芍药雌配子发育和2n雌配子诱导

为探究芍药2n雌配子人工诱导体系以获得四倍体后代,以芍药二倍体品种‘朱砂判’(Paeonia lactiflora‘Zhushapan’)为研究材料,通过石蜡切片法探索芍药大孢子及胚囊发生过程,建立芍药花蕾形态与大孢子及胚囊发生过程的关系。在此基础上,通过控制变量法探究秋水仙素质量浓度和注射次数对芍药2n雌配子诱导效率的影响。结果表明:芍药雌配子发育类型为蓼型,倒生胚珠,双珠被。芍药花蕾直径在26 mm≤d<29 mm范围,胚珠发育至二核胚囊主导期,质量浓度为3 g/L的秋水仙素注射花蕾3次,获得2个四倍体后代,2n雌配子诱导率最高,为3.33%。

植物2n配子发生机理研究进展

未减数配子是植物多倍化的源动力,也是植物多倍体育种的重要手段和工具。自然界植物多倍体的自发形成主要包括有性多倍化和无性多倍化2条途径,其中有性多倍化途径在植物界占据着绝对统治地位。本文在分析文献的基础上,从性母细胞减数分裂染色体行为、减数分裂微管骨架、细胞质分裂等异常细胞学现象,减数分裂转变调控以及2n配子发生的分子调控等3个方面,对植物2n配子发生机理研究进展进行了综述,并讨论了植物2n配子利用过程中存在的问题。指出综合利用高通量测序、生物信息学和多组学分析技术,发掘2n配子发生的关键基因,并验证其生物学功能,解析植物2n配子发生的分子调控机理,可能是未来植物2n配子发生机理研究领域的热点。提出综合利用生物信息学分析技术和CRISPR-Cas9等现代基因编辑技术,开展精准分子设计育种,可能是从根本上解决单倍性花粉授粉竞争问题、提高三倍体诱导效率的有效方法。

赤霉素喷洒处理诱导新疆杨2n花粉产生及其对微管骨架的影响

【目的】探究赤霉素喷洒处理诱导新疆杨产生2n花粉的可行性及其对花粉母细胞微管骨架的影响,旨在开发诱导效果好且价格低廉的新型化学诱变剂,构建高效的林木多倍体育种技术体系。【方法】以新疆杨雄花枝为试验材料,利用醋酸洋红染色法、免疫荧光法等方法,在观察新疆杨花粉母细胞减数分裂进程的基础上,开展了赤霉素喷洒处理诱导新疆杨2n花粉产生及其对花粉母细胞减数分裂微管骨架动态变化的影响研究。【结果】新疆杨花粉母细胞减数分裂历时约4 d,且存在明显的不同步性。减数分裂时期、喷洒次数、减数分裂时期和喷洒次数的交互作用、以及喷洒次数和赤霉素浓度的交互作用均对2n花粉诱导率具有显著影响。利用50μmol/L的赤霉素溶液于第二次减数分裂时期对新疆杨花粉母细胞进行7次喷洒处理是诱导新疆杨花粉染色体加倍的最佳处理组合,2n花粉诱导率达到(8.83±3.10)%。与对照组相比,在最佳处理条件下,新疆杨花粉母细胞末期Ⅱ相邻子核之间的辐射状微管部分缺失,导致2个相邻子核间胞质分裂失败,从而产生核复原现象,形成三分体,进而发育成一个单倍性配子和一个2n配子。【结论】赤霉素喷洒处理可诱导新疆杨花粉染色体加倍,获得一定比例的2n花粉。赤霉素喷洒处理后,花粉母细胞第二次减数分裂末期相邻子核之间的辐射状微管部分缺失可能是赤霉素处理诱导新疆杨产生2n花粉的原因。

基于神经网络和决策树算法的裂变产物核(n,2n)反应截面研究

为了大规模预言缺少实验测量的裂变产物核反应截面数据,在整理现有(n, 2n)反应截面5 294个实验数据的基础上,分析相关的物理特征建立实验数据集,分别构建和训练反向传播神经网络和极致梯度提升树模型学习数据。神经网络的隐藏层包含两个子网络,分别由2层各128个神经元构成。极致梯度提升树模型集成了16棵决策树。结果表明,虽然(n, 2n)反应截面实验测量数据大多集中分布在中子入射能量14 MeV附近,且相互之间存在分歧,本工作机器学习模型均可较好描述反应截面的实验测量数据,具有较好的预言能力,对于缺少实验数据的情况同样与评价数据库基本符合。人工神经网络模型在测试集中预测结果与实验数据平均相对偏差小于10%的数据占比超过85%。机器学习方法能为核数据评价研究提供参考。

