Three-dimensional crystal defect imaging by STEM depth sectioning

One of the major innovations awaiting in electron microscopy is full three-dimensional imaging at atomic resolution.Despite the success of aberration correction to deep sub-angstrom lateral resolution,spatial resolution in depth is still far from atomic resolution.In scanning transmission electron microscopy(STEM),this poor depth resolution is due to the limitation of the illumination angle.To overcome this physical limitation,it is essential to implement a next-generation aberration corrector in STEM that can significantly improve the depth resolution.This review discusses the capability of depth sectioning for three-dimensional imaging combined with large-angle illumination STEM.Furthermore,the statistical analysis approach remarkably improves the depth resolution,making it possible to achieve three-dimensional atomic resolution imaging at oxide surfaces.We will also discuss the future prospects of three-dimensional imaging at atomic resolution by STEM depth sectioning.

利用冰冻切片机快速制作木质茎的显微切片技术

【目的】植物的木质茎因次生维管组织含量多、细胞壁木质化程度高、质地较硬,所以徒手切片和石蜡切片均难以获得满意的切片效果。冰冻切片机可对一定硬度的组织进行切片,是植物木质茎制片的有效工具之一。【方法】利用冰冻切片机对一些质地均匀、含水量较高的幼小木质茎直接切片;对木质坚硬、含水量较少的茎,经过FAA固定液固定、OCT包埋后(-30)~(-25)℃冰冻切片,再用0.1%甲苯胺蓝染色,显微镜观察并拍照染色效果。【结果】来源于乔木或灌木,直径不超过6 cm的木质茎,利用冰冻切片均可快速获得结构完整、图像清晰、色彩丰富的显微结构图像。【结论】冰冻切片机可用于幼小木质茎的显微切片制作,结合甲苯胺蓝染色,具有简便、高效、易操作的优点。

人羊膜间充质干细胞对大鼠子宫瘢痕的修复作用

目的探究人羊膜间充质干细胞(hAMSCs)对大鼠子宫瘢痕的修复作用。方法分离培养hAMSCs,选雌性SPF级SD大鼠行子宫壁全层切开术,术中注射hAMSCs,于术后第30天对子宫切开部位进行组织学检查。用ImageJ图像分析软件进行分析比较各组子宫肌层厚度、纤维化面积百分比。免疫组化法分别检测子宫肌层α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、转化生长因子β1(TGF-β1)、肿瘤增殖抗原Ki-67(Ki-67)阳性面积百分比。结果与磷酸缓冲盐溶液(PBS)组相比,hAMSCs组子宫肌层明显增厚、纤维化面积减少,α-SMA、Ki-67阳性表达明显增加(P<0.05),而TGF-β1阳性表达明显减少(P<0.05)。。结论人羊膜间充质干细胞(hAMSCs)可能通过减少瘢痕纤维化的形成、促进子宫瘢痕处平滑肌细胞的增殖等作用机制促进子宫切口组织修复。

蓝莓组培中的继代培养技术研究

蓝莓是一种新型的保健果品,已被越来越多的国家所重视。以蓝莓当年生带腋芽茎段为组培外植体材料,搭配IAA、CPPU、ZT等激素,探讨其初代培养过程中消毒时间和不同激素浓度对继代培养适宜的培养基组合。试验结果表明:最佳消毒时间为75%酒精处理5min与0.1%升汞处理6min,成活率达90%;最佳愈伤增殖培养基为WPM+TDZ 0.05mg/L+IAA0.1mg/L,不定芽分化率达100%;最佳继代培养基为WPM+IAA0.1mg/L+ZT1mg/L株高为2.73.cm,植株生长健壮,增殖系数为5.6。

基于语义分割与实例分割的玉米茎秆截面参数测量方法

茎秆微观结构与其力学性能密切相关,影响作物的抗倒伏性能。但作物茎秆微观表型参数难以通过人工方式获取,因此急需自动化的测量方法。本研究以玉米为材料,通过光学显微镜获得玉米茎秆横截面切片图像,基于深度学习架构融合ResNet和Unet构建语义分割Res-Unet网络模型,对截面表皮、周皮和髓区3个功能区域进行分割;针对维管束数量多、面积小、密度大的特点,以EfficientDet作为基础网络架构,根据维管束尺寸小的特性,减少双向特征图金字塔(BiFPN)的层数,达到提高推理速度、减少显存占用量的目的,同时添加掩膜分割分支,构造新的网络Eiff-BiFPN实现对维管束的分割。实验结果表明,功能区域分割的平均DICE达到88.17%;维管束分割的AP50和AP50:70分别达到88.78%和72.80%。根据分割结果,可以获得玉米茎秆截面尺寸、各功能区域尺寸和维管束数量、面积等微观结构参数。本文方法具有精确性、实时性和可用性,可用于玉米茎秆微观结构参数的自动化测定,为作物抗倒伏研究提供技术基础。

