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植物密植条件下分枝减少的调控机制
华南农业大学亚热带农业资源保护与利用国家重点实验室、广东省省岭南现代农业重点实验室王海洋教授团队在国际著名学术期刊国际知名期刊《Nature Communications》(自然-通讯,IF5Y= 13.811) 在线发表了题为“Arabidopsis FHY3 and FAR1 integrate light and strigolactone signaling to regulate branching”的研究论文(论文链接地址https://www.nature.com/articles/s41467-020-15893-7),揭示了植物密植条件下分枝减少的调控机制。分枝(分蘖)数目是影响植株株型、产量和生物量的关键因素。但在密植栽培条件下,植物间的相互遮荫会诱发植物产生避荫反应,引起植株分枝(分蘖)数目急剧减少。例如,在密植条件下,水稻和小麦的分蘖数会受到抑制,从而影响单株产量。因此,生产上需要培育耐密植的作物品种以增加其群体产量。该研究团队前期研究发现植物可通过光敏色素信号途径感应密植条件下光信号的变化,调控下游miR156-SPL分子模块,进而控制植物的避荫反应 (Xie et al., 2017, Nature Communications,8,348,IF5Y = 11.831)。 此外,最近研究发现独脚金内酯是一种抑制植物分枝(分蘖)的主要植物激素。在模式植物拟南芥中, SMXL6/7/8三个同源基因编码独脚金内酯信号传导途径的关键抑制因子,当独脚金内酯信号途径被激活时,SMXL6/7/8三个蛋白会被蛋白酶体降解,从而达到抑制分枝的效果。但是目前光敏色素介导的光信号途径和独脚金内酯信号途径如何在密植栽培条件下协同调控植物分枝(分蘖)的分子机制尚不清楚。在本研究中,研究人员发现miR156-SPL分子模块的两个重要成员,SPL9和SPL15蛋白,可以直接激活下游分枝关键负调控因子BRC1的转录,从而抑制植株分枝的产生;光敏色素A (phyA) 信号通路中的两个重要信号传导因子FHY3/FAR1和独脚金内酯信号途径重要因子SMXL6/7/8都可以与SPL9/15两个蛋白互作,并抑制SPL9/15对BRC1的转录调控,从而促进植株分枝的产生。此外,研究还发现FHY3和FAR1能直接促进SMXL6和SMXL7的转录。在遮荫或密植栽培条件下,FHY3和FAR1蛋白水平下降,引起SMXL6和SMXL7的转录本和蛋白水平下降,使SPL9/15蛋白被释放出来,导致其下游基因BRC1的转录水平升高,从而抑制了植株分枝的产生。该研究首次从蛋白互作层面阐明了FHY3和FAR1通过整合植物外部光信号途径和植物内部独脚金内酯信号途径协同调控植物密植栽培条件下分枝发生的分子机制。 图注说明:拟南芥FHY3和FAR1蛋白整合植物外部光信号途径和植物内部独脚金内酯信号途径协同调控植物密植栽培条件下分枝发生2020年初,他们进一步发现,FHY3/FAR1也可以与植物年龄信号途径的三个关键因子SPL3/4/5互作,并抑制它们对下游开花基因FUL/LFY/AP1/MIR172C的激活作用,从而抑制开花 (Xie et al., 2020, Molecular Plant,13: 483–498,IF5Y = 8.489)。这些研究成果极大地完善了植物避荫反应的调控机理,同时可为耐密植作物新品种的培育提供理论指导。
华南农业大学 2021-04-11
关于纳米尺度单颗粒光学检测的研究
围绕回音壁模式微腔和光子晶体微腔,总结了光学微腔传感的两种传感机制:色散性和耗散型传感,并比较了通过透射谱和反射谱两种测量方法所带来的噪声影响;接着介绍了在国际学术界微腔传感的最新进展中,如何通过压制实验噪声,制作增益腔,提高光谱分辨率,从而检测到更小的纳米尺度颗粒;以及如何通过微腔锁模和振铃现象提高测量的时间分辨率。