二氧化碳置换法开采天然气水合物研究进展

应用CO_(2)置换法开采天然气水合物被认为是一种极具潜力的提高CH_(4)采收率和CO_(2)埋存率的技术。论述了CO_(2)及其混合气置换法开采天然气水合物的机理,梳理了CO_(2)混N_(2)/H_(2)及地热辅助CO_(2)提高水合物中CH_(4)采收率的技术进展。研究表明:①应用纯CO_(2)置换开采天然气水合物时,CH_(4)的采收率较低,而将CO_(2)与N_(2)、H_(2)以不同比例混合后注入天然气水合物藏中进行CH_(4)开采,能够有效提高CH_(4)的采收率。②CO_(2)与N_(2)或H_(2)混合注入水合物层时,多种气体分子在竞争吸附作用下降低了CH_(4)分子与水合物分子笼之间的范德华力,同时降低了混合气中CO_(2)的分压,导致水合物相平衡曲线上移,抑制了置换过程中CO_(2)水合物的生成速率,减轻了包裹作用的不利影响,从而提高CH_(4)采收率。③CO_(2)混合N_(2)注入开采水合物时,N_(2)的混入虽然能够减轻包裹作用的影响,但新形成的N_(2)水合物会堵塞CO_(2)进入水合物分子笼的通道,因此提高CH_(4)采收率效果有限。④在水合物层条件下H_(2)并不会形成新的水合物,而且混入少量的H_(2)又会与N_(2)发生吸附竞争,从而抑制N_(2)水合物的形成,故将低浓度的H_(2)气混入CO_(2)与N_(2)的混合气中能够进一步提高对水合物中CH_(4)的置换率,从而提高CH_(4)的采收率。因此,混入H_(2)被认为是提高CO_(2)置换开发水合物效果的重要途径。⑤混合气周期注气方式可明显提高水合物中CH_(4)的采收率和CO_(2)水合物藏封存率。⑥应用地热辅助CO_(2)开采水合物的方法也能够降低新形成水合物的包裹作用,同时实现CO_(2)在地热层和水合物层的两次埋存,在提高CH_(4)采收率的同时,大大提高CO_(2)在地层中的埋存率。

SF_(6)替代气体C_(4)F_(7)N/CO_(2)喷口灭弧性能分析

近几年,C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体因为较低的温室效应和优异的绝缘性能受到广泛关注,但是C_(4)F_(7)N的电弧分断性能实验昂贵、费时,所以文中以SF_(6)和C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体为研究对象,建立了在固定开距直流电源条件下的电弧模型。通过电弧累计能量和电导的计算结果分析SF_(6)和C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的灭弧性能,通过对径向温度、物性参数的分析和能量运输的计算分析SF_(6)和C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的换热机理研究。结果表明,C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的电弧特性比较接近SF_(6)气体,可以通过适当提高气压和C_(4)F_(7)N气体占比来提高C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的灭弧性能,C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的能量交换方式也和SF_(6)气体比较接近,说明C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体有较好的灭弧性能,为其在SF_(6)替代气体断路器的应用提供参考。

基于新型环保气体的断路器温升特性

由于SF_(6)断路器具有严重的温室效应,基于新型环保气体断路器的研究受到了广泛关注。现有关于新型环保气体C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的研究大多集中在灭弧、绝缘性能等方面,对其温升特性的研究不够深入,但是绝缘气体的温升特性对断路器的载流能力设计和运行状态监测具有重要意义。为探究新型环保气体断路器的温升特性,本文基于40.5kV瓷柱式断路器样机搭建了温升实验平台,并建立了电磁-热-流多物理场耦合的仿真模型,对断路器温升特性开展研究。结果表明:断路器灭弧室内温升呈左右对称、上高下低的阶梯状分布,热量主要集中在导体和内部绝缘气体顶部;灭弧室内流场分布较为稳定,导体附近的气体由于受热产生了自然对流现象,气体流速随着温度的升高逐渐增大,最大流速出现在喷口位置;在一定条件下,瓷柱式断路器的导体回路、瓷套管外壳和喷口等典型测点处的温升均随着负荷电流的增大而增加,且喷口和导体处的温度上升速率远高于瓷套管外壳;基于不同气体的瓷柱式断路器温升场具有相似的分布规律,其中C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体表现出良好的散热能力,且随着混合气体中C_(4)F_(7)N气体比例的增加,导体温升逐渐减小;各种气体环境下灭弧室内的流场分布也大致相似,气流速度与灭弧室温度和气体黏度密切相关。研究结果可为新型环保气体C_(4)F_(7)N在瓷柱式断路器中的应用提供理论依据,对新型环保绝缘气体在高压断路器温升方面替代SF_(6)具有重要意义。