收获期油菜薹茎秆双层粘结离散元模型建立与优化

针对与油菜薹机械化收获中的切割、夹持输送、打捆等关键环节密切相关的油菜薹茎秆离散元仿真模型缺乏准确粘结参数的问题,以“油蔬两用”双低型油菜收获期油菜薹机械化夹持段茎秆为研究对象,利用EDEM仿真软件提出三轴空间坐标法构建油菜薹夹持中段茎秆双层粘结离散元仿真模型。采用Design-Expert软件依次设计了Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和Box-Behnken试验,完成油菜薹夹持中段茎秆仿真粘结参数标定。利用标定的参数优化解构建剪切和径向压缩模型进行相应仿真试验,通过与物理试验对比分析,对模型参数进一步优化。结果表明,内芯-内芯的法向/切向接触刚度、表皮-内芯法向/切向接触刚度,以及表皮-表皮法向接触刚度对茎秆力学性能影响显著,分别为1.94×107、9.56×108、6.28×109N/m;所有力学模型的仿真值与实测值相对误差不大于3%,且茎秆受力变化趋势基本一致,表明标定优化后的参数具有可行性和准确性。所构建的油菜薹茎秆双层粘结离散元模型能表征其内部结构的力学特性差异,可为油菜薹茎秆相关系统的数值模拟研究提供模型基础。

贮藏时间和贮藏温度对油菜薹营养品质的影响

为明确不同冷藏时间和不同低温处理对油菜薹营养品质的影响,以2个油蔬两用型油菜品种浙油51和浙油杂108为材料,以新鲜菜薹为对照,设置3个贮藏时间(4℃条件下贮藏1、2、3 d)和3种贮藏温度(-20、-40、-80℃贮藏10 d),分析贮藏期间油菜薹糖类、维生素、纤维素和木质素等含量的变化。结果表明,4℃条件下,随着贮藏时间的延长,两品种中的维生素C和维生素B1含量均呈现先上升后下降的趋势,维生素B6、果糖、蔗糖和纤维素含量则逐渐升高;维生素E含量在浙油杂108中呈上升趋势,而在浙油51中呈先上升后下降的趋势;淀粉含量在两品种中变化趋势相同,均为逐步降低。油菜薹石蜡切片结果显示,浙油51中纤维素面积和浙油杂108中木质化面积随贮藏时间的延长而增加。不同贮藏温度下,除纤维素外各营养成分含量均在新鲜状态下最高,纤维素含量则在-20℃下达到最大;两品种的果糖、蔗糖和纤维素含量在-80℃下可达新鲜水平,而浙油51中维生素B1和维生素E含量则在-40℃下保存更好。综上所述,油菜薹在4℃下贮藏,货架期以2 d为宜;低温下,-40和-80℃的贮藏效果显著优于-20℃。本研究结果为油菜薹采后贮藏保鲜提供了理论依据。

汽水分离再热器蒸汽入口调节阀阀杆组件设计改进

某核电机组汽水分离再热器蒸汽入口调节阀阀杆多次发生断裂,对缺陷部位阀杆进行理化分析,判断失效属于疲劳断裂。文章通过对阀杆进行强度校核计算,研究阀杆失效断裂的原因,是由于阀杆强度不满足使用要求。通过设计新阀杆并且对阀杆材质和结构进行改进,取得良好效果。

银杏茎段试管培养条件筛选研究

本研究采用MS培养基 ,附加不同浓度的活性炭、6 BA、NAA ,按正匀表L9(34 )前 3列形成 3因素、3水平的不同配比 ,比较了银杏茎段试管培养的植株再生效果 ,分析了不同培养基中不同激素浓度配比及有无活性炭对茎段分化的影响 ,并对取自不同阶段不同生长期的银杏茎段的植株再生能力进行了比较。试验结果表明 ,以MS培养基 +活性炭 0 5 % +6 BA1 0mg·L- 1 +NAA0 1mg·L- 1 配方对茎段分化和植株再生效果最好 ;各因素中 ,活性炭的正向效果最显著 ;取材时间以 4月中。

香樟离体培养体系的构建初探

以香樟茎段为试验材料,采用正交试验设计方案,研究了大量元素、BA和NAA三因素对初步建立香樟茎段离体培养体系的影响。接种30d后,培养基中的香樟茎段均有程度不同的器官发生现象。统计分析结果表明:大量元素、BA和NAA均对香樟茎段隐芽的发育以及愈伤组织的产生有显著影响。全量的MS大量元素适于香樟茎段的隐芽发育。BA/NAA浓度比为40时适于芽的萌出,为5时适于愈伤组织产生。在笔者试验中,9号即MS+BA2.0(mg/L)+NAA0.05(mg/L)培养基为香樟茎段隐芽萌动与伸长的最适培养基,7号即1/2MS+BA0.5(mg/L)+NAA0.1(mg/L)培养基为香樟茎段产生愈伤组织的最适培养基。在进一步工作中还可加大BA浓度促进芽的萌发,增加NAA浓度或降低BA浓度促进愈伤组织产生。

