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1. chinaXiv:202206.00189 [pdf]

OsIMA1 增强水稻对镉逆境的适应性

彭凤; 路承凯; 梁岗
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

铁(Fe)是植物生长发育所必需的营养元素而镉(Cd)是对植物有害的元素,且植 物对 Fe 和 Cd 的吸收存在拮抗作用。OsIMA 是一类正调控水稻 Fe 吸收的一类小肽,其过表 达可以促进 Fe 的积累。为探究 OsIMA 是否参与水稻对 Cd 胁迫的适应性,该研究以水稻为 研究材料,利用荧光定量PCR 分析了OsIMA 基因的表达水平,通过遗传转化和CRISPR/Cas9 基因编辑技术构建了 OsIMA1 过表达植物和 ima1 突变体植物,评估了 OsIMA1 过表达和突 变体植物在 Cd 逆境条件下的株高,并用利用电联耦合等离子体质谱法测量了根和地上部的 Fe 和 Cd 含量。结果表明:(1)Cd 处理后,OsIMA1 和 OsIMA2 的转录水平上调。(2)OsIMA1 过表达植物比野生型植物对 Cd 胁迫更耐受。(3)ima1 功能缺失突变体比野生型植物对 Cd 胁迫更敏感。(4)Cd 含量检测发现,OsIMA1 过表达植株根系的 Cd 含量较高,而 ima1 突 变体植株地上部的 Cd 含量较高。综上所述,OsIMA1 通过限制 Cd 从根向地上部的转运以 增强水稻对 Cd 逆境的适应能力,该研究为定向培育耐 Cd 作物提供了理论依据。

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2. chinaXiv:202206.00190 [pdf]

喀斯特季节性雨林优势树种叶片微形态与光合生理特征及其生态适应性

董燕平; 王斌; 韦玉莲; 何凤; 陆芳; 李冬兴; 黄甫昭; 郭屹立; 向悟生; 李先琨
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

为研究喀斯特季节性雨林优势树种对异质性生境条件的适应策略,以广西弄岗原生性 森林7 个优势树种为对象,测定各树种成年个体叶片微形态指标及生长季光合生理特征,探 讨树种叶片结构功能对喀斯特峰丛山地异质性生境的响应规律。结果表明:(1)沿喀斯特 地貌部位的洼地-中坡-山顶生境梯度,树木的叶片紧密度、栅栏组织厚度、角质层厚度、上 表皮厚度等9 个微形态指标呈现显著上升趋势,叶片疏松度呈现显著下降趋势;(2)沿洼 地-中坡-山顶生境梯度,树木的光补偿点、暗呼吸效率、最大蒸腾速率等呈现显著上升趋势; 而最大水分利用效率、最大胞间CO2 浓度、表观量子效率等呈现显著下降趋势;(3)叶片 紧密度与光合能力、蒸腾能力等相关指标表现为显著正相关;叶片疏松度与这两类指标表现 为显著负相关。综上所述,喀斯特季节性雨林优势树种叶片功能性状存在光合效率和耐旱性 之间的权衡,洼地生长的树木具有显著的弱光适应特征,中坡生长的树木表现较广的生境适 应范围,山顶分布的树种受强光、高温和裸岩限制,表现出较强的干旱适应特征以及保守的 生态适应策略。

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3. chinaXiv:202206.00191 [pdf]

葱属植物S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜代谢途径研究进展

张华敏; 张新岭; 尹守恒; 王利亚; 李冰冰
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

葱属植物是被子植物最大的属之一,包括大蒜、洋葱、大葱、韭菜等多种具有独特辛 辣风味的蔬菜作物。S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜是葱属植物特有的次生代谢产物,是葱属植物 各种挥发性含硫化合物的前体物质,赋予葱属植物独特的辛辣风味和药用价值。因此,研究 葱属植物 S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜的代谢途径具有重要意义。在葱属植物中已发现了 7 种 S- 烷(烯)基半胱氨酸亚砜,这些 S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜主要在叶片中经谷胱甘肽途径合成, 然后转运到鳞茎等贮藏器官的细胞质中积累。目前,关于葱属植物 S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜 降解的研究较多,而 S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜生物合成的研究较少。S-烷(烯)基半胱氨酸亚 砜是植物硫代谢的下游产物,上游还涉及含硫化合物的吸收、转运、半胱氨酸和谷胱甘肽的 代谢等过程,这些代谢过程的变化也可能影响 S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜生物合成。今后应加 强两方面的研究,一是继续克隆鉴定 S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜生物合成途径中的关键酶基因 并研究其功能;二是加强葱属植物硫代谢的研究,为研究 S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜生物合成 的调控奠定基础。这些研究将为深入解析葱属植物 S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜的代谢途径和利 用分子育种技术调控葱属植物的风味提供参考。

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4. chinaXiv:202206.00192 [pdf]

