4个不同环境分析未鉴定到对黄萎病完全免疫及高抗的种质资源材料,鉴定出30份抗病材料,194份耐病材料,14份感病材料。【结论】海岛棉种质资源对大部分黄萎病都具有抗耐性,可从海岛棉种质资源中鉴定和选育对黄萎病抗性强的种质资源。

90份转BT基因抗虫棉品种(系)在新疆早熟棉区的适应性评价

【目的】评价转BT基因抗虫棉品种(系)的适应性与应用价值,为棉花新品种的选育提供适合的亲本。【方法】以90份转BT基因抗虫棉为材料,研究其农艺性状和品质性状的变异情况及相关性,并以主要农艺性状和品质性状对90份转BT基因抗虫棉进行主成分和聚类分析。【结果】供试90份转BT基因抗虫棉品种(系)纤维品质、农艺性状间差异显著,其中44份转BT基因抗虫棉为早熟材料,46份转BT基因抗虫棉为中早熟材料;前5个主成分特征值均大于1,累计贡献率达71.62%,第1主成分与产量有关,第2主成分与纤维品质有关,第3主成分与植株性状有关。90份转BT基因抗虫棉划分为4个类群,第Ⅰ类群籽指性状表现好;第Ⅱ类群断裂比强度、伸长率较好;第Ⅲ类群单株铃数、铃重、衣分较高;第Ⅳ类群纤维品质较好。【结论】筛选出了G21-2、G21-14、G21-1、G21-77等综合性状优异、铃重均在5.00 g以上、衣分在42%以上的转BT基因抗虫棉品种(系)18份。

283份陆地棉机采相关农艺性状的遗传多样性分析

为了探究283份陆地棉种质资源株型和产量相关性状的遗传多样性,筛选陆地棉机采株型优异品种,对283份来自国内外的陆地棉种质资源的11个农艺性状进行相关性分析、主成分分析和聚类分析,评价各性状的遗传变异情况,利用转录组数据和KEGG通路富集对果枝长度QTL定位区间基因进行表达量分析和基因筛选。结果表明,在陆地棉11个农艺性状中,遗传多样性指数以始节高最高,为2.01;变异系数以下部果枝长度最高,且各性状之间均存在遗传多样性。聚类分析表明,283份陆地棉资源分为五类,基于棉花株型、棉花产量等表型筛选出了高产材料1份,短果枝材料14份,始节高大于25 cm的材料4份,紧凑株型材料5份,同时在果枝长度QTL区间中筛选出2个可能影响果枝长度的候选基因。

磷胁迫对不同品种棉花苗期根系的影响

为了探究低磷胁迫下不同品种的棉花对磷的反应机理,本试验采用水培方法,对21个不同基因型的棉花品种进行高磷(KH_(2)PO_(4)1×10^(-3)mol/L)处理和低磷(KH_(2)PO_(4)1×10^(-5)mol/L)处理,通过主成分分析等统计方法,探讨了不同磷含量对棉花幼苗期根系形态的影响。结果表明,低磷处理后的棉花的根体积、根表面积均明显增加;随着磷含量的降低,棉花根系生长也会呈下降趋势。筛选得到1个磷高效棉花品种、2个磷中等棉花品种和18个磷低效棉花品种。棉苗总根长度、根面积、根表面积、根体积等指标在不同磷处理和各品种之间有明显差别,可以用来评价棉花品种的耐磷能力。

非均质鲕粒灰岩储层酸化增产酸液优选实验研究

江汉油田潜江组鲕粒灰岩储层具有埋藏浅、层薄、上下水层发育、非均质强的特点,其现场改造难度较大。为了优选适用于该储层的改造工艺和最佳工艺参数,开展了常规酸、缓速酸2种不同酸液体系的静态溶蚀实验与酸化驱替实验,并结合CT扫描结果分析,明确了鲕粒灰岩与不同酸液体系的作用规律以及在不同注入速度下渗透率变化的定量表征和酸蚀蚓孔的三维成像。同时根据酸岩反应动力学实验与酸蚀导流能力实验结果,理论预测不同酸液体系酸岩反应有效作用距离,优选出最佳酸液体系和注入参数。研究结果表明:常规酸与缓速酸的最佳质量分数分别为20%、10%;驱替速率对岩心酸化后渗透率增加倍数并无明显影响,但对酸蚀形成的蚓孔结构影响较大,驱替速率增加使得蚓孔的连通性更佳,且对岩石骨架破坏较小;通过酸液有效作用距离预测计算得到,在相同大排量酸液注入的情况下,缓速酸较常规酸的有效作用距离预测值增加11.87 m。最后针对该储层特点优选出大排量注入“10%缓速酸+0.3%缓蚀剂”酸液体系可以有效增加酸液作用距离,增强改造效果。

