糜子GBSSI基因功能标记的开发与验证

根据糜子胚乳直链淀粉合成调控基因Waxy(GBSSI)上已知功能位点的核苷酸差异设计功能分子标记,并对山西省270份糜子资源进行基因型检测和基因分型。通过对粳糯性状的鉴定,将表型与基因型结合对分子标记进行验证。对46份不同基因型糜子资源进行直链淀粉含量测定,分析该基因的遗传效应,评估其育种利用价值。GBSSI基因在糜子中以2种形式(L和S)存在,针对S型基因15 bp的InDel位点设计了一个功能标记(RYW214),该标记能有效区分126 bp、141 bp和杂合(126/141 bp)3种带型,粳糯性鉴定显示该标记结果与表型鉴定结果吻合度高,达93.30%,Pearson相关性指数r为0.745。针对L型基因上的一个单核苷酸插入位点和一个SNP位点,设计了2个CAPS标记(RYW215、RYW216),该标记可对L基因准确分型。270份资源中,共有11种基因型。其中,基因型S_(-15)/L_(F)最多,有84份(31.10%),其次是S_(0)/S_(-15)/L_(F)(22.96%),S_(-15)/L_(Y)/L_(F)最少(0.74%),未发现S_(-15)/L_(C)。46份材料中,直链淀粉含量较高的基因型为S_(0)/L_(Y)/L_(F)(15.50%),最低为S_(-15)/L_(F)(0.58%)。突变基因型S_(-15)会导致直链淀粉含量出现质的下降,杂合基因型S0S_(-15)直链淀粉含量稍高于纯合基因型S_(-15)。

谷子重组自交系主要农艺性状和品质性状相关分析

通过对谷子主要农艺性状遗传变异分析,探讨影响谷子直链淀粉和黄色素含量的主要因素,筛选出综合性状优良的株系,为谷子遗传改良和创造新种质提出理论参考。本研究以嫩选15和黄金苗杂交获得的重组自交系群体为材料,于2020年和2021年种植于山西农业大学东阳示范基地,对籽粒直链淀粉、黄色素2个品质性状和株高、穗长、叶面积、茎粗、穗粗、茎节数、单穗重、穗粒重8个主要农艺性状进行了遗传变异分析、相关性分析和回归分析。综合两年试验结果表明:亲本之间黄色素含量、直链淀粉含量、叶面积和穗粗存在显著差异;RIL群体所调查性状变异丰富,分布近似符合正态分布,表现双向超亲分离。各个性状的变异系数范围为8.05%~35.32%,综合分析两年数据可知,单穗重和穗粒重变异系数较高,株高和直链淀粉含量的变异系数较低。黄色素含量与直链淀粉、株高、茎节数呈极显著正相关,与穗粒重呈显著正相关,与叶面积呈极显著负相关。直链淀粉含量与叶面积、茎粗、穗长呈极显著负相关,和茎节数呈极显著正相关。进一步回归分析可知,叶面积、株高和穗长是影响黄色素含量的最主要因素,叶面积、穗长对直链淀粉含量存在负向的影响作用,单穗重、穗粗、茎节数对直链淀粉含量存在正向的影响作用。

基于SSR标记的山西野生大豆种质资源遗传多样性分析

分析山西野生大豆资源的遗传多样性和遗传结构有助于了解山西野生大豆起源与进化,为野生大豆优异种质挖掘及资源高效利用等提供理论基础。本研究采用52对SSR分子标记对来自于山西省9个地区32个县市的70份野生大豆资源进行了遗传多样性分析。结果表明:共扩增出450个等位基因,平均每对引物扩增出8.7个等位基因,变幅为3～19。等位基因频率为0.185 7～0.885 7,平均0.421 0;基因遗传多样性指数为0.210 2～0.871 8,平均0.710 0;多态性信息含量为0.201 9～0.858 4,平均0.679 7。将所有供试材料按地理来源分类,并进行遗传多样性分析。结果表明,中部野生大豆资源的平均等位基因数、平均基因多样性指数和平均多态信息含量最高,北部次之,南部最低。而各组的平均主要等位基因频率结果与之相反。基于遗传结构和基于遗传距离的聚类分析都可将试验材料分为3个类群,两种分类结果基本相同。第一类群主要包括山西中部部分资源,第二类群主要包括山西中部部分资源和山西北部资源,第三类群主要包括山西南部资源。聚类结果与地理来源较为一致。山西野生大豆资源遗传多样性较高。中部野生大豆资源的遗传多样性最高,北部资源次之,南部资源最低。推测山西中部和北部曾经发生过种质交流,导致中部资源遗传多样性最高,该区域可能为山西野生大豆的遗传多样性中心。

