棉花现代品种资源产量与纤维品质性状鉴定及分子标记评价

棉花是重要经济作物和天然纺织工业原料。品种是棉花生产的限制性源头,取决于优异种质资源的鉴定、评价和有效利用。鉴于此,本研究以我国三大棉区(黄河流域棉区、长江流域棉区和西北内陆棉区) 141份陆地棉现代品种资源为材料,在不同环境条件鉴定其9个产量与纤维品质性状,并结合KASP和SSR标记对其进行遗传多样性评价。结果发现,长江流域棉区品种的衣分和衣指最高,黄河流域棉区品种的单铃重和子指最大,西北内陆棉区品种的纤维品质最优;同时发现,4个产量性状与5个纤维品质性状在供试品种间存在极显著差异,产量性状以衣指的变异系数最大(10.09%),品质性状以断裂比强度的变异系数最大(8.81%),说明存在较大选择潜力。依据9个性状进行聚类分析,可将141份品种资源分为2类,且类别间的产量与品质性状存在差异。分子标记检测发现, 30对SSR引物在141份品种资源中扩增出74个多态性条带,32个KASP标记在供试品种中分型清晰,依据标记计算品种的遗传相似系数均值为0.62,说明存在较丰富遗传变异;分子标记聚类分析将供试品种分为2类,且分类结果与表型性状分类结果有一定相似性。本研究共筛选出3份大铃(>7 g)优异种质、24份高衣分(>42%)种质、6份纤维长度和断裂比强度>30的种质以及2份综合性状优异种质,为棉花新品种培育提供了优异亲本资源,为深入利用棉花品种资源提供了依据。

包装废弃物热解余热回收用涡旋膨胀机瞬态流动特性研究

目的为揭示进气压力的变化对涡旋膨胀机内部流动特征及性能参数的影响机制,探究其对膨胀机效率及实际回收功率的影响规律。方法以余热回收有机朗肯循环中的涡旋膨胀机为研究对象,利用STAR CCM+软件,采用重叠网格技术对涡旋膨胀机内部计算流体域进行非稳态离散求解,分析涡旋膨胀机流场变化特性以及性能参数的变化规律。结果在出口压力不变的条件下,随着进气压力的上升,压力场分布梯度增大;进、出口流量均呈现周期性波动,出口流量的波动幅度明显小于入口流量的波动幅度。填充系数的大小一定程度上反映了膨胀机内部的泄漏程度或流动阻力大小,观察到进气压力为0.75 MPa时填充系数最大,此时工质的流动阻碍相对更小,平均质量流量也最大。涡旋膨胀机等熵效率、输出功率均随进气压力的增大而增大。结论涡旋膨胀机输出功率的优化与多种因素相关,要综合考虑进出口实际焓差和平均质量流量等因素的影响,只考虑单方面因素缺乏一定的合理性。

陆地棉漆酶基因家族鉴定及在黄萎病菌胁迫下的表达分析

黄萎病是降低棉花产量和品质较为严重的维管束病害。棉花在抵抗病原菌的过程中,抗病基因起着尤为重要的作用。漆酶是一种多功能氧化酶,在植物木质素合成和提高植株抗逆性等方面发挥着重要作用。高质量版本的基因组是提升基因家族分析准确性的必要条件。本研究以目前最新的陆地棉TM-1高质量版本基因组为参考,通过生物信息学分析鉴定了陆地棉基因组中的Laccase(GhirLAC)基因家族,并对其进行了理化性质、基因结构、染色体定位以及在黄萎病胁迫下的表达模式分析。结果表明,陆地棉TM-1基因组中共包含83个GhirLAC家族成员,分布在24条染色体上,所有GhirLAC蛋白均定位在胞外,且具有相同/相似的保守基序。系统发育树分析显示,GhirLAC基因家族成员可分为7个亚组。结合黄萎病胁迫下棉花转录组数据,将GhirLAC基因家族各成员的表达分为3种模式,其中第1类和第2类GhirLAC基因在黄萎病菌胁迫下分别呈现有规律的表达量升高和降低,推测这些基因在棉花抗黄萎病反应中发挥重要功能。荧光定量PCR结果表明,GhirLAC02(GhLAC4)、GhirLAC38(GhLAC11)和GhirLAC20(GhLAC12)3个候选基因均受黄萎病菌诱导表达,其表达趋势与转录组数据相吻合。本研究为以后深入解析棉花GhirLAC基因的抗病功能及分子机制奠定基础。

