一、项目名称：新型稠环铂炔功能材料的制备与场效应晶体管性质的研究

二、项目类别：面上项目

三、项目负责人：杜斌

四、执行年限：2018.01-2021.12

五、项目摘要

课题主要聚焦共轭配体以及其铂配合物分子的合成方法、结构表征、光电性能与应用、以及功能体系的构筑与调控等方面的研究。课题成功合成若干种类以酰亚胺类有机稠环铂炔为骨架的新型有机π-共轭分子，建立了高效合成方法，研究分子电子结构、光物理和电化学等性质以及凝聚态下的形貌与分子排列。荧蒽并酰亚胺衍生物的结构与能级能通过化学合成的方法有效调节，它们的LUMO能级位于-3.16 和-3.80 eV之间，符合太阳能电池受体材料对n型半导体的能级要求。在Ag/MoO3/受体材料：P3HT/ZnO/ITO器件结构下，荧蒽并酰亚胺铂炔聚合物器件效率为1.75%。成功合成了以二氰亚甲基作为吸电子基团的三苯胺化合物，LUMO能级低于-3.8 eV，这类材料的关键合成步骤包括付克酰基化的关环及一步四氯化钛催化的缩合反应。光谱和电化学手段能证明吸电子片段对能级的影响，此类化合物的一维生长趋势能得到了微米尺度的有机单晶线。成功合成姜黄素铂配合物，并研究了姜黄素配体丰富的光电性质，在可见光的作用下能高效产生单线态氧特性有利于在生物抗菌/抗癌方面的应用。成功合成了阳离子寡聚物并作为铂配合物的配体，系统研究了阳离子寡聚物分子的溶液自主装行为，光物理性质以及抗菌活性，并探索了其铂配合物的合成方法学。实验证明铂炔聚合物主链上的芳环以及三丁基磷配体的位阻效应会导致差的聚合物的导电性，此种性质并不适合电子学器件的制备，而且铂炔化合物也并没有通过铂-铂相互作用和π-π相互作用促使分子有序排列形成纳米线。本课题通过一系列结构与性能的关系的研究，能为进一步促进铂配合物体系的发展研究提供数据参考。

一、项目名称：牛IFNτ受体特异介导胚胎源IFNτ体外调节子宫上皮中Wnt7a和Integrin ανβ3差异表达的研究

二、项目类别：面上项目

三、项目负责人：郭勇

四、执行年限：2018.01-2021.12

五、项目摘要

牛囊胚分泌的IFNτ通过特异受体IFNAR，对其子宫中Wnt7a和Integrin ανβ3蛋白的诱导是调控、起始其正常早期着床的关键因素，但是，目前对这类反刍动物胚胎与子宫互作调控的具体机制尚不清楚。本研究采用定量PCR、CONFOCAL、Western检测、IFNAR特异拮抗和基因条件性敲除等方法，同时结合牛体外胚胎与其子宫上皮细胞体外共培养体系，以牛体内扩张囊胚中IFNAR基因在转录和翻译水平上的变化为对照，系统比较经IVF（体外受精）、PA（孤雌激活）和体细胞克隆（SCNT）等体外囊胚中IFNAR基因的表达变化；同时结合胚胎-子宫上皮体外共培养体系，系统探究了牛胚胎源的IFNτ，究竟通过何种IFNAR调控方式，体外诱导其子宫上皮细胞发生Wnt7a和Integrin ανβ3蛋白的差异表达，并发现：IFNτ主要在这四类牛囊胚的滋养层细胞表达，且IFNAR的两型受体-IFNAR1与IFNAR2也主要在其囊胚滋养层细胞表达，而IFNAR1的表达与胚胎源的IFNτ表达密切相关。利用牛囊胚-子宫上皮细胞进行体外共培养发现：子宫上皮细胞的IFNAR1和IFNAR2出现上调，而Integrin αvβ3，WNT7A，与ISG15却出现下调。特异性拮抗其胚胎源IFNAR1和IFNAR2后，子宫上皮中Integrin αvβ3，WNT7A，与ISG15都显著下降，利用CRISPER-cas9技术敲降其胚胎源IFNAR1和IFNAR2后，子宫上皮也出现同样的下调变化，但是敲降IFNAR2的作用明显优于敲降IFNAR1。对体外培养的牛子宫上皮细胞分别进行IFNAR1和IFNAR2基因敲降后，再与上述四类牛囊胚进行体外共培养后还发现：与IVF胚胎共培养，其Integrin αvβ3的表达被显著抑制，而WNT7A的表达则不受抑制。与PA胚胎共培养，其Integrin αvβ3和WNT7A的表达也都不受抑制。由此可见：牛胚胎源的IFNτ主要通过其自身的IFNAR1以及子宫上皮细胞的IFNAR2特异性调控其胚胎早期着床的子宫容受态。