晶V型芒果苷对高尿酸血症小鼠的作用及其机制研究

目的研究晶V型芒果苷对高尿酸血症小鼠的作用及其机制。方法 70只昆明小鼠随机分成正常对照组、模型组、别嘌呤醇组(25 mg·kg^(-1))、苯溴马隆组(25 mg·kg^(-1))、晶V型芒果苷低、中、高剂量组(10、30、100 mg·kg^(-1))。正常组给予CMC-Na溶液,其余各组连续腹腔注射氧嗪酸钾21 d(300 mg·kg^(-1)),d 8起各组给予相应药物。造模d 21给药后,各组小鼠取血,肝肾称重以计算脏器指数,测定血清生化指标,HE染色观察肾脏病理损伤,检测肾、肠转运体相关mRNA水平、肝黄嘌呤氧化酶活性和mRNA表达水平。结果晶V型芒果苷组能明显降低高尿酸血症小鼠血尿酸水平,肝肾指数和生化指标无明显改变,适度改善模型小鼠肾脏病理变化。机制研究显示,晶V型芒果苷能抑制黄嘌呤氧化酶的活性和表达,降低肾脏和肠道GLUT9的基因表达,调节PDZK1的表达。结论晶V型芒果苷可有效降低高尿酸血症小鼠的血尿酸水平,改善肾功能,且对小鼠肝肾无损伤。

玄武岩纤维增强聚合物锚杆用于边坡支护工程之研究现状

随着新型复合材料的快速兴起,玄武岩纤维增强聚合物(basalt fiber reinforced polymer,BFRP)锚杆因其抗拉强度高、比重轻、耐腐蚀、绝缘性好等优点快速进入人们的视野。概述了近二十年以来中外对BFRP筋的基本物理力学性质以及其在边坡支护工程中的研究进展。重点从以下两个方面进行阐述:①根据前人所做的室内拉拔试验和现场试验,总结分析BFRP筋的抗拉强度、弹性模量、黏结强度、耐腐蚀等技术指标,对安全系数、支护设计等相关参数的选取进行了归纳总结;②通过现场试验与传统金属锚杆的支护效果进行对比分析,论证了BFRP锚杆取代金属锚杆的可行性与先进性。在综合已有试验和数值模拟结果的基础上,对BFRP锚杆在边坡加固工程的应用现状进行总结并提出针对性的建议,为BFRP锚杆在岩土工程的发展提供了新思路。

破壁灵芝孢子粉对环磷酰胺致小鼠免疫抑制的调节作用

目的观察破壁与非破壁处理灵芝孢子粉的化学成分释放及免疫调节作用的差异。方法应用高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)测定两种方法处理的灵芝孢子粉中灵芝酸A、C2、D的含量,采用环磷酰胺制备免疫功能低下动物模型,通过检测小鼠存活率和体重、免疫器官指数、股骨有核细胞数、淋巴细胞增殖转化率、免疫球蛋白水平,及外周血中CD3+、CD4+和CD8+数量,全面评价两种方式处理的灵芝孢子粉的免疫调节作用。结果经破壁处理的灵芝孢子粉能提高小鼠存活率,显著升高股骨有核细胞数,且能抑制环磷酰胺导致的T淋巴细胞及B淋巴细胞增殖转化率的降低,提高小鼠血清中免疫球蛋白水平,增加免疫低下小鼠的淋巴细胞数量。结论经破壁处理的灵芝孢子粉对环磷酰胺免疫低下小鼠的免疫功能有较明显的促进作用。