海岛棉CSSLs分子评价及纤维品质、产量性状QTL定位

本课题组前期以陆地棉中棉所8号(CCRI8)为轮回亲本,海岛棉Pima 90-53为供体亲本培育了一套陆地棉中棉所8号为背景的海岛棉染色体片段置换系(CSSLs),本研究利用SSR标记对该置换系群体BC3F5进行基因型检测,在3个不同环境下(河北保定、青县和新疆轮台)鉴定其纤维品质和产量相关性状并进行QTL定位。该置换系群体包含182个家系,置换片段数在1~15个之间,平均为6.6个;导入片段长度在0.7~83.2 cM之间,平均长度为16.8 cM;置换片段总长度20 249.6 cM;背景回复率在92.3%~99.6%之间,平均为96.2%。共检测出59个相关的QTL,其中与纤维品质性状相关的41个,单个QTL的贡献率为1.27%~26.66%;与产量性状相关的18个,单个QTL的贡献率为2.03%~19.38%;检测到14个稳定的QTL,其中4个马克隆值和2个纤维伸长率相关的稳定QTL增效基因均来自高值亲本海岛棉Pima 90-53,2个铃重相关的稳定QTL增效基因来自高值亲本陆地棉中棉所8号。研究结果为深入开展纤维品质和产量性状的QTL精细定位、QTL间互作和分子育种提供了理论依据。

七种药剂对两种花生叶螨的室内毒力和盆栽药效测定

为明确7种常用杀螨剂对花生上二斑叶螨和朱砂叶螨的毒力差异和防治效果,为不同优势种群的防治提供高效药剂,采用浸虫法测定了7种杀螨剂对两种叶螨雌成螨和卵的毒力。毒力测定结果表明,螺虫乙酯对二斑叶螨成螨的毒力最高LC_(50)为1.213mg/L;哒螨灵、联苯肼酯、阿维菌素的毒力次之。阿维菌素对朱砂叶螨成螨的毒力最高LC_(50)为0.044mg/L;螺虫乙酯、哒螨灵、虫螨腈、联苯肼酯的毒力也较高;螺螨酯对两种成螨的毒力均最低。螺虫乙酯对二斑叶螨和朱砂叶螨卵的毒力均最高,LC_(50)分别为0.037mg/L、0.005mg/L。阿维菌素对二斑叶螨和朱砂叶螨成螨的毒力倍数差异最大,达247.8倍;其次是螺虫乙酯、虫螨腈毒力倍数为24.8倍和16.1倍;螺螨酯和阿维菌素对两种叶螨卵的毒力差异较大,分别达12.1倍和11.8倍。在盆栽花生上,43%联苯肼酯悬浮剂、22.4%螺虫乙酯悬浮剂、110g/L乙螨唑悬浮剂4000倍处理,对二斑叶螨的防效好,药后21d达83.75%～97.75%,显著高于其他药剂;7种药剂的4000倍液处理均对朱砂叶螨有很好的防效,药后21d达97.63%～100%。综上所述,除螺螨酯以外,6种供试药剂对朱砂叶螨成螨和卵的毒力均明显大于二斑叶螨,其中阿维菌素对两种成螨毒力差异最大。43%联苯肼酯悬浮剂4000倍液可有效同时防治两种叶螨,并有较好的速效性和持效性;其他6种药剂目前都是防治朱砂叶螨的高效药剂。本研究为防治叶螨合理用药提供了依据,对指导花生田叶螨的科学防治具有重要意义。

一种基于环上LWE的广义签密方案

广义签密可以灵活地工作在签密、签名和加密三种模式,具有很强的实用性.本文结合基于格的签名方案和密钥交换协议,构造了一个无陷门的广义签密方案.方案构造中引入了区分函数,根据输入的发送方与接收方密钥情况来自动识别加密、签名和签密三种模式,保障了算法在这三种工作模式下的优美对称性.基于环上判定性LWE问题,并借鉴FO13的方法,证明了该方案满足自适用抗选择密文攻击不可区分性安全性(IND-CCA2)和自适用抗选择消息攻击强不可伪造性安全性(SUF-CMA).该方案是基于Fiat-Shamir的中止(abort)框架,没有用到复杂的原像抽样和陷门生成算法,具有较高的计算效率.

