科研产出
BC/CS复合水凝胶的3D打印工艺研究
《传感器与微系统 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：以细菌纤维素(BC)和壳聚糖(CS)为基质的水凝胶同时具有细菌纤维素的高生物相容性和壳聚糖的抗菌性能,在伤口敷料、组织工程等领域获得了广泛的应用,但其3D打印仍面临困难.本文利用BC和CS的物理特性和其交联机制,制备出可用于3D打印的BC/CS复合水凝胶油墨,同时使用纳米粘土作为流变改性剂,提升水凝胶的自支撑能力.对于交联方法,不再采用传统的浸泡方式,使用喷雾器将戊二醛溶液均匀喷洒在打印样品表面,既不会破坏样品的结构,也可以达到交联的目的.接着,构建了一种适合BC/CS复合水凝胶打印的3D打印系统,并在此基础上研究分析了喷头挤出压力、移动速度、打印高度对水凝胶精度的影响.本文提出的方法有望实现BC/CS复合水凝胶的墨水直写(DIW)打印提供指导.
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原花青素对青春期前羔羊卵母细胞体外成熟的影响
《中国畜牧杂志 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：青春期前羔羊的卵母细胞发育能力低于成年母羊的卵母细胞，这限制了幼畜体外胚胎移植（Juvenile in vitro Embryo Transfer,JIVET）技术的广泛应用。为探讨原花青素B2（Procyanidin B2,PCB2）对提高青春期前羔羊卵母细胞发育能力的影响及其机制，本研究收集了经促性腺激素刺激的4～8周龄羔羊卵母细胞，在体外成熟液中培养。在卵母细胞成熟液中添加5μg/mL PCB2作为PCB2组，未添加PCB2组为对照组，培养24 h后测定卵母细胞第一极体排出率、孤雌激活后的卵裂率和囊胚率，并进一步测定胞内活性氧（ROS）、谷胱甘肽（GSH）含量、线粒体活性和线粒体膜电位水平等。结果表明：PCB2组卵母细胞第一极体排出率高于对照组（36.76%vs 31.11%,P＜0.05），但卵裂率（49.17%vs 49.68%）及囊胚率（47.47%vs 54.06%）与对照组无显著差异；进一步研究发现在IVM液中添加5μg/mL PCB2降低了卵母细胞ROS水平（P＜0.01），并提高了GSH水平（P＜0.05）、线粒体活性（P＜0.01）以及线粒体膜电位水平（P＜0.05）。由此可见，在IVM过程中添加5μg/mL PCB2能有效降低青春期前羔羊卵母细胞的氧化应激，提升线粒体功能和成熟效率。
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细粒棘球绦虫MDH基因的克隆表达结构功能预测及蛋白定位
《中国兽医科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了探究苹果酸脱氢酶(malate dehydrogenase,MDH)基因在细粒棘球绦虫(Echinococcus granu-losus)生长发育中的生物学功能并初步评价MDH作为疫苗候选抗原的潜力,从NCBI GenBank数据库中获得EgMDH基因序列,设计特异性引物,以细粒棘球绦虫原头蚴的cDNA为模板,用PCR扩增MDH基因全长序列;采用生物信息学软件对MDH蛋白的理化性质、结构特点等进行分析;构建重组质粒pET28a-MDH并转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,利用SDS-PAGE检测蛋白的表达,随后纯化、复性蛋白,并通过Western-blot对蛋白进行抗原性分析;利用间接免疫荧光试验检测原头蚴中目的蛋白的定位;应用实时荧光定量PCR分析EgMDH基因mRNA在原头蚴及成虫中的相对转录水平.生物信息学分析结果显示,EgMDH基因长999 bp,编码332个氨基酸,蛋白分子式为C1639H2599N445O475S16,相对分子质量为36651.32,理论等电点为8.11,且编码蛋白没有信号肽和跨膜区,含有40个磷酸化位点,3个N连接型糖基化位点,9个优势B细胞抗原表位.二级结构由α-螺旋(46.69%)、无规则卷曲(31.93%)、延伸链结构(16.87%)和β-转角(4.52%)构成.克隆的基因长975 bp,预测分子质量为35.7 ku;Western-blotting显示,重组蛋白可以被抗His标签的家兔多克隆抗体和原头蚴可溶性全蛋白小鼠多克隆抗体识别;间接免疫荧光试验显示,EgMDH蛋白定位在原头蚴的囊壁;实时荧光定量PCR显示,EgMDH基因在成虫及原头蚴中均有表达,且原头蚴阶段的转录水平显著高于成虫(P<0.05).本研究结果初步表明EgMDH具有作为疫苗候选抗原的潜力,以期为后续细粒棘球绦虫疫苗研发提供候选抗原;同时也为后续细粒棘球绦虫MDH基因的深入研究奠定了基础.
