当前全球变暖趋势不可逆转,异常气候导致的温度胁迫频繁发生,给农业高产及稳产带来了巨大挑战.生物钟作为内源性且可遗传的计时机制,赋予了植物预测和快速响应环境因子周期性变化的能力,以确保诸多生理生化途径与环境同步,极大增强了植物的生存和繁衍能力.温度响应和补偿现象不仅涉及生物钟与环境信号"同步化",而且涉及农业生产中作物适应温度胁迫的实际应用.生物钟温度补偿是指在较宽范围的生理温度内,通过转录和转录后机制,生物钟可基本维持近日节律周期的长度不变,确保计时机制准确运行.自然环境中,光照、温度和湿度紧密耦联,作为授时因子将环境信号经过输入途径传递给生物钟核心振荡器,影响植物生长发育的全过程.该文回顾了植物生物钟温度响应和补偿机制的研究历史,详述了最新研究进展,展望了其在作物遗传育种和田间管理等方面的应用前景,为解决农作物温度胁迫适应性问题提供了全新的思路和方案.

目的 探讨输液泵在自然灾害条件下医学救援作用和特点,研制一种高性能、便捷性和多功能的智能输注装置,提高其医学救援保障能力.方法 该装置集成输液单元、注射单元、加温单元、体征监护单元、网络通讯单元和控制单元设计研制.输液单元采用半挤压式工作原理,与注射泵共同实现"一快两慢"功能,输注液体进行可控加温,体征监护单元实时采集患者生命体征参数.结果 经测试,高低温环境下,对比输注流速,温度补偿后输液流速误差小于4％;高压或低压环境下,对输液泵输注速率和准确性无显著影响;湿度对输注准确性无显著影响;电池自持时间大于6 h,满足自然灾害条件下出现的重大伤情救治对患者液体输注和加温、体征监护及管理等需求.结论 该智能输注装置具有集成化程度高、操作简单、方便携带,环境适应性强,可实时监测报警及管理等优点,同时还可安装于智能生命救治后送舱成套装备应对多样化自然灾害现场的急救和治疗,有效地提高自然灾害条件下医学救援保障能力.

大气增温对湿地植物光合作用的影响及其作用机制是近年来生态学界关注的热点.采用开顶式生长室(Open-topchambers,OTCs)模拟大气增温((2.0±0.5)℃,(3.5±0.5)℃),研究增温对滇西北高原典型湿地纳帕海湖滨带2种优势植物(茭草Zizania caduciflora,黑三棱Sparganium stoloniferum)的光和CO2利用以及光合碳同化速率的影响.结果表明,(1)增温对不同植物的光和CO2利用能力以及碳同化速率的影响存在种间差异.增温显著降低了茭草的光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、光能利用幅(LSP-LCP)、CO2饱和点(CSP)、CO2利用幅(CSP-CCP)以及最大净光合速率(Pnmax),却显著增加了其CO2补偿点(CCP);相反,增温显著提高了黑三棱的LSP、(LSP-LCP)以及最大净光合速率(Pnmax),而显著降低了其LCP,但对其CO2利用参数无显著影响.(2)2种植物的光和CO2利用能力对增温的响应存在季节性差异.不同温度处理下,茭草在6、8月的LSP和(LSP-LCP)均显著高于10月的对应值,其Pnmax也随生长期的增加而降低;黑三棱的光响应参数在不同生长季间无显著差异,其Pnmax在8月最高,而在6月和10月相对较低.(3)温度因子与茭草的光能利用参数均呈负相关,而与黑三棱的光能利用参数均呈正相关.本研究的温度因子中,日间积温对Pnmax和(LSP-LCP),年均温和最低温对(CSP-CCP)值的影响最为显著.本研究进一步表明,气候变暖对滇西北高原湿地湖滨带优势植物光合作用存在影响,但不同物种间存在差异响应,这种差异响应可能导致湿地生态系统植被结构的改变,其有关生态过程有待于进一步研究.