一、项目名称：GA信号转导因子LsRGL1在叶用莴苣高温抽薹中的作用机制研究

二、项目类别：面上项目

三、项目负责人：韩莹琰

四、执行年限：2018.01-2021.12

五、项目摘要

叶用莴苣是我国特色农业调整、生态环境改良及农民增收方面的重要产业。叶用莴苣以设施栽培为主，栽培过程中容易遇到高温情况。高温会造成叶用莴苣快速抽薹，从而使其叶质粗老，食之略有苦味，且叶片容易发生腐烂。因此，高温抽薹是限制叶用莴苣产业发展的重要问题。研究发现LsRGL1基因在高温胁迫下能够对叶用莴苣发育过程中起作用，可以作为叶用莴苣抽薹的调控者。本研究构建了RGL1的TRV载体(TRV2-LSRGL1)、过表达载体(OE-LSRGL1)和RNAi载体(RNAi-LSRGL1)，将其导入叶用莴苣热敏性品种“PS-11”中，获得转基因植株。结果表明，将获得转基因植株进行T1代筛选后，通过高温处理，发现OE-LSRGL1能够延迟叶用莴苣的开花时间，并且相对于WT茎更短，LsRGL1的相对表达量显著上升；RNAi-LSRGL1能够加快叶用莴苣的开花时间，并且相对于WT茎更长，LsRGL1的相对表达量显著下降；石蜡切片中观察到的花芽分化结果与表型一致。通过转录组测序后我们注意到，KEGG在“植物激素信号转导”中富集，并且参与生长素(IAA)和脱落酸(ABA)信号转导在过表和沉默株系中都有富集，而参与赤霉素(GA)、乙烯(Eth)在RNAi-LSRGL1株系中显著富集更多。同时Y1H试验结果显示，LsRGL1能够结合LsGID1、LsSLY1基因启动子。这些结果表明，LsRGL1是一个可以抑制GA反应的转录调控因子，对叶莴苣抽薹具有负调控作用。

一、项目名称：无乳链球菌感染对奶牛乳腺上皮细胞乳蛋白合成影响的分子机制研究

二、项目类别：面上项目

三、项目负责人：蒋林树

四、执行年限：2018.01-2021.12

五、项目摘要

本项目立足于奶牛养殖行业的市场需求，对当前制约奶牛业健康发展的奶牛乳房炎进行机制研究与探索。无乳链球菌不仅是引起奶牛乳腺炎的主要致病菌，同时也是重要的人畜共患性致病菌，因此，具有重要的公共卫生意义。本研究以无乳链球菌为切入点，通过临床乳房炎血液与乳汁大样本采集分析，鉴定出特定的生物标记物，并探讨潜在的生物标志物与乳汁微生物及代谢物之间的关系，明确了无乳链球菌型乳腺炎相关免疫与炎性指标的生物标记物，为进一步检测该类型乳房炎提供了重要数据支撑；通过体外培养奶牛乳腺上皮细胞系，建立了无乳链球菌与乳腺上皮细胞共感染的体外损伤模型，解答了无乳链球菌型奶牛乳腺上皮细胞损伤及其对泌乳信号转导通路的影响，深入探究了无乳链球菌型乳腺炎乳腺上皮细胞模型的蛋白质组学变化规律。同时，本研究通过苦参碱、大豆异黄酮等植物提取物对无乳链球菌体外抑菌活性相关研究，更好的阐明了无乳链球菌的毒力因子及其调控机制，为治疗和预防无乳链球菌型乳腺炎，及筛选无乳链球菌的疫苗靶点指明了重点研发的方向和目标。随着细胞水平及分子水平研究的深入、基因组学、转录组学和蛋白质组学等方面技术的发展，逐渐加深了对无乳链球菌的全面认识。本项目为开发无乳链球菌型乳腺炎的诊断试剂盒提供有力的数据支撑，同时对治疗和预防无乳链球菌型乳房炎具有重要意义。特别是高科技的发展及中医药理论的全新解读，对无乳链球菌的致病机制和防控手段的研究将愈加完备，这对于加快推进绿色健康养殖，保障我国人民的乳品安全具有重要意义，可产生较大的经济、社会和生态效益。