MOFs衍生多孔TiO_(2)/C、N掺杂Fe_(2)O_(3)复合材料的制备及其光催化性能

将TiO_(2)加入NH_(2)-MIL-101(Fe)前驱体中,采用溶剂热法制备TiO_(2)/NH_(2)-MIL-101(Fe),进一步经高温热处理得到TiO_(2)/C、N掺杂Fe_(2)O_(3)复合材料(TiO_(2)/C、N-Fe_(2)O_(3))。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光电子能谱(XPS)、紫外-可见分光漫反射(UV-Vis DRS)和荧光光谱(PL)等方法对所得样品的晶体结构、形貌特征、组成及光谱特性进行表征。在模拟太阳光照射下对罗丹明B(RhB)溶液进行降解,评价其光催化活性。结果表明,C、N均匀掺杂在Fe_(2)O_(3)中,TiO_(2)复合C、N掺杂Fe_(2)O_(3)后禁带宽度减小,模拟太阳光照射2.5 h后,在0.1 g/L TiO_(2)/C、N-Fe_(2)O_(3)复合材料的光催化作用下,10 mg/L罗丹明B的去除率达到95%,速率常速为0.0192 min^(-1),效果较TiO_(2)和C、N-Fe_(2)O_(3)有明显提高。所得复合材料稳定性好、可重复利用。MOFs衍生多孔C、N掺杂Fe_(2)O_(3)与TiO_(2)的复合缩短了带隙,强化了空穴与电子的分离从而提高可见光催化活性。

γ-Mo_(2)N/C催化剂的合成及其甲酸脱氢性能研究

甲酸(FA)因其H含量较高(4.4%)、易产H_(2)、可经小平台化合物合成等优势受到广泛关注,而γ-Mo_(2)N/C对FA沿H_(2)和CO_(2)路径分解具有非常高的选择性,产生CO极少,显示出较高的应用价值。基于此,本研究采用对苯二胺和钼酸铵水溶液经前驱体制备γ-Mo_(2)N/C催化剂,并对其FA分解性能进行了原位评价,采用热重分析(TG)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等表征手段对催化剂的结构和表面官能团进行了分析,利用DFT对FA在γ-Mo_(2)N (200)晶面的吸附构型进行了计算,在此基础上,对催化剂性能及FA在其表面的分解机理进行了研究。结果表明,γ-Mo_(2)N/C在较低温度下即可表现出极高的催化活性,提高γ-Mo_(2)N在C载体上的分散性能有效改善FA转化率。对苯二胺与钼酸铵的物质的量比为4∶1时,催化性能最佳,在160℃、100 h的FA分解实验中,催化剂性能稳定、H_(2)选择性高(N_(2)40 mL/min, CO<5.0×10^(-5))。而DFT计算表明,FA中O-H键的H原子与γ-Mo_(2)N/C (200)晶面上N原子结合的可能性更大,而C=O键的O原子更有可能与γ-Mo_(2)N/C (200)晶面上Mo原子结合。上述结果有助于明确FA在γ-Mo_(2)N/C作用下的分解机理,也显示出非贵金属催化剂γ-Mo_(2)N/C在FA分解制H_(2)方面潜在的应用前景。

