南亚热带生境下6种紫珠属植物的光响应模型拟合分析

利用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型和指数模型,对南亚热带生境下的6种紫珠属(Callicarpa)植物进行光合参数分析和光响应曲线拟合。通过对比4种模型计算光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、最大净光合速率(P_(nmax))、暗呼吸速率(R_(d))和表观量子效率(AQE)以及决定系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)等参数,筛选出6种紫珠属植物最适光响应模型。结果表明:直角双曲线修正模型是6种紫珠属植物进行光合研究的最适用光响应模型,杜虹花对强光和弱光的利用能力均最高,朝鲜紫珠的光合潜能最大。综上,不同紫珠属植物对光的利用能力既表现出种间差异性,又表现出种间相似性,4种光响应模型在紫珠属植物的光合参数计算上存在较大差异,但在模型的拟合优度和拟合精度上存在一致性。

光响应纤维素基印迹吸附材料的制备及光再生性能

光响应性吸附材料对污染物的光控释放性能,对发展吸附材料的绿色再生具有重要的意义。以纤维素为原料,偶氮苯衍生物为功能单体,以典型农药残留2,4-D为模板,采用表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)制备光响应纤维素印迹吸附剂(Cell-AB-MIP)。通过单因素实验对材料的制备条件进行优选,采用多种表征手段对材料结构和性能进行分析。结果表明:Cell-AB-MIP表面含有丰富的官能团(—COOH,N=N等),对2,4-D具有较高的特异性识别作用;偶氮苯基团的引入使得Cell-AB-MIP具备优异的光再生性能。经过紫外光照射后,Cell-AB-MIP上的偶氮苯基团将从反式构型转变为顺式构型,从而改变吸附剂对污染物的吸附亲和力,实现光控条件下的清洁脱附。在甲醇介质中光照解吸效率可达72.22%,经过5次光循环后对2,4-D的吸附百分比仍可达到83.47%;SEM及EA分析结果证实了吸附剂经紫外光照射后污染物可从吸附剂表面脱离,完成吸附剂的再生过程。

增氧灌溉对温室番茄生长及光响应特征的影响

为提高温室番茄产量和光能利用能力,基于温室盆栽试验,设置了3个溶解氧质量浓度梯度5,15,25 mg/L(即处理A1,A2和A3),采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型等6种模型对温室番茄叶片进行了光响应曲线拟合,分析了不同增氧水平对温室番茄生物量、产量、光响应曲线模型及光响应参数的影响.结果表明:处理A2下番茄地上部鲜质量、干质量,地下部鲜质量、干质量,根冠比和产量均达到最大,较处理A1分别提升了25.65%,17.62%,13.35%,36.80%,16.25%和33.82%(P<0.05).番茄地上部质量和产量与气孔导度(G S)、胞间CO 2浓度(C i)和蒸腾速率(T r)呈极显著正相关,地下部干质量与G S,C i呈显著正相关,与T r呈极显著正相关.处理A2下温室番茄叶片的最大净光合速率(P n max)、光饱和点(LSP)、暗呼吸速率(R d)和表观量子效率(α)等光响应参数达到最大,光补偿点(LCP)达到最小.6种模型中,直角双曲线修正模型拟合的光响应曲线其R 2最大,均高于0.992,而RMSE和MAE最小,分别在0.447和0.383以下;对P n max,LSP,LCP和R d等参数的拟合值更接近于实测值.因此,溶解氧质量浓度为15 mg/L更有助于温室番茄高产;直角双曲线修正模型是适合增氧灌溉下温室番茄光响应曲线拟合的最优模型.

基于光响应非均匀性的WhatsApp压缩视频来源识别

光响应非均匀噪声(photo response nonuniformity,PRNU)是光学成像传感器成像时引入的一种独特噪声,可有效识别压缩视频的来源。针对现有算法提取压缩视频的PRNU效果并不显著的问题,论文提出了一种改进PRNU提取算法。首先,去除视频编解码的环路滤波器,对视频帧使用双密度双树复小波变换进行分解;然后对高频子带使用基于贝叶斯阈值估计的双变量收缩算法进行估计,再使用自适应加窗维纳滤波进行二次估计,得到噪声残差;最后用基于量化参数值加权的最大似然估计法聚合噪声残差,再与视频帧估计得到PRNU。实验结果表明:该文提出的方法在20 s时WhatsApp视频的识别率为75%。