基于支撑剂破碎率预测裂缝导流能力的新方法

支撑剂裂缝导流能力是储层水力压裂设计的重要参数。对于同一种支撑剂而言,闭合压力越大其形变和破碎现象就越明显,也影响裂缝导流能力。基于不同闭合压力条件下的破碎率与导流能力实验结果,建立了依据破碎率预测裂缝导流能力的方法;考虑5种影响因素,设计了破碎率与导流能力的正交试验,得到了其主控因素;针对实验结果,利用Matlab软件进行多元回归分析,得到不同粒径支撑剂导流能力预测方程。结果表明:闭合压力对支撑剂的破碎率、导流能力的影响最大,其次为支撑剂粒径、铺砂浓度、温度、闭合时间;新的支撑剂裂缝导流能力预测方法结果与实际测试结果平均误差仅为3.06%,预测结果较好;利用该方法进行导流能力预测可进一步降低实验成本。研究结果可为现场压裂设计支撑剂优选、导流能力预测以及降本增效提供技术参考。

基于无人机多光谱影像的棉花SPAD值及叶片含水量估测

利用多光谱快速准确获取棉花花铃期旱胁迫性状对棉花后期产量和纤维品质具有重要帮助。为实现棉花关键抗旱指标的快速检测,该研究以253份棉花品种为材料,设置干旱胁迫和正常灌溉2个处理,在花铃期通过大疆精灵4多光谱无人机获得图像,分析花铃期干旱胁迫和正常处理棉花的光谱反射率,结合地面调查叶绿素相对值(S_(PAD))和叶片含水量(L_(WC))数据,结合神经网络算法中的径向基函数进行模型的预测。结果显示:棉花干旱胁迫前后除红光反射值略上升,其余4个光谱均小于正常处理;通过径向基函数模型估测S_(PAD)和L_(WC)的最佳估测模型都为二次函数,决定系数R^(2)分别为0.8488和0.9366,均方根误差R_(MSE)分别为2.005和0.930,相对误差R_(E)分别为0.004和0.011;将2个模型应用于试验区影像,对S_(PAD)及L_(WC)预测值进行聚类分析,根据S_(PAD)聚类结果,试验棉花旱情等级划分为特旱、重旱、中旱、轻旱、无旱5类,根据LWC聚类结果,试验棉花旱情等级划分为特旱、重旱、中旱、干旱、轻旱、无旱6类。以上模型及分类效果良好且符合棉花干旱胁迫的特点,研究结果可为快速评价棉花抗旱性、挖掘棉花抗旱基因提供技术支持。

棉花枯萎病室内苗期抗病性鉴定方法及评价

【目的】采用优化苗期抗病性鉴定方法及评价,研究陆地棉种质资源对枯萎病尖孢镰刀菌萎蔫专化型(Fusarium oxysporum f.sp.Momordicae)7号生理小种的抗病性,为棉花抗病育种提供基础抗源。【方法】以265份陆地棉为材料,利用伤根灌菌液法于室内进行棉花苗期枯萎病抗性鉴定,以新疆材料军棉1号为感病对照品种,调查记录病级,以相对病情指数作为评价抗性类型指标。【结果】无免疫(I)枯萎病的品种(系),具有高抗(HR)特性的品种(系)5份,抗病(R)特性的品种(系)78份、耐病(T)特性的品种(系)130份、感病(S)特性的品种(系)材料52份,占枯萎病抗性鉴定品种(系)总数的百分比分别为1.9%、29.4%、49.1%和19.6%。【结论】耐枯萎病的品种(系)最多,具抗病性品种(系)次之。

