药蒲公英(Taraxacum officinale Weber)体外再生体系的建立、耐盐愈伤组织筛选和抗盐基因转化

药蒲公英(Taraxacum officinale Weber)是菊科蒲公英属的模式种，主要分布于欧洲和北美，在我国新疆也有少量分布。与Taraxacum mongolicum Hand-Mazz(我国中药市场的主流种和主要自然分布种)相比，药蒲公英的生物量更大，作为营养保健蔬菜具有更大的市场价值。药蒲公英的组织培养工作是开展基础研究的有力工具，本工作中，药蒲公英叶片外植体在含0.2mg/L IAA和1.0mg/L TDZ的MS培养基中培养2周后便产生大量的丛生芽，在含有0.5mg/L 2,4-D和2mg/L6-BA的MS培养基中培养30天后，形成明显的愈伤组织，愈伤组织块在含1.0mg/L 6-BA的MS培养基中成功再生。 体细胞无性系变异是植物愈伤组织培养中的普遍现象，我们将继代6次的愈伤组织接种于含盐培养基，得到了能够耐受1.0%NaCl的细胞系。耐盐细胞系在含盐培养基中的相对生长率和细胞活力明显高于对照（非耐盐细胞系接种于含盐培养基），由耐盐细胞系在含盐培养基中获得再生植株的工作正在进行。 直接不定芽再生途径对遗传物质具有高度保真性，是遗传转化的理想体系。我们利用此再生系统，将来源于耐盐植物山菠菜(Atriplex hortensis L.)BADH基因通过农杆菌介导的叶盘转化法导入药蒲公英，获得了PCR检测成阳性的转基因植株5株，从而建立了药蒲公英的转化体系。转基因植株的其他分子检测和耐盐性鉴定工作正在进行。

药蒲公英（Taraxacum officinale weber）耐盐变异体的筛选及其耐盐性分析研究

以药蒲公英（Taraxacum officinale Weber）叶片外植体为材料诱导愈伤组织。以NaCl作为选择因子，从愈伤组织直接筛选。在选择培养基上，大部分愈伤组织褐化死亡，在一些褐化死亡的愈伤组织周围有少量新的细胞团生长，挑选生长存活状况好的细胞团转接到新鲜培养基上，每3周继代一次，经3个月继代筛选获得了耐1.5% NaCl的药蒲公英细胞团。以普通愈伤为对照，发现随着NaCl浓度的升高，耐盐愈伤的相对生长率下降但显著高于对照;且随着盐胁迫处理时间的延长持续升高，而普通愈伤对照几乎停止生长，说明耐盐愈伤具有相对稳定的耐盐性。在蛋白水平上，耐盐愈伤与对照愈伤差异明显，SDS-PAGE分析显示：耐盐愈伤比对照多出一条34 KD大小的蛋白带，且30 KD，18 KD左右的蛋白带明显上调。相同处理条件下耐盐愈伤脯氨酸的增加幅度高于对照。盐胁迫条件下，耐盐愈伤的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性明显高于对照，且随着处理时间的延长和盐浓度的增加呈现升高的趋势，而对照则呈现先升高后下降的趋势。1.5% NaCl处理前后，耐盐愈伤的总黄酮含量显著高于对照。结果说明耐盐愈伤一方面通过积累蛋白和其他小分子有机溶质的方式调节其渗透平衡，另一方面还可通过提高抗氧化能力降低盐分造成的次级伤害。 将耐1.5% NaCl的药蒲公英愈伤组织接种在分化培养基上分化出芽，之后将再生芽转接到生根培养基中进行生根培养，经4个月得到了12株耐1.5% NaCl的药蒲公英再生植株。与野生型相比，耐盐植株叶片宽大、叶柄粗短、叶表面覆盖白色细毛，根粗壮较短，花茎中部具有2 cm左右的苞叶。RAPD和SDS-PAGE检测表明，耐盐植株与对照植株在DNA及蛋白水平上均存在明显差异。1.5% NaCl处理后，与普通再生植株相比，耐盐株系的抗氧化酶活性明显提高，脯氨酸含量上升幅度更为显著，而丙二醛含量降低，其主要药用成分黄酮的含量显著增加。这些结果说明耐盐植株的抗氧化防御能力明显增强。以上结果表明耐1.5% NaCl的药蒲公英再生植株为耐1.5% NaCl药蒲公英变异体，这些耐盐变异体有望成为抗盐耐海水蔬菜家族的新成员。同时，这些耐盐变异体植株比普通植株具有更高的医用商业价值。耐1.5% NaCl的药蒲公英再生变异体遗传稳定性的研究正在进行中。

