低能Ti+注入棉花种子的深度-浓度分布的模拟计算

国内许多单位开展了低能离子注入植物种子的实验研究, 但在生物诱变机理方面却尚未有定论, 其中低能离子注入植物种子的深度-浓度分布成为研究的一个焦点问题。许多人直接用LSS理论得到的TRIM程序, 从理论上计算了低能重离子注入植物种子的深度-浓度的分布, 却发现计算结果与实验测量结果相差甚远, 于是得出LSS理论及TRIM程序不能直接用于计算离子注入非均匀、非致密、有孔道的植物种子这种特殊的靶材料的结论。针对这一研究课题, 在目前尚未有更加成熟完善的理论模型和计算方法的前提下, 为了便于计算, 本文根据植物种子的结构特点, 对靶材料棉花种子进行了处理,并对LSS理论进行了修正, 用蒙特卡罗方法计算了初始能量为20keV的Ti+注入棉花种子的深度-浓度分布, 得到了与实验结果符合较好的分布曲线, 初步的确定了低能离子注入植物种子深度-浓度分布的一种理论计算方法。     

深度学习图像识别辅助原子力显微镜单细胞力学特性精准高效探测

目的 原子力显微镜（AFM）的出现为生命科学研究提供了强大工具,特别是AFM压痕实验技术已成为细胞力学特性探测的重要方法,从单细胞尺度为生理病理活动过程带来了大量新的认识,是对传统生化集群平均研究方法的有力补充。然而现有AFM压痕实验技术存在着依赖人工、效率低下等不足,严重制约了其在生命科学领域的实际应用。本文通过将光学显微成像自动目标识别技术与AFM压痕技术结合,建立了单个游离态细胞及聚团生长细胞的力学特性精准高效测量方法。方法 利用YOLO深度学习算法识别出光学图像中细胞的中心部位,并通过嵌入视觉转换器（ViT）模块的双UNet神经网络模型对细胞边缘部位进行精确分割,同时采用模板匹配算法对光学图像中AFM微球探针进行定位,在此基础上自动确定AFM探针上的微球针尖与细胞不同部位之间的空间位置关系,进而对细胞中心部位和边缘部位的力学特性进行快速测量。选取HEK 293（人胚胎肾细胞）和HGC-27（人未分化胃癌细胞）两种细胞进行验证实验,并利用Hertz模型对获取的力曲线进行分析以得到细胞杨氏模量。结果 在深度学习光学图像自动识别导引下可将AFM探针准确移动至细胞不同部位（中心和边缘）进行力学特性测量,同时实验结果表明,本文提出的方法不仅可对单个游离态细胞进行可靠测量,也适用于聚团生长的细胞。结论 深度学习图像识别在辅助AFM单细胞力学特性精准高效探测方面具有巨大潜力,将深度学习图像识别与AFM结合有助于发展面向生物医学应用的高通量单细胞力学特性测量方法。     

白沙蒿种子萌发特性的研究Ⅱ.环境因素的影响

白沙蒿（Artemisia sphaerocephala Krasch.）是中国西北部沙漠的流动及固定沙丘上广泛分布的优势种藻木。白沙蒿种子为需光种子,种子在光下萌发而在黑暗中受到抑制,种子萌发的适宜温度为25℃,在10℃和30℃萌发速率和萌发率都很低,萌发在℃受到抑制。种子在沙中被旱越深,其萌发速率和萌发率就越低。在沙平面下2cm或更深层沙土下出苗率为零。但是,当将种子上层沙土移走,只保留0.5cm沙土覆盖种子,这些种子的萌发率达到原先就位于沙土下0.5cm的种子的萌发率,但是后者的萌发速率较高,土壤水分含量越高,从1.7％至14.7％,其萌发就越快。土壤水分含量从19.4％起,种子的萌发受到了延迟,苗的发育受到了抑制。     

长白山森林景观破碎的遥感探测

天然林数量的减少以及质量的降低对中国的生态环境和经济发展产生不利影响。虽然林地的破碎对各种自然灾害起到关键性作用,林地是如何被破碎的尚不十分清楚。应用卫星遥感技术,以及地理信息系统和空间分析手段研究中国东北－原始的针阔混交林的破碎过程。结果表明,本来完整的原始森林,已经被一种“复叶”状小面积皆伐作业分割为零碎的斑真。采伐地的面积平均为15hm^2, 但随着采伐的继续、采伐地段连为一体,增大了采伐迹地的面积,从而保留的林地面积越来越小。采伐地点的选择没有考虑物种和环境的保护,林地破碎的特征是保留林地面积的缩小,中、小林地数量的增加,林地斑块形状的改变,以及林缘长度的增加。最后就保护东北森林植被完整性的角度提出林业政策与森林经营的改进意见。     

乳酸菌启动子——信号肽探测载体pZLB的构建及应用

一般来说,细菌中的蛋白质分泌大致可分为两个途径。一个是管孔途径）（pore pathway）,另一个是普通途径（general pathway）。普通途径依赖于信号肽和SecA将蛋白质输送到周质空间,短暂停留后,经过特异性反应将蛋白质分泌到胞外[1]。     