陆地棉棉籽主要品质性状与农艺性状的遗传变异分析

为通过农艺性状、纤维性状预测棉籽品质,以27份陆地棉为试验材料,对其10个农艺性状、3个种子品质性状和5个纤维品质性状连续2年进行鉴定,利用方差分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析对农艺性状、纤维性状与种子品质性状间的关系进行解析。结果表明,油分含量与衣分呈极显著负相关,与果枝数呈极显著正相关;棉酚含量与叶面积呈显著负相关。主成分分析提取出6个主成分,累计贡献率为78.755%,其中第3主成分和第5主成分为棉籽副产品因子,贡献率为20.470%。综合分析得出果枝数、衣分和叶面积与棉籽副产品关系密切。以上结果为深入研究农艺性状与棉籽油分、蛋白质和棉酚的内在关系奠定了基础,为选育特种棉提供了理论参考。

基于奥马哈系统护理模式在尿道下裂患儿中的应用效果

目的探讨在尿道下裂患儿中采取基于奥马哈系统护理的作用。方法回顾性分析2019年5月至2022年5月郑州大学附属儿童医院收治的92例尿道下裂患儿的临床资料,依照护理方式不同将其分为两组,各46例。对照组年龄(8.91±1.19)岁,采取常规护理;观察组年龄(8.95±1.23)岁,采取基于奥马哈系统护理,干预至患儿出院。对比两组术后康复情况、疼痛程度、并发症发生率和护理满意度。采用χ^(2)检验、t检验。结果观察组首次排便时间[(30.49±3.27)h]、尿管拔除时间[(8.64±2.06)d]、住院时间[(11.35±2.19)d]均短于对照组[(43.68±5.21)h、(10.52±2.13)d、(14.85±2.32)d],差异均有统计学意义(t=14.543、4.303、7.441,均P<0.001)。观察组干预后视觉模拟评分法(VAS)评分[(1.59±0.21)分]低于对照组[(2.79±0.24)分],差异有统计学意义(t=25.521,P<0.05)。观察组并发症发生率[4.35%(2/46)]低于对照组[17.39%(8/46)],差异有统计学意义(χ^(2)=4.039,P<0.05)。观察组护理满意度[95.65%(44/46)]高于对照组[82.61%(38/46)],差异有统计学意义(χ^(2)=4.039,P<0.05)。结论尿道下裂患儿经基于奥马哈系统护理模式干预后,能够促进患儿术后康复,降低术后疼痛程度,降低并发症发生风险,从而提升护理满意度。

旱、盐胁迫下棉花3个转录因子基因的表达与生理指标相关性分析

土壤干旱及盐渍化对植物生长发育具有重要影响,筛选棉花抗旱性和耐盐性的基因资源十分重要。以2个抗旱耐盐和2个敏旱敏盐棉花品种为材料,通过qRT-PCR检测3个转录因子GhHsfA7、GhbZIP15和GhNAC2在转录水平的表达差异,同时分析5个常用抗旱、耐盐性鉴定生理指标变化及这3个基因表达与生理指标间的相关性。结果表明,PEG胁迫6 h及NaCl胁迫3 h下,3个转录因子基因GhHsfA7、GhbZIP15和GhNAC2优势表达,且在敏感型棉花中的相对表达量显著低于耐受型品种。旱、盐胁迫下,棉花生理指标与对照之间存在显著或极显著差异,并且耐受型棉花品种中Pro、SOD及POD相对变化均大于敏感型品种,而MDA和EL相对变化均小于敏感型品种。相关性分析表明,GhHsfA7、GhbZIP15、GhNAC2与生理指标MDA、Pro、SOD、POD、EL间具有显著或极显著的相关性,因此可将转录因子GhHsfA7、GhbZIP15和GhNAC2的表达作为棉花抗旱耐盐性鉴定的分子指标,为棉花抗旱耐盐性研究奠定基础。

