摘要：优良种质资源是粮食安全的重要保证,传统育种技术存在周期长、工作量庞大等问题。随着生物学与计算机技术的深度融合,针对作物关键基因进行定向优化的酶的理性设计,为更大限度挖掘优质基因资源奠定了基础,进一步与基因编辑及转基因技术相结合,成为分子育种技术探索中的重要方向之一。阐述了分子对接、分子动力学模拟、结合自由能评价等酶的理性设计常用方法,综述了酶的理性设计在提高作物品质、抗逆性和生物量方面的应用进展,并对未来的前景进行展望,以期为作物育种新技术的开发和利用提供参考。

摘要：为了揭示加热卷烟在抽吸过程中的传热机理,建立了基于多孔介质的气体流动模型与气固两相局部热平衡传热模型,模拟烟具和烟支复合情况下加热卷烟在抽吸过程中的温度分布,采用红外热成像法检测烟具表面温度及采用热电偶检测烟支各功能段出口温度来验证传热模型的精确性。结果表明:(1)烟具表面最高温度实测值与模拟值误差小于5℃,说明所建模型准确性较高;(2)烟支各功能段中心位置出口温度实验值和模拟值的总体趋势一致,但数值上存在差异,主要原因是在实际抽吸时烟支加热产生的高热容的气溶胶在流动过程中发生传质现象;(3)加热卷烟温度场和气流场模拟结果显示,烟具温度的分布不均匀,局部区域温度过高,上部靠近烟支处温度最高,抽吸结束后温度达到85℃;抽吸时烟支中空段和气流入口处流速最大,气流流动区域没有贴近烟具外壳会降低进口冷气流对烟具表面的散热效果;(4)加热卷烟散热速率计算结果显示,在整个抽吸过程中,烟具外表面散热速率随时间变化平缓上升,烟支暴露部分外表面散热速率随时间呈“锯齿形”上升,总散热速率最大约为0.95 W。

摘要：针对卷烟车间生产流程复杂、多目标和多约束等特点，综合考虑卷烟生产的交货及时率、换牌次数、工作日数量及生产均衡性等方面，建立了卷烟生产排产的多目标模型。为求解该问题，设计了一种结合线性规划和启发式算法的两阶段混合算法，混合算法中第一阶段将部分约束纳入到线性规划中求解，获得初始排产结果，第二阶段通过自研的启发式算法对初始排产结果进行产量上下限、烟丝批次、机台换牌等约束性修复后，得到最终排产结果。该方法已在某卷烟厂进行排产验证，取得了良好的效果。

摘要：为实现加热卷烟数字化设计及烟气调控,对加热卷烟抽吸过程的传热机理进行深入研究,建立了基于多孔介质的气流流动模型与气固两相局部热平衡传热模型,模拟了加热卷烟在抽吸过程中的温度分布,并通过温度检测实验验证了模型的准确性。结果表明:①两相局部热平衡传热模型能够模拟加热卷烟传热过程,卷烟各段出口温度的模拟值与实验值差异均在15℃以内;②模拟了加热卷烟内部的气流场和温度场,各段气流流速随着抽吸呈现周期性分布,抽吸时间内中空段气流流速最大且其外围基本不流动,抽吸周期内加热卷烟烟支温度呈现D型分布;③计算了烟支加热片与烟支外周在抽吸过程中的最大热通量和最小热通量,加热片在1个抽吸周期内大约释放39 J的热量;烟支外周在1个抽吸周期内大约散失33 J的热量。

摘要：为优化密集烤房供热设备的结构和性能,采用碳纤维增强水泥基复合材料(CFRC)和回流区分级着火燃烧技术,设计了适用于密集烤房的一次性加煤隧道式炉体新材料火炉和由12根直径190mm散热管4-4-4三层横列构成的新材料散热器。检测结果表明,新材料火炉和散热器的导热系数分别是普通耐火材料的1.5倍和3.2倍,整体热效率比普通耐火材料高4.5%,散热管的耐腐蚀性能是金属材料(NS钢)的5.3倍,显著增强了密集烤房的供热性能,延长了供热设备的使用寿命。烟叶烘烤试验结果表明,新材料供热设备密集烤房的升温性能好,稳温性能强,烤后烟叶上等烟比例分别比普通耐火材料和金属材料供热设备密集烤房增加2.6%和2.3%,烟叶烘烤耗煤量分别减少8.5%和13.2%,节能降耗效果显著。

