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    2019年, 第46卷, 第5期 上一期    下一期

    研究论文

    • 陕西洛川苹果园不同覆盖措施对土壤性质、细菌群落及果实产量和品质的影响
    • 沈鹏飞,王威雁,李 彤,廖允成,李亚君*,温晓霞*
    • 园艺学报. 2019, 46(5): 817-831. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0863
    • 摘要 ( 353 ) HTML ( 770 ) PDF (1415KB) ( 770 )   
    • 以渭北旱作苹果园4种覆盖模式(秸秆覆盖、锯末覆盖、森林土覆盖、清耕对照)土壤为研究对象,在土壤基本理化指标及土壤酶活性测定的基础上,利用荧光定量PCR(q-PCR)和Illumina HiSeq高通量测序技术对土壤细菌群落结构和多样性进行分析。研究结果表明,各覆盖处理较对照显著提高了0 ~ 20 cm土层水分、有机质和全氮含量,降低了土壤pH;同时显著提高土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性;各覆盖处理下土壤细菌16S rRNA拷贝数均显著高于清耕;变形菌门、酸杆菌门和放线菌门为优势种群,相对丰度之和占57.12% ~ 74.72%;α变形菌纲、Subgroup_6、β变形菌纲和δ变形菌纲为优势菌纲,相对丰度之和占33.39% ~ 43.15%。α多样性分析表明覆盖能够提高土壤细菌群落的丰度、种群丰富度和多样性指数。β多样性分析表明各覆盖处理较对照细菌群落系统发育组成存在显著差异;冗余分析(RDA)结果表明,不同覆盖处理下土壤细菌群落相对丰度与土壤养分及酶活性存在一定相关关系。覆盖有助于提高果实百果质量及糖度,其中秸秆覆盖效果最佳。
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    • 苹果花青苷调控基因MdMYB111的功能鉴定
    • 杨官显,许海峰,张 静,王 楠,房鸿成,姜生辉,王意程,苏梦雨,陈学森*
    • 园艺学报. 2019, 46(5): 832-840. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0686
    • 摘要 ( 295 ) HTML ( 825 ) PDF (1497KB) ( 825 )   
    • 克隆红肉苹果‘红心16号’果实的MdMYB111,原核诱导并获得其重组蛋白,对MdMYB111进行生物信息学分析,测定其在果肉色泽差异明显的品种‘红心16号’和‘红脆1号’果实中的表达水平,并通过转基因鉴定其功能。结果表明,MdMYB111的开放阅读框为720 bp,编码239个氨基酸,预测其蛋白大小为26.93 kD;进化树分析发现MdMYB111和MdMYB16在同一个进化支上,且其蛋白C端存在EAR抑制序列;‘红心16号’果实成熟期果肉全部呈现红色,并且颜色较深;‘红脆1号’果实成熟期果肉呈现浅红色,红色范围较小。‘红心16号’果实花青苷含量和MdANS、MdUFGT、MdMYB9、MdMYB10、MdMYB11的表达水平均高于‘红脆1号’,但MdMYB16和MdMYB111的表达水平低于‘红脆1号’;在新疆红肉苹果愈伤中过表达MdMYB111,能够抑制MdANS和MdUFGT的表达并降低花青苷的含量。综上所述,MdMYB111可能参与花青苷合成途径并抑制其合成。
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    • 利用重测序–BSA分析鉴定金柑油胞发育相关基因
    • 刘梦雨,刘小丰,江 东,朱世平,申晚霞,余 歆,薛 杨,赵晓春*
    • 园艺学报. 2019, 46(5): 841-854. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0324
    • 摘要 ( 213 ) HTML ( 677 ) PDF (652KB) ( 677 )   
    • 为了鉴定与金柑油胞发育相关的基因,用多油胞的罗纹金柑[Fortunella japonica(Thunb.)Swingle,母本]和少油胞的滑皮金柑(Fortunella crassifolia Swingle‘Huapi’,父本)进行杂交构建了F1代分离群体,从159个F1代单株中挑选出高油胞密度和低油胞密度的单株各30株,分别构建两个极端性状的DNA混池用于基因组重测序。利用重测序数据结合混合分组分析法(Bulked Segregant Analysis,BSA)进行遗传关联性分析,将控制油胞数量性状的位点定位在第9条染色体的25 980 001 ~ 29 160 001 bp的区域内。该区域包含511个有效的SNP,分布在301个基因位点上。同源性功能分析后获得11个与细胞程序性死亡、细胞壁功能和结构及细胞伸长和膨大等生理过程相关的候选基因(Ciclev10005243m.g、Ciclev10005288m.g、Ciclev10005338m.g、Ciclev10005441m.g、Ciclev10006448m.g、Ciclev10005804m.g、Ciclev10004719m.g、Ciclev10005888m.g、Ciclev10006502m.g、Ciclev10005197m.g和Ciclev10004431m.g),这些基因可能在柑橘油胞的发育过程中起重要作用。

