DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 基本方程 2.1. 梁的模型 假设梁的长度为l，横截面的高度为h，宽度为b，如图1所示基于几何中面建立笛卡尔坐标系，其上端作用有铅垂均布载荷q。x轴为梁的轴线，y轴为横截面的水平对称轴，z轴为横截面的铅垂对称轴。 2.2. 几何方程 大挠度弯曲变形时，梁几何中面的轴应变 ε 0 为： ε 0 = d u d x + a ⋅ 1 2 ( d w d x ) 2 (1) 其中u为中面轴向位移，w为中面铅垂位移。式(1)中后一项为非线性项，引入参数a，当式(1)中a = 0时为小挠度几何方程，a = 1时为大挠度几何方程。 而任一点上应变 ε 为： ε = d u d x − z ⋅ d 2 w d x 2 + a ⋅ 1 2 ( d w d x ) 2 (2) 图1. 梁的尺寸和坐标系示意图 2.3. 物理方程 假设弹性模量与应变是线性关系，即： E = E ( ε ) = E 0 + E 1 ε = E 0 ( 1 + E r ε ) (3) 其中：E 0 是材料的初始弹性模量；E 1 是弹性模量变化参数； E r = E 1 E 0 是一个无量纲参数，其反映了本构 关系的非线性程度。 由Hooke定律可知，当承受外力弯曲变形时，梁横截面上的应力与应变的关系为： σ = E ε = E ( ε ) ⋅ ε = E 0 ( 1 + E r ε ) ε = E 0 ( ε + E r ε 2 ) (4) 若令 σ = 0 ，并结合式(2)可得梁中性轴的位置表达式： z 0 = [ d u d x + a ⋅ 1 2 ( d w d x ) 2 ] / d 2 w d x 2 (5) 梁的轴力F N 及弯矩M的表达式为： F N = ∫ − h / 2 h / 2 σ ⋅ b d z = 1 4 E 0 b { 1 3 E r ( d 2 w d x 2 ) 2 h 3 + [ E r ( d w d x ) 2 a + 2 E r d u d x + 2 ] [ ( d w d x ) 2 a + 2 d u d x ] h } M = ∫ − h / 2 h / 2 − σ z ⋅ b d z = 1 12 E 0 b d 2 w d x 2 [ E r ( d w d x ) 2 a + 2 E r d u d x + 1 ] h 3 (6) 2.4. 平衡方程 在梁上取微段，研究其平衡并忽略高阶小量，得内力平衡方程： d F N d x = 0 (7) d 2 M d x 2 − F N d 2 w d x 2 − q = 0 (8) 两端固定铰支边界条件为： u = 0 ， w = 0 ， M = 0 (9)
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user: 3. 对基本方程和边界条件进行无量纲处理 为使所求结果具有普遍性且计算方便，特引入如下无量纲参数并对基本方程和边界条件进行无量纲化： W = w h ， X = x l ， U = u l h 2 ， δ = h l ， Q = 12 q E 0 b δ 4 (10) 无量纲处理后的内力表达式为： F N ¯ = 12 F N E 0 b l δ 3 = E r δ 2 ( d 2 W d X 2 ) 2 + 3 [ E r δ 2 a ( d W d X ) 2 + 2 E r δ 2 d U d X + 2 ] [ ( d W d X ) 2 a + 2 d U d X ] M ¯ = 12 M E 0 b l 2 δ 4 = d 2 W d X 2 [ E r δ 2 ( d W d X ) 2 a + 2 E r δ 2 d U d X + 1 ] (11) 无量纲处理后的平衡方程： d F N ¯ d X = 0 ， d 2 M ¯ d X 2 − Q − F N ¯ d 2 W d X 2 = 0 (12) 无量纲处理后的边界条件为： 固定铰支端：在 X = 0 ， 1 时 U = 0 ， W = 0 ， d 2 W d X 2 = 0 。
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user: 4. 数值求解与结果分析 图2给出了a = 0 (即小挠度)且长细比 δ = 0.08 ，E r 取不同值时，随着载荷Q逐渐增大两端固定铰支梁中点挠度W(0.5)的平衡路径。因为两端固定铰支时梁内轴力不为零，所以当 E r = 0 时中点的挠度W(0.5)与载荷Q成正比关系， E r ≠ 0 时中点挠度与载荷Q的关系不再是线性关系。当 E r > 0 时，其中点挠度曲线在 E r = 0 时中点挠度曲线的下方且在同一载荷下E r 越大中点挠度越小，这说明梁的抗弯能力随着E r 的增大而增加。 E r < 0 时，其挠曲线在 E r = 0 时挠曲线的上方，在同一载荷作用下随着E r 的减小中点挠度增大，这说明梁的抗弯能力随着 | E r | 的增大而减小，且当载荷增加到一定程度的时候挠曲线的切线垂直于Q轴，该现象说明此时所取的梁微段不是静力平衡状态，原因是弯曲变形时梁几何中面的拉伸使其横截面上的线应变增加，因而弹性模量减小，弯曲变形越大弹性模量变得越小，当外载荷Q超过极限值时，内力将不足使梁微段达到静力平衡，呈现出软弹簧效应。 图3给出了 Q = 50 ， δ = 0.08 ，两端固定铰支且考虑小挠度(即 a = 0 )时，E r 对梁的弯曲挠度和中性轴位置的影响。可以看出，同一载荷下随着E r 的增大梁各点的挠度相对减小。梁的两端为固定铰支时，其两端截面上不存在弯矩，所以两个端点处不存在弯曲中性层。而 E r ≠ 0 时其他点处中性层位置出现正负交替变换的情况，原因是该边界条件对梁的几何中面轴向变形具有约束，此时梁的横截面上将出现轴向力并会对中性轴位置产生影响，所以梁的中性轴位置Z 0 受轴向力和弯矩影响出现正负交替变换的情况，当 E r = 0 时梁内轴向力为零，所以梁的中性轴位置 Z 0 = 0 。 图2. 小挠度时梁中点挠度W(0.5)与载荷Q关系 图3. Q = 50时小挠度梁的弯曲挠度与中性轴位置 图4. 大挠度梁的中点挠度W(0.5)与载荷Q的关系和Q = 90时中性轴位置 图4(a)给出了考虑大挠度(即 a = 1 )且长细比 δ = 0.08 ，E r 取不同值时，大挠度梁的中点挠度W(0.5)与载荷Q的关系。 E r = 0 时中点挠度与载荷的关系不再是线性变化，这是因为考虑了几何方程中的非线性项。 E r ≠ 0 时平衡路径依旧分布在 E r = 0 时的两侧且 E r < 0 时没有出现软弹簧效应。与图2相比较发现相同E r 且中点挠度较小时，小挠度平衡路径与大挠度平衡路径之间有显著差别。 图4(b)给出了 Q = 90 ， δ = 0.08 时大挠度(即 a = 1 )梁在两端固定铰支情况下中性轴的位置，由于考虑了几何方程中的非线性项，当 E r = 0 时梁内的轴向力不为零，所以中性轴位置Z 0 不等于零，且由于轴向拉力的影响，使得中性轴位置均在梁几何中面的下方。