钙钛矿结构氧氮化物SrTaO_(2)N的高温高压结构稳定性研究

N2是地球大气的主要组分,N元素是生命起源的基础元素,了解N在地球深部高温高压环境中的赋存形式是探讨全球N循环和宜居性地球大气环境的重要基础。本研究应用金刚石对顶砧(DAC)高压装置和激光加温技术模拟地球深部的压力和温度环境,通过高压原位同步辐射X射线衍射和拉曼光谱对钙钛矿结构氧氮化物SrTaO_(2)N开展高温高压结构稳定性研究。高压X射线衍射结果表明,在0~40.5 GPa的压力范围内,四方结构SrTaO_(2)N没有发生相变,其体积模量为K_(0)=290(3) GPa,并具有a轴和c轴的压缩各向异性。压缩过程中,Ta(O,N)_(6)八面体主要发生刚性旋转,旋转角为0.25°~12.64°,但保持四方结构稳定。常温高压(300 K,40.2 GPa)与高温高压(1800±200 K,41.3 GPa)拉曼对比实验结果显示,在高温高压条件下,SrTaO_(2)N仍保持初始的拉曼谱特征,结构稳定。本研究结果揭示,常压高温条件下通过N^(3-)替代O^(2-)合成的钙钛矿结构氧氮化物,能够在地球内部下地幔上部的温压环境下稳定存在。这种以钙钛矿结构存在的氧氮化物可能是地球深部隐藏的N储库,为解释地球N亏损现象提供了重要线索,同时也为探索N在地球深部中的赋存及其对全球N循环和宜居性大气环境的影响提供了新的研究方向。

四种抗微管物质诱导毛新杨2n花粉粒的研究

该文揭示了 4种抗微管物质 ,秋水仙碱、戊炔草胺、安磺灵和氟乐灵都有能力诱导毛新杨 2n花粉 .秋水仙碱虽然诱导 2n花粉比率最高 ,但花粉量最少 .另外 3种除草剂 ,诱导 2n花粉效率比用秋水仙碱处理的结果要低 ,但花粉量较大 ,其中 ,用戊炔草胺处理效果最好 .其最佳处理为注射花芽 4次 ,药品浓度 2 0 0 μmol L ,这不仅能使 2n花粉比率达到 84 4 % ,花粉量达到 0 .70mg 序 ,而且注射处理 10个花芽的费用仅为 0 .0 84元 ,远远低于用秋水仙碱处理同样数量花芽的花费 .该文证明了在所采用的这 4种抗微管物质中 。

东方百合2n配子杂交后代多倍体诱导研究初报

以东方百合栽培种为材料,诱导2n配子,通过杂交受粉,采用胚培养成功培育出73株2n配子后代。在离体培养下利用秋水仙素诱导多倍体,突变率50%.结果突变后代不但出现四倍体而且出现一定数量的三倍体和不稳定的非整倍体。经过诱变产生的多倍体与正常二倍体比较,多倍体叶片变厚,叶色变深,叶片变大,气孔显著增大,而单位面积气孔数减少,有些材料表现出不同程度的畸变,有些表现一定的熟生性。多倍体染色体数目2n=4x=48为四倍体,2n=3x=36为三倍体,二倍体为2n=2x=24.

2n配子在大白菜育种上的应用

对二倍体大白菜（ＢｒａｓｉｃａｃａｍｐｅｓｔｒｉｓＬ．ｓｓｐ．ｃｈｉｎｅｓｉｓ）的８７个自交系和３个杂交一代材料进行了雌雄２ｎ配子的测定。结果有１２个材料含有２ｎ配子，占总数的１３．３％，其中有５份既含雄性２ｎ配子又含雌性２ｎ配子，占５．６％。用５个不同包球类型并含有２ｎ配子的二倍体大白菜与四倍体大白菜杂交，选育出具有不同熟性、抗逆性强（抗多种病害，抗寒，耐热）、品质优良、口感好、营养成份高、生长速度快、稔性正常、可在生产上应用的四倍体大白菜材料和多育１、２、３号杂交一代组合。

高温诱导白杨2n花粉有效处理时期的研究

以毛新杨 (Populustomentosa×P .bolleena)为材料 ,研究了高温诱导花粉染色体加倍与减数分裂始处理时期的相关关系 .试验结果表明 :高温诱导 2n花粉的有效处理时期 (也是相对非敏感时期 )位于终变期到中期Ⅰ之间 ,最高可获得 87 6 %的 2n花粉 ,但花粉量较少 ,同时还发现有连体花粉和疑为四倍性的超大花粉粒存在 .推断 2n花粉的产生除了高温可直接作用于纺锤体等造成染色体不减数外 ,还作用于细胞板的相关功能性机构 ,从而抑制新生细胞壁的形成 。

