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蘋果等薔薇科果樹自花結實種質發掘、機制研究與應用
一、項目分類
重大科學前沿創新、關鍵核心技術突破
二、成果簡介
薔薇科果樹如蘋果、梨、櫻桃等主栽品種多表現為自花授粉不結實（自交不親和性），需配罝授粉樹和人工授粉來保證生產。針對我國一些果園存在授粉品種配置不當、人工授粉成本高造成生產成本高、坐果少、偏斜果多，損失巨大的問趣，通過持續攻關，取得如下創新性成果：
1、探究了蘋果等薔薇科果樹自花（不）結實內在分子基礎。系統揭示了蘋果花柱S-RNase 在 ABCF 蛋白輔助下非特異性跨膜轉運進入花粉管、突破硫堇蛋白 D1 介導的防御反應、引起微絲骨架解聚、tRNA 氨酰化受阻導致花粉管生長停止的機制；此外，明確花粉膜蛋白基因 HT1 變異導致蘋果 ‘中蘋1號’ 自花結實的分子機制；發現梨‘閆莊’中 S21-RNase 基因的一個堿基突變導致其蛋白氨基酸變異是造成自花結實的原因；解析了‘拉賓斯’櫻桃中 S-RNase 被 SLFL 識別并泛素化降解的分子機制，為打破自交不親和性，育成自花結實品種奠定理論基礎，理論創新國際領先。
2、研發蘋果等薔薇科果樹自花結實育種技術。全基因組關聯性分析（GWAS）獲得蘋果‘寒富’ 自花結實性 SNP 高精度分子標記 1個，‘惠’ 自花結實性 SSR 分子標記 1個，建立了自花結實蘋果分子快速預選育種體系；研發了花柱 S-RNase 快速提取技術、花粉管微絲標記技術及花粉管核蛋白提取技術，為自花結實分子育種提供了有力的技術支撐。
3、選育、推廣蘋果薔薇科果樹自花結實性品種。利用自花結實性綜合評價技術挖掘白化結實蘋果種質 4份、梨2份、櫻桃1份；配置雜交組合，選育出自花結實優質蘋果‘中蘋1號’、‘岳冠’等，在北京、河北、遼寧等地示范推廣10萬余畝，經濟效益每畝增加1000余元，有效推動當地果樹產業輕簡化生產進程，節本增效成效顯著。
中國農業大學
2022-08-15
半冬性雙低自交不親和油菜雜交種華豫油640
研發階段/n屬甘藍型半冬性雙低自交不親和雜交種，2009年通過河南省品種審定委員會審定。2006-2007年度省區域試驗，9點匯總，7增2減，平均畝產211.32kg，比對照雜98009增產6.68％，差異極顯著，居11個參試品種第2位；2007-2008年度省區域試驗，9點匯總，8增1減，平均畝產203.38kg，比對照雜98009增產12.07％，差異極顯著，居11個參試品種第8位。2008-2009年度省生產試驗，7點匯總，6增1減，平均畝產197.23kg，比對照雜98009增產5.45％，
華中農業大學
2021-01-12
一種偶氮類銅配合物水氧化催化劑
（專利號：ZL 201410545691.3） 簡介：本發明公開了一種偶氮類銅配合物水氧化催化劑，屬于化學催化劑技術領域。該水氧化催化劑為1?(2?吡啶偶氮)?2?萘酚(PAN)銅(Ⅱ)配合物，其為1?(2?吡啶偶氮)?2?萘酚與Cu2+配位形成的五配位化合物，含一個三氟甲基磺酸根配位，分子量為477.97。本發明合成的1?(2?吡啶偶氮)?2?萘酚(PAN)銅(Ⅱ)配合物水氧化催化劑，其結構穩定、價格低廉。該催化劑在催化水氧化制備氧氣的反應中效果良好，且在不同溶劑體系中，均具有良好的催化效果。
安徽工業大學
2021-04-11
pH和溫度雙重敏感的離子微水凝膠的制備方法
本發明涉及環境敏感型的高分子材料領域，旨在提供一種pH和溫度雙重敏感的離子微水凝膠的制備方法。該方法是將N-烷基丙烯酰胺類單體、含叔胺基團的雙鍵化合物和引發劑在無水溶劑1,4－二氧六環或四氫呋喃中，無氧條件下進行自由基共聚反應；采用乙醚或石油醚為沉淀劑提取二元共聚物，經離心分離后真空干燥至恒重；將所得二元共聚物配制成水溶液，加入多鹵代烷烴化合物，在40-70°C恒溫攪拌；純化后加入有機陽離子鹽類化合物，室溫下恒溫攪拌即得pH和溫度雙重敏感的離子微水凝膠。該制備方法簡單易控，得到的微水凝膠具有pH和溫度雙重敏感性，引入了聚離子液體的優良特性，純度高、穩定性好，溶脹率大，適合在藥物可控緩釋和傳感器等領域的應用。
浙江大學
2021-04-11
超臨界水熱合成納米金屬及其氧化物粉體
高校科技成果盡在科轉云
西安交通大學
2021-04-10
一種自分類調控超分子多色熒光水凝膠