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user: 5. 结论 本文在本构关系非线性的基础上，研究了铅垂均布载荷作用下两端固定铰支梁的弯曲问题，假定弹性模量与应变的关系是线性的，然后推导出基本方程并进行无量纲处理，再利用数值法求解梁在该边界条件下的小挠度和大挠度弯曲问题的数值结果并进行分析，结果表明： 1) E r 影响梁的弯曲刚度，且同一载荷下E r 增大时梁的弯曲刚度增大。小挠度情况下E r 取正值和负值时梁的中性层位置相反，大挠度情况下中性层位置在同一侧。 2) 两端固定铰支使梁的几何中面轴向变形受到约束，因而 E r ≠ 0 时梁的横截面产生了轴向力，所以中性层位置改变了且随着E r 的变化而改变。 3) 若研究梁的弯曲问题时考虑了本构关系的非线性，采用大挠度问题的方程求解较为合适。
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user: 摘要 目的：探讨鼻康复鼻腔填塞治疗局部变应性鼻炎(LAR)的疗效及安全性。方法：选取仅有鼻腔局部变态反应症状、变应原皮肤点刺试验和血清变应原特异性IgE检测均为阴性、鼻腔变应原激发试验阳性的46例患者为研究对象，随机分为治疗组和对照组，各23例。治疗组给予鼻腔填塞鼻康复治疗，对照组给予布地奈德鼻喷雾剂喷鼻治疗。治疗2周后观察两组患者的鼻部症状总评分和视觉模拟量表(VAS)评分、评估两组患者术后疗效，记录治疗期间出现的不良反应。结果：治疗组鼻部症状总评分、VAS评分均有明显降低，与对照组相比差异有统计学意义(P < 0.05)；治疗2周后治疗组的疗效明显，与对照组相比差异有统计学意义(P < 0.05)；治疗期间所有患者均未出现严重的不良反应。结论：鼻康复鼻腔填塞治疗局部变应性鼻炎短期疗效显著，安全性可靠。
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user: 1. 引言 局部变应性鼻炎(local allergic rhinitis， LAR)是区别于变应性鼻炎(allergic rhinitis， AR)的一种鼻腔局部变态反应性病变，是最近几年首次被国外学者命名的概念 [ 1 ]。此类患者与AR患者临床症状基本一致，主要表现在：清水鼻涕、打喷嚏、鼻痒、鼻塞等 [ 2 ]。与AR不同的是该患者变应原皮肤点刺试验(skin prick test， SPT)和血清变应原特异性IgE (specific IgE， sIgE)检查结果均为阴性，但是鼻腔局部sIgE阳性及鼻腔变应原激发试验(nasal allergen provocation testing， NAPT)阳性 [ 3 ]。由于目前国内外学者对局部变应性鼻炎的认识仅仅处于初级阶段，理论上其治疗方案与变应性鼻炎的治疗相似，主要包括避免接触过敏原和抗过敏药物的应用。为了证实中药鼻康复鼻腔填塞治疗局部变应性鼻炎的有效性及安全性，我们对2019年6月~2020年6月期间于我院门诊就诊的局部变应性鼻炎患者给予鼻康复鼻腔填塞治疗，并对其临床疗效进行分析研究。
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user: 2. 资料与方法 2.1. 研究对象 选取2019年6月~2020年6月期间在我院门诊就诊的46例LAR患者为研究对象，男性28例，女性18例，年龄18~56岁，常年发作者16例，季节间断性发作者30例，随机分为治疗组和对照组，各23例。治疗组给予鼻腔填塞鼻康复治疗，对照组给予布地奈德鼻喷雾剂喷鼻。其中治疗组男性15例，女性8例，年龄(36.8 ± 10.52)岁，常年发作者9例，季节间断性发作者14例；对照组男性13例，女性10例，年龄(34.6 ± 12.26)岁，常年发作者7例，季节间断性发作者16例。两组患者对本研究完全知情，并签署知情同意书，伦理委员会对本研究批准同意。 2.2. 纳入标准 患者具备典型的AR临床症状(鼻塞、清水鼻涕、打喷嚏、鼻痒等)，变应原皮肤点刺试验(skin prick test， SPT)和血清变应原特异性IgE (specific IgE， sIgE)检查结果均为阴性，鼻腔变应原激发试验(nasal allergen provocation testing， NAPT)阳性。 2.3. 排除标准 鼻内镜及鼻窦CT检查排除鼻息肉、鼻窦炎、鼻腔鼻窦良恶性肿瘤、鼻中隔偏曲等病变，除外严重高血压、糖尿病、心脑血管疾病；妊娠期或哺乳期、严重的肝肾功能异常、严重的心理障碍或精神疾病等。 2.4. 鼻腔变应原激发试验 依据《鼻腔变应性激发试验的指南》 [ 4 ]，选择在症状缓解期进行，采用主客观相结合对激发反应结果进行综合评价。 2.5. 治疗方法 治疗组给予浸有鼻康复(由河南省中医院制剂室生产)的纱条进行鼻腔填塞，每日一次，每次留置20 min，2周为一个疗程。对照组给予布地奈德鼻喷雾剂(雷诺考特120喷/32 ug)喷鼻，每个鼻孔各1喷，早晚各1次，2周为一个疗程，治疗1个疗程后开始进行疗效评估。 2.6. 疗效判定 根据变应性鼻炎的治疗原则及推荐方案(2004年，兰州标准) [ 5 ]，进行疗效判定，采用症状积分下降指数(Symptom Score Reduce Index，SSRI)对治疗后症状积分进行评定。SSRI = (治疗前积分 − 治疗后积分/治疗前积分)。SSRI ≥ 66%表示显效，25% < SSRI < 66%表示有效，SSRI ≤ 25%表示无效。总有效率为显效率与有效率相加。 2.7. 观察指标 1) 鼻部症状评分： 根据变应性鼻炎的治疗原则及推荐方案(2004年，兰州标准) [ 5 ] 对所有患者治疗前后的临床症状(鼻塞、流涕、打喷嚏、鼻痒)进行综合评分。上述症状评分之和即为鼻部症状总评分。 2) 视觉模拟量表(visual analogue scale， VAS)评分： 将患者鼻部症状的严重程度标记在长约10 cm左右的标尺上，0 cm代0分，表示无症状；10 cm代表10分，表示症状最严重，患者难以忍受。让患者自己在标尺上标出自己症状相对应的位置，然后医师根据具体情况进行打分。 2.8. 统计学方法 采用SPSS22.0软件对数据进行统计学分析，计量资料采用t检验，计数资料进行χ 2 检验。
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user: 3. 结果 1) 两组患者治疗前后鼻部症状总评分及VAS评分比较。治疗前两组患者鼻部症状总评分及VAS评分无明显差异(P > 0.05)；治疗后治疗组的鼻部症状总评分及VAS评分明显降低与对照组相比差异有统计学意义(P < 0.05)。见表1。 Table 1 Comparison of the total scores of nasal symptoms and VAS scores between the two groups ( x ¯ ± s ， points 组别 n 鼻部症状总评分 VAS评分 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 治疗组 23 8.16 ± 2.51 2.16 ± 1.23 8.32 ± 1.78 2.07 ± 1.83 对照组 23 8.08 ± 2.76 3.56 ± 2.61 8.43 ± 2.26 3.26 ± 2.21 t 0.856 3.547 1.178 4.395 p 1.854 0.005 1.926 0.005 表1. 两组患者鼻部症状总评分及VAS评分比较( x ¯ ± s ，分) 2) 两组患者疗效评定。 治疗组患者有疗效为91.30%，高于对照组的65.22%，两组对比差异有统计学意义(χ 2 = 4.600，P < 0.05)。见表2。 Table 2 Comparison of effective rates between the two group 组别 n 显效 有效 无效 有效率(%) 治疗组 23 13 8 2 91.30 对照组 23 9 6 8 65.22 表2. 两组患者有效率比较 注：与对照组相比，χ 2 = 4.600，P = 0.032 < 0.05。 3) 不良反应 治疗组患者在治疗过程中，有5例患者在治疗开始阶段，出现流眼泪、打喷嚏次数增多症状，逐渐适应后症状消失，所有患者均为出现严重不良反应。