北京大学 2021-04-11
波与物质相互作用新形式的发现
以光与物质相互作用为例。在发光过程中,一直以来研究者都认为光源只能够与其所处环境的电磁场模式的本征态相互作用,光源的出射强度和频率等辐射特征由光源和这些本征态共同决定。这一观念随着对自发辐射的深入理解而逐渐形成。标志性的认识包括1930年V. Weisskopf and E. Wigner提出自发辐射是激发的电子与真空场相互作用引起的。1946年E. M. Purcell进一步指出自发辐射的速率是由光源和其所处环境的电磁场模式的本征态共同决定。对这一观念的深刻理解使得我们可以通过构建和调控光学模式本征态来控制光与物质相互作用,从而对激光器、单光子源、光子晶体、超构材料等光物理与器件的兴起与发展起到了举足轻重的作用。2012年的诺贝尔物理学奖正是授予了在此基础上发展起来的对单个粒子的量子调控。
北京大学 2021-04-11
常温下对谷极化发光的高效调控
过渡金属硫化物(TMDCs)具有独特的谷自旋自由度可用于信息和传感等领域,是研发谷电子学微纳光电器件的重要材料。近年来,利用金属微纳结构(纳米线、纳米光栅、超表面等)调控TMDCs材料的谷偏振发射特性,实现了左旋/右旋光的空间方向选择性传播。然而,这些表面波导型微纳结构往往尺寸较大(>1μm2),难以满足微型化和高度集成的器件设计需求。基于自上而下制备的纳米结构对比湿法生长的,通常其表面粗糙度大且品质因子低,因而要求在低温度环境下才能展现调制效果。获得常温下高效调控TMDCs谷偏振发射特性的微纳结构器件成为当前备受关注的研究热点之一。近期工作中,北京大学极端光学团队利用扫描探针操控组装纳米颗粒,形成复合杂化纳米结构体,先后实现了调控纳米颗粒散射光和荧光,达到单向性发射 [Laser & Photon. Rev. 9, 530(2015);10, 647 (2016)]。在最新的工作中,课题组将探针微纳操控方法引入到手性特征微纳结构体系研究中,实现超小型手性光学天线高效调制谷极化发光特性。 实验上,研究团队利用扫描探针显微镜的针尖操控金纳米棒,组装制备出一种具有手征特性的立体空间V型天线(~0.02μm2)【图1(A)】。其中,将单层二硫化钼夹在天线中间,在纳米棒交叠区形成局域表面等离激元热点区,可显著增强光与物质相互作用,荧光强度增强约3个量级。单层二硫化钼在天线近场耦合和远场干涉等作用下,其远场辐射方向从各向同性被调制成单向性发射【图1(B)】;同时,由于天线的手性耦合特性使得TMDCs的荧光谷偏振度从18%提高到47%【图1(C)】。模拟计算表明,天线对于谷荧光的偏振度调控,由Purcell效应、局域模式耦合以及远场干涉效应共同决定。研究人员还利用探针操控的灵活性,通过原位改变两个金纳米棒的夹角和相对位置,获得具有左旋、右旋手征特性强弱不同的系列V型天线。实验测量结果均与模拟计算的预期相一致,有力地支持了该手性天线调控性能的有效性和高效性,这为开发谷光电子微纳器件奠定了基础。此外,研究人员还发现手性光学天线的量子效率依赖于量子发射体的手性,该发现为手性结构调控辐射场的相关研究新方向提供了可能性。
北京大学 2021-04-11
一种洗衣液的收集与装箱装置
(专利号:ZL 201310493913.7) 简介:本发明公开一种洗衣液的收集与装箱装置,属于工业机器人应用技术领域。该收集与装箱装置包括收集手臂输送装置、链板输送装置、推送装置、主从支链分离式二平动并联机器人、纸箱输送装置;其中收集手臂输送装置设置在链板输送装置的前方,推送装置设置在链板输送装置的正上方,推送装置设置在纸箱输送装置的前方,主从支链分离式二平动并联机器人与抓手连接设置在推送装置与纸箱输送装置之间的正上方。本发明装置具有生
安徽工业大学 2021-01-12
聚醚多元醇新型双金属催化体系的制备