关键词： 细粒棘球绦虫 苹果酸脱氢酶 生物信息学 原核表达 间接免疫荧光
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滴灌条件下施氮量对不同氮效率水稻品种物质积累及养分吸收的影响
《作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：研究滴灌条件下施氮量对不同氮效率品种关键生育时期干物质积累和氮素吸收转运及产量的影响,为干旱半干旱区滴灌水稻高产高效生产提供技术参考。试验于2021—2022年开展,以氮高效品种（T-43）和氮低效品种（LX-3）为供试材料,采用裂区设计;设置4个施氮水平,分别为N0 (0 kg hm–2)、N1 (150 kg hm–2)、N2 (300 kg hm–2)和N3 (450kg hm–2)。分析滴灌水稻在抽穗期和成熟期干物质积累、氮素吸收利用及产量对施氮量的响应差异。结果表明:（1）施用氮肥可以增加滴灌水稻干物质积累量（1.99%～26.02%）和氮素积累量（25.67%～97.69%）,提高水稻产量（23.75%～66.75%）;但过量施氮(450 kg hm–2)会减小对干物质积累的促进作用,导致结实率和穗粒数下降,使氮素主要集中在秸秆中,最终降低水稻对氮素的利用效率。（2）在同一施氮条件下,T-43的有效穗数、结实率、抽穗期叶片和穗部干物质及氮素积累量均高于LX-3 （分别为1.65%～5.19%、0.42%～8.47%、7.61%～19.68%、19.81%～40.73%、19.81%～30.23%和20.14%～49.65%）,最终产量高于LX-3 （4.23%～28.47%）。（3）氮素利用效率对施氮量的响应存在品种间差异（P<0.05）。与LX-3相比,T-43有更高的氮肥农学利用效率、氮素回收率和氮肥偏生产力（分别高1.05%～25.23%、5.86%～20.05%和10.09%～18.01%）。综上所述,在滴灌栽培条件下,选用氮高效品种（T-43）,配施300kg hm–2氮肥表现出更佳的氮素吸收转运能力和更高的产量,能更好地利用养分资源,是本试验最佳的品种和施氮量组合方式。
关键词： 滴灌水稻 氮效率品种 干物质积累 氮素积累 氮素利用
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基于数值模拟的红枣片不同干燥方式热质传递仿真与试验
《农业工程学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：为揭示并对比红枣片热风干燥、红外热风干燥及红外真空脉动干燥中的传热传质及干燥动力学特性，并填补关于果蔬红外真空脉动干燥数值模型的研究空白。该研究使用菲克扩散定律、安托因方程及比尔朗伯定律等控制方程分别建立了针对3种干燥方式的红枣片三维热质传递耦合数值模型，并利用试验数据对模型的可靠性进行验证。该研究基于枣片的实际几何尺寸进行建模并利用COMSOL求解。结果表明：1)与热风干燥相比，红外热风与红外真空脉动干燥分别缩短了46.43%和41.07%的干燥时间，且仿真结果与实测值吻合较好；2)温度场模拟图显示红外辐射可有效对红枣片内部进行加热，干燥20 min时红外热风和红外真空干燥的物料中心温度较热风干燥分别提高了11.33%和5.59%;3)模拟数据显示红外真空脉动干燥中的压力变化对干燥动力学产生了明显影响，其中含水率和干燥速率随压力脉动分别呈现阶梯状和峰状分布，并且干燥速率对压力变化的敏感性随着物料含水率的下降而下降；4)将测得的红枣片品质及质构特性与仿真数据进行综合对比，给出了关于分段组合干燥研究方向的见解，并对果蔬干燥数值模型的发展方向进行展望。该研究建立并验证了红枣片3种干燥方式下的数值模型，并结合模拟结果对各干燥过程的特点进行分析，对未来不同果蔬数值模型的建立及干燥机理的研究具有重要意义。
关键词： 干燥动力学 热质传递 数值模型 红外辐射 压力脉动
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西南水稻主产区用水现状与绿色高效灌排技术
《中国工程科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：西南水稻主产区面临季节性干旱、工程性缺水等生产问题,绿色高效灌排技术是该区域实现节水稳产增效的关键举措,对保障国家粮食安全具有重要意义.本文系统梳理了包括云南省、贵州省、四川省、重庆市在内的西南地区水稻生产用水现状和灌排技术现状,阐述了西南水稻主产区绿色高效灌排体系的基本特征、绿色高效灌排的具体技术类型,提出了由稻田精准需水预报、灌区精量配水管理、田间高效用水管理、田间高效排水管理构成的绿色高效灌排技术模式.研究发现,西南水稻主产区水资源丰富但时空分布不均,节水灌溉和排水技术落后且对各地区气候条件、水资源量、地形的适用性有较大差异.建议研发稻田灌排高效协同调控新技术、推广绿色高效灌排技术体系、优化稻田水肥运筹模式、开发稻田智能灌排与信息化管理系统、构建水稻绿色高效灌排技术多维推广体系,据此推动西南水稻主产区节水提质增效与绿色减污降排多赢.