一、项目名称：观赏海棠叶片转色过程中DNA去甲基化途径修饰花色素苷代谢途径研究

二、项目类别：面上项目

三、项目负责人：姚允聪

四、执行年限：2018.01-2021.12

五、项目摘要

探索观赏海棠变色叶品种叶片转色过程中花色素苷代谢分子机理，对揭示苹果属植物彩叶成色机理和辅助分子育种意义重大。近年来的研究表明，DNA去甲基化基因能够广泛参与植物生长发育进程

中，并存在调控植物色泽发育的潜在可能。本研究中，本课题组通过转录组研究，发现苹果果实在低温条件下，DNA去甲基化基因MdROS1的表达水平与花色素苷积累趋势，及花色素苷生物合成基因的表达趋势一致。亚硫酸氢基因组测序结果表明MdCHS, MdCHI, MdF3’H, MdANS, MdUFGT和MdMYB10基因启动子甲基化水平在低温处理后，逐渐下降。苹果果实中也有类似的结果。在苹果叶片和果实中瞬时沉默抑制了MdROS1花色素苷的积累，并导致了花色素苷生物合成基因表达水平的降低，相反的结果出现在过表达MdROS1叶片和果实中。启动子结合试验表明，MdROS1的RRD-DME结构域能够直接结合M dF3’H和MdUFGT基因启动子。这些结果表明，DNA去甲基化关键基因，ROS1在低温条件下，能够通过影响花色素苷生物合成基因启动子的甲基化水平，调控低温诱导的花色素苷积累。本项目目前发表SCI论文8篇，中文论文1篇。获批发明专利2项，获得省部级科技奖励2项。

一、项目名称：花楸树应答夏季高温环境胁迫机制与基因发掘

二、项目类别：面上项目

三、项目负责人：郑健

四、执行年限：2018.01-2021.12

五、项目摘要

花楸树是我国北方集观叶、观花、观果于一体的乡土景观树种，其野生资源自然分布于海拔800~2200m的亚高山极高山上，引种至低海拔地区存在对夏季高温环境适应性差的问题。为此，本项目采用电子显微技术与生理学的方法，对高温胁迫下其叶片细胞超微结构和相关生理生化指标进行了测定，结果表明高温胁迫6h后其叶片细胞中叶绿体结构被破坏，叶绿体类囊体片层减少，嗜脂颗粒积累，囊泡数目增加；高温胁迫后叶片细胞的叶绿素荧光参数均有不同程度地降低，光合作用PSⅡ的暗反应过程受阻；丙二醛含量增加，应激响应渗透调节物脯氨酸、可溶性糖含量增加，细胞膜出现损伤，胞内物质外流，细胞渗透压发生改变；POD、SOD、APX酶活性降低，活性氧在细胞内发生了累积。利用PacBio-HiFi三代测序和Hi-C技术组装了染色体水平的基因组，花楸树全长基因组大小为660Mb，定位于17条染色体。利用转录组和蛋白组技术对人工模拟高温胁迫8h后的叶片进行了测序分析，共获得1, 221个（752个上调，469个下调）差异表达基因、92个（51个丰度上调，41个丰度下调）差异蛋白，

这些差异基因或差异蛋白主要涉及钙信号通路、植物激素信号转导、热激因子、分子伴侣、蛋白泛素化降解、细胞自噬、活性氧清除和能量代谢等。在自然高温胁迫下，转录组分析鉴定了182个参与调控花楸树日灼现象的差异表达基因，其中HSP-Hsf途径显著富集，此外，一些转录因子（TFs）和类黄酮生物合成途径在花楸树日灼现象的形成中起到重要调控作用。对Hsfs基因家族进行了鉴定分析，发现在高温胁迫下HsfA类基因显著上调；克隆了3个HSP70基因、2个HSP20基因，发现这5个基因在高温胁迫下显著上调表达，转基因拟南芥异源验证发现除了SpHSP70-3对高温胁迫具有负调控作用外，其它4个基因对高温胁迫均具有正调控作用。这些结果为花楸树引种驯化及遗传改良提供基因信息资源。