不利养护条件对混凝土强度影响试验研究

研究不同养护龄期、不同养护过程以及典型不利养护条件对混凝土强度的影响。利用人工环境模拟室,设计不同养护过程,重点模拟夏季高温施工、冬季低温施工、低湿度自然养护等不利养护条件,尽可能真实反映工程现场实际养护情况而得到各种试验试样,对其进行室内抗压强度试验,得到各种养护条件下混凝土抗压强度值。结果表明:混凝土抗压强度整体上随养护龄期增大而增大,但高温养护条件下,强度与龄期的关系基本符合双曲线规律,标准养护条件下,抗压强度与龄期关系更接近幂函数关系;模拟不利养护条件反映出施工季节不同,对混凝土强度的影响比较大;而且实际工程中若不采取养护措施,混凝土的温度和湿度均无法得到保证,强度损失最严重。因此,科学合理的养护措施对工程中混凝土强度的保证非常必要。

基于理想格的鲁棒门限代理重加密方案

代理重加密能够实现解密权限的转换,而鲁棒门限代理重加密(Threshold Proxy Re-Encryption,TPRE)不仅支持安全灵活的转化控制,而且支持转化密文的合法性验证.本文利用理想格上工具构造了一种TPRE方案,采用Shamir秘密共享实现门限控制,采用格上同态签名技术实现鲁棒性,可完全抗量子攻击.新方案与标准格上方案相比,密文尺寸小、密钥份额短、计算速度快;基于PRE和TPRE安全模型的差异,证明对TPRE的攻击多项式时间内可转化为对基础PRE方案的攻击,安全性可规约为R-LWE(Learning With Errors over Ring)困难假设;新方案适用于在去中心化环境中实现密文访问控制,可用于基于区块链网络的文件共享和多域网络快速互联等场景.

利用海岛棉渐渗系改良陆地棉纤维品质

棉花是世界上种植最广泛的纤维作物,随着人们生活水平的提高和棉纺织工业的发展,对棉花的纤维品质提出了更高的要求。本研究利用渐渗系ZP171为亲本,该材料以陆地棉中棉所8号为遗传背景携带了纤维品质优异的海岛棉Pima90-53片段,构建遗传群体并选育优异种质材料。基于群体在多环境下的纤维品质鉴定结果,发现纤维长度和比强度与其他纤维品质性状间存在显著的相关性,遗传力较高,可稳定遗传;基于方差分析及主成分分析发现,群体内含有丰富的遗传变异且群体可通过4个主成分进行评价;综合上述分析结果,筛选出在纤维长度或者纤维比强度上显著优于中棉所8号的19个株系,为棉花优质育种及纤维品质性状精细定位提供了新材料。

基于分形理论的堆石料颗粒破碎极限和概率研究

为了研究具有分形级配的堆石料颗粒破碎规律与初始分形维数和围压的关系,采用粗粒土大型三轴试验仪,针对不同初始级配的缩尺堆石料,展开不同围压下的颗粒破碎试验,通过计算颗粒破碎前后分形维数的变化,建立围压与颗粒分形维数D的关系式,对现有的颗粒破碎度指标Br的上限值进行修正,利用分形颗粒集合体的概念对颗粒破碎概率进行计算。研究结果表明,堆石料的初始分形维数D0影响其应力应变特征;堆石料颗粒破碎存在极限值,分形维数和破碎度指标与破碎前后分形维数和围压相关;颗粒集合体可以用来计算分形级配堆石料分形维数变化规律,颗粒集合体中颗粒破碎概率与粒径无关,不同粒径颗粒具有相同的破碎概率,随着围压增加破碎概率增加,且存在上下限值,破碎概率与初始分形维数D0相关。

