高温胁迫下2个棉花品种转录组可变剪切差异分析

棉花(Gossypium hirsutum L.)是一种重要的经济作物，是世界上第二大的天然纺织纤维来源和重要的食用油来源。棉花对生物和非生物胁迫高度敏感，尤其是高温胁迫极易影响花粉的活力和花药的开裂。为了解析棉花在高温胁迫下基因转录水平的相应变化机制，开展了热敏和耐热2个棉花品种的全长转录组响应高温胁迫处理变化的研究。通过转录本的可变剪切分析发现，2个棉花品种在高温胁迫下可变剪切的总数显著增加。热敏品种Che61-72中发现了2 900个差异表达基因，并且差异基因在加热前样本(R0)和加热12 h后的样本(R12)中分别识别到了13 251个和25 296个可变剪切事件，其中内含子保留事件增加得最多，有3 837个。耐热品种新陆早36号中发现了2 437个差异表达基因，在加热前样本(T0)和加热12 h后的样本(T12)中鉴定到了11 248个和13 769个可变剪切事件，外显子跳跃事件变化得最大，增加了4 144个。富集分析发现，2个品种的差异基因都显著富集到了光系统Ⅰ的光捕获、叶绿体类囊体膜和光合作用-天线蛋白通路中，并筛选出5个关键基因(CPB3、A0A1U8IZF2、A0A1...     

大庆油田嫩二段底部标准层进水后的黏滑变形计算模型

大庆油田嫩二段底部(以下简称"嫩二底")标准层高压进水改变了其力学状态,使其形成滑移的条件发生变化.为研究进水压力对标准层滑移的影响,基于区域间地层压差作用下的地层位移解析解,推导了标准层断裂前、后的垂向正应力与剪切应力计算公式;考虑长期注采条件下地层存在反复多次滑移的实际情况,运用黏滑理论建立了标准层断裂后层面残余剪切应力与滑移量计算模型,计算了不同进水条件下地层的滑移临界条件与滑移量.研究表明,在区域间地层压力差的作用下形成滑移后,在标准层断裂面上会有部分剪切应力未完全释放,标准层进水后,会使标准层形成滑移的区域间压差值降低,标准层滑移后断裂面的残余剪切应力降低,形成更大的剪切应力释放,使标准层更易滑移、滑移量更大.大庆油田嫩二底标准层进水后的黏滑变形计算方法可为标准层剪切套管损坏的有效防控提供理论依据.     

山羊TNNT3基因可变剪切及其对骨骼肌细胞分化的作用

【目的】快速骨骼肌肌钙蛋白T（fast skeletal troponin T3,TNNT3）作为肌钙蛋白(troponin, Tn)家族成员,调节横纹肌收缩、参与骨骼肌的生长发育并影响家畜肉质性状。通过获得山羊TNNT3基因的可变剪切体,分析山羊TNNT3基因可变剪切的表达模式及其在肌细胞分化中的作用,深入解析TNNT3基因在山羊骨骼肌生长发育过程中的作用机制。【方法】基于NCBI已公布山羊TNNT3基因（NM_001314210.1）和牛TNNT3基因（XM_010821200）mRNA序列,使用软件Primer Premier 6.0设计引物,以简州大耳羊胚胎期和出生后7个阶段骨骼肌为试验材料,克隆测序获得山羊TNNT3基因的CDS区可变剪切体,利用软件ORF Finder、EditSeq、DNAMAN、ClustalW和MEGA_X_10.1.8等对序列进行生物信息学分析;进一步设计实时荧光定量（real-time PCR,RT-qPCR）及半定量引物,研究TNNT3基因剪切体在7个不同组织（背最长肌（longissimus dorsi muscle,LD）、半膜肌（semimembranosus muscle,SM）、心、肝、脾、肺、肾）和7个发育阶段（胚胎期E75、E90、E105和出生后B3、B45、B150、B300）肌肉组织（背最长肌和半膜肌）中表达模式;此外,对转录本TNNT3_3进行体外编码能力检测确定其具有编码蛋白的能力,并在山羊骨骼肌卫星细胞（skeletal muscle satellite cells,MuSCs）中过表达,观察细胞形态变化以及检测标志基因的表达变化,研究其对山羊MuSCs分化的作用。【结果】①TNNT3（NM_001314210.1）CDS区全序列主要含有18个外显子,其中外显子16/17相互排斥,转录后单一表达。克隆发现山羊TNNT3基因 5个新转录本（TNNT3_1—5）,其外显子数分别是15、15、20、16、14。②生物信息学分析结果显示山羊TNNT3基因核苷酸序列和氨基酸序列与绵羊、牛、猪等哺乳动物具有很高的一致性,而与鱼类和爬行类动物的一致性较低,说明TNNT3基因序列在哺乳动物高度保守。③TNNT3 mRNA在背最长肌、半膜肌、心、肝、脾、肺、肾7个组织中都有表达,其中在骨骼肌中高度富集(P < 0.01),心脏及肺次之,其余组织中较低;TNNT3 mRNA在背最长肌和半膜肌中的表达始终处于一个动态变化中,胚胎期TNNT3在半膜肌的表达量高于背最长肌（P<0.05）;出生后则背最长肌中高于半膜肌（P<0.05）。④山羊TNNT3基因转录本TNNT3_3重复出现保守的外显子9—11（138bp）,体外翻译实验显示其可编码蛋白且蛋白大小与预期基本相符（37 kD）;相较于对照组,在山羊MuSCs中过表达该转录本使肌分化标志基因Myomaker、MyoG和MyH4 mRNA极显著升高(P < 0.01)。【结论】获得了山羊TNNT3基因具有完整CDS区5个新可变剪切体,TNNT3主要在肌肉组织（背最长肌和半膜肌）中高表达,在哺乳动物中高度保守且促进成肌分化。初步表明TNNT3基因在动物肌肉生长发育中具有重要的生物学功能。     

