石河子大学学报

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农学·植物保护

亚洲棉全基因组中 NAC 类转录因子基因的鉴定与分析

赵灿 , 刘任重 , 柳展基 , 李菲 , 王立国 , 马骏骏 , 朱新霞

2015, 33(4): 397-404. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2015.04.001

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为了开发棉花 NAC 基因资源，本文利用生物信息学方法在亚洲棉基因组中预测了 138 个 NAC 基因，根据其在染色体上的位置关系命名为 GaNAC001-GaNAC138，所有 GaNAC 基因分布于亚洲棉 13 条染色体上。根据 GaNAC 蛋白的序列相似性及系统进化分析，将亚洲棉 GaNAC 蛋白分为 11 个亚家族，每个亚家族的 GaNAC 蛋白数目为 4-25 个。基因结构分析发现，大部分(63.7%) GaNAC 基因含有 2 个内含子。比较亚洲棉与陆地棉、雷蒙德氏棉 NAC 蛋白的同源性，发现亚洲棉与雷蒙德氏棉 NAC 蛋白的匹配程度高于陆地棉，平均序列一致性分别为 93.9%和 81.2%，一些 NAC 基因(58/138)在棉属的进化过程中高度保守，一些(37/138)则变异程度较大，可能是生物体为了适应环境的变化产生了新的功能。本研究结果为亚洲棉及陆地棉 NAC 转录因子基因的后续深入研究提供了重要参考。

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农学·植物保护

基于小麦淀粉合成酶 SSⅡa 氨基酸序列的生物进化分析

韩俊杰, 王昊龙, 蔡曼, 李咏, 李卫华

2015, 33(4): 405-409. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2015.04.002

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选取小麦淀粉合成关键酶 SSⅡa，通过生物信息学分析，探究其在进化过程中与其它生物的亲缘关系，看其是否可以作为生物进化的依据。利用克隆得到的小麦 SSⅡa 基因翻译氨基酸序列，并在 NCBI 上做 BLAST 同源比对，并于 SwissProt 非冗余蛋白数据库获得不同生物的同源氨基酸序列进行生物信息学分析。共比较了 47 种生物的氨基酸序列，其中包括 6 种藻类、1 种苔藓、1 种蕨类、1 种菌类和 38 种陆生被子植物。结果显示：小麦淀粉合成酶氨基酸序列与其它生物的同源性为 37%-99%，并表现出较高的保守性。通过构建系统进化树，发现淀粉合成酶氨基酸序列可以大体的反映生物进化关系，其氨基酸序列可以用来判定生物进化过程中亲缘关系的远近。

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农学·植物保护

不同磷素水平对小麦淀粉粒形态及品质特性的影响

付凯勇, 徐芳芳, 史晓艳, 朱永琪, 覃安祥, 李诚, 李春艳

2015, 33(4): 410-416. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2015.04.003

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磷是小麦生长过程中重要的大量元素之一，对小麦籽粒产量和淀粉品质的形成有重要作用。为探讨磷素对小麦胚乳淀粉粒积累及其对淀粉品质特性的影响，本研究以新疆主栽的中强筋冬小麦品种新冬 20 号和新冬 23 号为参试材料，研究不同施磷水平（P0：P2O5 0 kg/hm2 ; LP：P2O5 105 kg/hm2 ; HP：P2O5 210 kg/hm2 ）对小麦籽粒灌浆过程中淀粉粒形态、粒径分布、淀粉降解酶活性以及淀粉持水力、膨胀势、溶解度和破损淀粉含量的影响。结果表明：不同施磷水平下 2 个参试品种的淀粉粒均为明显的双向分布，淀粉粒的基本形态特征未改变，但对 2 个小麦品种 A和 B- 型淀粉粒的发育进程有不同程度的影响。高磷和低磷处理下 2 个小麦品种籽粒 α- 淀粉酶活性在灌浆后期（花后 28-35 d）最高，且变幅较大。高磷处理下新冬 20 号小麦淀粉的持水力、膨胀势和溶解度均显著高于对照；高磷和低磷处理可显著增加新冬 23 号小麦淀粉的持水力。不同施磷量对小麦淀粉品质的影响与参试品种的遗传特性有关，从淀粉粒形态和品质特性变化的角度，相对于新冬 23 号，新冬 20 号小麦对磷素更敏感。