抗浮锚杆承载性能研究进展

随着中国城市化建设步伐的加快,城市地下空间开发利用已成为热潮,相应的建(构)筑物基坑越来越深、基础埋深不断加大,特别是在地下水丰富且水位较高的地区,结构自身荷载不能有效抵抗地下水浮力时,随之而来的抗浮问题得到了社会的广泛关注。与传统解决建(构)筑物抗浮问题的技术方法相比,抗浮锚杆以单点受力小、地层适应能力强、应力分散、施工速度快、成本低等优点倍受工程界的青睐。对抗浮锚杆的发展历史、锚固性能、应力传递机制等相关研究进行归纳总结,讨论当前抗浮锚杆研究中的不足,并对抗浮锚杆的发展提出建议。

熔覆层纳米化低温离子渗硫层的干摩擦学性能

为了提高低温离子渗硫层的厚度、均匀性和基体的硬度,采用激光熔覆、超声滚压和离子渗硫技术在45钢表面制备复合改性层。采用SEM-EDS、XRD和硬度计等手段对比分析了激光熔覆层纳米化前后渗硫层的组织形貌、成分分布及相组成;利用UMT-3摩擦磨损试验机分别考察了不同渗硫试样及其对摩偶件在干摩擦条件下的摩擦学性能。结果表明:无论熔覆层是否纳米化,其渗硫层均由FeS、FeS2、WS2、NiS2、CrS2、FeNi3和Cr-Ni-Fe-C物相组成,与未纳米化渗硫层相比,纳米化渗硫层厚度提高了2倍,厚度更为均匀,硫化物含量、Fe S相所占比例和基体的硬度提高,摩擦系数下降了0.16,耐磨性提高了0.44倍,对摩件的耐磨性提高了1.66倍。这归因于激光熔覆纳米晶层具有较高的硬度和化学活性。

全成分葡萄汁对D-半乳糖诱导小鼠的抗衰老作用

目的:检测采用普通榨汁法和破壁法处理得到的葡萄汁中的化学成分,并研究2种葡萄汁对动物衰老模型的作用。方法:应用HPLC-MS测定2种方法获得的葡萄汁中化合物的含量。给予昆明小鼠皮下注射150mg/kg的D-gal溶液,并饲予单蒸水和120℃烘焙12h后的饲料,制备营养不良的衰老动物模型。小鼠造模第14天随机分为3组,然后每天禁水2h后,自由饮全成分葡萄汁、普通葡萄汁或饮用水6h,其他时间常规饲养,连续7w。实验过程中监测小鼠体重和饮食饮水量。实验终点拍照记录小鼠外观状态,测定小鼠自主活动、跳台潜伏期及错误次数、脏器指数、氧化酶和抗氧化酶含量,并对肾脏进行HE染色,观察病理状态,Western blot检测衰老相关蛋白表达。结果:在相同饮用量的情况下,饮用葡萄汁能够增加模型组小鼠自主活动次数,延长跳台潜伏期、减少错误次数、提高学习记忆能力。其中,饮用全成分葡萄汁能够显著改善模型小鼠增加的肝脏指数,改善肾小球肿胀及肾小管上皮细胞水肿的病理状态,提高抗氧化酶SOD、GSH-Px的含量,抑制脂质过氧化物MDA含量的升高,降低促衰老蛋白FOXO3a、p21的表达,促进抗衰老蛋白Sirt1、Sirt6的表达。结论:葡萄汁可有效抵抗D-gal诱导的小鼠衰老反应,全成分葡萄汁效果要优于普通葡萄汁。