四个马铃薯品种幼茎段再生技术的研究

以4个马铃薯栽培品种为试材,进行了其茎段的离体再生研究。结果表明,东农303、夏波帝、鄂1 号茎段愈伤组织最佳诱导培养基为MS+6-BA 3．0 mg／L+NAA 0．01 mg／L;费乌瑞它为MS+6-BA 3．0 mg／L+ NAA 0．1mg／L,愈伤组织的诱导率均可达100％。费乌瑞它和鄂1号不定芽分化诱导的最佳培养基均为MS+ 6-BA 2．0 mg／L+NAA 0．2 mg／L;东农303为MS+6-BA 2．0 mg／L+NAA 0．1 mg／L:夏波帝为MS+6-BA 2．0 mg／L+NAA 0．3 mg／L,其不定芽分化率分别达96．7％．96．7％,83．3％和80．0％。各品种不定芽的诱导生根率均为100％,试管苗移栽成活率为95％。

小木漆组织培养技术研究

以优良小木漆的茎段为外植体材料,建立小木漆组培技术体系,研究茎段消毒方法和茎段褐变防治、腋芽启动、幼苗增殖、幼苗生根培养基以及炼苗移栽的培养条件。结果表明:外植体的消毒以75%乙醇浸泡20 s,0.05%苯扎氯胺浸泡1 min,0.1%升汞浸泡20 min效果最好,外植体无污染;褐变防控的培养基以附加100 mg/L半胱氨酸的White培养基效果最好,褐变率仅为1.15%;腋芽启动培养基以White+半胱氨酸100 mg/L+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L效果最好,萌发率达91.67%;幼苗增殖培养基以MS+ZT 0.5 mg/L+6-BA 1.0 mg/L+TDZ 0.1 mg/L效果最好,增殖系数达4.89以上;生根培养基以1/2 MS+IAA 0.05 mg/L+IBA 0.2 mg/L效果最好,生根率达98.89%,平均每株幼苗生根数3.98条。组培苗炼苗后移栽在V(腐殖土)∶V(河沙)=1∶1的基质中,成活率可达80%以上。

日本圆叶海棠组培苗的快速繁殖

以日本圆叶海棠初代培养获得的茎段为外植体,采用正交和随机区组设计培养基进行继代和生根培养。建立了日本圆叶海棠试管苗快繁体系,并优化获得其适宜继代的培养基MS+IBA 0.2 mg/L+6-BA0.3 mg/L+蔗糖3%+琼脂0.55%,适宜的生根培养基为1/2MS+IAA 0.5 mg/L+蔗糖2%+琼脂0.55%。研究表明,MS基本培养基附加低浓度水平的6-BA与IBA的激素组合,有利于丛生芽的诱导,1/2MS基本培养基附加低浓度的IAA,有利于根的诱导,NAA与IBA不适用于生根。生根苗的移栽可采用温室自然光过渡法炼苗后,以蛭石为基质的营养钵移栽法。

复叶槭茎段诱导的愈伤组织解剖学观察

利用组织切片技术研究了不同颜色、不同质地的愈伤组织以及茎节在不同时期诱导的愈伤组织的内部结构。结果表明,不同颜色和不同质地的愈伤组织的细胞排列方式、细胞大小等有所不同,浅棕色疏松等浅色系的愈伤组织多为胚性愈伤组织。茎节在不同时期的细胞分裂有一定差异,通过组织学观察到了不定芽的形成过程。

彩叶植物金叶绣线菊组织培养研究

金叶绣线菊具有叶色金黄夺目和花期长的特点,近几年广泛用于园林绿化中。为达到快速繁殖的目的,我们对金叶绣线菊的幼嫩茎段进行离体培养研究,金叶绣线菊快繁的最佳途径方法是:以MS为基本培养基,以IAA、6-BA及NAA的不同含量组合进行对比试验,结果表明:诱导分化阶段以培养基MS+6-BA0.3mg/L+IAA0.2mg/L诱导效果最好,生根阶段以MS+6-BA0.3mg/L+NAA0.5mg/L效果最好,初步实现了金叶绣线菊的快速繁殖,为金叶绣线菊广泛地应有于生产奠定了基础。