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农学·植物保护

根施生物肥和叶面喷施植物生长调节剂对烤烟烟叶烟碱和钾含量的影响

金亚波 , 夏衍 , 陈泽鹏 , 胡亚杰 , 袁亮 , 江定心 , 韦建玉

2015, 33(4): 417-420. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2015.04.004

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为了探索施用生物印楝肥和茶枯肥，植物生长调节剂海藻素和芸苔素内酯 4 种外源物质对烤烟烟叶品质的影响，分别采用盆栽和田间试验研究施用 4 种外源物质后烤烟烟叶化学成分含量的变化，并对不同处理烤烟烟叶的总糖、还原性糖、总氮、烟碱、钾等化学成分含量变化进行综合分析。结果表明：盆栽试验，根施茶枯肥和叶面喷施海藻素，烤烟烟叶烟碱含量分别降低 27.83%和 40.55%，根施印楝肥，钾含量增加 26.02%；田间试验，根施印楝肥和茶枯肥，叶面喷施芸苔素内酯和海藻素，烤烟烟叶烟碱含量分别降低 13.67%、19.81%、9.91%和 23.11%，根施印楝肥，茶枯肥和叶面喷施芸苔素内酯，钾含量分别增加 47.06%、10.92%和 50.42%。结论：根施印楝肥、茶枯肥和叶面喷施植物生长调节剂海藻素和芸苔素内酯烤烟烟叶中的烟碱和总氮含量下降，钾、总糖和还原糖含量上升。

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农学·植物保护

集中施入有机肥后土壤微生物数量的空间动态变化

罗莉, 何倩, 李俊华, 张福, 苗柯情

2015, 33(4): 421-427. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2015.04.005

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为了探明集中施肥（穴施、条施）下土壤微生物（细菌、真菌、放线菌）的数量在空间上的动态变化，采用土柱模拟方法，研究鸡粪在 2 种集中施肥方式（穴施、条施）及两种对照施肥方式（不施肥、均匀施肥）处理下土壤微生物数量的空间动态变化。结果表明：（1）与均匀施肥和不施肥相比较，集中施肥更有利于促进土壤细菌、真菌和放线菌的繁殖；（2）土壤细菌和放线菌数量随着处理时间的变化先升高后降低，而真菌则是逐渐降低的趋势；（3）垂直 10 和 20 cm 位置的土壤细菌、真菌和放线菌数量高于垂直 35 cm 位置，且在垂直 10 和 20 cm 位置集中施肥对土壤微生物数量的影响显著并高于均匀施肥和不施肥处理，而在远离肥料的垂直 35 cm 位置的差异不显著；（4）水平方向上，集中施肥处理在处理后 5 和 10 d 对水平 2 和 5 cm 位置的土壤微生物数量影响较大，处理后 30 d 其影响与均匀施肥处理的差异不显著。本研究表明集中施入有机肥对土壤微生物数量的影响会因为距离的远近而产生差异，在 2-10 cm 距离，离肥料越近土壤微生物数量越高，且其影响显著的时间为施肥后 10 d 左右。

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畜牧·兽医

TALENs 和 CRISPR/Cas9 诱导绵羊成纤维细胞基因组定点双链断裂提高 Rad51 基因表达量

杨娇 , 皮文辉 , 周平 , 李炜杰 , 何高明

2015, 33(4): 428-431. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2015.04.006

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为检测不同限制性人工核酸内切酶对绵羊成纤维细胞 Rad51 基因 mRNA 转录和蛋白表达的影响，本实验将有效切割 MSTN（myostatin）基因位点的 TALENs 和 CRISPR/Cas9 人工核酸酶电转染到体外培养的绵羊成纤维细胞中诱导产生 DNA 双链定点断裂，与正常和电转染 pMax 绿色荧光蛋白报告基因质粒的绵羊成纤维细胞进行对照，采用实时荧光定量 PCR 和 Western Blot 方法对不同处理的绵羊成纤维细胞 Rad51 基因 mRNA 转录和蛋白质的表达情况进行研究。结果表明：TALENs 和 CRISPA/Cas9 人工核酸酶诱导产生的 MSTN 基因组 DNA 双链定点断裂能提高绵羊成纤维细胞 Rad51 基因表达量。