早熟、优质棉花新品种——新棉145的选育及栽培技术

新棉145是2020年通过辽宁省农作物品种审定委员会审定的早熟、优质棉花新品种。本文介绍了新棉145的选育过程、特征特性及栽培技术要点。

早熟优质陆地棉新品种——新农大棉4号的选育及栽培技术

新农大棉4号是2019年通过甘肃省农作物品种审定委员会审定的早熟、优质陆地棉新品种。本文介绍了新农大棉4号的选育过程、特征特性、产量、纤维品质及栽培技术要点。

优质抗病陆地棉新品种--新棉144的选育及栽培技术

介绍了新棉144的选育过程、特征特性、产量、纤维品质及栽培技术要点。

陆地棉HRD转录因子基因原核表达与亚细胞定位分析

【目的】AP2/ERF家族基因在植物生长和逆境胁迫中起重要作用,GhHRD转录因子基因是该家族的一员。本试验首次克隆了GhHRD基因,为研究其功能提供理论依据。【方法】选用相对耐旱的新陆中36作为试验材料,通过反转录聚合酶链式反应的方法获得GhHRD基因,并通过生物信息学、原核表达、亚细胞定位和酵母杂交分析预测其结构和功能。【结果】GhHRD基因开放阅读框为555 bp,编码184个氨基酸,相对分子质量为19.539×10~3 Da,等电点为5,具有典型的AP2/ERF保守结构域。原核表达分析发现,pET-28a(+)-GhHRD可以被诱导表达,且在37℃、IPTG浓度1 mmol·L^(-1)条件下高效表达。与GFP融合的重组蛋白GhHRD-GFP定位在细胞核,且具有明显的转录自激活特征。【结论】推测GhHRD可能参与了棉花逆境胁迫应答反应,为进一步探索该转录因子的DNA结合位点和转录调控网络奠定了基础。

棉花果枝节间长短性状内源激素的差异以及外施激素对其影响

【目的】进行棉花果枝节间长度研究对于棉花株型的塑造具有重要意义。【方法】本研究通过对果枝节间长短不同的两个陆地棉中2549和中5081测定内源激素以及喷施不同的外源激素,探究棉花不同长度果枝节间的内源激素差异和喷施外源激素对棉花果枝节间长度的影响;同时对两个材料的果枝节间组织进行切片处理观察其细胞水平上的差异。【结果】果枝节间长的中2549内源激素IAA、GA_3和ABA的含量都明显高于果枝节间短的中5081;喷施外源激素IAA、GA_3和ABA都能使棉花果枝节间长度有一定程度的伸长;与中5081相比,中2549的果枝节间组织细胞明显较大,但细胞数量明显较少。【结论】本研究发现了不同棉花果枝节间长度材料在内源激素以及细胞水平上的差异,为棉花果枝节间长度分子机理探究奠定了基础。

通过GbF3’H基因单独沉默及其与GbCHI和GbDFR基因共沉默研究其在海岛棉中抗枯萎病功能

【目的】通过沉默海岛棉GbF3’H基因及共沉默GbF3’H、GbCHI和Gb DFR基因,研究其在海岛棉抗枯萎病中的作用。【方法】以海岛棉抗病材料06-146为研究对象,GhCLA1基因为阳性对照,空载体为阴性对照,构建海岛棉TRV2-Gb F3’H沉默载体,协同课题组前期构建的TRV2-CHI和TRV2-DFR载体,利用病毒诱导的基因沉默技术(Virus-induced gene silencing,VIGS)分别进行Gb F3’H基因单独沉默以及GbF3’H、GbCHI和Gb DFR这3种基因共沉默试验。通过实时荧光定量聚合酶链式反应(Quantitative real time-polymerase chain reaction,q RT-PCR)分析各处理样品中基因沉默情况;设置室内接种枯萎病菌试验测定病情指数,分析各沉默材料对枯萎病的抗性差异。【结果】q RT-PCR结果显示,海岛棉GbF3’H基因沉默后其在海岛棉根、茎和叶中的表达量比空载体对照低,Gb F3’H、GbCHI和GbDFR这3种基因共沉默后其在海岛棉根、茎和叶中的表达量均比空载体对照低。病情指数调查结果显示,野生型<空载体对照<GbF3’H单基因沉默组<3种基因共沉默组,说明共沉默材料对枯萎病的抗性明显低于单基因沉默材料,单基因沉默材料明显低于空载体对照和野生型。【结论】初步确定GbF3’H基因对提高海岛棉枯萎病抗性有一定作用,且可与Gb CHI、GbDFR基因协同作用增强抗病性,这可为海岛棉功能基因组学研究提供参考。