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湖北民族大学学报（自然科学版）
湖北民族学院
湖北民族大学学报（自然科学版）

湖北民族学院

汪兴平

季刊

2096-7594

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湖北省恩施市三孔桥湖北民族学院学报编辑部

湖北民族大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Hubei MinZu University（Natural Sciences Edition）
查看更多>>本刊主要刊载数学、物理、化学化工、生物技术、农学、林学、计算机等自然科学领域的新理论、新技术的科研论文，重点突出特色资源的开发利用、技术应用等方面研究成果的报道。
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收录年代

    转录组和代谢组联合分析揭示大叶黄精皂苷生物合成相关酶基因

    崔泓实梁思琪石广地崔令军...
    1-10页
    查看更多>>摘要：为了丰富大叶黄精(Polygonatum kingianum var.grandifolium)根茎发育的转录组数据,发掘参与皂苷生物合成的功能基因,基于Illumina深度测序平台,对大叶黄精根茎进行转录组测序,并对次生代谢途径中皂苷的生物合成通路进行深入解析.结果显示,大叶黄精根茎的转录组数据经拼接后获得 198296 条转录本、92858 条基因序列.基于超高效液相色谱和串联质谱(ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,UPLC-MS/MS)检测平台和自建数据库共检测到 238 种差异显著代谢物.根据大叶黄精皂苷合成途径中酶基因注释和差异基因的表达及代谢途径富集的分析,一共找到 3 条合成皂苷途径的相关通路以及 33 个酶基因,推测这些酶基因在皂苷合成途径中起关键作用.该研究为大叶黄精的转录组学和代谢组学研究提供了丰富的参考数据,对于大叶黄精的功能基因组学研究具有重要意义.

    大叶黄精转录组学代谢组学Illumina深度测序平台超高效液相色谱皂苷生物合成途径

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    不同药剂浸种对秃杉低温贮藏种子萌发的影响

    余晴刘同戴渺鸿谷凤平...
    11-17,25页
    查看更多>>摘要：为探索提高低温贮藏种子活力、促进种子萌发的适宜方法,以 4℃条件下贮藏365 d的秃杉种子为材料,研究了不同质量浓度的 6-BA、GA3、NAA、Ca(NO3)2、NH4NO3 和KNO3 浸种处理对种子发芽与幼苗生长的影响.结果表明:6 种药剂对低温贮藏种子发芽和幼苗生长均有不同程度的促进作用,同种药剂不同质量浓度间亦存在差异.与清水浸种空白对照(control check,CK)相比,NAA、KNO3 浸种的平均发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均有显著提高.发芽率以 12mg/L NAA最高,达到35.56%,约为CK的2.7倍;发芽势、发芽指数、活力指数均以4mg/L NAA最高,分别达到 14.44%、1.94、2.70,约为CK的13.0、3.5、4.0 倍.NAA、KNO3、NH4 NO3 浸种的平均苗高显著高于CK,以12 mg/L NAA最高,达到 1.48 cm,约为CK的 1.2 倍.NAA、KNO3、Ca(NO3)2 浸种的平均根长显著高于CK,以 12 mg/L NAA最高,达到0.98 cm,约为CK的1.6 倍.NAA、KNO3 浸种有利于秃杉低温贮藏种子的萌发与幼苗生长,以12 mg/L NAA浸种为最优.该研究结果将为经过低温贮藏的秃杉种子的播种育苗提供参考.

    秃杉外源化合物浸种发芽率发芽势发芽指数

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    狐臭柴叶类黄酮的提取及其抗氧化和抑菌活性研究

    张艳梅朱玉昌周大寨
    18-25页
    查看更多>>摘要：为了研究狐臭柴叶类黄酮不同极性萃取部分的抗氧化及抑菌活性,在单因素实验的基础上,通过响应面法优化得到最佳提取工艺.经石油醚、乙酸乙酯、正丁醇和水 4 种不同极性溶剂依次萃取狐臭柴叶类黄酮,得到石油醚萃取物、乙酸乙酯萃取物、正丁醇萃取物和水萃取物,并测定各萃取物中类黄酮含量及其抗氧化和抑菌能力.实验表明:狐臭柴叶类黄酮提取的最佳工艺条件是料液比为 1 ∶ 40g/mL,乙醇体积分数为 77%,提取时间为 15 min,此条件下提取率为 14.93%.石油醚、乙酸乙酯、正丁醇、水进行萃取得到的 4 种萃取物中类黄酮含量分别占狐臭柴叶类黄酮的 2.92%、6.47%、4.37%、1.17%,乙酸乙酯萃取物对DPPH自由基和ABTS+自由基具有较强的清除能力,半抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC50)值分别为 0.03mg/mL和 0.07mg/mL.石油醚、乙酸乙酯、正丁醇及水进行萃取得到的 4 种萃取物均有抑菌效果,乙酸乙酯萃取物抑制效果显著(P<0.05),尤其对金黄色葡萄球菌抑制效果最为显著.该结果证实了乙酸乙酯萃取物能有效富集类黄酮,且抗氧化能力及抑菌效果好,为狐臭柴叶类黄酮提取及深度开发利用提供了一定的理论参考.