一、项目名称：基于预防性保护的北方乡土古建筑木构残损耦合判别方法与适宜技术研究

二、项目类别：青年科学基金项目

三、项目负责人：常丽红

四、执行年限：2019.01-2021.12

五、项目摘要

本项目基于预防性保护视角，从北方乡土古建筑木构件的内外部残损病理病变规律进行研究，探索木构件残损的适宜性检测技术和检测结果的耦合判别的方法，梳理和总结残损检测流程，提出预防性保护的相关措施和方法建议。首先，对北方乡土古建筑木构件的内外部常见残损类型和残损位置进行影响因素分析，从构件的选材、病理、病变等方面进行研究，明确了相关残损诱发原因、病变特征和病变规律。其次，从古建筑木构件残损的传统检测方法和现代无损检测技术方法进行研究，使用应力波进行了图像诊断和波速诊断分析，构建距离判断修正；对阻抗仪进行了内部常见的空洞、虫蛀残损图像判别分析，查找相关优缺点；对不同残损位置进行模拟，构建波阻权重分配的耦合判别方法。最后针对不同的检测目的、残损部位等对适宜的检测方法研究，建立了残损检测流程和保护利用对策。

一、项目名称：锌指蛋白NCA1通过MAPK信号通路参与调控植物逆境响应的分子机制研究

二、项目类别：青年科学基金项目

三、项目负责人：李晶

四、执行年限：2019.01-2021.12

五、项目摘要

由于植物具有固着生长的特性，植物在生长过程中面临着包括盐碱、低温等多种非生物胁迫，这些胁迫对于植物的生长发育造成严重影响。多种非生物胁迫都会引起植物体内活性氧积累，MAPK信号级联系统能够被活性氧激活，参与植物对多种胁迫的响应，但活性氧激活MAPK的过程中是否存在其他因子的精细调控，这一问题还有待进一步研究。本项目研究发现编码拟南芥RING型锌指蛋白的NCA1基因突变体对盐碱胁迫、氧化胁迫、低温胁迫多种非生物胁迫具有敏感表型，并且突变体中过氧化氢含量高于野生型；互作分析发现NCA1与MPK3、MPK6存在相互作用，体外磷酸化实验证明NCA1增强持续激活形式的MPKK5（即MPKK5DD）激活MPK3、MPK6，体内磷酸化实验证明NCA1对活性氧诱导的MPK3、MPK6快速激活具有重要作用。进一步研究发现，NCA1作为分子伴侣维持MPK3、MPK6的构象，并且影响MAPK信号通路下游ROS应答基因的表达。综上所述，本项目阐明了NCA1通过调控活性氧诱发的MPK3、MPK6 激活，进而调节植物通过MAPK信号通路应答多种非生物胁迫的分子机制，为后续通过现代分子生物学技术改造植物耐逆性奠定了理论基础。