森林木质藤本数量过度增加的机制与生态效应

宋述灵; 易伶俐; 张李龙; 陈琳; 余泽平; 宋庆妮; 栾丰刚; 方熊; 刘骏
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

木质藤本是森林物种多样性维持的组成部分,然而近年来热带、亚热带森林,尤其是 次生林内木质藤本数量的过度增加给森林的恢复和健康发展造成威胁,这一现象却未得到太 多关注。至今国内尚未有研究对森林木质藤本过多的现象、增加机制与生态效应进行综合认 识。该文梳理国内外相关文献,从木质藤本数量增加的机制与生态效应进行分析和总结,以 期为森林管理和恢复等方面的宏观决策提供科学依据。综合相关研究认为:(1)木质藤本数 量的增加与气象干旱、大气 CO2 浓度上升、自然干扰和森林破碎化有关。在环境变化的情 况下,木质藤本在形态、行为、生理等方面比树木更具优势,表现为更快的生长速率、更强 的繁殖力、可塑性和高效的资源获取力。(2)木质藤本主要是通过遮荫胁迫、资源竞争和机 械压力与损伤等方式对树木造成影响。(3)木质藤本过度增加在个体水平上会阻碍树木生长、 生殖并引起树木死亡,在群落水平上会改变物种组成、降低多样性,在生态系统水平上会降 低森林碳储量、改变碳、矿质养分和水分循环过程等。综合以上研究建议结合野外长期监测 与控制实验开展木质藤本种群动态变化与环境变化关系、森林干扰对木质藤本生长的影响、 木质藤本对环境变化的响应及适应机理、木质藤本数量过度增加的生态效应评价研究。同时, 应积极探索合理的森林木质藤本管控方法。

submitted time 2022-06-29 Cooperative journals:《广西植物》 Hits0Downloads0 Comment 0

5. chinaXiv:202206.00193 [pdf]

细叶十大功劳叶中总生物碱大孔树脂纯化及抗氧化研究

贾凯; 刘俊; 耿晓桐; 张耀洲; 肖颖
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

为确定细叶十大功劳叶中总生物碱大孔树脂分离纯化的最佳工艺条件及抗氧化活性,通 过比较6 种大孔吸附树脂对总生物碱的静态吸附和解吸附效果,优选出最佳树脂并考察其动态 纯化总生物碱的工艺条件,采用DPPH 法对纯化前后的总生物碱抗氧化性能进行评价。结果表 明:(1)AB-8 型大孔吸附树脂纯化效果最好,其最佳工艺条件为上样浓度50 mg·mL-1(生药 浓度)、上样量26 BV、上样液流速2 BV·h-1;吸附完成后,先以3 BV 水洗,再以4 BV 50% 乙醇洗脱,在此条件下得到的总生物碱含量由13.33%提高到56.64%。(2)各样品对DPPH 自由基的清除能力为对照品Vc(IC50=10.39 μg·mL-1)>总生物碱纯化品(IC50=39.08 μg·mL-1) >总生物碱粗品(IC50=55.28 μg·mL-1)。AB-8 型大孔吸附树脂可有效富集细叶十大功劳叶中 总生物碱有效部位,细叶十大功劳叶中总生物碱具有一定的抗氧化活性。

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6. chinaXiv:202206.00194 [pdf]

采用自旋转移力矩效应增强或抑制微波磁损耗

韩满贵
Subjects: Physics >> Condensed Matter: Electronic Structure, Electrical, Magnetic, and Optical Properties

基于微磁学模拟结果,发现由于单根纳米线两端处磁矩矢量方向与极化电流密度()方向的不一致,导致电子的自旋转移力矩(STT)只能作用于纳米线两端的磁矩。通过提高极化电流的自旋极化率(P),这个简化模型的微波磁谱中处在18 GHz的微波磁损耗可以得到明显的抑制,同时发现与微波损耗对应的自然共振频率大小却不受STT影响。在STT效应作用下,负的磁导率虚部也是可实现的。另外,模拟结果表明通过提高STT效应中非绝热效应项中的β值,18GHz处的微波磁损耗可以得到显著的增强。基于STT效应中不同力矩的来源对磁化强度进动过程的有效阻尼常数(ɑe)的影响,上述的结果可以得到合理的解释:绝热力矩能降低ɑe数值,因而能抑制微波磁损耗的大小;非绝热力矩能提高ɑe数值,因而能增强微波磁损耗。我们的研究结果展示了一个创新性的、能主动地调控微波磁损耗的方法。

submitted time 2022-06-29 Hits3Downloads0 Comment 0

7. chinaXiv:202206.00180 [pdf]