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畜牧·兽医

InlA/InlB 基因的双缺失对单增李斯特菌毒力的影响

陈云飞 , 王丽娜 , 王鹏雁 , 蒋建军 , 魏丽

2015, 33(4): 432-437. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2015.04.007

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为了探讨 InlA/InlB 对单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes，LM)毒力的影响，本研究利用同源重组技术在 LM△InlA 菌株的基础上构建 LMInlA/InlB 基因双缺失株。通过小白鼠肝脾脑细菌计数、LD50 和溶血实验，研究 LM 在 InlA/InlB 基因缺失后毒力上的差异。结果显示：LM△InlA/△InlB 基因双缺失株与 LM 菌株相比，双缺失株的 LD50 升高 2 个数量级；与 LM△InlA、LM△InlB 菌株相比，双缺失株的 LD50 均升高 1 个数量级；双缺失菌株在小白鼠肝脏、脾脏和脑组织内的载菌量均显著减少（P＜0.05）；但没有改变其溶血特性。结果提示，InlA/InlB 基因双缺失后，LM 菌株的毒力能够明显减弱，但不改变其溶血特性。

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畜牧·兽医

布鲁氏菌感染诱发巨噬细胞炎症反应的初步研究

刘娟, 孙志华, 张静, 张豫, 刘来珍, 李明奇, 张辉

2015, 33(4): 438-442. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2015.04.008

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为研究 NLRP3 炎症小体在布鲁氏菌侵染小鼠巨噬细胞过程中活化介导的炎症反应，建立牛种布鲁氏菌 2308 株侵染小鼠巨噬细胞 RAW264.7 的模型，侵染比例 100∶1（细菌∶细胞），RT-PCR 技术检测细菌侵染过程中 NLRP3 炎症小体相关分子 NLRP3 和 Caspase-1 mRNA 的变化水平；Western blot 分析 NLRP3 和 Caspase-1 在蛋白水平的变化；ELISA 检测感染细胞上清中炎症因子 IL-18 和 IL-1β 的释放量。结果表明：与对照组相比布鲁氏菌感染小鼠巨噬细胞后 NLRP3 和 Caspase-1 mRNA 和蛋白表达水平显著增加（P＜0.05），炎性因子 IL-1β 和 IL-18 的含量也显著升高（P＜0.05）。结论：布鲁氏菌感染可激活 NLRP3 炎症小体，为进一步研究布鲁氏菌感染引发致病机制奠定理论基础。

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医学·药学

大鼠 Neuritin mRNA 鉴定、编码序列及蛋白结构分析

廖新华 , 苟永慧 , 黄瑾 , 杨磊 , 高蕊

2015, 33(4): 443-448. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2015.04.009

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为探讨一种新型的神经营养因子，Neuritin 在神经系统成熟及其损伤后的再生修复过程中发挥着重要的调节作用。为了获得大鼠 Neuritin 基因转录本及其蛋白结构的基础数据，本研究利用比较基因组学分别设计与小鼠 2 个转录本同源的引物，采用 RT-PCR 的方法钓取大鼠 Neuritin 基因。采用生物信息的方法对大鼠 Neuritin 的序列同源性及蛋白结构进行全方位分析。结果表明，大鼠只存在一个 Neuritin 转录本，编码 142 个氨基酸，与其他动物的编码序列高度同源；三级蛋白结构分析结果显示大鼠 Neuritin 蛋白富含有 α 螺旋，其结构和理化性质无异于人类 Neuritin 基因。由此可知，本研究首次厘定了大鼠 Neuritin mRNA，其蛋白质结构的深入分析也为进一步理解大鼠 Neuritin 基因的生理功能奠定了基础数据。

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医学·药学

朊蛋白在头颈部鳞状细胞癌中的表达及意义

田甜, 徐江, 邱雪冰

2015, 33(4): 455-458. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2015.04.011