一、项目名称：壳寡糖水凝胶对干奶期奶牛乳腺免疫功能的调节作用及分子机制

二、项目类别：青年科学基金项目

三、项目负责人：童津津

四、执行年限：2019.01-2021.12

五、项目摘要

本项目立足于奶牛养殖行业的市场需求，对当前制约奶牛业健康发展的奶牛乳房炎进行防治产品的开发与应用，率先采用纳米技术将天然无毒的海洋生物材料壳聚糖做为基质，制备出了一系列具有缓释功能和原位相变特性的复合温敏型水凝胶。首先，制备中分子量壳聚糖/β-甘油磷酸钠温敏水凝胶（MCS/β-GP Hydrogel）的最佳制备处方为：以0.1 mol/L稀盐酸溶液配制2% MCS溶液后，与β-GP溶液按7：3混合，其胶凝时间为4′12″ ± 19.6″，pH值为7.09 ± 0.14。冷冻电镜显示纳米复合水凝胶呈相互交联的网状结构。傅里叶红外变换光谱结果显示，MCS和β-GP之间形成氢键和络合物。XRD结果表明BLfcin-NPs对水凝胶的结晶性能影响不大。通过流变学试验发现，其相变点为24 ℃。细胞毒性试验和体外抑菌试验表明水凝胶具有良好的生物相容性和体外抗菌活性。其次，通过大鼠乳腺炎模型蛋白质组学结果表明，共鉴定出5929个蛋白质，与对照组相比，乳腺炎模型组共有555个差异表达蛋白，其中428个蛋白上调和127个蛋白下调。GO和KEGG富集分析结果表明，上调的差异显著表达蛋白(DSEPs)主要与免疫反应相关，包括整合素α M、α-胰蛋白酶抑制剂重链4和α-2巨球蛋白。另外，通过对干奶期奶牛乳腺内注射凝胶研究发现，可显著降低血清中IL-8、SAA和IL-6的含量。微生物组成分析结果表明，乳汁中多样性指数显著低于注射前（P<0.05）。Proteobacteria, Firmicutes和Actinobacteria 是3个主要的门水平菌群。非靶向代谢组学结果表明，在注射前后共发现74个代谢物质存在显著性差异。KEGG富集分析结果表明，差异代谢物主要富集在鞘脂代谢、鞘脂信号通路、甘油磷脂代谢和ABC转运蛋白等。此水凝胶能改善奶牛乳腺对微生物感染的防御能力，并增强奶牛乳腺自身抗病和恢复能力，通过维护奶牛机体健康提高奶牛生产性能。该系列产品可部分替代或减少奶牛生产中抗生素的使用，在解决抗生素耐药、残留问题，提高乳产品安全和品质方面具有明显优势。本产品的推出对于加快推进绿色健康养殖，保障我国人民的乳品安全具有重要意义，可产生较大的经济、社会和生态效益，具有广阔的市场前景。

一、项目名称：子宫内膜上皮细胞源外泌体bta-miR-218调控子宫内膜炎奶牛胚胎滋养层细胞植入功能的机制研究

二、项目类别：青年科学基金项目

三、项目负责人：王相国

四、执行年限：2019.01-2021.12

五、项目摘要

子宫内膜细胞损伤和慢性炎症是造成奶牛繁殖障碍的主要原因。子宫内膜上皮细胞源外泌体（exosomes）及其特异性miRNA在动物生殖功能发挥、子宫局部炎症发生和母-胎间精确对话建立等过程中具有重要作用。深入揭示子宫内膜上皮细胞源外泌体特异性miRNA在子宫内膜细胞炎症中的调控机制，对于子宫内膜炎的防控、提高妊娠率、保证胎儿的健康具有重要意义。在前期研究发现，bta-miR-218在子宫内膜炎症条件下是子宫内膜上皮细胞来源外泌体中特异表达的一个miRNA。本项目通过细胞3D培养模型和胚胎共培养技术，进一步探索子宫内膜炎症条件下牛子宫内膜上皮细胞源外泌体bta-miR-218及其调节的下游靶基因对牛胚胎体外发育能力、子宫内膜容受性相关因子Galectin15、GlyCAM-1、MUC-1、ISG15表达的影响。在本项目中，我们首先鉴定了奶牛阴道菌群的多样性与产后子宫内膜炎的相关性，利用大肠杆菌脂多糖构建了奶牛子宫内膜炎体外模型，成功构建了奶牛胎盘滋养层细胞系；从奶牛子宫腔液、乳汁、子宫内膜上皮细胞、乳腺上皮细胞和胎盘滋养层细胞中稳定分离得到了外泌体囊泡。随后我们进一步发现奶牛子宫内膜上皮细胞源外泌体miR-218与子宫内膜炎子宫和细胞炎性状态有关；外泌体来源miR-218能够通过外泌体与邻近子宫内膜上皮细胞的融合调节子宫内膜上皮细胞内免疫因子和趋化因子的释放；外泌体及其来源miR-218能够靶向sFRP2调节早期胚胎的发育和奶牛早期胎盘的形成；LPS刺激子宫内膜上皮细胞来源外泌体能够激活CD4+和CD8+T细胞，其激活模式与产后21 d以后患子宫内膜炎奶牛子宫局部T淋巴细胞的变化趋势一致。本项目为外泌体miR-218作为奶牛子宫内膜炎防控新靶点提供了实验依据，进一步阐明了子宫内膜炎引起奶牛繁殖障碍的新机制。