通过抑制ATM上调Bim促进小脑颗粒神经元凋亡

【目的】研究抑制共济失调毛细血管扩张突变(ATM)蛋白对SD大鼠小脑颗粒神经元(CGN)凋亡的影响及机制。【方法】将原代培养7～8 d的CGN分为25 K组、5 K组和ATM抑制组。分别应用含有25和5 mmol/L KCl的培养基处理25 K组和5 K组,建立体外神经元存活和凋亡模型。在25 K神经元存活模型中,应用ATM抑制剂KU-55933(10μmol/L,ATM抑制组)、KU-55933联合Mithramycin A(1μmol/L,MMA组)或Chromomycin A3(0.3μmol/L,CMA3组)处理,用Western Blot方法检测p-ATM、ATM、Bim、Caspase 3的表达水平,用Hoechst染色法观察并统计核固缩情况。【结果】Western Blot结果显示,与25 K组比较,5 K组和ATM抑制组的Bim、Caspase 3蛋白表达均上调(P <0.05)。核染色结果显示,与25 K组比较,5 K组和ATM抑制组核固缩率均明显增多(P <0.05)。与ATM抑制组比较,MMA组和CMA3组中Bim表达、Caspase3活性及核固缩率均明显减少。【结论】抑制ATM上调Bim活性,促进小脑颗粒神经元凋亡。

抑制HDAC4减少JNK/c-Jun活性及其依赖的神经元凋亡

【目的】研究抑制组蛋白去乙酰化酶成员HDAC4对SD大鼠小脑颗粒神经元(CGNs)凋亡的影响及机制。【方法】将原代培养6~9 d的CGN分为存活对照组(用含K+浓度为25 mmol/L的培养基,即25 K组)、凋亡组(用含K+浓度为5 mmol/L的培养基,即5 K组)和LMK-235处理组(5 K合并LMK-235处理组),在5 K条件下用不同浓度HDAC4抑制剂LMK-235处理细胞。在转染实验中,将CGN分为25 K+siNC组、5 K+siNC组、5 K+siH-DAC4-1组和5 K+siHDAC4-2组,共转染GFP标记目的细胞。用Western blot法检测p-JNK、JNK、p-c-Jun、c-Jun的表达水平,用Hoechst染色法观察并统计核固缩情况,用免疫荧光检测c-Jun磷酸化水平。【结果】Westernblot结果显示,与5 K组比较,LMK-235处理细胞后JNK、c-Jun磷酸化水平下降。核染色结果显示,与25 K组比较,5 K组核固缩率明显增多(P <0.05);与5 K组比较,LMK-235处理细胞后核固缩率明显减少(P <0.05)。与5K+siNC组比较,小分子干扰HDAC4后,HDAC4的表达下调,c-Jun的磷酸化水平降低,CGNs核固缩率明显减少(P <0.05)。【结论】抑制HDAC4通过下调JNK/c-Jun活性使神经元核固缩率减少,从而抑制神经元凋亡。