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为检测朊蛋白在头颈部正常粘膜、头颈部鳞状细胞癌 (head and neck squamous cell carcinomas，HNSCC)以及其各亚组之间的表达及其临床意义。采用免疫组化 SP 法检测 HNSCC（212 例）和正常黏膜（84 例）中 PrP 的表达情况，并分析其与年龄、组织病理分期、临床分期等临床参数的相关性。结果显示，PrP 在正常黏膜、HNSCC 中的阳性表达率为 10.71% (9/84)、66.51%(141/212)，差异有统计学意义 (P<0.05)，PrP 在高分化、中分化、低分化中的阳性率分别为 28.36% (19/67)、68.12%(47/69)、98.68%(75/76)，即阳性率随分化程度下降而升高(P<0.05)。PrP 分别与病理分期、TNM 分期、淋巴结转移、发生部位表达差异有统计学意义 (P<0.05)，而不同年龄组表达差异无统计学意义 (P>0.05)。在 TNM 分期中，Ⅰ、Ⅱ期 PrP 表达强度随分化程度下降而明显升高(P<0.05)，但与Ⅲ、Ⅳ期之间的差异无统计学意义(P>0.05)；而在头颈部正常粘膜，I+Ⅱ（早期）和Ⅲ+Ⅳ期（晚期）的总体表达差异中有统计学意义(P<0.05)。由此可知，PrP 在 HNSCC 中的高表达与 HNSCC 的发生、病理分期、及临床 TNM 分期密切相关，可能为 HNSCC 的早期诊断和预后判断提供依据。

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医学·药学

甘草查尔酮 A 抑制小鼠黑色素瘤 B16F10 细胞糖酵解表型和诱导凋亡

王艳明 , 刘瑛 , 阎新燕 , 司玲玲 , 高彩霞 , 于丽娜 , 郑秋生 ,

2015, 33(4): 459-464. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2015.04.012

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为探讨甘草查尔酮 A 对小鼠黑色素瘤 B16F10 细胞糖酵解表型和凋亡的影响。采用磺酰罗丹明 B 法检测甘草查尔酮 A 对 B16F10 细胞增殖影响的方法，比色法检测 B16F10 细胞外葡萄糖和乳酸含量，生物发光法检测细胞内 ATP 含量，Giemsa 和 Hoechst33258 染色法观察细胞形态变化，Annexin V-FITC/PI 双染法检测细胞凋亡率。结果显示，甘草查尔酮 A 能有效抑制 B16F10 细胞增殖，呈现浓度依赖性和时间依赖性。随药物浓度的增加，B16F10 细胞摄取葡萄糖能力减弱，细胞外乳酸含量和细胞内 ATP 含量明显降低。同时，细胞出现典型凋亡形态，细胞体积逐渐缩小，胞核皱缩，碎裂，呈现致密颗粒状荧光，且细胞凋亡率明显增加。由此可知，甘草查尔酮 A 能抑制 B16F10 细胞糖酵解表型和诱导细胞凋亡。

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医学·药学

白藜芦醇对 CdCl2 暴露所致斑马鱼胚胎发育毒性干预作用及机制的初步研究

王占洋 , 邱理红 , 李雅娟 , 刘璟逸 , 许波 , 李刚 , 谢建新 , 李忌 , 王振华 ,

2015, 33(4): 465-470. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2015.04.013

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为考察天然抗氧化剂白藜芦醇（Res）对 CdCl2 暴露所致斑马鱼胚胎发育毒性的干预作用，并初步探讨其作用机制。采用单独应用 Res 联合 CdCl2 共同处理受精后 2 h（2 hpf）的斑马鱼胚胎，观察至 96 hpf 胚胎死亡率和孵化率；采用荧光探针 DCFH-DA、MitoSOX、JC-1 分别检测胚胎总体活性氧、线粒体源 ROS 水平和胚胎线粒体的膜电势；采用吖啶橙（AO）染色法检测细胞凋亡情况；采用 Real-time PCR 方法检测胚胎线粒体单链 DNA 结合蛋白(mtSSBP)、 OPA1 的表达水平。结果显示，100 μmol/L Res 持续暴露 96 h 可明显增加斑马鱼胚胎死亡率 (P<0.05)。20~100 μmol/L Res 与 20 mg/L CdCl2 联合暴露较单独 CdCl2 暴露组相比，胚胎死亡率和未孵化率明显增加（P<0.01）。100 μmol/L Res 与 20 mg/L CdCl2 联合处理明显增加了胚胎总体 ROS(P<0.01 )和线粒体内 ROS（P<0.01）的生成，降低了线粒体的膜电势(P<0.05)，胚胎细胞凋亡细胞数量明显增加。与 CdCl2 单独暴露组相比，Res 联合处理明显下调了 mtSSBP 和 OPA1 的 mRNA 表达水平（P<0.01）。由此可知，高浓度 Res 明显增强 CdCl2 所致的斑马鱼发育毒性，胚胎总体 ROS 和线粒体源 ROS 水平升高，线粒体膜电势下降，mtSSBP 和 OPA1 表达下降，表明线粒体损害可能介导了 Res 对 CdCl2 育毒性的增敏作用。