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user: 4. 讨论 变应性鼻炎是特异性个体接触变应原后，由机体的免疫球蛋白E (IgE)介导的I型超敏反应，是非感染性鼻炎的最常见形式 [ 6 ]。AR的发病率在全球呈逐年增长趋势，其诊断标准主要依靠患者病史、临床表现、体征、变应原皮肤点刺试验(skin prick test， SPT)和血清变应原特异性IgE (specific IgE， sIgE)。当患者的临床症状和体征典型，变应原SPT和血清变应原特异性IgE结果显示阳性即可诊断为变应性鼻炎 [ 7 ] [ 8 ]。过去我们往往将变应原SPT和血清变应原特异性IgE阴性的患者诊断为非变应性鼻炎。早在1975年，有国外学者研究发现部分患者存在变应性鼻炎的典型病史，血清变应原特异性IgE并没有明显增高，而鼻腔分泌物sIgE水平却显著增高，这类患者并没有全身致敏的证据，但是鼻腔局部黏膜却发生了类似变应性鼻炎的变态反应。随后Rondón等 [ 2 ] 于2010年提出了局部变应性鼻炎的概念，从此国内外学者开始对这类患者有了新的认识，目前将具有典型的AR症状，变应原SPT和血清sIgE检查结果均为阴性，鼻腔局部sIgE阳性及鼻腔变应原激发试验(nasal allergen provocation testing， NAPT)阳性的患者诊断为局部变应性鼻炎 [ 9 ]。基于目前对局部变应性鼻炎的认识处于初级阶段，其治疗方案类似于AR的治疗，主要是避免接触过敏原和药物治疗 [ 10 ]。药物治疗方面主要以抗组胺类药物及鼻喷激素的应用。最近几年通过对免疫治疗的深入研究，不断有学者证实变应原免疫治疗局部变应性鼻炎疗效显著 [ 11 ] [ 12 ]，不过免疫治疗周期一般较长，需要保证患者具备良好的依从性。而口服用药需要经全身吸收后才能发挥其疗效，其副作用较局部用药大。相较于西医方面的治疗，本研究针对局部变应性患者给予中药鼻康复鼻腔填塞治疗，治疗后患者鼻部症状总评分及VAS评分明显降低，疗效改善显著，治疗过程中未发现患者出现严重的不良反应，安全性可靠。 鼻康复是全国著名中医耳鼻喉科专家蔡福养教授治疗鼻部疾病的经验方 [ 13 ]。鼻康复鼻腔填塞治疗已经成功应用于临床多年，是中医鼻病外治法中的特色治疗，对变应性鼻炎、鼻炎、鼻窦炎等疾病有较好的疗效。该方以《济生方》苍耳散为基础进行加减，功能散风邪、通鼻窍。方中成分主要包含苍耳子、辛夷、白芷。苍耳子治疗鼻炎的历史由来已久，临床上经常用来单独或者配伍治疗鼻部炎性疾病。早在2006年有学者研究显示：苍耳子的生物活性成分主要集中在正丁醇萃取部位 [ 14 ]，近年来有学者通过动物实验初步证实：含苍耳子正丁醇萃取部位滴鼻剂可以显著降低模型豚鼠血清SIgE水平及血液中白细胞计数和EOS百分率，并且对鼻黏膜也有保护作用 [ 15 ]。有古书记载辛夷有辛温之性，可以通达经脉，有宣通鼻窍的功效。现代药理研究也证实，辛夷中所含成分具有保护鼻腔粘膜，减轻鼻腔炎症反应，促进分泌物吸收的功效 [ 16 ]。古人用白芷入手足阳明，为足阳明经祛风散湿主药，入肺鼻，祛风通窍，治鼻渊、鼻衄。另外方中辅以川芎、丹参行气活血、通经散瘀而使鼻窍瘀滞得行，使邪易散。佐以薄荷冰消肿祛热，调和主药之温烈。诸药相合，共挥通窍之功。 本研究中将浸有鼻康复制剂的纱条置于患者下鼻道及中鼻道，治疗效果显著，目前其作用机制尚未明确，需要进一步研究，类似于变应原特异性免疫治疗的原理，可能是由于该药物通过鼻黏膜吸收后诱发了鼻腔局部黏膜免疫应答反应。鼻康复鼻腔填塞治疗局部变应性鼻炎的优势主要体现在：① 可使药物经鼻黏膜吸收后直接进入体循环，避免了药物被肠道降解或发生肝脏首过效应。② 药物直接作用于局部的鼻腔黏膜，扩大了接触面积，有利于充分吸收。③ 鼻康复为油制剂明显改善局部变应性鼻炎患者鼻腔干燥症状。④患者依从性更好，更易于接受(减少了中药口服剂副作用)。
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user: 5. 结论 综上所述，鼻康复鼻腔填塞治疗局部变应性鼻炎优势明显，短期疗效显著，安全性可靠，基于目前样本量较小、随访时间短等局限因素，后期一方面需要进行大样本多中心研究，另一方面也需要对患者长期疗效进行综合评估。
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user: 摘要 橡胶草(Taraxacum kok-saghyz L. Rodin)是天然橡胶产业最有发展潜力的新型产胶替代作物。除产胶之外它还能够产生菊粉等大量的次生代谢产物。为了进一步阐明橡胶草叶片中次生代谢产物合成的分子机制，本研究以新疆橡胶草幼叶和成熟叶片为材料，采用华大BGISEQ-500平台进行转录组测序，分别得到165，935，798条和166，460，570条的clean reads，并注释到Nr、KOG、KEGG、InterPro和Swiss-Prot数据库中。Unigene共有58，402条被注释结果，通过差异基因表达分析、GO分类和KEGG代谢通路分析，代谢通路分属于136类，其中包括倍萜类化合物、核糖体、黄酮醇和花青素等次生代谢物质生物合成，最后进行差异基因的蛋白互作分析。该研究结果对橡胶草叶片药用活性成分生物的合成与代谢、关键酶基因的克隆以及分子标记开发等研究有一定的参考价值。