低磷胁迫下陆地棉苗期根生物量相关性状全基因组关联分析

磷(phosphorus,P)是植物生长发育所必须的营养元素,低磷胁迫是制约棉花生长发育的重要因素之一。本研究以419份陆地棉核心种质为材料,对低磷胁迫下2个环境6个根生物量相关性状进行表型鉴定,基于366万个SNPs(single nucleotide polymorphisms)进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),筛选显著关联的SNPs位点并挖掘候选基因。结果表明,低磷胁迫下棉花根生物量性状具有广泛的遗传变异,其中根冠比(root shoot ratio,RSR)的变异系数最大(45.30%)。在2个环境下共检测到393个与根生物量性状显著关联的SNPs,这些位点主要分布于D02(75个)、A08(64个)和A07(35个)染色体,其中28个SNPs在至少2个性状或环境中同时检测到。进一步筛选到13个候选基因,其中Gh_A08G1889在E1环境中低磷条件下的根冠比(LP-RSR-E1)中检测到,A08:99606874(A/C)位于该基因外显子中并导致了非同义突变(Val/Leu),且该基因编码赤霉素响应蛋白GID1C(Gibberellin receptor GID1C),有报道称该基因与DELLA蛋白相互作用参与赤霉素调节途径,控制植物根部生长发育并响应环境胁迫;Gh_D08G2527在E2环境中低磷条件下的地下部干重和总干重(root dry weight,RDW;total dry weight,TDW;LP-RDW-E2和LP-TDW-E2)中共同检测到,该基因编码的DREB3(Dehydration-responsive element-binding protein 3)类转录因子在多种作物中参与了环境胁迫的响应过程,且DREB可特异性的与DRE结合,诱导环境胁迫响应基因的表达进而使植株产生抗逆性。qRT-PCR结果显示,低磷处理后Gh_D08G2527的表达量在耐低磷品种中显著高于低磷敏感品种。本研究结果为深入了解棉花耐低磷胁迫的分子机制提供了理论参考及基因资源。

棉花GbSTK基因调控开花和黄萎病抗性的功能研究

棉花是重要的经济作物,实现既抗病又早熟是棉花重要的育种目标,但棉花抗病与早熟基因之间的关联性研究报道甚少。本课题组前期鉴定到一个响应黄萎病菌诱导的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因GbSTK,可以提高转基因拟南芥的黄萎病抗性。本研究发现多个抗病棉花品种中STK基因的表达量显著高于感病对照品种H208。在抗病品种农大601中沉默STK基因,沉默植株在接菌后20d,其黄萎病抗性显著降低,病情指数由27.5(耐病)升高到63.2(感病),表明该基因正向调控棉花黄萎病抗性。对转GbSTK基因拟南芥表型鉴定发现,其开花时莲座叶片数平均为7.5个,显著低于空载体对照植株(11.9个),转基因植株开花时间较对照平均提早5~7 d。进一步对拟南芥开花途径标志基因FT、SOC1和LFY的转录水平检测发现,转基因不同株系中FT和SOC1的表达水平显著高于对照植株,而LFY基因的表达受影响较小,表明STK基因可以影响开花关键基因FT和SOC1的表达,进而调控植株提早开花。基于酵母双杂交互作蛋白筛选试验,初步获得30个与GbSTK具有互作关系的候选蛋白,为进一步揭示GbSTK的分子调控网络奠定了基础。本研究首次鉴定出可同时提高黄萎病抗性和提早开花的一个功能基因,为棉花抗病早熟遗传改良提供了参考依据。

棉花NHL基因家族鉴定及黄萎病菌胁迫下的表达分析

已有研究证明拟南芥NHL(NDR1/HIN1-like)基因在抗病中发挥作用。本研究从海岛棉和陆地棉中分别鉴定出100个和118个NHL基因,并对其进行了生物信息学分析。海岛棉和陆地棉NHL基因家族成员几乎遍布各条染色体,并可分为3个亚组,都含有3个与拟南芥保守基序相似的保守结构域。利用接菌后抗病陆地棉品种的转录组数据,分析NHL基因家族各成员表达变化,发现在黄萎病菌胁迫下,有57个陆地棉NHL基因在根和茎中的表达都发生了明显的变化,其表达模式可分为3种类型:接菌前高,接菌后表达下降;接菌前较高,接菌后表达先降后升;接菌前低,接菌后表达升高。第一类基因的表达在接菌后一直受到抑制,推测其在棉花抗黄萎病反应中受到负调控;后两类基因受黄萎病菌诱导表达升高,推测其在棉花抗病中受到正调控。本研究结果为分析成员较多的NHL基因家族在棉花抗黄萎病中的作用提供了理论依据。

堆石料力学特性缩尺效应试验研究

针对近年来堆石料力学特性缩尺效应试验研究成果较少的现状,开展了系列不同级配、不同最大粒径料的大三轴试验。试验料最大颗粒粒径分别为20,40,60 mm,级配采用同一分形维数控制,分别为2.3,2.6和2.7,代表了粗料、中间料和细料,共9组级配。制样标准采用同一相对密实度控制。研究表明:采用同一分形维数级配设计和同一相对密实度制样,堆石料内摩擦角、初始切线模量、体积模量总体上表现出随着颗粒最大粒径增大而增大的规律。但与变形模量相比,抗剪强度缩尺效应较小。