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医学·药学

石河子市居室内甲醛污染与儿童哮喘的关联性

刘晓云, 孙妍妍, 鲁建江, 李姗蔓

2015, 33(4): 471-474. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2015.04.014

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为探讨石河子市居室内甲醛浓度与儿童哮喘的相关性，本文采用病例 - 对照流行病学研究设计，通过自制的问卷采集 81 例哮喘儿童（病例组）和 37 例非呼吸系统疾病儿童（对照组）的个体、家族、哮喘危险因素等信息，同时测定研究对象常住居室内的甲醛浓度。采用 χ2 检验、t 检验和非条件 Logistic 回归等统计学方法处理数据。结果显示，甲醛浓度范围是 3.0-202.1 μg/m3 ，超标率为 24.57%；将有统计学意义的单因素引入多元 Logistic 回归发现甲醛浓度升高到 64.94 μg/m3 时，儿童患哮喘的风险是低于该浓度的 3.269 倍；母乳喂养（OR=3.484）是保护因素，被动吸烟（OR=4.401）和家族史（OR=9.396）是引发儿童哮喘的危险因素。由此可知，甲醛浓度与儿童哮喘具有一定的剂量反应关系，但只有甲醛达到一定高浓度水平时，其对儿童哮喘的危险性才体现出来。

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化工·材料·食品

核 - 壳结构 Fe3O4@C@TiO2 复合材料的制备及光催化性能的研究

张琦, 赵海峰, 吴建宁, 刘志勇

2015, 33(4): 475-480. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2015.04.015

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本文以 FeCl3 为铁源，葡萄糖为碳源，钛酸四丁酯（TBOT）为钛源，通过水热法与溶胶 - 凝胶法制备了具有较好核 - 壳形貌的磁性复合材料 Fe3O4@C@TiO2。通过透射电镜（TEM）、扫面电镜（SEM）、X- 射线衍射仪（XRD）、超导量子干涉磁强计（SQUID）等对该材料的形貌、结构、磁学性能等进行表征，分析了该复合材料对亚甲基蓝（MB）的降解性能，探讨了其重复使用性。实验结果表明，0.5 g/L 的 Fe3O4@C@TiO2 在紫外光下可以在 8 min 内将 MB 降解 95.6%，5 次循环使用后降解率仍然保持在 93.6%。对比 Fe3O4@TiO2 可知，碳层的加入有效避免了磁性粒子光溶解现象，提高了光催化剂对亚甲基蓝（MB）的降解性能。表明 Fe3O4@C@TiO2 复合材料具有良好的磁分离性、光催化活性、稳定性和应用前景。

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化工·材料·食品

烟煤分段热解焦油生成规律的研究

张丹, 余振鹏, 郭瑞丽, 张建树

2015, 33(4): 481-486. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2015.04.016

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分段热解可以研究不同阶段煤结构中化学键断裂的信息，也可以提高热解焦油产率。为了进一步了解分段热解产物的分布规律，本实验选用石河子烟煤，利用固定床反应器，分别研究了在 N2、H2 以及催化加氢情况下，分段热解与一段热解对焦油产率、半焦产率及焦油族组分的影响，其中 Ni/Al2O3、Pt/Al2O3 两种催化剂采用浸渍法制备。通过分析不同温度分段焦油的组成，考察了 N2，H2 以及催化加氢对不同温度分段热解的影响，实验结果表明：随着温度的升高，焦油产率下降；N2 气氛下，在 Stage I、Stage II 和 Stage III 焦油产率分别为 4.3%、0.53%和 0.39%；在加氢和 Ni、Pt 催化加氢时，焦油的产率大约分别是相应阶段 N2 气氛下的 1.2、3 和 2 倍，分段热解相比于直接热解可以明显提高焦油产率；加氢以及催化加氢在分段热解中，在 Stage I 对脂肪族品质的改善不是很明显，只在 C13-C25 具有轻微的提升作用，Stage II 在 C13-C15，Stage III 在 C11-C15 则有明显的提升作用；对于非脂肪族在 3 个阶段分别在 C11-C15、C9-C18、C9-C11 明显增加。因此，分段热解、加氢以及催化加氢，对于焦油的产率和品质都有明显的提升作用。