冬枣光响应模型及不同物候期光合变化动态研究

【目的】设施栽培极大改变了冬枣生长环境,也对其光合作用进行调控,但是冬枣最佳光合模型以及不同设施栽培模式下不同物候期光合特性变化动态尚不明确。【方法】针对温棚、避雨棚和露地3种冬枣栽培模式,测定光响应参数并用4种光响应模型拟合,同时对冬枣植株不同物候期的光合生理特性进行比较分析。【结果】通过比较直角双曲线修正模型、非直角双曲线模型、直角双曲线模型和指数模型的冬枣光响应曲线的拟合效果,发现直角双曲线修正模型对冬枣的光响应曲线拟合效果最好,能较好地对3种栽培模式下测定的冬枣光响应曲线进行拟合。此外,通过对比盛花期环剥和未环剥的冬枣,发现环剥显著改变了冬枣植株的生长势,抑制了光合速率,直至脆熟期才恢复至与未环剥植株相近状态。3种栽培模式下冬枣不同物候期光补偿点(LCP)、光饱和点(AQE)和最大净光合速率(P_(nmax))的总体变化趋势基本相似,均表现为脆熟期较高,而幼果期和采后较低。【结论】通过拟合冬枣最佳光响应模型,阐明了不同设施栽培模式对冬枣光合作用的影响规律,为设施栽培合理调控光合环境、促进枣树生长和坐果提供了理论指导。

光响应纳米材料在骨组织再生中的应用

背景:光响应纳米材料兼具纳米材料的优点以及光响应的独特优势,在组织再生、生物成像、疾病诊断、药物递送和靶向治疗等生物医学领域广泛应用,是目前功能材料领域的研究热点。目的:综述光响应纳米材料及其在骨组织再生中的应用优势和研究进展。方法:应用计算机检索中国知网和PubMed数据库,主要的英文检索词为“light-responsive,photoresponsive,nanomaterials,bone defect,bone regeneration,osteogenesis,osseointegration”,主要的中文检索词为“光响应,纳米材料,骨缺损,骨再生,骨结合”,根据纳入和排除标准筛选相关文献,最终纳入59篇文献进行综述。结果与结论:光响应纳米材料的表面形貌可通过直接调节成骨细胞及间接调节免疫相关细胞的基因表达及生物学行为来促进骨组织再生。光响应纳米材料可利用光热抗菌、光动力抗菌促进感染性骨缺损的修复。光响应纳米材料产生的温和光热刺激可通过上调成骨相关基因、蛋白质的表达及功能性成骨来有效增强成骨作用。光响应纳米材料在光照下可产生电子,进而通过调节细胞局部电位变化达到无创促进骨组织再生的目的。基于光响应纳米材料的药物释放系统可在特定光源照射下发生结构变化,以促进药物释放,为骨组织再生提供靶向治疗策略。

光响应的药物递送系统在眼科领域中的应用研究进展

刺激响应的药物递送系统可在外源性或内源性刺激下,在病变部位准确释放药物。光相较于其他刺激,具有非侵入性和时空特异性,且可以通过调整波长、功率以及照射时间等参数精确控制药物释放,受到了广泛的关注。眼球作为透明的光学系统,在光响应的药物递送系统应用方面具有独特的优势。本文综述了近十年来光响应的药物递送系统在眼科领域的应用研究进展,涵盖紫外光、可见光以及红外光在眼部的穿透深度、光能量和光毒性,眼部应用中光波段的选择,并综述了基于光裂解、光致异构化、光二聚化及光热转化的药物递送系统中的光敏基团和其发挥作用的机制。此外,本文还讨论了使用光响应的药物递送系统进行角膜药物渗透、眼后节药物输送以及治疗后发性白内障、脉络膜新生血管、眼内炎、难治性角膜炎等疾病的进展。虽然光响应的药物递送系统在眼科应用方面具有独特的优势,但是在未来的研究中需要进一步考虑光毒性、光热损伤、光敏基团的生物安全性以及光照频率、光照时间等安全性问题。

载阿霉素光响应纳米锆基MOFs构建及细胞毒性研究

为了克服乳腺癌治疗药物阿霉素存在毒副作用大、作用时间短等限制,本研究采用含偶氮苯侧链结构的联苯羧酸与Zr4+构建了一种新型光响应纳米金属有机框架(U67-AZO-COOH)作为药物载体,成功地将阿霉素负载其中。通过粉末X射线衍射、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、全自动比表面及孔隙度分析等技术手段对其结构进行了详细表征,得到在紫外光照射下阿霉素的载药率可由18.57%降至7.31%。体外释放实验和细胞毒性实验结果表明,该纳米药物复合物具有高载药量、良好的生物相容性,其在微酸环境下的释放率57.02%高于生理条件39.26%,表现出显著的缓释效果,能够减少对正常细胞的损害,存活率从39.88%提高到81.73%。这为新型光响应纳米金属有机框架在药物传递领域的广泛应用提供了新的可能性。