东北几个树种苗木的休眠深度

温带树木通常在秋季停止生长,形成顶芽、落叶,进入冬季休眠状态,翌春再恢复生长,这样周而复始。一般认为这是它们对温带气候季节性节律的一种适应。休眠状态一方面有利于树木度过寒冷而干燥的冬天,同时也为第二年的生长做好准备。但温带树木的休眠实际上存在着几个阶段或几种状态。例如顶芽多在7—8月形成。形成之初如摘去叶片或给以长日照,则顶芽将在当年重新萌动。侧芽形成得更早。在侧芽形成之初如摘去枝顶将刺激侧芽在当年萌动。这时的休眠可称之为相关抑制。芽形成后再过一个时期,这种处理就越来     

ARFI应用中射频及嵌入深度对肝脏弹性成像诊断准确性的影响

目的:分析应用声辐射力脉冲成像(Acoustic Radiation Force Impulse Imaging,ARFI)技术进行肝病诊断过程中不同探针及不同嵌入深度对其诊断准确性的影响。方法:于2012~2014年,选取经ARFI诊断过的98例丙型肝炎(Hepatitis C Virus,HCV)患者,对两种探针(凸阵探头C4-1 MHz和线阵探头L9-4 MHz)诊断下的相关数据进行前瞻性研究分析,并与瞬时弹性成像(Fibroscan)进行对比。对不同嵌入深度的ARFI弹性成像的变异性进行了系统评估。结果:根据Fibroscan成像结果,33例患者(34%)患有肝硬化,其余患者中27例(27%)患有严重的肝纤维化,38例(39%)未患。C4-1的传播速率平均为1.68±0.59 m/s,L9-4为1.93±0.76 m/s。两种探针检测结果彼此相关显著(P0.001,r=0.71),且二者均与Fibroscan结果显著相关(P0.001,r分别为0.79和0.81)。对于肝硬化或严重肝纤维化患者而言,L9-4探针诊断结果高于C4-1探针,差异具有统计学意义(P0.001)。在诊断肝硬化疾病中,C4-1和L9-4探针的AUROC值分别为0.97和0.91,截断水平分别为1.68和2.01 m/s。C4-1和L9-4嵌入深度分别为3~6 cm和2~3.5 cm。结论:线阵探头和凸阵探头在应用ARFI成像评估肝脏硬度中具有较高的准确性,相较而言,线阵探头诊断结果更高。且ARFI的测量操作不宜靠近肝被膜。     

基于稳定同位素技术的黑河下游不同林龄胡杨的吸水深度研究

水是影响陆地生态系统植被分布最重要的因素之一,特别是在干旱地区,水资源将是限制植物生长的关键因素。不同植物具有不同的吸水深度,植物的吸水深度可影响它的分布区域,因此,精确测量植物的吸水深度对预测全球气候变化下植被的时空分布具有重要意义。稳定同位素技术逐渐被公认为是一种精确测量植物吸水深度的有效方法。利用稳定同位素技术分析了不同林龄胡杨的吸水深度和不同林龄胡杨的水分利用效率,对确定胡杨生存的合理地下水位、制定胡杨保育恢复策略具有重要意义。通过对黑河下游不同林龄胡杨木质部水及其不同潜在水源δD、δ~(18)O的测定分析,并运用深度模型计算了不同林龄胡杨的吸水深度,探讨了不同林龄胡杨的水分利用效率。结果发现:1)不同林龄胡杨木质部δ~(18)O差异显著,胡杨幼苗、成熟木、过熟木的δ~(18)O分别为-5.37‰、-6.03‰、-6.92‰;2)不同林龄胡杨的平均吸水深度不同,且具有随林龄变老而选择利用更深的土壤水分的特点:胡杨幼苗的平均吸水深度为37 cm,胡杨成熟木的平均吸水深度为145 cm,胡杨过熟木的平均吸水深度为149.5 cm。3)不同林龄胡杨水分利用效率不同,随林龄的变老水分利用效率具有降低的趋势。     

中国土壤容重特征及其对区域碳贮量估算的意义

容重是土壤最重要的物理性质之一,不仅能反映土壤质量和土壤生产力水平,还是区域尺度土壤碳贮量估算的重要参数。由于野外测定土壤容重费时费力、并且操作过程也容易造成较大的误差,因此,土壤容重在国内外大多数清查数据库中均缺失严重。通过收集和整理中国第二次土壤普查数据、中国生态系统研究网络数据和1980—2014年论文内的中国土壤容重数据(共11845条记录),系统地探讨了中国陆地生态系统土壤容重的整体分布特征、垂直分布特征以及不同土壤类型间的差异。分析结果表明:中国陆地生态系统的土壤容重数据整体呈正态分布,平均值为(1.32±0.21)g/cm~3,中值为1.35g/cm~3;土壤容重随土层深度增加而增加,两者间表现为显著的幂函数关系。土壤容重与有机质含量呈显著的正相关关系,与沙粒含量的负相关关系较弱。此外,不同土壤类型间的土壤容重差异较大,高山土平均容重最低(0.93 g/cm~3),而盐碱土平均容重最高(1.41 g/cm~3)。结果全面阐释了中国陆地生态系统土壤容重的基本特征及其变异规律,其结论还将为准确评估区域乃至全国土壤碳贮量提供重要参数。