采用便携式光合仪(Li-6400XT)对太行山南麓栓皮栎、刺槐2个树种叶片光合作用-CO2响应曲线进行测定,利用直角双曲线模型(RH)、非直角双曲线模型(NRH)以及直角双曲线的修正模型—叶子飘模型(YZP)进行曲线拟合,并对3种光合模型的拟合参数(最大净光合能力Amax、初始羧化速率η、光呼吸速率Rp 、CO2补偿点CCP和CO2饱和点CSP)进行比较.结果表明:与NRH和YZP模型相比,RH模型所得的Amax、η、Rp和CCP较高,分别高出实测值59.8％、128.6％、133.4％和19.8％.与RH模型和YZP模型相比,NRH模型拟合得出的Amax较大,高于实测值11.1％,η、Rp和CCP接近于实测值.YZP模型能较好地模拟光合作用对CO2的饱和现象,在Amax和CSP的拟合效果上较好.栓皮栎阴叶的Amax、Rp和CCP比阳叶分别低31.3％、5.2％和14.3％.刺槐阴叶的Amax、RP和CCP分别高出阳叶23.5％、11.0％和5.4％.栓皮栎、刺槐阴叶的η分别比阳叶高6.9％和7.0％.刺槐叶片的Rp和CCP与温度、光强均具有显著线性关系,η与气孔导度(gs)具有显著线性关系.栓皮栎叶片的η与光强和气孔导度具有显著线性关系,CCP主要受温度和湿度影响.栓皮栎叶片的Amax与相对湿度和gs具有显著的正线性相关关系.

设计一种直流电磁驱动搏动式血泵并测试样机性能指标.首先,提出一种通过直流螺线管使永磁体进行往复直线运动的驱动方法,并通过螺线管内部磁场的数值模拟设计内部磁场趋于匀强磁场的补偿螺线管结构,结合两者设计直流电磁驱动搏动式血泵.然后,通过制作样机并搭建加速度实验台,测量接入不同直流电流时血泵样机可提供的磁力驱动力,并验证通电螺线管发热问题.最后,搭建流量实验台,在前、后负荷范围分别为5 ～ 30和50～80 mmHg的情况下,测量血泵样机的流量性能指标.血泵样机提供的磁力驱动力与电流呈正相关线性关系,并且在接入2.7A的电流时,其数值大小即可满足驱动要求;在接入的直流电流为2.7A且血泵驱动频率为80次·min-1时,一方面通电螺线管与血液接触的内表面温度上升1℃后平稳在27℃,另一方面除了前、后负荷压差达到70 mmHg及以上,血泵样机流量均大于3.0 L·min-1.该直流电磁驱动血泵满足离体器官灌注和体外循环短期辅助的临床要求,且对体外循环血泵的发展具有重要意义.

目的 建立一种通过快速溶剂萃取(ASE)提取,使用柱后补偿液相色谱结合电雾式检测器(CAD)测定4种中成药(补中益气丸、通窍鼻炎颗粒、醒脑再造胶囊、玉屏风颗粒)中黄芪甲苷含量的方法,并将该方法与药典方法进行差异分析.方法 通过试验确定ASE萃取最优条件:水饱和正丁醇作为溶剂,萃取温度100℃,萃取时间5min,循环次数3次,HPLC方法:色谱柱Thermo AQ-C18(2.1 mm×100 mm,3 μm),分析泵流动相:乙腈-水(15∶85),梯度程序:0 min,15％A,0～4 min,15％ ～60％A,4～5 min60％A,流速:0.3 mL·min-;补偿泵流动相:乙腈,流速:0.3 mL·min-1.结果 黄芪甲苷在26.62 ～ 665.5μg·mL-1内呈良好的线性,样品测定RSD为1.0％ ～2.1％,方法回收率为98.80％ ～ 100.80％,方法结果与药典方法结果吻合.结论 该方法快速、准确、通用性高、重现性好,可用于这4种中成药中黄芪甲苷的含量测定.