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user: 1. 引言 橡胶草(Taraxacum kok-saghyz L. Rodin， TKS)也称为俄罗斯蒲公英，属于菊科植物，蒲公英属，橡胶草种，原产于新疆天山边界附近的特克斯河盆地与哈萨克斯坦的天山河谷接壤处 [ 1 ]。染色体数为2N = 2X = 16条 [ 2 ] [ 3 ]，二倍体的多年生草本植物 [ 4 ]。橡胶草的基因组大小约1.29 Gb，共包含46，000多个基因编码蛋白质 [ 5 ]。TKS的根中含有天然橡胶(Natural rubber， NR)，其中NR占总干重的3%~28% (多年生) [ 6 ] [ 7 ]，并且橡胶分子大小和性能与巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)中的天然橡胶极为相似 [ 8 ] [ 9 ]。由于近缘物种短角蒲公英Taraxacum brevicorniculatum (TB)与TKS在生境和形态上较为类似且也能产天然橡胶 [ 10 ] [ 11 ]。TKS有着能够在寒冷和温带地区广泛生长等特点，生命期相对较短，含胶量和质量高，易转基因和收获方法较简单等优点 [ 12 ] [ 13 ]，橡胶草已被作为研究天然橡胶生物合成的理想模式植物，也正在成为天然橡胶替代生产最有发展潜力的作物。TKS根部除了含NR外，还含有约28%的次生代谢产物菊粉，菊粉是食品工业和生物乙醇制造中重要原料 [ 12 ] [ 13 ]，其副产品产值更大。然而，橡胶草在成为商业上可行的作物之前，仍然需要在橡胶产量和农艺性状等方面的改善。 早期由于橡胶草基础数据的缺乏，以基因组学、转录组学和蛋白组学等研究方法，挖掘橡胶草农艺性状相关的关键基因越来越受到关注 [ 14 ]。Luo等利用转录组挖掘橡胶产量相关的SNPs标记，为解析橡胶合成相关遗传性状和辅助选择育种基础 [ 15 ]。Cao等利用MeJA诱导橡胶草根的转录组分析发现，与橡胶形成相关的TFs与NR合成基因之间相互作用，共同调节次生代谢产物并影响橡胶的生物合成 [ 16 ]。Nowicki等利用基因组微卫星基因座的研究，gSSR和eSSR标记结果表明，TKS具有低至中等的遗传多样性，而该物种缺乏种群结构，这为菊科相关生物的多样性分析提供了一种具有分子标记功能性的工具，揭示了TKS遗传多样性与菊科物种密切相关 [ 17 ]。对TKS根部进行丙酮萃取，根据其提取物中三萜类化合物的组成分析，发现氧化角鲨烯环化酶TkOSC1和TkCYP716A263在橡胶草的乳胶中过表达后，会产生大量被修饰的五环三萜类化合物 [ 18 ]。橡胶草乳胶中敲除OSC基因，可以减少根中天然橡胶中三萜的含量。而在RNAi-OSC植株中并没有表现出明显的表型变化，含胶量也未受影响。这为TKS育种计划以及开发具有稳定低三萜烯含量的橡胶草植物提供坚实的基础 [ 19 ]。在橡胶草中使用CRISPR/Cas9敲除TkRALFL1基因后的植株根系生物量更高，菊粉和天然橡胶的产量也更高 [ 20 ]。橡胶草乳胶中敲除TkCPTL1基因，致使合成顺式-1，4-异戊二烯(IPP)减少，但TKS根中三萜和菊粉的含量却升高了，而三醇的含量未受影响。对TkCPTL1-RNAi植物的胶乳进行分析发现，具有与橡胶粒子相似的粒子将三萜烯包裹在由小橡胶粒子蛋白SRPP和稳定的磷脂壳中。相反，TkCPTL2基因表达下调，没有改变橡胶草的表型，这表明TkCPTL2蛋白在橡胶草中的功能有待进一步探究 [ 21 ]。TkCPTL1-RNAi植物和野生型橡胶草乳胶蛋白质组的比较发现了假定蛋白，这些蛋白与类异戊二烯生物合成途径，代谢产物以及合成橡胶的橡胶粒子膜的成分有关 [ 21 ]。Xie等对橡胶草成熟根的全蛋白鉴定建立了高质量的数据集，并提出橡胶延伸因子(REF)和SRPP在橡胶合成过程中同等重要 [ 22 ]。 Benninghausl等利用蛋白质组学和代谢组学的方法，在产胶和非产胶的橡胶草根中，Branase诱导乳胶RNA降解，对TKS根部代谢产物和蛋白质组成的影响，并鉴定出多种乳胶特异性蛋白，还包括迄今为止尚未在植物中进行讨论的类脂蛋白。Barnase的表达使有胶橡胶草显出非乳胶的表型，此结果有望作为植物与环境进一步相互作用过程中，对植物产乳胶进行前瞻性分析最有价值的基础，以阐明整个植物界中乳胶的进化和具体分布。此外，不同代谢途径的分子相互作用，也反应了橡胶合成网络关系有了更深入的了解 [ 23 ]。Zhang等利用间接超声结合尺寸排阻色谱法改进橡胶草橡胶提取结果显示，比常规提取方法所需的提取时间更短，效率更高，且该方法不影响TKS的橡胶分子量分布 [ 24 ]。Panara等比较非胶、低含胶量(Low Rubber， LR)和高含胶量(High Rubber， HR)三种橡胶草转录组差异基因表达，发现HR胶乳中橡胶含量较高，是由于许多直接参与橡胶合成基因表达呈正相关的结果，并表明天然橡胶的产生在转录水平上受到高度调控。而LR中较低胶含量可能与天然橡胶生物合成竞争的其它次生代谢产物合成中涉及的基因的较高表达有关 [ 25 ]。 橡胶草的叶片内含有一定量的花青素和菊糖，叶片的副产物在饲料、食品营养和药理等领域有着潜在的应用价值 [ 8 ] [ 26 ]。并且橡胶草叶片中的菊苣酸有潜在的抗氧化作用，可作为酚类化合物的抗氧化来源，也是中草药和生产健康食品/饲料的营养成分 [ 27 ]。综上所述发现，目前关于新疆橡胶草幼嫩与成熟叶片转录组的比较分析研究的鲜有报道，在本研究中，对新疆橡胶草幼叶及成熟叶片的转录组测序后的序列进行了组装、Unigene功能注释、参考基因组、差异表达基因分析、并在功能上注释差异表达基因分类和次级代谢产物合成分析等研究。橡胶草的转录数据也扩大并丰富了可利用的橡胶草基因组资源，并可能加速橡胶草的种质资源和育种改良。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 材料与试剂 新疆橡胶草幼嫩叶片与成熟叶片取自石河子大学生命科学学院，新疆植物医学资源与利用教育部重点实验室种质资源圃内种植的新疆橡胶草。分别取种植30 d后的幼苗期(leaf_1)和种植120 d后的成熟期(leaf_2)长势良好，将健康的橡胶草叶片组织，迅速置于液氮中并保存至−80℃冰箱，以备试验所用。 2.2. 橡胶草叶片总RNA提取 使用改良的CTAB法提取橡胶草叶片总RNA，在CTAB方法的基础上，加1%的PVPP，加入β-巯基乙醇的SL 500 μL，两次氯仿抽提，并用RNA级的酚:氯仿:异戊醇 = 25:24:1进一步抽提，最后晾干沉淀，滴加RNase-Free ddH 2 O 30 μL，得到提取好的RNA溶液，标记备份−80℃保存。 2.3. 橡胶草叶片转录组测序 以新疆橡胶草幼苗期与成熟期种植苗的叶片为材料，分别提取叶片总RNA后，使用Nanodrop (Agilent 2100 Bioanalyzer)检测总RNA的浓度、总量、OD260/280、OD260/230和RIN值，RNA纯度使用NanoDrop TM 的紫外分光光度计检测，结果为A级。将合格总RNA片段化后，逆转录为cDNA，在cDNA的5'-和-3'末端加上接头，再进行PCR扩增，将扩增产物变性环化，最终获得单链环状的DNA文库。上机BGISEQ-500进行转录组测序，测序于华大基因公司(深圳)完成。 2.4. 原始测序数据过滤 测序的原始数据包含接头污染、低质量以及未知碱基N含量(>5%)过高的reads，数据分析之前需要去除这些reads后得到clean reads，以保证结果的可靠性。得到clean reads之后，使用HISAT将clean reads比对到参考基因组序列，使用Bowtie 2将clean reads比对到参考序列，之后再使用RSEM计算基因和转录本的表达水平。 2.5. 差异表达基因检测及生物信息学分析 根据样品组之间的差异表达基因(DEG)，使用DEseq 2和PossionDis方法进行差异基因检测，为了更直观地展示每个样品在不同FPKM区间的基因数目，对FPKM (FPKM ≤ 1、1 < FPKM < 10、FPKM ≥ 10)的三种情况进行了基因数目的统计，同时使用MA plot展示DEG的分布。然后根据差异基因检测结果，对其Gene Ontology (GO)功能以及KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)生物通路分类富集分析。 2.6. 差异表达基因的蛋白互作分析 为了研究leaf_1和leaf_2优先积累的蛋白质网络，使用了在线数据库STRING (https://string-db.org/)进行了差异表达基因的蛋白互作分析(Protein-protein interaction， PPI)。通过PPI分析，具有相互作用的DEG通常具有相似的功能。根据STRING蛋白互作数据库，对每组差异表达基因进行蛋白互作分析。
