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期刊信息
期刊名称:鲁东大学学报(自然科学版)基于外套膜三褶皱转录组解析长牡蛎贝壳色素沉着机制
袁孟强;刘坤;杨李俊淞;李千千;刘天硕;张美溦;王晓通;外套膜是长牡蛎贝壳形成的重要器官,外套膜三个褶皱中也存在色素沉着,并与牡蛎壳色相关。本研究通过对黑壳、白壳长牡蛎外套膜三褶皱的组织学观察和转录组分析,在黑色外套膜外褶皱中筛查到多个可能与长牡蛎贝壳形成和贝壳色素沉着相关的基因:几丁质相关基因、酪氨酸酶Tyr基因、酸性基质蛋白Pif基因。这些基因主要在外褶皱高表达,可能通过调控几丁质和色素的合成、结合、代谢降解等过程,参与调控贝壳形成和贝壳色素沉着。此外,在黑色内、中褶皱显著富集到purple和lightcyan两个模块,两个模块的关键基因Bdh2和TRIM45可能在能量代谢及免疫调控中发挥作用。本研究通过对长牡蛎外套膜三层褶皱转录组数据的系统分析,进一步解析长牡蛎壳色形成机制,为长牡蛎的壳色育种奠定分子基础。
蟹类掘洞对滨海盐沼湿地土壤微生物群落结构及功能的影响
王永琪;闫军芬;王志康;杨继松;张佳琦;王雪宏;为探究蟹类对滨海盐沼湿地土壤的生物扰动效应,本研究利用16S rRNA高通量测序技术,分析黄河三角洲盐沼湿地蟹洞土壤的细菌群落结构和功能及其关联的土壤因子。结果发现:(1)蟹洞土壤的含水率、电导率、总有机碳和碳氮比等理化性质均有显著变化,且变形菌门、拟杆菌门和放线菌门等优势菌群也存在显著差异;(2)蟹洞土壤的细菌群落多样性与丰富度均显著低于对照土壤,其细菌群落结构与对照土壤存在显著差异;(3)蟹洞土壤细菌群落表现出更高的网络连通性和模块化,加强了细菌个体间的网络联系;(4)新陈代谢是土壤细菌群落的主要代谢功能,蟹洞土壤细菌群落的三级代谢功能与对照土壤存在显著差异;(5)细菌群落α多样性与土壤电导率、总有机碳和含水率等环境因子显著相关,土壤电导率和总有机碳显著影响了土壤优势菌群和群落功能。本研究为深入揭示底栖蟹类对滨海盐沼湿地土壤的生物掘洞效应提供了一定的理论参考。
风浪作用下海上光伏螺旋桩支撑结构动力响应
刘江雪;王群悦;袁旭晖;韩彦青;海上光伏系统的安全运行受到多种因素影响,其中桩基础是确保系统稳定性的关键组成部分。为研究海上光伏螺旋桩结构的动力响应特性,建立风浪荷载作用下的土体-螺旋桩基础-上部光伏支架结构的整体数值分析模型,研究了不同海况下海上光伏螺旋桩支撑结构的动力响应,并进一步分析了土体参数对螺旋桩支撑结构动力特性的影响。研究结果表明:随着海况风浪流环境荷载的增加,螺旋桩支撑结构在桩顶及泥面处的位移均显著增大,且发生与所处海况波浪频率一致的循环往复位移;考虑桩土相互作用后,3种典型土质环境下螺旋桩支撑结构的自振频率均相对降低,其中第一阶自振频率分别降低13.2%、17.1%、26.6%;相对于粉土和砂土,在黏土条件下螺旋桩支撑结构位移相对较大,桩顶最大位移增大了约1.1、1.3倍,泥面处最大位移增大了约1.4、2.0倍,土质参数对泥面处剪力及弯矩影响较小。
生物炭对滨海盐碱农田土壤肥力和玉米生长的影响
闫军芬;杨凯心;王志康;王永琪;杨继松;管博;为探究生物炭在改善滨海盐碱土壤肥力和提高作物生长的潜力,本文以黄河三角洲盐碱农田土壤为对象,通过土壤理化性质测定、16S rRNA高通量测序和光合能力测定等实验,研究了添加生物炭对土壤盐碱环境、土壤肥力以及玉米耐盐生长等多方面的影响。研究结果如下:1)较CK组(不添加生物炭的对照组),BC组(添加生物炭的实验组)的亚耕层土壤电导率下降明显,且耕作层和亚耕层的土壤含水量、总养分(总有机碳、总氮和总磷)和有效养分(有效氮和有效磷)质量分数均有不同程度的显著增加;2) BC组的耕作层土壤蔗糖酶和土壤碱性磷酸酶活性,以及亚耕层土壤脲酶活性,均显著高于CK组;3) BC组耕作层土壤细菌群落的丰富度显著降低,多数优势细菌的相对丰度显著下降,但Bacilli和γ-Proteobacteria的丰度明显上升;4)在各生长时期,BC组玉米的生长状况和光合能力显著优于CK组,其植株高度、生物量、叶绿素a质量分数、净光合速率和气孔导度等指标均明显增加。综上所述,本研究表明添加生物炭是改善滨海盐碱土壤肥力和促进玉米生长的有效策略,这为黄河三角洲盐碱农田高质量利用提供了一定的理论参考。