利用超分子凝膠網絡溶脹吸收多種熒光小分子而不互相干擾，成功實現了凝膠材料熒光的多色調制，為構筑熒光可調制軟材料提供了一種新的方法。他們首先設計合成了如下圖所示具有良好溶脹性能的水凝膠，這種水凝膠含有兩種互不干擾的鍵合位點（金剛烷基團和磺化杯[4]芳香烴基團，圖2），其中磺化杯[4]芳香烴對水凝膠的高度溶脹起到關鍵性的作用，并且這種高度溶脹性能提升了熒光分子進入水凝膠的擴散速率。這兩個鍵合位點可以分別鍵合染料分子四苯乙烯修飾的β環糊精（TPECD，藍色熒光）和4-[4-（二甲基氨基）苯乙烯基]-1-甲基吡啶鎓碘化物（DASPI，橙色熒光）而不互相干擾，并且鍵合作用可以大幅度增強染料的熒光發射強度。他們還通過調節凝膠溶脹過程中外液TPECD和DASPI的濃度比例，成功構筑了可以發出藍色、黃色，特別是白色熒光的超分子水凝膠。與已知的用于構筑發光凝膠的方法相比，先構筑凝膠、后引入熒光基團制備可調節熒光水凝膠的方法非常簡便，為水凝膠在可調控有機發光顯示器或光學器件中的應用奠定了基礎。
南開大學
2021-04-10
甲醇水液相重整制氫與燃料電池的聯用
針對水和甲醇液相制氫反應的特點，采用 鉑-碳化鉬雙功能催化劑 （其中鉑以原子水平分散于立方相碳化鉬納米顆粒表面），在 低溫下（150~190 ℃）無需強堿即可實現對水和甲醇的高效活化和催化重整 。在190 °C時，催化速率高達18,046 mol H2 /(mol Pt *h)，活性較傳統鉑基催化劑提升了兩個數量級。首先比較了立方相碳化鉬（α-MoC）和六方相碳化鉬（β-Mo 2 C）在載體碳化鉬中的不同比例對負載金屬鉑的結構和甲醇水液相重整制氫活性的影響。實驗發現隨著載體中立方相結構α-MoC比例的增長，甲醇重整活性急劇增加，Pt負載于純α-MoC上（Pt/α-MoC）表現出了最高的甲醇重整活性。利用X-射線吸收精細結構譜和單原子分辨率的球差校正電鏡對催化劑進行系統研究表征，證明在2 wt% Pt/α-MoC催化劑上存在著高密度原子級分散的鉑。將Pt負載量降至0.2 wt%時，可實現所有負載金屬鉑呈原子級分散，極大提高了貴金屬鉑的原子利用率，TOF達到了18,046 mol H2 /(mol Pt *h) 。據估算，僅需含有6克金屬鉑的催化劑即可使產氫速率達到1 kg H2 /h，已基本達到商用車載燃料電池組的需求。而且，Pt/α-MoC具有較高的催化穩定性，經歷了11次模擬類真實情況的“啟動-停止-啟動”循環反應仍維持原子級分散形貌和較高的催化活性。
北京大學
2021-04-11
音樂水型同步的可擴展噴泉控制系統及其方法
本發明公開一種音樂水型同步的可擴展噴泉控制系統和方法。系統采用EPA主干網、微網段組成的可擴展架構的控制網絡；網絡按需劃分為若干控制區域，每個控制區域設1個微網段，微網段通過網橋/關與其它微網段隔離。EPA網絡層支持多種主流的物理/數據鏈路層協議，可保護噴泉業現有投資；同時微網段提高了帶寬利用率和實時性。參照步進電機矩頻特性，設計步進電機S形加減速曲線，S曲線無加速度/力突變，提高了設備的可靠性。系統控制流程分為離線預編和在線音樂、水型、燈光三同步的控制流程；以音頻數據的同步信號為基準：調節燈光、應用GPC預測控制算法控制水型，使水型、燈光的視覺感受和音樂的聽覺感受溶為一體。
浙江大學
2021-04-13
一種高爐熔渣水淬廢汽余熱回收系統
簡介：本發明提供了一種高爐熔渣水淬廢汽余熱回收系統。該系統包括高爐渣水淬裝置、沖渣水循環裝置和廢汽余熱回收裝置；所述高爐渣水淬裝置由熔渣溝、水淬裝置以及排渣輸送帶組成，所述沖渣水循環裝置由水淬裝置、循環水池、水淬泵以及補水管組成，所述廢汽余熱回收裝置由水淬裝置、三相分離器、風機、換熱器、熱水泵以及低溫用戶組成。與以往采用回收沖渣廢水余熱來回收熔渣余熱不同的是本發明采用回收水淬熔渣產生的廢汽中的余熱，廢汽水質好于廢水，克服了廢水中硬度大、設備結垢、堵塞等缺陷。本發明有效回收了沖渣廢汽余熱，具有節能減排、環保的優點，收集的余熱可用于滿足低溫用戶的需求。
安徽工業大學
2021-04-13
高濃度印染廢水及污泥的超臨界水氧化處理
超臨界水氧化技術（Supercritical Water Oxidation，簡稱SCWO）是利用水在超臨界狀態下所具有的特殊性質，使氧化劑和有機物完全溶解在超臨界水中并發生均相氧化反應，迅速、徹底地將有機物轉化成無害化的CO2、N2、H2O等小分子化合物。與其它傳統處理技術相比，超臨界水氧化技術具有以下優勢：有機物去除率可達99.9%以上；有機物質量濃度達到2%以上時，系統能夠實現自熱；反應空間密閉，不帶來二次污染；反應時間短，設備結構簡單，占地面積小。 2011年，我國印染廢水的年排放量達到19.26億噸，待處理的印染污染物量巨大，處理量500t/d的SCWO設備將需要100萬套，富余熱量可用來加熱飽和蒸汽，年蒸汽收益可達到720億元/a；反應后的出水可100%回用，年回用水收益約16億元/a；節省污泥處置補貼6.9億元/a。 SCWO處理印染污染物，可在幾分鐘內達到99.9%以上的去除率，無二次污染，有效地解決印染行業污染物處理難題，實現資源循環利用，促進印染行業的可持續發展。
西安交通大學
2021-04-11