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user: 4. 讨论 早在1931年，人们就已经意识到俄罗斯蒲公英具有产胶、食品及其它副产物等应用价值 [ 14 ]。橡胶草叶内含次生代谢产物和花青素，能够改善关节柔韧性，增强血管强度和抑制炎症等药用价值 [ 9 ] [ 28 ]。随着基因组、转录组、蛋白组和代谢组测序技术不断更新合完善，组学研究为挖掘相关调控机制关键基因/蛋白提供了重要技术方法。其中近期快速发展的转录组测序(RNA-Seq)是用于研究功能基因组学分析技术。目前橡胶草尤其是原产地新疆橡胶草叶片的转录组信息较少，利用茉莉酸刺激橡胶草产胶转录组分析发现，IPP是三萜和橡胶合成的关键中间物质，三萜类物质和橡胶是通过IPP的转换互相合成 [ 16 ] [ 23 ]。比较LR和HR橡胶草根转录组，也说明次生代谢产物与橡胶合成呈负相关 [ 25 ]。 图6. 蛋白互作网络图。红色表示上调，蓝色表示下调，圆圈大小表示相互作用的关系的个数，圆的大小表示表关系的强度，圆圈越大表示关系越密集 AtPAP1在短角蒲公英中的异源表达导致营养组织显示出红色/紫色色素沉着表型，并积累了大量的花色苷。该表型与在拟南芥中过表达AtPAP1所描述的表型一致，并且与在烟草，甘蓝型油菜和番茄中的异源表达相类似 [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]。次生代谢产物是植物中药用活性成分的重要组成部分 [ 32 ]，通过构建橡胶草不同组织器官的转录组文库，能更全面地研究TKS的次生代谢产物生物合成途径中关键基因的具体功能机制，定向提升次生代谢产物要用价值 [ 33 ]。但次生代谢产物与橡胶合成的具体调控机制未明确阐述。由于橡胶草转基因相关研究数据缺乏，橡胶合成关键基因与橡胶合成精确调控还需多方面验证。本研究通过RNA-Seq测序共获得了33，205 Mb的clean reads，将其与参考基因组对比后，匹配率70%以上的基因在基因组中匹配到，再通过幼嫩叶片与成熟叶片差异基因表达分析，并注释到KEGG的代谢通路中，其中花青素与萜类生物合成相关较多。蛋白互作预测分析油菜素类固醇合成核糖体蛋白合成途径成为主要互作网络关键点。成功地建立了TKS叶片转录组高质量的数据，以精确地区分幼嫩叶片和成熟叶片在转录水平的理论分析，获取更多的转录组数据将有助于从数据集中挖掘的一些实例，将为通过生物技术手段，提高橡胶草叶片次生代谢产物的产量和有效成分含量以及活性成分的合成途径以及更深入地了解橡胶草叶片的生理作用和生物学理论研究提供理论基础。
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user: 摘要 鸡爪槭树枝优美、叶形奇特、颜色绚丽，对外界环境具有很强的适应性，是园林景观建设和庭院栽培中常见的一种彩叶树种，在园林美化和城市建设中具有重要的作用。本文从鸡爪槭的生物特征、呈色机理、耐旱性和耐热性以及目前鸡爪槭的栽培繁殖技术总结的我国鸡爪槭植物的研究现状，以期为鸡爪槭的叶色观赏效果、栽培分布以及新品种繁育提供理论参考依据。
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user: 1. 引言 鸡爪槭(Acer palmatum)是槭树科槭属植物，原产于中国，在朝鲜半岛和日本也有分布 [ 1 ]。鸡爪槭凭借优美秀丽的树形和绚烂多彩的叶片，自西晋起就具有十分重要的观赏价值。鸡爪槭具有很强的耐旱性和耐热性，能在干旱的环境中依然维持较高的光合速率 [ 2 ]，是一种适应性强、观赏周期长的树种。随着社会经济和科学技术发展，鸡爪槭园艺品种的园林应用也越来越多 [ 3 ]，但国内对鸡爪槭的研究起步较晚，研究范围也主要集中于叶片的呈色机理 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]、耐旱性和耐热性的研究、栽培技术 [ 7 ] 以及种质资源的分类与保护 [ 8 ] [ 9 ] 和园林造景研究 [ 10 ] 等方面，关于鸡爪槭仍然缺乏系统深入的研究概括。因此，本文通过收集相关文献资料，对鸡爪槭生物特征、呈色机理、耐热性和耐旱性以及种植繁育进行系统的综述。
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user: 2. 鸡爪槭的生物特征研究 2.1. 形态特征 鸡爪槭为落叶小乔木或乔木，生长较慢，高可达8至13米。树形优美，树冠呈伞型或圆球形，树皮光滑，小枝细长，多年生枝条有淡紫绿色或紫色转为灰紫色或深紫色 [ 1 ]。叶柄细长无乳汁，长4~6 cm，叶片呈5~9裂掌状分裂，通常是7深裂，叶的裂片的边缘锯齿状或细锯齿状，并随季节变化而呈现出多种不同的颜色，在春季时新叶嫩绿，夏季时枝叶变得翠绿，在秋季叶片渐渐变红，色彩变化丰富，极具观赏价值 [ 4 ] [ 5 ]。鸡爪槭属于先叶后花植物，花期大约在5月，果期9月，紫色杂性花，翅果长2~2.5厘米，双翅展开成钝角，成熟时果实由紫红色变为淡棕黄色 [ 1 ]。 2.2. 生态习性 鸡爪槭品种繁多，原种自然生长于林缘或疏林下，喜温暖、湿润的气候 [ 2 ] 和排水良好、富含有机质、疏松肥沃的中性或酸性土壤 [ 11 ] [ 12 ]，酸性土壤会使鸡爪槭的颜色变得更丰富鲜丽 [ 13 ]，鸡爪槭虽然对盐碱地有一定的耐性，但在pH值过高的土壤上种植，植株生长会变得缓慢，并且更易受到病虫害的威胁。鸡爪槭在我国分布范围较广，在我国浙江、湖南、江苏等多省均有分布，主要集中在长江流域 [ 14 ]。因其绚丽的叶片颜色和独特的观赏价值，逐渐引种到日本、韩国、美国等世界各地 [ 15 ]，成为世界上重要的彩叶观赏树种之一。鸡爪槭在世界范围内的广泛引种也为开展鸡爪槭观赏品种选育提供了丰富的遗传育种材料 [ 3 ] [ 14 ] [ 15 ]。