基于智慧原生理念的智慧图书馆建设研究

漆月; 丁恩俊
Subjects: Library Science,Information Science >> Library Science

[目的/意义]响应“十四五”规划中制定的数字中国战略目标,论文提出了一种基于智慧原生理念的智慧图书馆建设途径。[方法/过程]通过对图书馆数字化建设历程的梳理,分析当前发展需求下图书馆智慧化建设的不足与瓶颈,并从智慧原生理念出发探讨相应的解决方案。[结果/结论] 展望了智慧原生体系带来的图书馆服务范式转变,并以新技术为支撑提出了分布式数据治理、中台化知识管理、零信任安全架构以及馆员全局智慧培养的智慧图书馆构建策略。

submitted time 2022-06-29 Hits44Downloads16 Comment 0

8. chinaXiv:202206.00187 [pdf]

SKA低频成像管线并行优化

韦建文; 张晨飞; 劳保强; 林新华; 安涛
Subjects: Computer Science >> Other Disciplines of Computer Science

平方公里阵列 (Square Kilometre Array, SKA) 射电望远镜的数据处理是通过管线方式进行的, 管 线的执行效率是 SKA 区域中心考虑的重要因素. 连续谱成像观测是 SKA 的主要观测模式之一, 也是许 多科学工作的基础. 本文以 SKA 低频先导设备 (Murchison Widefield Array, MWA) 的成像管线为例, 在 中国 SKA 区域中心原型机 (China SKA Regional Centre prototype, CSRC-P) 上进行并行处理管线优化. 以往的优化方案都集中在少数性能热点, 缺乏对整体管线的系统优化, 导致整体加速比相对较低. 针对这一 问题, 本文提出了一种全局优化方案, 针对管线使用多种编程语言、图像数据可独立处理的特点, 综合使用 C + + 多线程、Python 多进程、Shell 多任务并行等优化方法, 并验证了优化结果的准确性. 实验表明, 优 化后的代码在 CSRC-P 的 x86 节点和 ARM 节点上分别获得了 2.7 和 2.4 倍加速. ARM 计算节点展现出 对 SKA 应用良好的适应性. 本文的优化策略和方法也适用于其他 SKA 科学应用, 对 SKA 先导望远镜的 科学运行和未来的运行有帮助.

submitted time 2022-06-28 Hits36Downloads14 Comment 0

9. chinaXiv:202206.00186 [pdf]

低频射电脉冲星搜索的性能优化方法

韦建文; 张晨飞; 张仲莉; 余婷; 林新华; 安涛
Subjects: Computer Science >> Other Disciplines of Computer Science

随着平方公里阵列射电望远镜(SKA)等大科学装置的建设和运行,以及大数据和高性能计算创 新平台的提出,天文学与高性能计算之间的联系日趋紧密. 天文学计算,特别是作为 SKA 的主要科学方 向之一的脉冲星搜索,具有数据量大、计算量多的特点. 本文介绍了一种基于 OpenMP 多线程和多进程 技术来加速脉冲星搜索流程的方案,提出了一种解决负载不平衡问题的方法,并成功的将优化流程安装于 中国 SKA 区域中心原型机的 x86 和 ARM 计算节点. 通过默奇森大视场阵列望远镜(MWA)的脉冲星观 测数据搜寻测试,与原始单线程方法相比,流程分别获得 10.4–12.2 和 24.5–27.6 倍的加速比. 其中 ARM 平台比 x86 平台的计算快 1.1–1.3 倍,显示出其在 SKA 数据处理方面的巨大潜力. 在中国 SKA 区域中心 原型机上部署的脉冲星优化搜索流程,近期将重点应用于 MWA 南天快速两米巡天(SMART)项目的低 频脉冲星搜寻,以满足包括引力波探测计时阵在内的多种科学需要。

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10. chinaXiv:202206.00181 [pdf]

地平式太阳望远镜库德焦面指向跟踪误差建模研究

刘荣辉; 刘辉; 穆恒宇; 柳光乾1
Subjects: Astronomy >> Astrophysical processes

为提高地平式太阳望远镜库德焦面的指向跟踪精度,文章首先仿真了库德光路中主光轴、方位轴、高度轴、消旋轴不同心时在库德焦面上引入的跟踪误差,分析了库德焦面指向跟踪误差的复杂性,这一问题无法用夜天文望远镜卡焦指向模型解决。然后文章提出了一种基于机器学习的支持向量回归方法来构建太阳望远镜库德焦面的指向跟踪模型,并在NVST望远镜进行了实测建模和实验论证。实验结果表明:在模型改正之前,NVST在库德焦面的指向误差最大值是650.55角秒、RMS是115.88角秒,30分钟跟踪误差是6.46角秒;模型改正之后,指向误差最大值是25.02角秒、RMS值是3.98角秒,30分钟跟踪误差是1.10角秒。由此可见,基于机器学习的支持向量回归建模方法能有效提高地平式太阳望远镜库德焦面的指向跟踪精度。

submitted time 2022-06-28 Cooperative journals:《天文研究与技术》 Hits32Downloads15 Comment 0

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