喜炎平联合左氧氟沙星治疗COPD急性加重期下呼吸道细菌感染疗效观察

目的观察喜炎平联合左氧氟沙星治疗慢性阻塞性肺疾病(COPD)急性加重期下呼吸道细菌感染的疗效。方法选取2015年9月至2018年7月到武警海南省总队医院门诊部就诊,明确诊断为COPD急性加重期下呼吸道感染的患者96例,采用简单随机分组方法分为观察组49例和对照组47例。所有患者均给予一般支持治疗,在此基础上,观察组采用喜炎平联合左氧氟沙星治疗,对照组仅采用左氧氟沙星治疗,治疗7 d后评价临床治疗效果。结果观察组患者的临床治疗总有效率和细菌消除率分别为93.88%、92.31%,均明显高于对照组的74.47%、81.08%,差异均具有统计学意义(P<0.05);观察组与对照组组患者治疗后的白细胞计数、淋巴细胞百分比分别为(5.73±2.34)×109/L、(35.03±5.82)%和(8.99±1.75)×109/L、(40.73±6.57)%,均较治疗前的(13.12±3.13)×109/L、(49.32±6.70)%和(12.78±5.63)×109/L、(47.16±7.21)%明显减少,且观察组明显好于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05);观察组患者治疗期间的不良反应率为12.24%,与对照组的10.64%比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论喜炎平联合左氧氟沙星治疗COPD急性加重期下呼吸道细菌感染,临床效果确切,值得临床推广应用。

掺加固化剂后放置时间对底泥固化效果的影响

以水泥、粉煤灰为主固化剂对嘉兴市连三连四荡底泥进行固化处理,通过无侧限抗压强度试验,重点研究含水率为34%的土样掺加8%的固化剂后放置不同时间后再击实对固化底泥干密度和强度的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)试验进行了解释,并分析其微观结构演化特征。结果表明,底泥掺加固化剂后,随着放置时间的增长,水泥水化反应使土体颗粒形成更大的土颗粒团聚体,从而改变土的性质,导致土体结构越来越疏松,固化底泥干密度和强度总体呈降低趋势。结果可为底泥固化工程提供理论与技术指导。

支持双向选择聚合的智能电网隐私保护方案

为了兼顾智能电网中数据可用性和隐私保护,基于双雾节点模型,提出了一种支持双向选择聚合和动态电价的智能电网隐私保护方案。利用支持双代理的代理重加密,以及支持动态计费的多区间聚合技术,能够实现双向聚合。雾节点作为服务提供者,不仅为控制中心聚合出用户维度的实时数据,还为用户统计出时间维度的电量值或者账单。新方案支持选择性聚合,对用户或者控制中心发起的统计询问,利用密文相关联的属性标签,有选择性地生成数据源并实现最大/最小值、平均、计数等统计。实验结果表明:所提方案利用雾计算的优势,降低了智能电表端的计算量,有较强实用价值。

来那度胺维持治疗多发性骨髓瘤继发第二肿瘤3例并文献复习

在过去的数十年中,随着蛋白酶体抑制剂、免疫调节药物和其他新型药物的引入、治疗方案的不断优化,使多发性骨髓瘤(MM)患者生存率显著提高[1]。免疫调节药物如来那度胺可调节免疫反应,抑制骨髓瘤细胞生长,已被证明可改善新诊断的MM和复发或难治性MM患者的无进展生存期(PFS)和总生存期(OS)[2-3]。但近年来,有研究发现来那度胺的维持治疗与第二恶性肿瘤(SPM)的发生风险相关[4-5]。我们对3例来那度胺维持治疗MM患者发生SPM的病例进行报道,并进行相关文献复习和分析,以提高临床医生对使用来那度胺治疗MM与SPM相关性的认识,改善患者预后。