砂土地基中加翼桩基础水平承载特性模型试验研究
汤嘉铭;高方轩;范庆来;李浩杰;孔艳;樊鸽;作为一种新型海上风机基础形式,砂土地基中加翼桩基础的承载机理尚不明确。本文开展物理模型试验,系统研究了加翼桩基础在不同荷载条件下的水平承载特性。通过单向静载试验,研究了翼片长度、翼片宽度、水平加载角度以及加载高度等对基础水平承载力的影响。通过位移控制双向循环加载试验,分析了加翼桩的荷载-位移滞回圈及其变形机理,进而开展了加翼桩循环后水平承载力的研究,并与对应的单向静载试验结果进行了对比。试验结果表明:加翼桩基础在单向静力加载下的水平承载力高于单桩基础;加翼桩基础水平承载力随着翼片尺寸的增大而增加,随着加载高度的增大而降低;水平加载角度45°工况下的承载力比0°工况略低;在双向循环加载试验中,加翼桩的荷载-位移滞回圈变化取决于桩周土挤密和桩体埋深损失效应的共同作用;循环后水平承载力都不低于相应的单向静载试验结果,并且加翼桩循环后水平承载力提高现象不如单桩显著;高频振动作用后承载力随着激振力水平的增加而提高。
小麦NCED基因家族鉴定及其在干旱胁迫下的表达模式分析
刘浩;马于翌;孙欣;赵欣奔;崔法;脱落酸(Abscisic acid, ABA)在植物响应干旱胁迫中发挥着重要作用,其中,9-顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶(9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase, NCED)是ABA生物合成的关键限速酶。本研究在小麦全基因组范围内鉴定出13个NCED基因家族成员,并对其系统进化关系、基因结构、保守结构域及在不同组织和干旱胁迫下的表达模式进行了分析。结果表明,TaNCED基因的进化关系越近,它们的内含子-外显子结构特征和保守结构域越相似。转录组数据表明,不同TaNCED基因对干旱胁迫的响应模式各异。其中,TaNCED2-A、TaNCED3-B/D和TaNCED4-A/B/D在干旱胁迫后表达显著上调,且TaNCED4-A/B/D在干旱胁迫的表达量最高;TaNCED1-A/D在所有检测时间点均未表达;TaNCED5-A随着干旱胁迫时间的延长,其表达量逐渐降低。本研究为深入解析小麦NCED基因家族在干旱胁迫响应中的作用机制提供了理论基础,也为小麦抗旱分子育种提供了潜在的基因靶点。
基于RNA-Seq技术的盐胁迫田菁转录组分析
王家祎;董萌;孔存翠;张洪霞;为研究田菁在盐胁迫下基因表达谱的变化,揭示其耐盐分子机理,采用RNA-Seq技术对NaCl胁迫处理不同时长的田菁根进行转录组测序,并进行de novo组装和功能注释,对差异表达基因进行生物信息学分析。结果表明:田菁在150 mmol·L-1 NaCl胁迫3和27 h时,分别产生571和1765个差异表达基因,这些差异表达基因功能主要涉及次生代谢、碳代谢、糖酵解及苯丙烷合成等过程;此外,分属于17和26个转录因子家族的32和66个转录因子表达水平在盐胁迫的不同阶段发生变化。综上,田菁对盐胁迫的响应是一个多基因参与、多个生物代谢过程协同调控的过程。本研究为揭示田菁耐盐分子机制及耐盐相关基因挖掘奠定了基础。
燕麦草和苜蓿间作对盐碱地牧草品质及土壤质量的影响