光响应聚合物的结构动态调控

近年来,动态光响应聚合物因其在光照条件下实现结构调控的先进性而备受关注。通过可逆的光化学反应,这类材料在特定波长和强度的光照下能够实现分子水平的精确控制,表现出卓越的性能和广泛的应用前景。本文深入探讨了结构可调的光响应主链聚合物、可逆光响应交联材料以及光响应超分子聚合物等关键领域。在综述中,详细总结了动态光响应聚合物在材料科学中的最新进展,为该领域的科学创新和应用拓展提供了系统性的参考和有价值的展望。

秋季漳州地区8种园林植物的光响应特性及园林应用

为研究不同植物的光合变化规律和光适应能力,利用便携式光合仪Li-6400,以漳州市龙文区碧湖生态公园内的8种常用园林绿化植物为研究材料,测定不同光照强度梯度下植物光合作用的光响应,运用双曲线修正模型进行拟合,并对其耐荫能力进行分析。结果显示:具有高LCP、高LSP的美丽异木棉适应强光能力强,红花羊蹄甲、三角梅、朱槿具有较高的LCP和LSP,在强光下的适应能力相对较强,耐荫能力相对较差;具有低LCP、低LSP的蒲葵耐荫能力强,利用强光的能力较弱;而红背桂的LCP相对较高、LSP相对较低,不耐强光而具备一定的耐荫能力;香樟、复羽叶栾树的LSP较高、LCP相对较低,既对强光有一定的耐受能力,又能充分利用弱光。8种植物的净光合速率与光照强度、气孔导度、蒸腾速率等影响因子的相关性分析结果显示,影响因子在不同的植物之间各不相同,净光合速率分别与蒸腾速率、胞间CO_(2)浓度呈显著正相关和显著负相关。此外,蒲葵、香樟、红背桂、复羽叶栾树能较好的利用土壤的水分,是良好的节水植物。综上,可在光照充足的林缘、道路隔离带等地配置红花羊蹄甲、三角梅、朱槿、美丽异木棉;蒲葵适宜在林下较荫蔽或无强光直射的地方种植;红背桂适宜在某一时段遮荫或有围墙、其他建筑物或植物遮蔽的地带;香樟、复羽叶栾树光适应范围较宽,可根据景观表达需求实行灵活配置。另外,蒲葵、香樟、红背桂、复羽叶栾树可配置在相对较干旱的地方。

光响应型微乳液的研究进展

微乳液是由水、油和表面活性剂(通常会添加助表面活性剂)组成的热力学稳定且各向同性的透明分散体系。粒径小且热力学稳定的微乳液在包括油回收、化妆品和药物配方、纳米粒子合成和化学反应媒介等领域的广泛应用引起了研究者们的兴趣。光刺激响应型微乳液是指在紫外光/可见光触发下性能和相行为发生变化的一类智能型微乳液。光刺激具有响应方式简单,可快速切换且能够实现相行为的远程和精准调控等优点,在刺激响应型微乳液中具有独特的优势。以光刺激响应型官能化合物为主线,对其参与构筑的微乳体系的光响应相行为和结构性质进行综述,分析了该领域研究中存在的主要问题,并对其发展方向进行展望。

茶树光响应曲线模型的筛选与光响应特征比较

通过筛选茶树最适的光响应曲线模型,比较分析茶树光响应特征的种间差异特征,为揭示茶树的光能利用特性提供数据支持。利用Li-6800便携式光合仪测定4个品种茶树的光响应曲线及参数,运用3种光合模型和Photosynthesis系统拟合光响应曲线,并通过拟合参数的比较,筛选出茶树最适合的光响应曲线模型,比较分析茶树不同品种的光强-光合响应特征。结果表明,直角双曲线的修正模型-叶子飘模型(YEM)拟合茶树光强-光合响应曲线的确定系数(R^(2))、残差平方和(RSS)及均方误差(MSE)均在合理范围,拟合得出的最大净光合速率、光饱和点、光补偿点等特征参数与实测值最为接近;4个茶树品种中,绿色系茶树品种福鼎大白茶(FD)的P_(nmax)(10.89)、LSP(988.10)、α(0.06)和AQE(0.10)最大,LCP(27.93)最小。综合分析,叶子飘模型(YEM)是茶树叶片光响应的最佳数学模型;与黄色系茶树品种相比,绿色系茶树品种对弱光和强光的利用能力均较高,利用的光合有效辐射范围较大,生态适应能力较强。