芍药属组间杂种‘Bartzella’的减数分裂观察

【目的】芍药属组间杂种大部分为三倍体,普遍高度不育,极少获得杂交后代。‘Bartzella’是个观赏性好且有少数杂交后代的组间杂种,减数分裂染色体行为观察可为揭示其极低可育性的形成机制提供参考。【方法】以‘Bartzella’花药为材料,用压片法观察花粉母细胞减数分裂的染色体行为。【结果】(1)‘Bartzella’的花粉母细胞在中期Ⅰ形成大量单价体,后期Ⅰ产生不同类型的染色体非整倍分离,占比高达89.13%。(2)减数第1次分裂中,染色体桥和断片出现在27.20%的花粉母细胞中;减数第2次分裂中,比例升到47.68%。(3)中期Ⅱ的纺锤体定位异常较普遍,融合纺锤体占27.06%,三级纺锤体占12.84%。(4)减数分裂产物中包含高达72.41%的二分体和13.43%的三分体,其产生未减数配子所占比例约为67%。【结论】减数分裂中染色体非整倍分离以及染色体片段缺失可能是‘Bartzella’高度不育的重要原因。融合纺锤体、三级纺锤体以及减数分裂Ⅱ结束时胞质分裂异常可导致未减数配子形成。大量的未减数配子可使‘Bartzella’在多倍体育种中具有一定潜力,但倍性间杂交障碍可能限制其杂交亲和性。

γ-M o_2N新型催化剂加氢脱硫研究进展

环境保护关于硫含量的严格规定 ,要求对燃料中含有的稳定硫成分进行深度脱硫 ,开发新型高效催化剂是降低难脱硫含量的一个有效方法 .同常规硫化钼催化剂相比 ,氮化钼作为一种新型的氢化反应催化剂 ,表现了良好的脱硫活性和 C—S键断裂的选择性 .对该催化剂的制备、表面性质、结构、活性相等进行了概括 。

秋水仙素诱导文旦柚2n配子获得自交三倍体

以‘土佐文旦’柚成树为材料,探讨了秋水仙素诱导2n配子的方法,研究了秋水仙素浓度和处理时期对获得三倍体的影响。结果表明:开花前1周用0·25%的秋水仙素处理花蕾,可诱导2n配子自交亲和。经对发芽存活的自交后代植株的叶片细胞核DNA量检测和细胞学鉴定,确定25%的自交后代植株为自交三倍体。通过秋水仙素诱导文旦2n配子是获得自交三倍体的有效途径。

热激处理对枇杷2n花粉发生率的影响

以龙泉1号枇杷为试材,用热激处理诱导小孢子2n配子的发生;并通过观察天然四倍体枇杷花粉,研究其中正常花粉与2n花粉在形态上的异同及其所占的比例。结果表明:30℃/12 h的处理可以使枇杷2n花粉的发生率由对照的0.26％提高到2.64％,败育率约为2.44％。32℃/12 h处理过后的枇杷花粉由于败育率达到20％以上,不能准确计算2n花粉所占比例;在天然四倍体枇杷花粉中存在四种直径不同的花粉,即45μm左右的特大花粉、31μm左右的大花粉。25μm左右的中型花粉和18μm左右的败育花粉,其比例分别为0.1％、54.52％、19.32％和26.06％。

合成大比表面γ-Mo_2N的新方法

大比表面的γ－Ｍｏ２Ｎ在烃类加氢反应中有与Ｒｕ、Ｐｄ和Ｐｔ等贵金属催化剂相当的催化活性及高的加氢脱硫、脱氮选择性，引起催化界的极大关注，可望成为取代硫化钼系列催化剂的催化新材料［１］。研究表明这类催化剂的催化活性与其比表面密切相关。目前，高比表面的γ...

‘禅寺丸’甜柿2n花粉形成机制的研究

以 2n花粉发生频率较高的甜柿品种‘禅寺丸’为试材 ,研究影响 2n花粉形成的减数分裂行为。结果表明 :2n花粉形成受融合纺锤体 (fusedspindles) ,八字形纺锤体 (trianglespindles)及后期Ⅱ染色单体不正常分离 (abnormaldisorientationofsisterchromatid) 3种减数分裂行为控制 ;融合纺锤体及八字形纺锤体形成的 2n花粉占 2n花粉总数的 94.8%,在遗传上等同于FDR (firstdivisionrestitution ,第 1次分裂重组 )型配子 ;由姊妹染色单体不正常分离形成的 2n花粉在遗传上等同于SDR (seconddivisionrestitution ,第 2次分裂重组 )型配子。甜柿 2n花粉绝大多数为FDR型 ,因而在倍性育种中有重要的应用价值。