为了探究温度对宽鳍鱲(Zacco platypus)运动能力和行为特征的影响,分别在15和25℃的水温下对捕捞自乌江重庆武隆段的宽鳍鱲进行了为期3周的温度驯化,随后对其临界游泳能力、快速启动能力和行为特征(活跃性和隐匿行为)进行了测定.结果表明:相比25℃组,低温下(15℃)实验鱼临界游泳速度、最大代谢率、日常代谢率和代谢范围均显著降低(P＜0.05);低温下快速启动参数中最大速度、最大加速度和120 ms移动位移均显著降低(P＜0.05),但反应时滞无显著变化;此外,低温下实验鱼活跃性显著降低,而隐匿行为显著增加(P＜0.05);提示低温下宽鳍鱲运动能力的整体水平显著下降,对温度反应较为保守的快速启动反应时滞可能是低温下宽鳍鱲应对捕食压力的重要方式,而行为上降低活跃性和提高隐匿行为可能是对运动能力降低的补偿.

能量代谢的适应性调节是小型哺乳动物应对环境季节性变化的主要策略之一.为探讨不同温度下动物在代谢产热能量支出与脂肪累积之间的权衡策略,以成年雄性黑线仓鼠为研究对象开展了3个实验:实验1将动物驯化于高脂和低脂食物;实验2将动物暴露于低温(5℃)和暖温(30℃);实验3将饲喂高脂食物的动物暴露于低温.以食物平衡法测定摄食量、摄入能和消化率,以开放式氧气分析仪测定代谢产热,以索氏抽提法测定脂肪含量.结果发现,取食高脂食物的黑线仓鼠摄食量显著减少,但脂肪累积显著增加;暖温下摄食量显著减少,但体脂含量显著增加,低温下摄食量显著升高,但体脂含量显著减少;饲喂高脂食物的黑线仓鼠在低温下摄人能显著增加,非颤抖性产热增强,但体脂含量显著降低.结果表明高脂食物对黑线仓鼠体脂累积的影响与环境温度有关,低温诱导脂肪动员,暖温促进脂肪贮存;低温下黑线仓鼠增加能量摄入不能完全补偿用于产热的能量支出,导致脂肪动员增加;暖温下代谢产热降低是脂肪累积的主要因素;与能量摄人相比代谢产热的能量支出在体脂累积的适应性变化中发挥更重要的作用.

目的:设计一种结构简单、灵敏度高的透析液检测系统,以满足浓缩液浓度检测的要求.方法:该系统包括控制及显示部分、配液部分、检测部分.利用精确的反渗水泵及浓缩液泵按照比例配制透析液,采用电导率传感器检测电导率,利用温度传感器监测的温度对电导率进行温度补偿得出在标准温度下的电导率,以电导率来判断透析液是否达标.结果:该系统能够快速精确地检测透析液的电导率,有效地避免因浓缩液配比不当引起不良事件的发生.结论:该系统结构简单、成本较低、操作简便、灵敏度高,可以提高患者透析质量,值得推广.

鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)是高寒草甸的广布种和典型的杂类草,随生境变化其无性繁殖能力、空间拓展性、形态可塑性等差异显著.为探明该种在不同高寒生境下的光合特性及其与环境因子的关系,同时寻找影响其繁殖拓展能力的主要环境诱因,在若尔盖高原选择沼泽湿地、湿草甸和干草甸三类样地对鹅绒委陵菜的光合日变化进行比较.结果表明:7月下旬,由于光辐射强、大气温度高,各生境中鹅绒委陵菜的叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、瞬时水分利用效率(IWUE)和光能利用效率(LUE)均显著高于8月下旬(P＜0.05);同一月份,干草甸环境下的Pn显著高于湿草甸和沼泽湿地(P＜0.05);相关性分析显示,各环境中光合有效辐射(PAR)与Pn均呈显著正相关(P＜0.05),干草甸环境下空气相对湿度(RH)、土壤质量含水量(SWC)与Pn亦呈显著正相关关系(P＜0.05);从沼泽湿地、湿草甸到干草甸,鹅绒委陵菜的净光合速率和水分利用效率增大;光补偿点(LCP)降低,光饱和点(LSP)升高,光合作用时间延长;表观量子效率(AQY)和羧化效率(CE)提高.这表明,在相对干旱的生境下,鹅绒委陵菜的光合能力得到增强,各光合生理参数朝着有利于其生长的方向发展.水分条件可能是影响鹅绒委陵菜繁殖能力和盖度的重要环境因子.