摘要：为解决新型烟草制品逐口气溶胶组分分析过程中存在抽吸容量控制不准确、气溶胶捕集效率低等问题,设计了一种阵列式多通道逐口吸烟机。吸烟机主要由抽吸模块、捕集器进给模块和夹持密封模块组成,通过改变抽吸模块中电机转速和活塞行程可以获得不同抽吸曲线与抽吸容量,采用多通道同时抽吸提升了检测效率;利用时序控制技术对捕集器进行逐口切换,实现气溶胶的逐口收集;捕集器两端并联抽吸容量标定管路,配合夹持密封模块确保抽吸容量在抽吸过程中不发生偏离。对吸烟机单口抽吸和逐口抽吸条件下的抽吸容量进行重复性检验并利用IQOS器具及“万宝路”原味加热卷烟进行测试,结果表明:①吸烟机抽吸管路密闭性良好,利用标定管路标定的抽吸容量准确,加热卷烟各组分逐口释放趋势与文献一致;②加热卷烟各组分总释放量RSD在4%以下,逐口释放量RSD在5%以下,重复性和稳定性良好;③加热卷烟各组分逐口捕集效率在96%以上。该技术可为新型烟草制品逐口气溶胶组分的快速、准确分析提供支持。

摘要：鸟氨酸转氨酶是以鸟氨酸为前体合成脯氨酸的关键酶,对植物适应逆境胁迫起关键作用。本研究根据其已知保守序列设计兼并引物,从普通烟草品种中烟14中克隆到一条425bp的中间片段,应用RACE方法设计特异性引物扩增得到5′末端和3′末端cDNA序列,经BLAST验证,首次从普通烟草中克隆到了鸟氨酸转氨酶基因,命名为Ntδ-OAT,其GenBank登录号为GU144571。该基因cDNA全长为1781bp,共编码477个氨基酸。系统进化树分析显示,Ntδ-OAT基因的进化符合传统的生物学分类,主要功能域在生物进化中保守性较高。Real-time PCR分析表明,Ntδ-OAT基因受干旱、高盐、低温、ABA等多种胁迫处理的诱导表达,可能参与普通烟草体内抗渗透胁迫过程。

摘要：为研究卷烟设计参数、抽吸参数和燃烧速率对卷烟燃吸耗氧量的影响,采用吸烟机和顺磁氧气分析联用系统建立了卷烟吸燃耗氧量的测试方法,考察了不同抽吸条件下和不同设计参数的卷烟吸燃耗氧量变化,并研究了吸燃耗氧量与燃烧速率和烟气常规成分之间的相互关系。结果表明:①卷烟吸燃耗氧量随抽吸容量、抽吸持续时间、膨胀烟丝含量、再造烟叶丝含量、卷烟纸定量、卷烟纸钾钠比、卷烟纸填料含量和烟支圆周的增加而升高,随烟支单支质量、膨胀梗丝含量和卷烟纸透气度的增加而降低,随烟丝宽度和卷烟纸助燃剂含量的增加呈先升后降变化趋势。②卷烟吸燃耗氧量与卷烟吸燃速率、烟丝静燃速率和卷烟静燃速率显著正相关,与烟碱、TPM、焦油及抽吸口数显著负相关,与水分和CO无显著相关性。

摘要：为考察主流烟气产生过程中烟丝段对烟气成分的截留作用,建立了卷烟烟丝段对烟气成分截留的分析方法。采用去滤嘴卷烟,非抽吸点燃,阴燃至15 mm形成稳定的燃烧锥后,用直线型吸烟机抽吸一口,将抽吸剩余烟丝段分切成多段,采用二氯甲烷萃取、GC-MS分析测定了每段烟丝截留成分的质量分数,共检测出32种成分,对分析方法进行了评价;选择截留量较大的6种烟气成分(烟碱、糠醛、糠醇、苯酚、4-甲基苯酚、吲哚)进行烟丝截留规律分析。结果表明:(1)烟丝段对烟气目标成分的截留率在12.0%~73.6%之间;(2)紧邻燃烧锥的前25 mm烟丝段对烟气成分的截留作用较强,可能主要为烟气的冷凝吸附作用;烟丝后段的截留作用较弱,主要为气溶胶颗粒的截留。该方法可以用于烟丝段对32种主流烟气成分的截留规律研究。

摘要：为提高烟草白粉病隐性抗病基因(感病基因)NtMLO1(M1)和NtMLO2(M2)在分子标记辅助选择育种中基因型的选择效率,根据已报道的M1和M2突变基因序列,设计4对单基因特异性引物,组成2个双重PCR反应体系,分别用于同时扩增M1和M2突变型或M1和M2野生型等位基因。结果表明,建立的2个双重PCR体系扩增的特异性片段与单重PCR体系扩增的片段完全吻合,突变基因纯合体只在突变基因多重PCR体系中产生191和306 bp的特异性片段,野生基因纯合体只在野生基因多重PCR体系中产生437和652 bp的特异性片段,杂合体在2个反应体系中均有特异性片段。利用该体系可经过1次或2次PCR扩增准确检测出回交转育过程中回交或自交后代M1和M2的基因型,加快抗病品种育种进程。