微重力两相流相似准则

本文根据两流体同心环状流线性稳定性分析的结果,对微重力气/液两相流地面模拟实验所应遵循的相似准则进行了探讨,得到了一个新的重力无关性准则,即Bond数和基于环形区流体表观速度的毛细数之比的绝对值不大于1.此外,微重力气/液两相流模拟实验还必须满足两个条件,即流量比和Weber数应与所模拟的流动中对应数值相等.

Novel Investigation on Principle of Similarity for Microgravity Two-Phase Flow

根据两流体同心环状流线性稳定性分析的结果 ,对微重力气 /液两相流地面模拟实验所应遵循的相似准则进行了探讨 ,得到了一个新的重力无关性准则 ,即Bond数和环形区流体相的毛细数之比的绝对值不大于 1 .此外 ,微重力气 /液两相流模拟实验还必须满足两个条件 ,即流量比和气相表观Weber数应与所模拟的流动中对应数值相等 . In the present paper, the principle of similarity for two phase flows at microgravity is studied based on the results of the linear stability analysis of the two fluid concentric annular flow configuration. A new criterion of gravity independence, namely the absolute value of the ratio between the Bond number and the capillary number of the phase flowing in the annulus is no more than one, is achieved. It is also pointed out that the flowrate ratio and the gas superficial Weber number must have the same ...

Experimental study on two-phase gas-liquid flow patterns at normal and reduced gravity conditions

Experimental studies have been performed for horizontal two-phase air-water flows at normal and reduced gravity conditions in a square cross-section channel. The experiments at reduced gravity are conducted on board the Russian IL-76 reduced gravity airplane. Four flow patterns, namely bubble, slug, slug-annular transition and annular flows, are observed depending on the liquid and gas superficial velocities at both conditions. Semi-theoretical Weber number model is developed to include the shape influence on the slug-annular transition. It is shown that its prediction is in reasonable agreement with the experimental slug-annular transition under both conditions. For the case of two-phase gas-liquid flow with large value of the Froude number, the drift-flux model can predict well the observed boundary between bubble and slug flows.

Two-phase flow patterns in a 90 degrees bend at microgravity

Bends are widely used in pipelines carrying single- and two-phase fluids in both ground and space applications. In particular, they play more important role in space applications due to the extreme spatial constraints. In the present study, a set of experimental data of two-phase flow patterns and their transitions in a 90degrees bend with inner diameter of 12.7 mm. and curvature radius of 76.5 mm at microgravity conditions are reported. Gas and liquid superficial velocities are found to range from (1.0 similar to 23.6) m/s for gas and (0.09 similar to 0.5) m/s for liquid, respectively. Three major flow patterns, namely slug, slug-annular transitional, and annular flows, are observed in this study. Focusing on the differences between flow patterns in bends and their counterparts in straight pipes, detailed analyses of their characteristics are made. The transitions between adjoining flow patterns are found to be more or less the same as those in straight pipes, and can be predicted using Weber number models satisfactorily. The reasons for such agreement are carefully examined.