    狐臭柴类黄酮响应面抗氧化活性抑菌能力

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    授粉品种对油茶结实及果实主要性状的影响

    李寄凡程一鸣潘冬梅魏振宇...
    26-32页
    查看更多>>摘要：为了提高油茶果实产量,以湖北省油茶 4 个主栽品种('长林 53''鄂油 102''华金''华鑫')为试材进行授粉配置实验,统计坐果率,并测定分析主要果实性状.研究结果表明:授粉组合对各品种的坐果率、单果重、横径、籽粒重、鲜果出籽率、干果出籽率、干籽出仁率、种仁含油量有显著影响;'长林 53'×'鄂油 102'组合的坐果率较高;'长林53'×'鄂油 102'、'华金'×'鄂油 102'2 个组合在单果重、横径、纵径和籽粒重方面较同母本其他组合更加突出.'华鑫'是'华金'的优良授粉品种,'鄂油 102'是'华鑫'与'长林 53'的优良授粉品种;'长林 53'×'鄂油 102'、'华金'×'华鑫'、'华金'×'鄂油 102'是 3 个性状优良的授粉组合.该研究为油茶高产栽培提供了理论参考.

    油茶品种授粉配置坐果率果实性状授粉组合主成分分析

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    析氢反应Co,N掺杂石墨烯电催化剂的理论计算研究

    廖美景赵兵刘斌张跃兴...
    33-38,50页
    查看更多>>摘要：为解决析氢反应(hydrogen evolution reaction,HER)动力学缓慢问题,寻找高效电催化剂,设计了 8 种不同数量Co原子嵌入 N掺杂石墨烯(Coxy-embedded nitrogen-doped graphene,Coxy-NG)电催化剂,并采用密度泛函理论(density functional theory,DFT)进一步研究了Coxy-NG在酸性和碱性条件下对HER的催化性能.结果表明,Co21-NG在 8 种电催化剂里具有最优的HER催化性能;在酸性条件下,Co21-NG表现出最合适的H吸附吉布斯自由能变化量(change of hydrogen adsorption Gibbs free energy,ΔGH∗),为0.23 eV;在碱性条件下,Co21-NG的ΔGH∗只有0.51 eV.该研究可以帮助了解Coxy-NG催化HER过程,并为设计出性能优异的Coxy-NG电催化剂提供指导.

    N掺杂石墨烯钴催化密度泛函理论析氢反应机理催化方式酸性催化析氢途径碱性催化析氢途径

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    近红外荧光探针增强共轭DDAO衍生物荧光团的理论设计及结构、电子和光谱性质研究

    赵兵胡泉源张跃兴
    39-44,58页
    查看更多>>摘要：为提升 1,3-二氯-7-羟基-9,9-二甲基-2(9H)-吖啶酮(1,3-dichloro-7-hydroxy-9,9-dimethly-2(9H)-acridinone,DDAO)的荧光成像效果,从理论上设计了 5 种增强共轭DDAO衍生物,引入双氰基异佛尔酮,增强受体能力及DDAO衍生物的共轭程度.采用密度泛函理论(density functional theory,DFT)探讨了强共轭DDAO衍生物的荧光响应机制和特性,并分析DDAO及其衍生物优化后的结构变化、激发和发射过程中的电子转移及跃迁性质等.结果表明,DDAO衍生物的供体-π-受体(donor-π-acceptor,D-π-A)结构存在增强的分子内电荷转移(intramolecular charge transfer,ICT)效应,导致荧光发射波长最大移至 1295.01 nm.该研究证实了引入取代基能产生强共轭,使激发前后产生较大的斯托克斯(Stokes)位移.

    双氰基异佛尔酮共轭程度DDAO衍生物密度泛函理论π电子离域ICT

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    泥蚶提取物抗氧化及抗运动性疲劳作用研究

    邱小明林良美胡元庆
    45-50页
    查看更多>>摘要：为开发利用泥蚶资源,探究泥蚶水提物和醇提物的抗氧化及抗运动性疲劳作用效果,以 1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除能力、超氧阴离子(O-2)自由基清除能力、抑制β-胡萝卜素褪色能力为指标评价泥蚶提取物的体外抗氧化作用.通过测定小鼠转棒停留时间、负重力竭游泳时间及小鼠运动后体内相关血清生化指标变化情况,分析泥蚶提取物的抗运动性疲劳作用效果.实验结果表明,泥蚶醇提物对DPPH、O-2 自由基的清除能力及抑制β-胡萝卜素-亚油酸体系的褪色能力较强,其半抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC50)分别为 1.38、1.87、2.07mg/mL.泥蚶水提物高剂量组对应的小鼠转棒停留时间为 64.10±1.86 s、负重力竭游泳时间为 102.55±2.49 min,并呈剂量-效应关系;另外,高剂量泥蚶水提物还可提高小鼠运动后体内肝糖原和肌糖原含量,降低尿素氮和血乳酸水平,其结果分别为 16.36±0.42 mg/g、2.56±0.22 mg/g、7.84±0.31 mmol/L、3.44±0.25mmol/L,与泥蚶醇提物各组差异显著(P<0.05).该研究可为泥蚶的深度开发与利用提供理论依据.