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化工·材料·食品

水杨酰肼促进的铜催化 Sonogashira 偶联反应的研究

闫楠楠, 李仔豪, 谢建伟, 代斌

2015, 33(4): 487-490. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2015.04.017

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Sonogashira 反应是构建 Csp2 -Csp 键最重要的方法之一，在医药、天然产物、有机分子材料等内炔类化合物的合成中有着广泛应用。基于前期研究成果，本文考察了不同铜盐、配体、碱以及溶剂对芳香卤代物与芳香端炔的 Sonogashira 偶联反应的影响，实验结果表明：在 DMF 中，CuI 为催化剂，N'- 甲基水杨酰肼为配体，无水 K2CO3 作碱，在 120 ℃下实现了多种芳香碘代物与芳基炔的 Sonogashira 偶联反应，产率为 34%-86%。

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化工·材料·食品

氮杂环卡宾催化 α- 卤代烯醛的双硫化反应

李院珍, 郭豪, 王颖, 何林

2015, 33(4): 491-496. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2015.04.018

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作为一类重要的有机小分子催化剂，氮杂环卡宾(NHCs)近年来得到了飞速的发展。本文研究了氮杂环卡宾催化下卤代烯醛与硫醇的双硫化反应，发展了有机催化构筑 C-S 键的新方法。实验结果表明：在 5 mol%NHC 催化剂前体 IMes·HCl，1.2 倍当量三乙胺和添加剂 LiCl 存在下，伯、仲、叔硫醇均可以与卤代烯醛反应，以 23%-99%产率得到 α，β- 二硫代醛；在该反应中，NHC 作为 Brφnsted 碱活化硫醇，再通过与卤代烯醛的 Sufla-Michael 加成反应及 Baldwin 环化，形成硫鎓中间体，另一分子硫醇进一步对硫鎓中间体亲核进攻得到目标产物；该反应具有反应条件温和、催化剂环境友好、催化效率高等优点。

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水利·建筑工程

不同排放情景下塔里木河流域近 52 年水循环要素变化及未来趋势的分析

赵文宇, 刘海隆, 王辉, 安小艳

2015, 33(4): 497-504. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2015.04.019

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塔里木河流域是生态环境极端脆弱的干旱内陆河流域之一，探讨不同情景下水循环要素的变化趋势对于干旱区流域水资源的调控具有重要意义。本文以 1958-2010 年间玛纳斯河气象水文资料为基础，并根据 RCP8.5、 RCP6.0、RCP4.5 三种不同温室气体排放情景下的气候模式，对 21 世纪塔里木河流域的水循环要素可能的变化趋势进行分析，结果表明：塔河山区水循环要素与平原区水循环要素大体上均表现出了上升趋势，山区土壤水分通量（W）增长趋势最为微弱，21 世纪初期与 90 年代相比仅增长了 1.1×108 m3 ，塔河荒漠区壤中流（RI）、年地下径流（RG）、年地表径流（RS）均在 50 年代末至 90 年代末呈减小趋势，土壤水分通量（W）整体呈上升趋势；在 IPCC 所设定的 3 种排放情景下，塔里木河流域山区与平原区水循环要素在 21 世纪整体均表现出上升趋势，RCP4.5 模式下水循环要素整体上升速度最小，RCP8.5 模式下上升速度快于 RCP6.0 模式，塔里木河流域荒漠区 21 世纪 RG、RS、W 在 3 种排放情景下变化幅度基本一致，其他水循环要素变化量未在 21 世纪发生较大幅度的变化。水循环要素的变化趋势以及定量分析，为塔里木河流域人水协调提供科学依据，促进整个塔里木河流域经济的可持续发展。