压电驱动液体柔性盲文点显装置设计与测试

为了实现盲文点显器输出柔性字符,设计了一种压电驱动流体柔性盲文点显装置。该装置利用压电振子振动激励腔内流体发生共振,压缩流体实现位移驱动能力,形成盲文字符点。首先对装置结构设计和工作原理进行了说明,驱动流体采用液体;然后对系统进行动力学分析,推导出柔性薄膜和压电振子输出位移以及放大比的表达式,确定影响输出位移和液体放大效果的结构影响参数;最后对系统进行了实验测试。结果表明,流体腔直径为31 mm,高度为8 mm,配重块尺寸及质量为10 mm×6 mm×4 mm,11.75 g,充水量为8.8 mL时,共振频率为365.4 Hz,柔性薄膜形成触点输出位移为0.214 mm,满足盲人触摸敏感标准要求。验证了用此种方式构造盲文触点装置是可行的、有效的。

利用微卫星标记分析山西糜子的遗传多样性

山西是中国糜子主产区之一,有丰富的地方品种和农家种种质资源。利用微卫星标记分析糜子资源的遗传多样性,明确其遗传背景,便于加强糜子各品种之间的基因交流以及优异种质的筛选和利用,同时对种质资源的亲缘关系分析提供科学依据。利用27对SSR引物分析57份山西糜子的遗传差异,采用PowerMarker 3.25计算每对引物的多态性信息含量,采用PopGen1.32计算每对引物和两个生态区的观测等位基因等遗传参数。用MEGA5.0构建Neighbour-Joining聚类图,利用Structure 2.3.4鉴定遗传类群,采用Ntsys2.11进行主成分分析。结果显示27对SSR引物共检测出71个等位变异,平均每个位点扩增出2.6296个等位基因,各引物对的有效等位变异占观测等位变异的76.94%。各引物对的基因多样性指数为0.4140～1.0446,平均为0.7686;PIC为0.0601～0.7158,平均为0.5667。两生态区的观测杂合度等遗传参数相差不大。基于N-J遗传距离将57份材料分为3个类群,类群Ⅰ属于黄土高原春夏糜子区,类群Ⅱ、类群Ⅲ均属均于北方春糜子区和黄土高原春夏糜子区。遗传结构分析将57份糜子材料分为3个类群,绿色类群的基因多样性指数和PIC比蓝色、红色类群高。两种聚类结果基本一致,分布方式均与地理位置相关。主成分分析结果将晋北部材料与晋中、晋南部材料相区别,说明两生态区糜子的遗传背景因地理气候因素有明显差异,与遗传结构群体分析结果一致。研究表明,山西省糜子资源的遗传多样性丰富。

消肿止痛合剂对大鼠随意皮瓣血管再生的影响

目的:观察消肿止痛合剂对大鼠随意皮瓣血管再生及血管内皮生长因子(VEGF)-Dll4/Notch信号通路的影响。方法:将240只健康SD大鼠随机分为6组,分别为空白组、假手术组、模型组、消肿止痛合剂组(消肿组)、消肿止痛合剂+Notch阻断剂MK-0752(MK)组(消肿+MK组)和消肿止痛合剂组+VEGF受体抑制剂axitinib(AXI)组(消肿+AXI组)。观察皮瓣毛细血管充盈时间;HE染色观察皮瓣组织新生毛细血管的数量、微血管密度、微血管管径及血管成活面积;ELISA法检测血清中VEGF的含量;RT-qPCR检测大鼠皮瓣组织中VEGFA、Notch和Dll4的mRNA表达水平。结果:与模型组相比,消肿组第10天毛细血管充盈时间降低(P<0.05);与消肿组相比,消肿+AXI组的毛细血管充盈时间增加(P<0.05)。模型组大鼠皮瓣组织细胞排列紊乱,细胞核稀疏,可见明显水肿和大量白细胞浸润;消肿组和消肿+MK组水肿明显减轻,组织间隙炎症细胞浸润减少,其中消肿+MK组减轻更为明显。与模型组相比,消肿组微血管数量、密度和面积均显著增加,VEGF的含量显著增加,VEGFA、Notch和Dll4的mRNA表达量显著升高(P<0.05);与消肿组相比,AXI干预后微血管数量、密度和面积均显著减少,VEGF的含量降低,VEGFA、Notch和Dll4的mRNA表达量降低(P<0.05);MK干预后,VEGFA的mRNA表达水平升高,而Notch和Dll4 mRNA表达增加的趋势被有效抑制(P<0.05)。结论:消肿止痛合剂能够促进皮瓣术后血管的再生,从而增强了随意型皮瓣的成活率,可能与影响VEGF-Dll4/Notch信号转导通路有关。