三种藤本药食同源植物光响应模型拟合及光合特性研究

对牛尾菜、赤苍藤和土茯苓3种藤本药食同源植物的光响应曲线拟合模型与光合特性进行研究,为3种藤本药食同源植物开发利用提供依据。以牛尾菜、赤苍藤及土茯苓为试验材料,采用Li-6400光合仪测定其光合作用参数,用直角双曲线、非直角双曲线、直角双曲线修正模型和指数方程模型对3种植物的光合响应曲线进行拟合,研究3种植物光合日变化规律,并对其与环境因子的相关性进行分析。结果显示:对3种植物拟合效果最好的均是双曲线修正模型;3种藤本药食同源植物光响应曲线趋势较为一致,三者的最大净光合速率大小为牛尾菜>土茯苓>赤苍藤;3种藤本药食同源植物的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO_(2)浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)的日变化呈双峰或单峰曲线,且三者峰值出现时间略有差异,其中牛尾菜和赤苍藤的净光合速率日变化曲线都呈明显双峰形,而土茯苓的净光合速率日变化则呈单峰趋势,三者净光合速率达到第一峰值的时间相同,气孔导度日变化趋势与之相似;3种植物的净光合速率都与光合有效辐射呈正相关[表现为r=0.478(牛尾菜)、r=0.325(赤苍藤)、r=0.060(土茯苓)],与空气温度呈负相关[相关性大小表现为赤苍藤(r=–0.092)<牛尾菜(r=–0.162)<土茯苓(r=–0.532)],均未达显著水平;3种藤本药食同源植物利用强光能力弱,都具有一定的阴性植物特征,实际生产中可对3种藤本药食同源植物进行遮阴处理或通过控制上层植物荫蔽度来调整光照,以提高3种植物的光合效率。

祁连山中段5种典型植物光合光响应曲线拟合模型比较

测定祁连山中段5种典型植物的光响应参数,并用4种光响应模型进行拟合。结果表明:青海云杉(Picea crassifolia Kom.)、祁连圆柏(Juniperus przewalskii Kom.)、金露梅[Dasiphora fruticosa(Linn.)Rydb.]和垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb.)的光合光响应曲线属于饱和趋近型,蕨麻[Argentina anserina(Linn.)Rydb.]的光合光响应曲线属于强度抑制型。4种模型均能较好地拟合供试5种植物的光合光响应曲线,但仅直角双曲线修正模型可以较好地拟合强度抑制型光合光响应曲线的光抑制阶段。直角双曲线修正模型除了对饱和趋近型光合光响应曲线光饱和点的拟合值偏高外,可以较好地拟合其他光响应参数。综上所述,直角双曲线修正模型为祁连山中段典型植物光合光响应曲线的最优拟合模型。

光响应液滴操控功能表面研究及应用进展

具有特定润湿性的功能表面是人们操控液滴的重要手段。近年来基于光激励响应的润湿性功能表面发展迅速,通过光诱发材料表面产生润湿梯度力、机械形变、相变、介电泳力以及电润湿性能转变等,光响应液滴操控功能表面能够有效地操控液滴行为。本文简要回顾了光响应液滴操控功能表面的发展历程,重点介绍了其操控液滴的基本原理,分析并总结了当前该功能表面的类型、结构特点以及相应的制备技术。此外,介绍了光响应液滴操控功能表面在液滴输运、融合、分割、液滴机器人、微纳流控芯片等领域的应用,并结合光响应液滴操控功能表面的操控特点对其发展趋势和未来潜在应用进行了展望。