常重力和低重力条件下气液两相流实验研究

实验研究了常重力和低重力条件下水平方管内水气两相流型特征及其相互转换条件，实验中均观察到了泡状流、弹状流、弹－环状过度流及环状流等流型。发展了半理论Weber数模型以计入截面形状对弹状流－环状流转换的影响，较好预测了实验观测结果。此外，滑移流率模型可成功预测大Froude数水平两相泡状流－弹状流间的转换边界。

微重力两相流相似模拟准则新探

根据两流体同心环状流线性稳定性分析的结果，对微重力气／液两相流地面模拟实验所应遵循的相似准则进行了探讨，得到了一个新的重力无关性准则，即Bond数和环形区流体相的毛细数之比的绝对值不大于1．此外，微重力气／液两相流模拟实验还必须满足两个条件，即流量比和气相表观Weber数应与所模拟的流动中对应数值相等．

微重力流体力学

目录

前言
第一章 微重力流体科学概论
一、微重力科学与微重力流体科学
1、微重力环境
2、重力的影响
3、微重力流体科学的发展
二、微重力流体力学概述
1、对流
2、扩散及输运现象
3、液滴和气泡动力学
4、多相流过程
5、残余重力效应
6、其他流体力学问题
三、微重力物理化学概述
1、临界现象
2、燃烧
3、分散体悬浮系统
4、晶体生长的物理化学问题
四、微重力流体科学的研究途径
1、微重力研究的一般途径
2、微重力实验手段
参考文献
第二章 基本方程组和流体运动特性
一、引言
二、连续性方程和迁移方程
三、动量方程
1、流体的粘性——Reynolds应力
2、动量守恒定律
3、Navier-Stokes方程
四、能量方程
1、总能量方程
2、动能方程
3、内能方程
4、粘性耗散函数
5、Fourier定律及另外二种形式的能量方程
6、不可压流体的导热方程
五、Newton流体的运动方程组及定解条件
1、基本方程组和适定性
2、定解条件
六、Boussinesq近似及适用范围
七、相似律和无量纲参数
1、利用Buckinghan〓定理导出相似参数
2、微重力流体力学的有关物理量和无量纲参数
参考文献
第三章 毛细现象以及界面的平衡和稳定
一、引言
二、表面张力的物理描述
三、液体射流的表面不稳定
1、基本方程组和基态
2、小扰动的线性化方程
3、本征值方程及其解
四、等温条件下液桥的平衡位型和稳定
1、表面张力作用下的平衡条件
2、毛细稳定性
3、旋转稳定性
第五章 液桥的流体动力学稳定理论
1、基本假设和液桥的平衡条件
2、稳定问题的数学提法
3、液桥的Liapunov稳定理论
4、特殊情形（Ω〓=μ=0）以及纯半波不稳定（n=1，m=1）
5、小扰动方程的变分方程
6、小Weber数和大Reynolds数情形的不稳定发展率
7、液桥微重力实验的结果的分析
8、讨论和结论
参考文献
第四章 对流和扩散
一、Pearson对流
1、自由面不变形时的小扰动分析
2、自由面可变形情形
3、非线性理论
4、多层不混溶液体系统
二、热毛细对流
1、矩形容器中的热毛细对流
2、柱形液桥的热毛细对流
3、半浮区液桥热毛细对流的数值模拟
4、薄层液体的热毛细对流
三、热毛细振荡对流的实验研究
1、液桥内部的温度振荡
2、热毛细对流的表面振荡
3、综合测量
四、热毛细对流的振荡机理
1、热流体波不稳定性
2、表面波不稳定性
3、有限高度液桥的线性不稳定性
4、三维不定常数值模拟
5、重力的影响
6、一种非稳定性理论
7、关于振荡的激发机制
参考文献
第五章 液滴动力学
一、等温液滴动力学
1、球形液滴的振荡
2、不混溶液体中球形液滴的振荡
3、弱非线性理论
4、实验模拟
二、非等温液滴的Marangoni迁移
1、定常线性化理论（小Reynolds数，小Marangoni数）
2、非线性理论
3、实验结果
三、液滴和气泡的相互作用
1、双气泡的轴对称理论
2、多液滴的轴对称理论
四、旋转液滴的演化序列和分叉理论
1、旋转液滴的演化
2、旋转液滴的Thomson-Tait稳定准则
3、长期稳定性和动力稳定性
4、长期稳定性真实性的实验证明
5、结论
参考文献
第六章 微重力材料流体力学
一、晶体生长过程
二、纯扩散过程
1、一维扩散过程
2、二维扩散过程
3、固-液界面弯曲对径向分凝的影响
三、浮区晶体生长
1、浮区的热毛细对流
2、浮区的熔质毛细对流
3、浮区对流的振荡特征（小Prandtl数对流）
4、耦合过程
四、溶液晶体生长
1、溶液晶体生长的相变界面过程
2、一维纯扩散过程
3、准定常溶液晶体生长过程
4、不定常溶液生长过程
五、气相晶体生长
1、气相晶体生长过程
2、一维模型
3、物理气相输运中的对流效应
4、化学气相沉积（CVD）过程
参考文献