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水利·建筑工程

大断面刚柔混合衬砌渠道接触特性的有限元分析

董江伟, 姜海波, 汤骅, 唐凯

2015, 33(4): 505-510. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2015.04.020

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近年来刚柔混合衬砌渠道发展迅速，这种渠道为混凝土衬砌板 - 复合土工膜 - 渠基土壤为一体的全断面衬砌结构，而混凝土衬砌板与复合土工膜、复合土工膜与渠基土壤的接触特性直接影响着工程的稳定性。本文针对引额济克大断面梯形刚柔混合衬砌渠道，在室内试验的基础上，基于弹塑性力学基本理论、应变软化基本理论和邓肯 - 张基本理论，采用有限元方法对刚柔混合衬砌渠道的接触特性进行了数值模拟，得出了复合土工膜与渠基土壤结构接触面的剪切变形和位移的分布规律。模拟结果表明：最大位移和应力变形发生在渠道坡板与底板交界处，说明在交界产生应力集中现象；应力值随渠道断面高程增加而减小，自重效应明显，渠道混合衬砌结构所承受的应力和变形在合理范围内。上述结果可为分析和评价刚柔混合衬砌渠道边坡稳定性提供依据。

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水利·建筑工程

基于被动式技术严寒地区节能农宅的设计方案

程博 , 姜曙光 , 胡智毅 , 马云鹤 , 王纯

2015, 33(4): 511-517. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2015.04.021

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可视化

在全球能源危机的背景下，被动式建筑是当今节能建筑设计发展的主流。本文针对新疆严寒地区气候特征和地域特点，基于被动式技术设计对新疆石河子地区农宅进行节能设计，得到节能农宅的设计方案从而达到节约传统能源的目的。本文提出的节能农宅设计方案主要结合被动式太阳能空调系统的优点，利用被动式技术和可再生能源太阳能，并设置地下室被动地利用地热能；设计方案主要考虑建设场地、住宅平面布局、太阳能光热和地热资源利用以及外窗的被动式设计，提出 2 种节能农宅被动式设计方案。节能计算结果表明：2 种方案的被动式太阳房太阳能贡献率均已超过 50％，被动式太阳房节能率均能达到 60％以上。这 2 种设计方案推广应用性强，能为新疆美丽乡村建设中的绿色节能住宅设计提供参考。

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机械·电气工程

库尔勒香梨振动信号调理电路的设计与验证

高永茂, 吴杰, 徐虎博, 赵正强, 王志鹏

2015, 33(4): 518-523. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2015.04.022

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可视化

无损检测和分级是提高库尔勒香梨的市场竞争力的关键，基于振动频谱特性的无损检测技术能够实现库尔勒香梨的内部品质检测和分级。为了使振动频谱法检测库尔勒香梨坚实度的装置实现便携化应用，本研究针对香梨振动信号的特点，设计了由电荷放大电路、电压放大电路、低通滤波电路、高通滤波电路和电压偏置电路组成的信号调理电路。仿真和实验结果表明：该调理电路能够对香梨振动的微弱电荷信号进行有效的放大和滤波，所测得的信号与通用电荷放大器所获得的信号基本一致，两者输出信号的峰值平均值偏差在 1%以内，调理电路背景噪声最大为 1.5 mV。该调理电路体积小、成本低，有望在库尔勒香梨的无损检测研究中替代通用电荷放大器以实现检测装置的便携化应用。

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机械·电气工程

微孔几何特征对密封端面动压润滑性能的影响

李茂元 , 吴玉国, 时礼平 , 童宝宏 , 吴胜

2015, 33(4): 524-528. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2015.04.023

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可视化

通过建立底面形状为矩形面、梯形面、抛物面和三角形面 4 种均匀分布的圆微孔密封端面理论模型，利用有限差分法求解流体动压润滑方程，获得了密封端面无量纲压力分布，并考察孔半径和深度对无量纲平均压力 pav 的影响。结果表明：不同底面形状微孔对密封端面动压性能的影响随微孔半径及深度均呈现先增大后减小的趋势，优化后的矩形面具有最佳的动压性能，其无量纲平均压力值达到 1.39，相比于三角形面提高了 8.59%，最优的微孔半径为 0.17mm，与其它 3 种型面差别不大，但最优的微孔深度值最小。

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