不同花生品种苗期农艺性状、光合特性、光响应曲线及拟合模型比较

温室条件下研究5个不同生长特性花生品种(豫花9326、豫花9327、漯花4087、漯花4016和新百花16)苗期农艺性状、光合特性和光响应曲线差异及不同光响应曲线拟合模型的拟合效果。结果表明,豫花9326株高显著高于其它品种;漯花4087、漯花4016植株鲜重和豫花9326无显著差异,但显著高于其它品种;漯花4016植株干重最大,显著高于豫花9327和新百花16。漯河4016叶片叶绿素(Chl)指数显著高于其它品种,但各品种间类黄酮化合物(Flav)指数和氮平衡指数(NBI)无显著差异。豫花9327苗期叶片Pn与WUE呈显著正相关,其它4个品种呈极显著正相关;5个品种苗期叶片Pn、WUE与Ci均呈极显著负相关,Tr与Gs均呈极显著正相关;新百花16叶片Pn与Gs呈极显著正相关。4种光响应曲线拟合模型对5个花生品种Pn-PAR曲线及特征参数的拟合比较得出,直角双曲线修正模型拟合值与实测值偏差最小,相关系数均大于0.96,拟合效果最好。该模型拟合曲线相应特征参数中,漯花4087暗呼吸速率(R_(d))和光补偿点(LCP)最高;漯花4016暗呼吸速率(R_(d))和光补偿点(LCP)最低,光饱和点(LSP)和最大净光合速率(A_(max))最高;豫花9326的表观量子效率(AQE)最高。综上,花生干物质积累不仅取决于高的净光合速率,还取决于低的暗呼吸速率。

梨树冠层光响应基因PpPRR5b克隆与功能分析

连锁的转录-翻译反馈路径在调控生物钟输出途径中起重要作用,而伪应答调控蛋白PRR是其关键的遗传组分。PRR基因在非生物反应、细胞延伸和光周期开花反应等方面的调控作用已被证实,PRR(Pyrus)叶组织中克隆了一个拟南芥AtPRR5的同源基因,命名为PpPRR5b。研究发现,该基因全长2 019 bp,共编码672个氨基酸。PpPRR5b蛋白相对分子量为74.23 kD,理论等电点为6.28,定位于细胞核,具有亲水性。PpPRR5b蛋白二级结构主要以无规则卷曲为主(占60.01%)。在烟草叶片上瞬时表达的结果表明,随着红光强度增强,超量表达PpPRR5b基因叶片净光合速率、气孔导度及胞间CO_(2)浓度水平被抑制。初步证实了PpPRR5b具有响应光信号、抑制光合作用的功能。

含偶氮苯基团咪唑离子液晶的合成及其光响应性

设计合成一种新型含偶氮苯基团的咪唑离子液晶化合物,并用核磁共振氢谱、质谱和红外光谱表征其结构,通过热重和差示扫描量热仪对其热性质进行表征.结果表明:该化合物在190℃前稳定存在,熔点为142.96℃,降温时在124.37~134.04℃出现液晶区间;用偏光显微镜可观察到化合物的球形织构,通过X射线衍射测试确认其为层状结构;在紫外光照射时,化合物从反式到顺式异构化的光响应时间为205 s,在日光灯照射时,化合物从顺式到反式异构化的光响应时间为595 s,反-顺异构化程度达80.4%.

两个盆栽蜡梅品种光响应和叶绿素荧光特性

为探讨盆栽条件下不同蜡梅(Chimonanthus praecox)品种的光合特性,为蜡梅盆栽(景)栽培管理提供参考,以2个不同花色、叶形的蜡梅品种‘鄢陵素心’(C.praecox’Yanlingsuxin’)和‘鸿运’(C.praecox’Hongyun’)4年生盆栽苗为试验材料,在4—11月对其光响应及叶绿素荧光参数进行测定。结果表明,2个蜡梅品种的光响应曲线和叶绿素荧光参数均无明显差异;初始量子效率(α)、最大净光合速率(P_(nmax))、光补偿点(LCP)等数据表明,2个蜡梅品种均有一定的耐荫性,较适宜盆栽。

细菌纤维素基光响应浸润性调控材料的制备及表征

以细菌纤维素(bacterial cellulose,BC)为基材,采用高碘酸钠(NaIO 4)氧化法制备醛基化细菌纤维素(dialdehyde BC,DBC),通过席夫碱反应在纤维素表面引入4-氨基偶氮苯单体(4-aminoazobenzenes,AAB)制备细菌纤维素基光响应浸润性调控材料。利用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、EDS能谱和X射线光电子能谱(XPS)等对材料进行形貌和结构表征。SEM-EDS结果显示,AAB均匀分布在疏松多孔的纤维表面;AAB-DBC材料的水接触角为91°,显示了良好的疏水特性;在365 nm的紫外光照射下,表面的疏水性向亲水性转变,其表面的水接触角减小到了75°;将材料置于黑暗条件下,水接触角又恢复到了91°;通过交替光照和暗处放置两个过程,可实现材料在亲、疏水之间的可逆转变。这在液体智能传输和可控微流体器件等方面具有一定的应用前景。