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user: 3. 呈色机理研究 鸡爪槭的叶片颜色随季节长生变化 [ 16 ] [ 17 ]，而这种呈色机理是十分复杂的。目前有研究表明鸡爪槭的颜色变化主要与叶片内的色素(叶绿素a/b、类胡萝卜素、叶黄素以及花青素等)的种类、含量、分布和可溶性糖有关 [ 17 ]。叶色变化的直接原因主要是由于光合产物的变化，致使叶片中的色素种类和比例发生了变化，从而使叶片呈现不同的色彩 [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]。楚爱香等人 [ 21 ] 通过研究包括鸡爪槭在内的四种槭树属植物秋天叶色变化与色素含量和可溶性糖的关系指出，当叶片中叶绿素占绝对优势时，叶片会呈现绿色；当叶片中花色素苷(一类重要的黄酮类色素)占绝对优势时，叶片呈现红色；当叶片中叶绿素和花色素苷比例减少到一定程度时(40%以下)，叶片随之呈现出类胡萝卜素的黄色。也有其他研究通过花色素苷含量/叶绿素含量值变化描述了这种叶色变化现象 [ 22 ]。可溶性糖是花色素苷合成的前提物质，其作用主要是通过影响花色素苷积累从而影响的叶片颜色变化 [ 21 ] [ 23 ]。 叶片的呈色除了受到内源色素的调控外，外界环境因子也对其呈色有重要的影响 [ 17 ]。光照强度主要通过影响色素的合成及调节与色素合成有关的酶活性来影响叶片呈色 [ 5 ] [ 24 ]，在不同的光质下(如红光和蓝光)对叶片的呈色也具有影响 [ 25 ]。温湿度可以通过影响色素合成和稳定，直接对色素的组成和比例进行有效调控 [ 26 ] [ 27 ]。除此之外，大量研究表明，土壤酸碱度 [ 6 ] [ 28 ] [ 29 ] 和人为喷洒适宜浓度的外源蔗糖 [ 26 ] [ 30 ] 等也会影响叶片呈色。因此，在鸡爪槭园林栽培中，可以通过改变光照、温湿度以及喷洒外源蔗糖等来人为提升鸡爪槭叶色的观赏效果以及延长鸡爪槭观赏期。
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user: 4. 耐旱性和耐热性研究 鸡爪槭作为一种分布广泛的重要观赏园林植物，对其进行耐旱性和耐热性的研究对其引种分布具有重要意义。干旱胁迫导致的木质部栓塞影响植物正常输水功能，是制约植物生长发育、影响植物环境适应性以及植物地理分布的重要因素 [ 31 ]，严重的干旱胁迫甚至会导致树木死亡。毛永成 [ 32 ] 等人通过模拟干旱胁迫对3种槭树科幼苗生理特性的影响指出，鸡爪槭幼苗可通过调节自身生物量、丙二醛(Malondialdehyde， MDA)质量摩尔浓度、游离脯氨酸(Proline， P)质量分数以及提高保护酶活性来适应轻度和中度干旱胁迫环境。金雅琴等 [ 3 ] 通过测定叶片持水力、叶片含水量和叶绿素含量等生理指标指出鸡爪槭在所研究的11类槭树中抗旱能力最强。除了生理特性的研究 [ 33 ]，其水力学性状的研究也支持了鸡爪槭具有较强的耐旱性。孟凤 [ 31 ] 通过研究7种槭树科植物的水力学特性和木质部解剖特征指出，鸡爪槭的脆弱性曲线为“R”型，可以通过栓塞的形成和恢复来实现对干旱逆境的响应。由此可见，无论是生理特性还是水力学特性，鸡爪槭在槭属类植物中，对于干旱都具有很强的适应性。 高温胁迫不仅影响植物的生理活动，对植物的形态特征也会造成影响，在强光、高温的情况下，鸡爪槭会受到高温的伤害，从而产生“日灼”现象，即树皮开裂、叶片卷曲焦枯。窦全琴等 [ 34 ] 分析了自然高温胁迫下20个鸡爪槭品种的叶片形态、光合特性等指标，认为夏季叶片呈绿色的鸡爪槭品种耐热性较好。陈庆生等 [ 35 ] 通过高温胁迫对11个鸡爪槭品种生理特性的影响研究得出，经过高温胁迫后，叶片的相对电导率和丙二醛含量、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase， SOD)和过氧化物酶(Peroxidase， POD) 的活性、脯氨酸和可溶性蛋白含量均高于对照组，不同品种的耐热性和耐热机制不同。林乐静等 [ 36 ] 通过人工气候室模拟高温环境进行胁迫试验，测定了鸡爪槭不同品种的半致死温度，发现随着温度上升，13个鸡爪槭品种致死率均体现出“S”形上升趋势，不同品种对高温的耐热性差异明显，鸡爪槭品种的耐热性与叶绿素、花青素含量有显著相关性。由此可见，鸡爪槭不同品种的耐热性具有差异，因此在进行园林绿化时，要先综合考虑地区气候条件和品种的耐热性，避免夏季的强光照射导致的焦叶、枯梢现象。
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user: 5. 鸡爪槭的栽培技术研究 虽然中国鸡爪槭分布范围广泛，但我国在槭树的繁育和栽培技术研究与应用方面与世界先进水平还是有一定的差距 [ 37 ]。目前国内鸡爪槭的繁育方式主要有两种：播种繁育和无性繁育。无性繁育通常采用嫁接、扦插、组织培养等方法。播种繁育具有繁殖速度快、易于传播、适应性强等优点，但其耗时较长，且受到季节的影响，并且种苗的变异控制率较低。嫁接繁育在品种改良方面应用广泛，但种苗对外界环境敏感，具有较高的培育难度和成本，并且对技术人员要求也较高。扦插育种操作简单、并且植株成活率较高，可以在短时间内迅速扩大品种苗木数量，能保持植物优良性状，是一种经济化和规模化的繁殖方式，但是需要对影响生根条件的内外因素进行严格控制。组织培养不受外界环境因素影响，能批量、快速产生大量种苗，但对无菌实验环境和技术人员要求严格，离体培养成功率还比较低，需要进一步研究。下面将对鸡爪槭种子繁殖、嫁接繁育、扦插繁育、组织培养四种繁育技术要点的研究进展进行简单介绍。 5.1. 播种繁育 使用播种繁育方式培育鸡爪槭实生苗不仅为园艺品种的繁殖提供嫁接砧木，同时也是开展鸡爪槭实生变异品种选育的基础 [ 3 ]。槭属植物种子由于种皮透水透气性差、种子内萌发抑制物的存在和胚的生理后熟现象等导致种子一般都具有休眠的特性 [ 38 ]，因此，为了提高种子萌芽率，首先需要解除种子的休眠。目前国内就槭树植物种子休眠状态的解除从多个方面进行了研究。孟庆法等 [ 39 ] 研究表明采用室外低温沙藏是打破休眠、提高发芽率的有效方式。石柏林等 [ 40 ] 发现低温湿沙贮藏不仅使种子提早发芽，且发芽整齐，发芽率提高。彭火辉等 [ 41 ] 发现低温湿沙贮藏可以解除槭属种子的休眠习性，并且使用托盘育苗法种子发芽率能显著提高。宋伟国 [ 42 ] 通过研究发现４种槭树种子的种皮含有的化学物质和机械性阻碍导致了槭树种子的休眠，而采用层积处理和GA3赤霉素浸种，能明显缩短种子的休眠期，彻底解除供试种子的休眠方法就是延长浸种沙藏层积的时间。随后低温湿沙贮藏法对打破槭树种子休眠的作用也得到了大量的实验的验证 [ 43 ] [ 44 ]。由此可见，在鸡爪槭繁殖播种技术中，使用低温湿沙贮藏是打破种子休眠，提高种子发芽率十分重要的一步。 5.2. 嫁接繁育 嫁接繁育是一种用于果树育苗、品种改良的生产作业中技术相对成熟、应用广泛的苗木栽培技术。嫁接繁育中树木本身的特性(如树木种类、嫁接高度等)和外部环境条件(温湿度、光照等)都会对嫁接的成活率产生影响 [ 45 ]，不同品种的槭树嫁接适期、嫁接方法、砧木种类、嫁接后管理技术要点有所差异 [ 46 ] [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ]。以鸡爪槭的两个园艺变种红枫和羽毛枫的嫁接繁育为例，砧木多为种子繁育的鸡爪槭实生苗，砧木与接穗均选取当年生、半木质化的枝条，采用高枝多头接法，可促使早日形成圆整树冠。苗木移植需选较为庇荫、湿润而肥沃之地。在栽培管理技术方面，要注意施肥浇水以及病虫害防护 [ 50 ]。杨福清 [ 51 ] 发现嫁接方法以枝芽接最好，嫁接高度对接芽新梢生长影响不明显，遮阴保湿可以促进砧木和接穗新梢的生长，防止树杆灼伤。