我国聚醚每年产能74万吨,年需求量70万吨左右。它主要用于制备PU(聚氨酯)泡沫、PU粘合剂、PU弹性体、PU密封料、PU合成革、PU纤维,纺织整理剂、液压油以及表面活性剂等领域。国内外制备聚醚多元醇多采用KOH为催化剂,以多元醇为起始剂,在KOH存在的情况下引发环氧丙烷的开环聚合而成。该工艺工序繁琐,生产效率不高,影响产率的提高且能耗大,成本高,产
南京工业大学 2021-01-12
APP芳香族齐聚酯多元醇的研制
硬质聚氨酯泡沫塑料是聚氨酯的重要类别,具有比强度高,抗震,隔音,介电性能等优越特性,并与金属,塑料,橡胶,木材,水泥有着良好的粘接性,同时吸湿小,抗腐蚀,易于成型加工等优点,是一种优良的绝缘,绝热,保温材料。硬泡的主要原料是聚醚或聚酯多元醇和异氰酸酯。
南京工业大学 2021-01-12
一种用于燃气预处理的调压装置
(专利号:ZL 201210333943.7) 简介:本发明提供一种用于燃气预处理的调压装置,属于调压设备技术领域。本发明所提供的调压装置包括外罐体、悬浮罐、套管支架、套管内管、套管外管、进水管、进气管、出气管、出气口塞子、进气口塞子、固定件、塞子支架、出水口、泄水口和底座;外罐体中注有活水,悬浮罐倒扣于水面之上,和水面围成一个气室。进气管由外罐体罐底部接入,伸入悬浮罐输入气体,管口向下;出气管由外罐体底部接入,伸入气室处接收气体,管口向
安徽工业大学 2021-01-12
聚羧酸盐超分散剂的制备技术
传统的分散剂在结构上为普通的表面活性剂结构,在分散介质中对固体颗粒有一定的分散稳定作用。但由于它们在固体粒子表而的吸附不十分牢固,容易从粒子表面上解吸而使被分散的粒子又重新聚集或沉淀。为克服传统分散剂的局限性,近年来分散性能优异的超分散剂己开发成功并得到了很好应用。这种分散剂主要用于农药、油墨与涂料等固体颗粒的分散,分子量一般在1000-10000之间。与传统分散剂相比,超分散剂主要有以下特点:(1)可以和颗粒表面形成多点锚固,提高吸附牢度,不易解吸;(2)
南京工业大学 2021-01-12
聚碳酸酯二元醇的合成
一. 项目简介本项目利用二元醇(1,4-丁二醇,1,6-己二醇)在催化剂及特定条件下,与尿素反应生产特定结构的聚碳酸酯二元醇。脂肪族聚碳酸酯型聚氨酯具有更优良的力学性能、耐水解性、耐热性、耐氧化性、耐摩擦性及耐化学品性,尤其在耐水解及耐老化性方面具有更优越的表现,是目前二元醇品种中综合性能最优秀的品种之一,适合于高耐久性要求的聚氨酯各个领域,具有广阔的市场前景。本项目主要制备平均分子量为1000及2000的聚碳酸酯二元醇, 但也可以在适当调整工艺条件,利用统一设备合成不同分子量分布及不同结构的聚碳酸酯二元醇。二. 市场前景聚氨酯用聚合物二元醇的世界市场总需要量在千万吨,我国市场需求也有百万吨。随着聚碳酸酯二元醇合成工艺的优化,市场需要量将不断上升,将在聚合物二元醇市场上占有重要的份额。目前市场脂肪族聚碳酸酯二元醇的价格在4-5万/吨。在当前对材料的性能要求越来越高的大环境下,研究开发该类材料的合成及应用具有广阔的市场前景及社会效益。三. 规模与投资建设年产2000吨的生产装置,设备、材料、公用工程等大约投资200万元。四. 生产设备带有电加热、搅拌及相关装置反应釜、计量设备、离心过滤设备、真空设备。五. 效益分析脂肪族聚碳酸酯二元醇是聚氨酯工业中的重要原料,用该二元醇生成的聚氨酯性能比聚酯二元醇、聚醚二元醇生成的产品在耐水解性、耐磨性、耐老化性能等方面具有很大的优越性。聚氨酯是一类用途广泛的高分子材料,用量很大,对二元醇的需求量也很大,目前该产品市场价格在4-5万,利润空间很大。按年产2000吨计算,年利税在1000万以上。六. 合作方式技术转让及合作生成, 合作开发或技术转让、联营均可。项目负责人:王家喜联系电话: 022-60200441,13389075337
河北工业大学 2021-04-13
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