聚二甲基硅氧烷（PDMS）表面液滴动力学的实验研究

液滴是自然界中普遍存在的一种物质形态。非连续微流体（液滴）是近年来微流体技术重要发展方向之一。对液滴的产生、启动、移动、合并、分离和碰撞过程的研究对于航天、微纳系统、电子显示、计算机冷却、喷墨、生物医学等学科领域有着重要的应用价值。液滴属于软物质，其力学性质介于流体和固体之间，其类固体（solid-like）行为来自于曲率产生的Laplace压力和表面张力的约束。对液滴动力学行为的研究有着重要的学术价值。 本文的主要工作是针对生物微电子机械系统（Bio-MEMS）以及柔性微纳电子加工中常用的材料聚二甲基硅氧烷（Polydimethylsiloxane，PDMS）为基底的液滴动力学实验研究。 液滴是一个理想的微反应器，许多实验可以集成在一个液滴或多个液滴内完成。液滴本身的动力学特性对于实验的完成效率和质量有着重要的影响。液滴的微操控技术包括多相流法、电润湿法、热毛细管法、介电泳法等。液滴的动力学特性受到基底的影响非常大，包括基频、振动模态、运动过程等均随基底的润湿性、弹性模量的变化而有所变化。 在Bio-MEMS以及柔性微纳电子加工当中，PDMS扮演着越来越重要的角色，尤其是PDMS的润湿性和电润湿特性。目前的PDMS在Bio-MEMS当中主要是用于制备各种微流道。常见的问题主要是一方面PDMS是疏水材料，影响流体的输运。另一方面是液体在这种低Reynolds数情况下不易混合，反应效率低。本文提出了在PDMS表面溅射纳米厚度的金来减小PDMS表观接触角的方法。这种方式在特定喷金量的情况下可以在PDMS表面产生多层次的压应力波纹。这种压应力波纹对于柔性微纳电子加工，以及微流道中加速流体混合有着非常重要的作用。 电润湿是另一种可以使PDMS亲水化的方法。实验证明，PDMS具有较好的电润湿性质。此外电润湿也是目前操纵液滴的主要方式。目前一个常见的问题是电击穿现象阻碍了驱动电压的低压化，且低Reynolds数情况下液滴的混合效率偏低。此外电极还会由于少量电解的发生导致腐蚀及对液体样品的污染。本文提出了接触式的电润湿，在电极逐渐触碰液滴的过程中，液滴发生百Hz的失稳振动，稳定后接触角减小。这种电润湿模式可以有效的提高临界击穿电压，避免液滴被腐蚀后的电极污染，同时可以加快液滴的混合效率。其失稳特征时间在10 ms量级，这恰是所用液滴特征尺度在1 mm左右的电润湿器件的最快响应时间。并采用液滴振动的理论估算了液滴的失稳时间，同时还考虑了基底润湿性对液滴振动过程的影响。 液滴的启动是电润湿操控液滴过程中的重要环节。通常的液滴启动都是在非连续基底上依靠逻辑电路产生的电势变化来驱动液滴。无论是逻辑电路的设计还是驱动装置的加工都非常复杂。本文首次实现了在超疏水生物样品荷叶上的液滴启动，启动速度为数十毫米/秒，启动时间为10 ms量级。并利用PDMS成功的仿制了荷叶结构实现了超疏水的PDMS表面，荷叶同仿荷叶的PDMS超疏水表面具有相近的润湿性。 在数字微流体操控液滴的过程中，液滴的合并涉及液滴的碰撞，而且MEMS系统当中利用液滴撞击进行冷却的实验已经有所开展。同时理解液滴碰撞还对许多领域包括生物、化学、喷墨、大气物理等有着非常重要的作用。本文实验研究了Weber数和毛细数对液滴碰撞过程的影响，通过改变Weber数和毛细数得到了四种不同的响应模式。