核桃茎段组织培养

选用汾阳核桃实生苗和核桃20年生树为试材,利用L9(34)正交来对影响核桃茎段组织培养中腋芽分化的3种主要激素种类的浓度进行设计,试验中发现取材于20年生核桃树的外植体茎段和叶片污染、褐变现象严重,苗分化数以及愈伤组织分化数达不到统计样本要求。故试验结果均是以核桃实生苗茎段为外植体材料得到的。诱导芽分化和增殖的培养基均为改良DKW。试验结果显示:核桃茎段腋芽萌发的最佳激素组合为BA0.5mg/L+KT0.5mg/L+IBA0.02mg/L。

火龙果茎段离体培养快速繁殖试验

选取火龙果当年春季抽出的未老熟茎段作外植体 ,以 MS为基本培养基 ,诱导腋芽生长及继代培养时附加 6 - BA和 NAA,6 - BA浓度为 1.0～ 12 .0 mg/L,NAA浓度为 0 .2～ 0 .8m g/L;诱导生根时附加 IBA,IBA浓度为 0 .5 mg/L、 1.0 mg/L、 1.5 mg/L。试验结果表明 :以 MS基本培养基附加 6 - BA2 .0 mg/L+NAA0 .2 mg/L 有利于诱导腋芽生长 ;附加 6 - BA12 .0 mg/L+NAA0 .1mg/L 有利诱导增殖和继代 ;附加 IBA1.5 mg/L 诱导生根最好 ,生根培养 7d后开始生根 ,培养 2 0 d生根率达 96 .7%。将火龙果生根苗移栽到菜园土和细砂基质 ,成活率均达 10 0 % ,以细砂为基质的移栽苗木生长较好 ,说明火龙果的组培苗移栽需要有良好的透水 。

铁皮石斛茎段离体培养一次成苗技术研究

【目的】简化铁皮石斛繁育流程,缩短育苗周期.【方法】以铁皮石斛茎段为外植体,研究了铁皮石斛茎段组织培养一次成苗技术.【结果】70%的乙醇30s+1‰升汞10min消毒效果较好,外殖体污染率为43%,诱导率达97%;一次成苗培养基1/2 MS+NAA 0.5mg/L+6-BA 3mg/L+香蕉泥100g/L+琼脂7‰+蔗糖25g/L增殖及生长情况最好;在该组培系统中铁皮石斛适宜的继代周期为50d,成苗率100%,平均根数5.4,繁殖系数5.6;铁皮石斛丛生芽移栽以腐叶土和腐叶土∶河沙(1∶1)两种基质的成活率高,且生长健壮.【结论】本技术简化了铁皮石斛组培工艺流程,缩短了育苗周期,降低了生产成本,适用于规模化生产.

火龙果茎段再生体系的建立

对火龙果茎段离体培养与植株再生过程进行了研究,建立了火龙果的再生体系。结果表明:愈伤最适诱导培养基为:MS+TDZ 0.4mg/L+KT 0.5mg/L+蔗糖30mg/L+琼脂8.8mg/L;丛生芽增殖最适培养基为:MS+TDZ 0.4mg/L+KT 1.0mg/L+BA 1.0mg/L蔗糖30mg/L+琼脂8.8mg/L;生根最适培养基为:1/2MS+NAA 0.3mg/L蔗糖30mg/L+琼脂8.8mg/L(pH 5.8)。

鳄梨组织培养繁殖体系优化研究

为满足市场需求,以鳄梨饱满茎段为外植体采用组织培养方法进行优质种苗繁育,对于该种的产业发展和应有具有重要意义。试验筛选了无菌株体系建立、诱导潜伏芽萌发、丛生芽继代增殖和生根培养较适培养基配方。结果表明:诱导鳄梨无菌株系建立较适培养基为WPM+1.0 mg·L-16-BA+0.3 mg·L^(-1)NAA+0.5 mg·L-1ZT+2%蔗糖+0.2%活性炭+0.65%琼脂;诱导潜伏芽萌发较适培养基为WPM+2.0mg·L^(-1)6-BA+0.5mg·L^(-1)NAA+1.0 mg·L^(-1)ZT+2%蔗糖+0.2%活性炭+0.65%琼脂,诱导出芽率达到54%;丛生芽继代增殖培养较适培养基为WPM+3.0 mg·L-16-BA+0.3 mg·L^(-1)NAA+1.0 mg·L^(-1)ZT+2%蔗糖+0.2%活性炭+0.65%琼脂,增殖率达到3.70;幼苗生根较适培养基为1/2WPM+0.5 mg·L^(-1)IBA+0.5 mg·L^(-1)NAA+2%蔗糖+0.2%活性炭+0.65%琼脂,生根率达到90%。炼苗移栽60 d后成活率为96%。该试验获得的培养基配方,可培养出完整植株,短期内获得大量优质种苗。