基于高基元SSR构建黍稷种质资源的分子身份证

为快速鉴定黍稷(Panicum miliaceum)资源,建立大数据管理平台,为种质身份标识和溯源管理提供理论依据。本研究以来源于4个生态栽培区的130份资源为材料,基于35个高基元SSR(四、五和六碱基重复各21、10和4个)构建分子身份证。结果表明,35个标记中有30个扩增条带稳定,可用于分子身份证构建。30个标记共检出等位变异(Na)90个,平均为30个;有效等位变异(Ne)为2.3186~2.9982,平均为2.7607;Shannon多样性指数(I)为0.9158~1.0873,平均为1.0472;Nei’s基因多样性指数(Nei)为0.5687~0.6665,平均为0.6360;多态性信息含量(PIC)为0.5151~0.7898,平均为0.6966;观测杂合度(Ho)为0.5000~-0.8678,平均为0.7168;期望观测杂合度(He)为0.5710~0.6691,平均为0.6386。基于UPGMA聚类将材料划为3个类群(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ),就山西省材料而言,地方品种和育成品种分别划归类群Ⅰ和Ⅲ,农家种在3个类群中均有分布。主成分分析将试材归为4类,聚类结果与其地理来源一致。基于最少标记区分最多种质的原则,剔除相似系数高的3个标记(RYW23、RYW49和RYW51),筛选其余27个标记,发现仅用17个标记组合(RYW35、RYW40、RYW37、RYW18、RYW30、RYW16、RYW20、RYW19、RYW8、RYW5、RYW3、RYW7、RYW1、RYW14、RYW9、RYW6和RYW10)可将全部材料区分。用ID Analysis 4.0、在线条形码生成器和二维码技术(http://barcode.cnaidc.com/app/html/bcgcode128.php和https://cli.im/)构建了130份资源的字符串、条形码和二维码DNA分子身份证。

玄武岩纤维增强聚合物锚杆在岩土锚固中的研究进展

玄武岩纤维增强聚合物(Basalt Fiber Reinforced Polymer,BFRP)筋具有抗拉强度高、抗碱腐蚀性能强、稳定性好、绿色环保等优点,已逐渐成为非金属锚杆的最佳选择,开始在岩土锚固领域崭露头角。本文主要介绍了BFRP锚杆在试验、理论及数值计算方面的研究进展,总结了锚杆拉拔试验所需监测锚杆应力传感器的种类;归纳分析现有的FRP界面黏结滑移模型和BFRP锚杆黏结强度影响因素,并对BFRP锚杆耐久性以及在试验基础上进行的数值模拟分析等相关研究进行介绍,最后分析讨论了BFRP锚杆研究中存在的不足,并对BFRP锚杆在岩土锚固领域的未来发展提出建议。

单-双晶片压电换能器发电能力仿真分析与实验研究

为分析单晶片与双晶片压电换能器发电能力的强弱,设计了单-双晶片压电换能器发电实验装置。首先对装置结构设计和工作原理进行了说明,采用悬臂梁支撑方式进行发电,对单-双晶片换能器进行了仿真分析,得出了换能器工作的形态以及最佳发电频率;然后对系统进行了单-双晶片换能器实验对比测试,分析了驱动频率与激励振幅对单-双晶片换能器发电能力的影响规律并进行了对比分析。实验结果表明,单-双换能器在共振频率状态下发电能力效果最佳,发电量随激励振幅和驱动电压的增大而增大,双晶片换能器发电能力要优于单晶片换能器,为压电材料发电提供了理论依据和技术参考。