Two-phase flow and pool boiling heat transfer in microgravity

Researches on two-phase flow and pool boiling heat transfer in microgravity, which included groundbased tests, flight experiments, and theoretical analyses, were conducted in the National Microgravity Laboratory/CAS. A semi-theoretical Weber number model was proposed to predict the slug-to-annular flow transition of two-phase gas–liquid flows in microgravity, while the influence of the initial bubble size on the bubble-to-slug flow transition was investigated numerically using the Monte Carlo method. Two-phase flow pattern maps in microgravity were obtained in the experiments both aboard the Russian space station Mir and aboard IL-76 reduced gravity airplane. Mini-scale modeling was also used to simulate the behavior of microgravity two-phase flow on the ground. Pressure drops of two-phase flow in microgravity were also measured experimentally and correlated successfully based on its characteristics. Two space experiments on pool boiling phenomena in microgravity were performed aboard the Chinese recoverable satellites. Steady pool boiling of R113 on a thin wire with a temperature-controlled heating method was studied aboard RS-22, while quasi-steady pool boiling of FC-72 on a plate was studied aboard SJ-8. Ground-based experiments were also performed both in normal gravity and in short-term microgravity in the drop tower Beijing. Only slight enhancement of heat transfer was observed in the wire case, while enhancement in low heat flux and deterioration in high heat flux were observed in the plate case. Lateral motions of vapor bubbles were observed before their departure in microgravity. The relationship between bubble behavior and heat transfer on plate was analyzed. A semi-theoretical model was also proposed for predicting the bubble departure diameter during pool boiling on wires. The results obtained here are intended to become a powerful aid for further investigation in the present discipline and development of two-phase systems for space applications.