苏家乐等 [ 52 ] 研究结果表明，嫁接繁殖是鸡爪槭最有效的繁殖方式，以鸡爪槭作为砧木的3个鸡爪槭变种都表现出良好的亲和性。秋季芽接适当提高嫁接部位，多留茎叶，能提高嫁接的成活率 [ 53 ]。 5.3. 扦插繁育 扦插繁殖是目前槭属植物无性繁殖最常用的繁殖方式。扦插繁殖对枝条选择和外在环境要求较高，枝条选择包括插条年龄、母树年龄、插穗大小等因素 [ 54 ] [ 55 ]，外在条件包括扦插方法 [ 45 ] [ 56 ] [ 57 ]、插穗处理方法 [ 43 ] [ 58 ] [ 59 ] [ 60 ]、扦插基质 [ 60 ] [ 61 ] 选择等，因此，严格控制实验条件，对扦插繁殖的成活率有着极其重要的影响。陈宏管 [ 62 ] 通过对鸡爪槭一年生苗枝条、二年生苗嫩枝和四年生植株萌生条使用不同浓度的GGR6生根粉进行扦插研究，发现选择1年生实生苗枝条做插穗，扦插时间选择6月中旬，用200 mg/L的GGR6生根粉处理插穗，都能大幅提高扦插成活率。罗雪梅等 [ 63 ] 通过选取鸡爪槭3个品种当年生半木质化枝条为试验材料，对不同扦插基质、激素种类、激素浓度和浸泡时间对插穗的扦插繁殖指标的影响。研究结果表明，适合3个不同品种扦插的基质均为珍珠岩。但3个品种的最高生根率的激素种类、激素浓度和浸泡时间不一致。 5.4. 组织培养 组织培养是一种相对较先进、繁育速度较快的苗木繁育技术体系，对新品种的繁育的繁育有重要意义。主要步骤包括外植体的选择和消毒、培养基的选择和外源激素的选择等，对无菌环境要求严格。目前国内关于槭属组培技术的研究比较少见，主要集中在复叶槭 [ 64 ]、血皮槭 [ 65 ]、茶条槭 [ 66 ]、红翅槭 [ 67 ] 等树种，而对于鸡爪槭品种组织培养的繁育体系的研究不多。李倩中等 [ 68 ] 以鸡爪槭新品种“金陵黄枫”腋芽的茎段为外植体进行进行培养，对比探究显示1 min 70%乙醇配合25 min 0.1%氯化汞使用杀菌效果较好，并探究出金陵黄枫腋芽萌动、增殖和生根培养基各阶段最适培养基。马建华等 [ 69 ] 通过以鸡爪槭品种“赤枫”带芽茎段为外植体，对其灭菌方式及再生体系各阶段最适培养基进行了筛选，对所获组培苗移栽技术进行了探讨。研究表明，外植体最佳采集时间为6月份，启动、增殖和生根培养基基质种类和浓度不同，并且发现通过闭瓶炼苗和开瓶炼苗之后，移栽到草炭:蛭石:珍珠岩 = 1:1:1的基质中，炼苗成活率可达90%。
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user: 6. 小结 鸡爪槭园艺品种繁多、绚丽多姿、色彩丰富、观赏期长，园林绿化应用价值高，掌握鸡爪槭的呈色机理、耐旱性和耐热性以及繁育栽培技术对鸡爪槭叶色调控、新品种选育和苗木合理培育具有重要的意义。彩叶的呈色机理是比较复杂的，叶色变化不仅与色素含量、可溶性糖含量以及花色素苷合成酶活性具有内在关联，还受光照、温度、湿度、酸碱度等外界环境因子调控。鸡爪槭耐热性和耐旱性较强，不同品种之间具有差异，因此在进行园林绿化时，要先综合考虑地区气候条件和品种的耐热性，避免出现日灼现象。在进行鸡爪槭的引种和繁育时，应考虑各类繁育方法的优缺点，并结合植株本身特性和外界环境，合理选择繁育方法，在未来研究中，结合并加深对鸡爪槭呈色机理、耐旱性和耐热性、以及栽培技术的研究，将有望极大程度人为提高鸡爪槭各地新品种的选育成功率。
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user: 摘要 特色作物作为农业生产的重要组成部分，已成为农业生产新的增长点。本文从特色作物在伊犁河谷农业生产中的作用、发展现状等方面进行梳理分析，总结经验，查找不足，提出发展举措，为农业行政、科研、推广等部门提供参考。
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user: 1. 引言 特色作物是泛指大宗农作物以外的各种小宗作物。除保障国家粮食安全、优化人类食物结构外，特色作物在发展区域经济、增加农民收入、保护生物多样性方面也发挥着重要作用 [ 1 ]。近年来，随着市场引导和政策的支持及新品种、新技术的试验示范推广，伊犁河谷特色作物的种植面积、品质逐年提高，布局渐趋科学合理，部分作物规模初步形成，一些特色作物已经以其独特的品质和较高价值闯出一定知名度，占有一定市场。
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user: 2. 特色作物在河谷农业中的重要作用 (一) 保障粮食安全 作为粮食生产的重要组成部分，杂粮杂豆等特色作物与其他大宗作物相比，具有更大的增产空间，其对特殊地域环境的适应性，拓展了粮食作物的生长空间，对保障粮食安全具有重要意义。近年来，伊犁河谷粮食作物种植面积稳定在3.6 × 10 5 hm 2 以上，杂粮杂豆、大麦、薯类等约占粮食作物总面积的4%~6%，占粮食作物总产量的2%~3%。在保证粮食供给，稳定粮食总产的前提下，适当增加杂粮杂豆等粮食作物的种植不仅可以为全谷物食品提供原料，对缓解目前主粮同质化、缺少功能化、个性化、优质化产品的局面也有重要意义 [ 2 ]。伊犁河谷虽然被誉为“塞外江南”，光热水资源充足，但仍有一些地区土壤质量不高、降水不足、自然灾害多发，此类地区种植大宗粮食作物产量和效益均欠佳，改为种植一些抗逆性好、对肥水要求不高的杂粮杂豆对增加粮食作物种类，改善膳食结构，推进粮食生产的供给侧结构性改革也有积极作用。 (二) 促进脱贫增收 从目前来看，单靠推广常规作物新技术、新品种，加强田间管理等方式，已无法完成农业种植收入持续稳定增长的目标，特色种植是促进农民增收的有效增长点。近年来，伊犁河谷围绕农业供给侧结构性改革，突出区域优势、区域特色，根据市场需求、各地资源禀赋、产业基础，通过宣传引导、企业和合作社带动引领，鼓励农民调减粮食作物面积，因地制宜发展特色种植。以2020年为例，河谷特色种植总面积5.5万公顷，其中带动贫困户发展种植2000公顷，涉及贫困户近2000户，带动贫困户务工人次1万余次，户均增收1200余元，有效助推伊犁河谷脱贫攻坚任务完成。相较于传统种植模式而言，精准施策、因户施策发展特色种植已成为促进脱贫致富的有效途径。 (三) 带动经济增长 产业结构单一、经济发展后劲不足等问题已成为制约农业产业健康发展、经济增长的瓶颈。近年来，伊犁河谷充分利用自然优势，调整种植结构，积极发展特色种植，促使特色种植业规模与产值不断提升。以昭苏县为例，该县充分发挥其气候冷凉温润，土壤肥沃疏松，马铃薯种植历史悠久等特点，积极调整种植结构，大力发展马铃薯产业，种植规模逐步扩大，种植面积已由2017年的不足400公顷，发展到2020年的760公顷，产量也从2017年的不足1万吨，增长到2020年的3万吨。目前，昭苏已形成“公司 + 基地 + 农户”的马铃薯产业链条，马铃薯种植也由“一村一品”升级为“一乡一业”。马铃薯已成为昭苏农牧民发家致富的“拳头产品”，更成为昭苏打造“马铃薯大县”的支柱产业。 此外，各县市立足优势、创新思路，依托特色农业种植引导企业大力发展产品加工与休闲观光，促进一二三产有机融合。如：特克斯县砺剑锋农民专业合作社依托设施农业基地，建设集餐饮服务、休闲采摘、农事体验等为一体的农业产业园；伊宁县冠通生物科技有限公司种植薰衣草、油菜等，打造万亩天山花海国家公园；昭苏县结合特色农业发展全域旅游，打造千亩油菜花、“七彩农田”、百药园等农事景观带；新疆天然芳香农业科技有限公司将芦草沟薰衣草基地打造成解忧公主薰衣草农场。受产品加工和旅游开发带动，2019年薰衣草种植面积增长5万亩，红花种植面积增长8万亩。特色种植成为州直农牧民增收、经济增长的一大亮点。