大豆脱粒过程籽粒力学特性试验研究

为了更准确地研究机械收获中大豆籽粒与机器脱粒分离部件之间的作用力、揭示大豆籽粒力学性能变化规律,采用万能材料试验机对5个大豆品种进行了压破、剪切和顶破试验。选取含水率作为试验因素,针对不同的受力方向、加载速度、刀片角度、钢针锥度、压入深度等试验方式,获得了不同试验条件下籽粒压破力、极限剪切力及硬度的变化规律,并对其函数关系进行了拟合。结果表明:大豆籽粒压破力与受力方向有很大关系,压破力随加载速度的增加而降低,随含水率的升高呈现先升高后降低的趋势;极限剪切力随刀片角度的增加而增大,随加载速度的增加而降低,随含水率的升高而降低;压入深度在0.2～1mm范围内,硬度与压入深度无明显关系,硬度随钢针锥度的增加而增大,随含水率的升高而降低。研究结果可为改进大豆脱粒和输送装置、确定大豆最佳机械收获时间和其它工艺参数提供理论依据和参考。     

滚筒式辣椒除柄机改进设计

针对现有滚筒式辣椒除柄机除净率低、传动稳定性差、剪切机构不易调整和更换、环境污染严重等问题进行了改进设计。设计的滚筒与滚筒驱动装置直接连接,提高了传动稳定性;剪切机构改为主动式,并增设调整装置,可精确调整与滚筒之间的相对位置,提高除净率;刀片不与滚筒壁外表面直接接触,彻底解决了刀片与筒壁之间的磨损问题,延长刀片的使用寿命;增设螺旋线状搅动机构,加大辣椒的翻滚程度,提高了除柄效率;增设除尘装置,及时排出除柄过程中产生的粉尘和气味,既减轻对环境的污染,又避免了设备因粉尘入侵而导致的损坏和老化,延长其使用寿命;增设监控装置,可实时监控设备内部的运转状况。试验结果表明:改进后的辣椒除柄机各项性能指标均达到了规定标准和用户的使用要求,从根本上解决了粉尘和气味对环境的污染问题。本文可为辣椒除柄装备的后续研究及其产业化提供技术参考。     

原薯制浆机机理与性能试验

针对原薯在传统制浆方式中存在的块茎破裂面积大、淀粉及其营养物质游离率高和薯类风味物质流失的缺陷，对原薯制浆的机理进行研究，优化设计了具有二次剪切、有序破碎功能的原薯制浆机，并进行相关性能研究试验。研究结果表明:采用二次剪切破碎技术，可以有效降低淀粉游离率；二次剪切的切割刀头转速越高，浆料粒度减小；出料筛网孔径尺寸对浆料的粒度和淀粉游离率影响最大。      

榉树等11个树种根系土壤抗剪切能力的研究

强大的植物根系不仅可以从土壤中吸收植物生长所必须的水分和养分,而且对于改良土壤的结构和成分,增强土壤的抗剪切能力有着重要的作用。该文通过测定苏柳8-26、苏柳9-6、苏柳172、苏柳795、枫香树、木荷、乌桕、红叶石楠、鄂西红豆、美国梧桐、榉树等11个树种根系的生物量以及土壤抗剪切力,研究各树种根系对土壤抗剪切力的影响。结果显示,根径≤1mm的树种根系中,美国梧桐的生物量最多,达到6 g/dm~3左右,苏柳9-6的根系生物量最小,仅为2 g/dm~3左右;根径1mm的树种根系中,美国梧桐生物量最大,达到16 g/dm~3,苏柳9-6的根系生物量最小,仅为3.8 g/dm~3。榉树、苏柳9-6、红叶石楠和苏柳172根系土壤的抗剪切力最大,达到60 kPa左右;而苏柳8-26根系土壤的抗剪切力最小,仅为40 kPa。综合比较认为,榉树、苏柳9-6、红叶石楠和苏柳172根系土壤的抗剪切能力较好。     

高良姜须根剪切力学特性试验研究

当前高良姜挖掘收获和须根切除主要依靠人工作业,为提高生产效率、降低生产成本,必须实现作业机械化。在须根机械化去除工艺的设计和设备的研发过程中,需要掌握高良姜须根的力学特性和物理参数,从而确定最佳工艺和最优工作部件参数。该文以成熟期高良姜须根为试验材料,利用TMS-PRO型质构仪,采用正交试验和统计分析,探索含水率、加载速率对高良姜须根剪切力学特性的影响。试验表明,含水率对高良姜须根剪切强度具有极显著影响,加载速率以及含水率与加载速度的交互作用对高良姜须根剪切强度无显著影响。试验条件下,高良姜须根剪切力范围为120.400～233.733 N,剪切强度范围为12.868～37.962 MPa。当含水率(73.04±3)%时,剪切强度均值为16.978 MPa,此时进行须根剪切去除最适宜。