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灰枣优质高产主干树形参数的确立及建模
《园艺学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了探明新疆主栽枣品种'灰枣'主干形树形栽培模式下适宜的修剪参数,采用混合水平均匀设计,研究建立了以株高、主枝数、每主枝二次枝数、每二次枝枣股数为变量因子,以株产和一级以上(含一级)果率为目标函数的四元二次数学模型;采用"连续数学模型模拟+归一化处理+聚类"进行模型联合寻优,获得了最佳树形参数.模型解析表明,株高、主枝数、每主枝二次枝数、每二次枝枣股数对'灰枣'株产和一级以上果率均有显著影响.计算机模拟得出,株行距1.0 m × 4.5 m的主干形树形栽培模式下,当株高2.7 m、主枝11个、每主枝二次枝8个、每二次枝枣股10个时,有最高株产Yy=4.6453 kg(一级以上果率Yg=10.7729%);当株高3.0 m、主枝7个、每主枝二次枝4个、每二次枝枣股6个时,有最高一级以上果率Yg=36.7964%(株产Yy=3.9255 kg);通过联合寻优得出,株高2.8 m,主枝7个,每主枝二次枝6个,每二次枝枣股9个时,有株产4.12 kg,一级以上果率28.57%的高产优质组合.
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喷施不同营养元素叶面肥对蟠枣缩果病和品质的影响
《中国土壤与肥料 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探讨喷施不同营养元素叶面肥对蟠枣（‘京沧1号’）缩果病发病率及品质的影响，对不同叶面肥处理蟠枣缩果病发病率及产量进行了调查，对蟠枣果实外观指标和营养指标进行了测定。结果表明：喷施不同营养元素叶面肥处理后蟠枣缩果病发病率显著降低，蟠枣果实产量、商品率分别较清水（对照组）提高8.73%～27.21%和3.53%～17.94%；除硫酸锰、四硼酸钠、富瑞朋流体硼叶面肥处理外，其他处理蟠枣果实硬度与对照处理差异不显著；喷施不同营养元素叶面肥处理对蟠枣果实色差参数影响差异不显著；喷施不同营养元素叶面肥处理对蟠枣果实中可滴定酸、可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C、总酚和类黄酮含量积累有积极影响。整体看来，氮元素叶面肥对降低蟠枣缩果病发病率、提高蟠枣果实商品率、可滴定酸、可溶性蛋白和总酚含量作用显著，锰元素对提高蟠枣果实产量、硬度、可溶性糖和类黄酮含量作用显著，钾元素叶面肥处理对蟠枣整体作用效果不明显，硼元素叶面肥对提高蟠枣产量，增加蟠枣果实可滴定酸、可溶性蛋白和维生素C含量作用效果明显。因此，该结果可为蟠枣缩果病防控及品质调控提供理论依据和科学参考。
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油葵耐盐碱种质鉴定与品种选育研究进展
《中国农学通报 》 2024 CSCD
摘要：油葵是北方地区重要的油料作物之一，目前盐碱危害范围逐步扩大，已成为制约油葵发展的重要瓶颈，为了在盐碱地区开展耐盐碱种质资源鉴定与利用研究，选育优质耐盐碱向日葵品种是提高盐碱地作物种植产量和农业可持续发展的重要措施之一。本文从归纳油葵响应盐碱胁迫生理机制，总结油葵响应盐碱胁迫分子机制以及分析油葵耐盐碱种质资源的鉴定和优异资源的筛选等方面详细综述国内外进展，概述了目前油葵耐盐碱品种选育及种质资源创新的最新研究状况，并对未来耐盐碱种质资源创新利用和新品种选育提出新的研究思路和方法：一是通过鉴定种质材料，确定其耐盐碱性等级；二是对已收集和筛选到的种质材料进一步研究其抗逆性机制。同时也为开展油葵耐盐碱品种选育提供理论依据奠定基础。
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