    泥蚶提取物抗氧化活性转棒停留力竭游泳运动性疲劳

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    基于FG-YOLOv7-tiny算法的耐张线夹X光图像压接缺陷检测

    杨宇高林唐永欣王志...
    51-58页
    查看更多>>摘要：为保证输电线路的安全可靠运行,电力巡检的重要任务是耐张线夹压接缺陷检测.为此,提出了快速幽灵YOLOv7-tiny(faster neural networks ghost convolution-you only look once version 7-tiny,FG-YOLOv7-tiny)算法进行耐张线夹压接缺陷检测.首先,构建包含 5 类常见压接缺陷的耐张线夹X光图像数据集;其次,使用快速神经网络(faster neural networks,FasterNet)替代YOLOv7-tiny的高效聚合网络(efficient layer aggregation networks,ELAN)以减小模型大小;最后,使用幽灵空间金字塔池化交叉阶段部分连接网络(ghost spatial pyramid pooling cross stage partial connection networks,GhostSPPCSPC)替换YOLOv7-tiny使用的空间金字塔池化交叉阶段部分连接网络以提升检测精度.实验结果表明,FG-YOLOv7-tiny算法的精度、平均精度均值分别达到 91.30%、94.28%,相比于原始YOLOv7-tiny算法分别提升了 3.99%、1.59%;模型大小为 22.25 MB;检测速度达到 172.41 帧/s,能满足实时检测的要求.因此,FG-YOLOv7-tiny算法提升了检测精度,可实现耐张线夹压接缺陷的有效检测,并满足边缘设备部署的要求.

    YOLOv7-tiny快速神经网络耐张线夹缺陷检测X光图像

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    基于跨模态近邻流形散布的基因特征提取方法

    王孟明张志鹏侯雅魁
    59-63页
    查看更多>>摘要：为解决因基因表达数据维度高、样本少、噪声高等特点导致在基因分类研究中难以提取有效特征的问题,提出了跨模态近邻流形散布(cross-modal nearest neighbor manifold scatter,CNNMS)方法,在核方法基础上采用近邻数据的方式,从而进一步降低了类别不平衡对分类精度的影响.此外,基于近邻均值受异常点影响较小的特点,CNNMS方法把高维基因特征映射到核空间,将所有样本与其近邻样本之间距离均值定义为样本的近邻均值,使跨模态近邻流形散布子空间在最大程度上保持同类特征内部的聚集性.实验结果表明,CNNMS方法在肺癌基因表达数据集上的分类识别率超过 98%,在胃癌基因表达数据集上也获得了良好的分类识别率,相较于其他方法具有更好的分类能力.CNNMS方法在基因分类研究中表现出较高的识别率,对基因特征提取研究具有深远意义.

    基因特征提取典型相关分析数据降维基因分类近邻散布鉴别敏感癌症诊断

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    用于水电机组螺栓松动检测的无源RFID标签天线模型优化

    宋坤谢蓉冉运蒸鲁罗平...
    64-68,74页
    查看更多>>摘要：为辅助螺栓松动检测管理,应用射频识别技术(radio frequency identification,RFID),设计了用于螺栓松动检测的无源RFID标签天线模型.首先,采用弯折偶极子和末端短路设计,使天线达到目标中心谐振频率;其次,在标签天线结构下方增加类似于匹配环结构的矩形环馈设计,使标签天线与目标芯片实现阻抗匹配.通过高频结构仿真(high frequency structural simulator,HFSS)软件对标签天线结构参数进行仿真优化,确定标签天线的最终尺寸为60.0mm×60.0mm×1.6mm.Farsens Rocky100 芯片在 915 MHz时的阻抗为 51-j460 Ω,仿真结果表明标签天线的阻抗为46.7+j461.4 Ω,与芯片匹配良好;标签天线的中心频率为915 MHz,得到的回波损耗小于-10 dB带宽的范围为840～970 MHz,增益最大为 0.8 dB,能满足螺栓松动检测的距离要求.该研究在螺栓松动检测方面具有一定的应用价值.

    螺栓松动射频识别标签天线弯折偶极子阻抗匹配HFSS仿真回波损耗

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