异叶苣苔属系统学和进化研究——兼论尖舌苣苔族的系统发育

异叶苣苔属(Whytockia)隶属于苦苣苔科(Gesneriaceae)、尖舌苣苔族(Klugieae)．70年代以来，该属作为Klugieae中最原始的类群才逐渐被人们所认识，并被认为是解决Klugieae系统发育问题的关键类群，但到目前为止，对该属变异式样及系统发育的认识仍然极其有限．鉴于上述原因，本文结合蜡叶标本和大量的野外观察和采集，从形态学、维管束的结构和分化，形态发生和细胞学等方面，进行异叶苣苔属的系统学和进化研究，并兼论尖舌苣苔族的系统发育． 1．通过对异叶苣苔属大量性状的仔细观察和比较，本文选择了34个性状，并分析了他们的变异式样及其形成原因，为进一步的系统学研究提供依据． 2．地上茎的形态发生研究揭示出异叶苣苔属植物的顶芽完全受到抑制，位于小型叶腋的侧芽萌发，从而替代顶芽生长，地上茎的不分枝是位于大型叶腋的腋芽受到抑制所致，该研究纠正了前人的观察错误． 3．花序及花的形态发生过程表明，异叶苣苔属的花序呈对花从花序轴内侧二列式连续发生，没有任何分枝和附属物．花各部分的发生顺序基本上呈向心式，但在花冠和雄蕊原基之间则为离心式发生．花萼和花冠原基的发生及发育顺序均呈下降式，从而使花萼和花冠在芽中呈下降覆瓦状排列，退化雄蕊是由发育停滞所致．雌蕊的两个心皮在形态发生过程中由离生到合生，该属具中轴胎座的二室子房起源于两个离生心皮的近轴面内卷式愈合，柱头从离生到合生决定于个体发育中愈合部向上推进的程度． 4．为了澄清性状演化极性这一关键问题、本文作了花部器官解剖以及心皮维管束结构及分化过程的研究，结果表明，该属花梗和花萼中均具有分泌道和雄蕊束从中柱独立分出，同独叶苣苔属(Monophyllaea)十分相似：花盘低且薄并且没有维管束，以及子房壁维管束具有不同来源而区别于尖舌苣苔族(Klugieae)中的其它类群．异叶苣苔属的心皮结合程度和胎座形态可分为三种类型，即A型：心皮结合部的中轴区膨大，但四个瓣片的上部分离、B型：除中轴区膨大外，四个瓣片也成对愈合，胎座呈锚形、C型：中轴区不膨大，四个瓣片完全分离，子房上部一室．前者保留了较多的叶性，可能是该属乃至尖舌苣苔族中最原始心皮及胎座形态．后二者代表着两个相反的演化趋势． 5．本文首次报道了异叶苣苔属的染色体数目和核型，染色体数目均为2n＝18，x＝9．核型分别是2A或3A．核型的演化趋势，即从对称到不对称和随体的丢失同外部形态的变异密切相关。 6．深入地比较和分析了异叶苣苔属和其他类群的关系以及性状的演化趋势，并运用分支分析方法，重建属的系统发育． 7．生态、地理分布和演化的研究表明：异叶苣苔属的多样化中心分别是云南东南部和滇、贵、川交界区域，起源于第三纪或更早期的古热带湿润性森林植物区系，起源地可能是两个现代多样化中心所连接的整个区域，即：滇东南至滇贵川交界区域． 8．本文对异叶苣苔属进行全面的分类学修订，包括7个种，其中一个新种，新组合1个种和一个变种、根据该属的系统发育式样，在属下新设两个组．系统排列如下： 异叶苣苔属Whytockia W. W. Smith 组1：异叶苣苔组Sect. Whytockia Y. Z. Wang sect. nov. 1．河口异叶苣苔W. hekouensis Y. Z. Wang 2．毕节异叶苣苔W. bijieensis Y. Z. Wang, sp. nov. 3．异叶苣苔W. chiritiflora (Oliv.) W.W. Smith 4．峨眉异叶苣苔W. wilsonii (A. Weber) Y. Z. Wang, stat. nov. 5．紫红异叶苣苔W. purpurascens Y. Z. Wang 组2：台湾异叶苣苔组Sect. Synstigma Y. Z. Wang, sect. nov. 6．白花异叶苣苔W. tsiangiana (Hand.-Mazz) A. Weber 7．台湾异叶苣苔W. sasakii (Hayata)B．L．Burtt. 9．在异叶苣苔属系统学和进化研究的基础上，结合前人工作，本文进一步探讨尖舌苣苔族的系统发育．大量的证据充分显示出异叶苣苔属和圆果苣苔属分别是Klugieae最原始的类群，该族中的尖舌苣苔属(Rhynchoglossum)，盾座苣苔属(Epithema)和独叶苣苔属(Mono phyllaea)，可能是从Whytockia植物的早期类群直接演化而来，十字苣苔属(Stauranthera)和Loxonia也可能直接或间接来自Gyrogyne植物的早期类群．尖舌苣苔族植物可能起源于亚洲大陆或更准确地说，中国西南部地区，在随后的演化过程中，经过分化、迁移，逐渐形成广布于南亚、东南亚及太平洋岛屿至西非、中美洲的现代地理分布式样。

中国淡水产奥杜藻属的分类研究

对我国淡水产奥杜藻属植物的分类进行了研究总结,共有10种2变种,其中4个种为我国的新记录种,即赫曼奥杜藻Audouinellahermannii(Roth)Duby,大孢奥杜藻A.macrospora(Wood)SheathetBurkholder,优美奥杜藻A.eugenea(Skuja)Jao和矮小奥杜藻A.pygmaea(Kützing)Weber-VanBosse。