魏春婧;索立柱;范树高;李嘉琪;刘玥仪;胡翔俞;赵英;为探求不同间作模式对盐碱土壤的影响,提高盐碱地牧草的产量和品质,本研究以黄河三角洲地区中重度盐碱地代表性禾本科和豆科牧草为研究对象,对比分析了燕麦草(Arrhenatherum elatius(L.) Presl)和苜蓿(Medicago sativa L.)单作、三行间作和五行间作种植对牧草品质和土壤质量的影响,三行间作是指燕麦草和苜蓿各自每三行为一组交替排列种植,五行间作同理。结果表明:禾豆间作模式能够显著提升牧草的产量和品质,牧草五行间作年产量为4 447.133 kg·hm-2,略高于三行间作,比燕麦草和苜蓿单作产量高7.91%和9.57%,牧草五行和三行间作模式下燕麦草蛋白质含量比单作分别高3.74%和5.22%;在土壤质量方面,间作模式下牧草样地的pH值明显下降,10~30 cm处最为明显,并促进土壤中有机质以及硝、铵态氮质量分数的增加,苜蓿单作对有机质以及硝、铵态氮质量分数的增加最显著。综上,在盐碱地实行燕麦草和苜蓿间作种植有利于提高牧草的产量和品质,对土地质量也有一定的促进作用。
拟南芥类受体蛋白激酶AtORPK1的原核表达与多克隆抗体制备
盛卓然;周厚君;张洪霞;富含亮氨酸重复序列的受体样激酶(leucine-rich repeat receptor-like kinase, LRR-RLK)是一类富含亮氨酸的单跨膜类受体蛋白激酶,也是植物类受体蛋白激酶家族中最大的亚家族。本研究通过分段克隆LRR-RLK家族的氧化应激相关蛋白基因(oxidative-stress related protein kinase 1,AtORPK1)编码序列构建原核表达载体,转化至大肠杆菌BL21,经IPTG诱导获得重组蛋白,并纯化出可溶性的AtORPK1蛋白C端。经免疫兔子获得了多克隆抗体,通过免疫荧光和western blot实验验证多克隆抗体与目的蛋白识别的特异性。本研究成功利用大肠杆菌表达了AtORPK1蛋白C端,并获得特异性良好的多克隆抗体,为快速制备植物富含亮氨酸单跨膜类受体蛋白的抗体提供了有效方法;获得的多克隆抗体可用于检测并鉴定目的蛋白在植物中的表达水平,还可用于免疫荧光分析,快速定位目的蛋白在植物细胞和组织中的分布,为研究植物类受体蛋白激酶信号通路的分子机理奠定基础,也为黄河流域盐碱地抗逆植物的分子育种提供参考依据。
黄河上游流域微塑料污染现状及其治理研究进展
阳思怡;任山;王亮;郑春莉;李鑫哲;柴守宁;黄河流域生态保护与高质量发展是国家重大战略,对我国经济社会发展和生态安全具有极其重要的意义。随着塑料制品使用量的增加,由其产生的新污染物微塑料(MPs)逐渐成为该区域土壤及水质安全和生态平衡的重要影响因素。黄河上游流域,尤其是西北旱区的微塑料污染问题日益严重,亟需采取有效措施加以解决。本文从微塑料的来源、形状、大小、聚合物类型和丰度分布等特征方面系统归纳了黄河上游区域土壤和水体微塑料污染现状,总结和分析了微塑料的主要治理技术,为黄河上游流域微塑料控制提供参考。
水利工程学科的起源、发展及展望
<正>一、水利工程学科的起源与发展鲁东大学水利工程学科历史悠久、底蕴深厚。上世纪四十年代,被毛主席称为“长江王”的著名水利专家林一山曾在本校前身胶东公学任教。1999年,学校组建了海岸研究所,聚焦河口海岸地貌与环境、海岸工程动力地貌等研究方向,为学科发展奠定了坚实基础。目前,学科已形成完整的本硕人才培养体系,开设港口航道与海岸工程、水文与水资源工程两个本科专业,并拥有水利工程一级学科及土木水利专业学位硕士授权点。近年来,水利工程学科建设取得一系列突破性进展。2020年,水利工程入选山东省“高水平学科”建设项目,成为全省同类学科中唯一的“优势特色学科”;2023年,获批鲁东大学首个国家自然科学基金重点项目,并受国家自然基金委委托主持“海岸工程领域发展战略研究”专项;2024年,水利工程学科入选软科中国最好学科榜单;2025年,获批滨海生态水文国家级学科创新引智基地(“111”计划)和山东省河口海岸与核环境重点实验室,并获批鲁东大学首个国家自然科学基金国际合作创新团队项目。