玻璃纤维增强聚合物锚杆蠕变性能研究进展

玻璃纤维增强聚合物(GFRP)锚杆与传统钢筋锚杆相比具有优异的力学性能,有钢筋锚杆不具备的抗酸碱腐蚀性能,与其他复合材料锚杆相比,GFRP锚杆凭借自身价格低、工程性价比高等优势已在岩土锚固中崭露头角,成为钢筋锚杆的潜在替代品。本文主要介绍了GFRP锚杆在蠕变试验研究、理论分析及数值模拟等方面的研究成果。总结了GFRP锚杆蠕变力学模型和持续应力或循环荷载下的蠕变特性,归纳了GFRP锚杆蠕变性能的主要影响因素,并对GFRP锚杆长期效能以及基于试验数据进行的耐久性数值模拟分析成果进行论述。最后分析了GFRP锚杆现有蠕变性能研究中存在的不足,并对GFRP锚杆在耐久性方面以及岩土锚固领域的未来发展提出合理性建议。

含风电并网系统鲁棒区间优化调度

随着风电渗透率的不断增大,风电功率的不确定性对电力系统的安全稳定运行带来了极大的挑战。为应对风电功率的不确定性,增强电力系统的大规模风电消纳能力,建立了含风电并网系统鲁棒区间优化调度模型。求解该模型得到风电场的最大允许输出功率区间及常规机组的最优经济调度计划。通过引入风电场最大允许输出功率区间作为控制目标,可有效降低弃风量、减少常规机组输出功率调节频次。在IEEE-RTS系统中进行仿真,仿真结果表明该模型所得系统调度策略的鲁棒性及安全性最优。最后以省级电网实际数据进行实例分析,验证了所提模型及方法的有效性。

考虑注浆压力不确定性对盾构施工引起地表沉降的影响

盾构施工过程中不可避免的会对邻近建构筑物产生影响,可以采用数值模拟的方式对这一过程进行评价。在评价过程中,一般将岩土体参数或施工参数视作定值考虑,忽略了岩土体参数以及施工参数不确定性对模拟结果的影响。本文针对这一问题,以注浆压力不确定性为切入点,探究了考虑注浆压力不确定性对盾构施工引起地表沉降的影响。首先通过文献调研的方式,确定了描述注浆压力不确定性特征的常见范围,并基于随机场理论对其进行描述,随后结合太原盾构隧道工程实例,建立FLAC3D数值计算模型,分析计算注浆压力不确定性对盾构施工过程中地表沉降的影响。结果显示,考虑注浆压力不确定性进行分析时隧道轴线地表沉降集中分布在确定性分析结果增减60%的区间范围内,此外,与盾构始发处距离越大,地表沉降的变异性就越强;对于地表单点沉降而言,可以用正态分布描述其概率分布形式。

表没食子儿茶素促进Nrf2的核转位减轻Aβ25-35对SH-SY5Y细胞的损伤

目的研究表没食子儿茶素(epigallocatechin,EGC)对Aβ25-35损伤SH-SY5Y细胞的保护作用及机制。方法采用Aβ25-35损伤SH-SY5Y细胞,MTT和LDH法,考察EGC对SH-SY5Y细胞活力的影响。应用DCFH-DA荧光探针检测细胞内ROS水平,通过测定细胞内SOD、GSH-Px和MDA活性,考察细胞氧化应激水平。Westernblot测定细胞中Nrf2、NQO1、HO-1、Prdx6和Trx1蛋白含量。结果Aβ25-35损伤SH-SY5Y细胞,导致细胞存活率明显降低。5、10、20μmol·L^-1EGC能够减轻Aβ25-35诱导的SH-SY5Y细胞损伤及LDH释放。而且EGC能够减少Aβ25-35诱导的细胞内ROS水平的增加,减轻氧化应激损伤。同时,EGC能够明显增强Aβ25-35损伤后Nrf2、NQO1、HO-1、Prdx6和Trx1的表达。结论EGC能够抑制Aβ25-35诱导的SH-SY5Y细胞损伤,通过促进Nrf2核转位,提高抗氧化水平,降低Aβ25-35神经毒性。

职业教育双元制视域下“化工单元操作”课程的实践模式探究

以煤化工专业课程——化工单元操作课程为例,以服务地方企业为中心选择教学内容,对教学模式、教学方法和手段的探索和研究,培养学生的综合职业素养和提高分析解决问题的能力。