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user: 3. 特色作物种植现状 (一) 种植面积稳中有升 随着种植业结构调整的持续深入，新技术新品种的不断引进和种植户思想观念的改变，以及一些新型经营主体的积极参与，伊犁河谷特色作物种植面积由2016年的不足3万公顷，增长到2020年的5.5万公顷，占河谷农作物总播面积10%以上，其中优势特色种植比例显著提高。以中药材和香薰植物为例，2017年贝母、黄芪、水飞蓟、芍药等中药材种植面积约5700公顷，到2020年已发展到6500余公顷；香薰植物也由2017年的4500公顷，扩大到2020年的7400公顷。 (二) 特色种类逐步增多 由于常规作物增收空间小，部分种植户逐步将目光转向收益较高的特色种植，种植种类也由以前的杂粮杂豆、瓜果蔬菜扩大到目前的芳香植物、中药材、小油料、籽用瓜、制种玉米、加工蔬菜、食用菌、薯类等。其中杂粮杂豆主要有大麦、青稞、高粱和蚕豆，豌豆、谷子、黑麦、鹰嘴豆、花芸豆和绿豆等也有小面积种植；薯类主要是马铃薯和甘薯；小油料作物主要包括红花、油葵和胡麻；芳香植物有薰衣草、甜叶菊、罗马甘菊、万寿菊、香紫苏和玫瑰花等；中药材种植面积较大的有贝母、芍药、黄芪、金银花、藁本等，小面积种植的有甘草、丹参、白术、防风、水飞蓟、射干、杜仲和阿魏等；籽用瓜主要是打瓜、籽用葫芦和籽用南瓜。据不完全统计，目前伊犁河谷种植的特色作物有60余种，其中亩产值超过2000元的至少有30余种，亩产值超过5000元的达10余种。 (三) 部分作物已初成规模 伊犁河谷独特的地理优势和优越的自然资源，加之技术逐渐成熟，市场和效益基本稳定，部分作物已经形成一定规模。在全国乃至全世界都有一定影响力的伊犁薰衣草就是其中之一。薰衣草自1964年引入伊犁河谷，经过近60年的不断发展，种植面积已超5000公顷，占全国总量的95％以上，成为全球第三大薰衣草生产基地。薰衣草产业的不断发展壮大，形成了几大薰衣草知名品牌，催生了多个旅游景区，促进了一二三产业融合，有效带动当地旅游业发展和农牧民增收。作为后起之秀的制种玉米，由于采用了“公司 + 基地 + 农户”的发展模式，加之经济效益较好，种收机械化程度高，种植规模迅速扩大，已突破7000公顷，面积仅次于红花。 (四) 特色区域基本形成 各地结合地理位置、自然资源、农民种植习惯及市场、效益等因素，科学规划、合理布局，特色种植产业带已基本形成。以察布查尔县、伊宁县、霍城县、尼勒克县和特克斯县为主的红花产业带；以霍城县、伊宁县、察布查尔县、霍尔果斯市和昭苏县为主的芳香植物产业带；以巩留县、昭苏县、特克斯县和新源县为主的中药材产业带；以霍城县为中心辐射察布查尔县、伊宁市、伊宁县的瓜类产业带；以昭苏县、伊宁县、新源县为主的马铃薯产业带；以察布查尔县、霍城县、巩留县为主的加工蔬菜产业带；以及近年发展起来的以察布查尔县、新源县和巩留县为主的制种玉米产业带。
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user: 4. 特色作物发展面临的问题 (一) 重视程度不够。长期以来，伊犁河谷特色作物在农业生产中地位不高，项目投入少，产业扶持政策缺乏，发展边缘化，导致基础研究落后，相关技术、品种的引进试验示范力度不足，配套技术不到位，生产管理粗放，无法实现集约化、标准化种植。 (二) 生产成本高，比较效益低。特色作物种植规模普遍较小，分布散，农机与农艺融合性差、用工较多等导致种植成本增加；特色作物合作社和生产加工企业少，农产品精深加工能力较低，产业链短，产品附加值不高，农民种植积极性受到影响。如伊犁河谷的红花，种植规模较大，但精深加工企业缺乏，只能卖原料，经济效益不显著。 (三) 机械化水平低。部分特色作物种植制度多样，有间作、套种，有平播种植、还有起垄种植，且垄行距不一，缺乏与现代生产手段相适应的集中连片种植和规模化管理，严重影响收获机械的适应性。特色种植配套机械引进缓慢，现有机械装备的可靠性、适应性等不能满足特色作物生产需要 [ 3 ]，导致大部分特色作物无法实现生产机械化。仍以红花为例，干花采收全部靠人工，到了采收季节还可能遇到“雇工荒”，干花不能按时收获，结实率降低，产量和产值得不到保障。
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user: 5. 发展举措 (一) 科学制定产业发展规划。产业发展，规划先行。伊犁河谷将大力发展特色种植列入“十四五”规划，充分利用资源优势，结合区域特色，以市场为导向，以科技为支撑，以产业化为目标，以农业产业化龙头企业为平台，以特色作物精深加工、提升产品附加值为突破口，走优质、高效发展之路。同时，创新特色作物发展方式，以特色种植为依托，通过产业联动，将资本、技术等资源要素进行集约化配置，使生产种植、产品加工、销售与休闲观光以及其他服务业有机整合，促使一二三产业紧密相连、协同发展，使特色种植成为农民增收的新途径，区域发展的新动力。 (二) 加大项目、政策支持力度。特色种植规模化发展需要当地政府的项目支持和政策倾斜。科研单位和农技推广部门结合项目实施，培育、引进、筛选适宜当地种植、发展潜力大、市场前景好、对农民增收有较强带动作用的特色作物，为大力发展特色种植奠定基础。政府通过出台相关政策，给予适度政策倾斜，鼓励种植大户、合作社、企业等社会力量广泛参与特色作物产前、产中、产后各环节生产能力和生产条件建设，依靠先进技术和产品质量提高产业竞争力。 (三) 充分发挥“特”性，提升产品竞争力。区域生产条件的特殊性，是保证产品品质优于其他区域同类产品的先天优势，在实际生产中采用先进生产技术，严格农业投入品的使用，充分发挥科技在农业生产中的作用，保证产品质量，确保做到人无我有、人有我优，提升产品市场竞争力。同时强化品牌意识，引导企业和农户积极参与地理标志农产品建设和管理，提升品牌效应，保证产品收益。 随着种植规模逐渐扩大，产业链条日益健全，重视程度逐步提高，特色作物在伊犁河谷种植结构调整、产业经济发展等方面将发挥越来越重要的作用，合理制定发展规划，开展相关研究是当前主要任务。
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user: 声明 本文数据均来源于伊犁州农业农村局统计部门。
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user: 摘要 高校思想政治教育需要思政课程与专业课程协调发展，同向同行。由于专业课程各具特色，因此课程思政没有统一的教学模式，需要具体课程具体探索。本文初步研究了如何将思政元素融入数学模型课程的教学过程。指出经典数学模型背后蕴含着丰富的思政元素，教师需要精心提炼出这些元素，引导学生自行领悟，辅助学生形成正确的价值观。并以Shapley值为例，详细说明在数学模型课程中进行思政教育的过程与方法。