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    • 桃GLV多肽受体PpRGI基因家族的生物信息学及表达分析
    • 王 雁1,王小贝1,陈海江2,曹洪波2,牛 良1,潘 磊1,鲁振华1,崔国朝1,曾文芳1,*,王志强1,*
    • 园艺学报. 2019, 46(5): 855-863. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0690
    • 摘要 ( 279 ) HTML ( 594 ) PDF (1473KB) ( 594 )   
    • 为进一步了解GOLVEN(GLV)多肽在桃果实成熟软化中的分子机制,通过生物信息学鉴定桃基因组中GLV多肽激素受体PpRGI基因家族,并通过qRT-PCR检测其在溶质型和硬质型桃中的表达水平,检测NAA处理硬质型桃果实和外施多肽处理桃愈伤组织后PpRGI基因家族的表达水平。结果表明:PpRGI均含有LRR保守结构域,并且在N末端均含有信号肽,聚类分析表明其分为2类。荧光定量PCR分析PpRGI1、PpRGI3、PpRGI4在溶质型桃‘中油桃13号’的不同组织中表达,并且在溶质型桃果实不同发育期中的表达量显著高于硬质型桃果实,其中PpRGI1在不同肉质类型中表达量最高。NAA及多肽处理之后PpRGI1表达均升高。PpRGI1可能参与桃多肽激素的生物信号转导途径。

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    • 黄瓜microRNA171的克隆与功能分析
    • 朱早兵,虞夏清*,翟于菲,王盼乔,赵勤政,李 季,娄群峰,陈劲枫*
    • 园艺学报. 2019, 46(5): 864-876. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0924
    • 摘要 ( 269 ) HTML ( 634 ) PDF (3209KB) ( 634 )   
    • 为了解microRNA171(miR171)对黄瓜的调控作用,从华北型黄瓜‘北京截头’中克隆了Csa-miR171家族的4个miRNA前体序列Csa-miR171a、Csa-miR171b、Csa-miR171c、Csa-miR171d,对前体序列进行比对与进化分析,预测成熟序列的靶基因并进一步开展了拟南芥遗传转化功能研究。结果表明,4个前体共剪切出两种成熟序列Csa-miR171a和Csa-miR171b,系统进化显示,Csa-miR171a、Csa-miR171b、Csa-miR171c、Csa-miR171d分别与甜瓜Cme-miR171e、Cme-miR171c、Cme-miR171a、Cme-miR171b同源性最近,与拟南芥、水稻、番茄等较远;Csa-miR171a、Csa-miR171b成熟序列主要靶向GRAS转录因子蛋白家族基因,拟南芥中过表达Csa-miR171a前体改变了叶片形态、颜色、抽薹时间、根、果实、花器官形态等多个表型性状。

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    • 吡唑并嘧啶衍生物BDO-1诱导黄瓜对枯萎病的抗性
    • 石延霞1,张晓慧1,徐玉芳2,谢学文1,柴阿丽1,李宝聚1,*
    • 园艺学报. 2019, 46(5): 877-890. DOI::10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0438
    • 摘要 ( 145 ) HTML ( 497 ) PDF (6439KB) ( 497 )   
    • 研究了新型植物化学抗病激活剂——吡唑并嘧啶衍生物(E)–N–(2–氟–4–三氟甲基苯乙烯基)–1–甲基–1H–吡唑并[3,4-d]嘧啶–4–胺(简称BDO-1)诱导黄瓜抗枯萎病(Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum)的作用。菌丝生长速率法测定表明BDO-1对F. cucumerinum无抑菌活性。黄瓜叶面喷雾10 mg · L-1 BDO-1(每5 d喷1次,共5次),然后接种F. oxysporum,结果表明BDO-1对黄瓜具有较好的诱导抗病作用,诱导抗病效果达53.28%。利用激光扫描共聚焦显微镜观察发现,BDO-1诱导后减缓了F. oxysporum对黄瓜的侵染速度。荧光显微观察发现,黄瓜体内次生代谢物质胼胝质在BDO-1处理后3 d大量沉积,抗氧化物质H2O2含量在诱导后1 d出现明显升高。采用Real-Time PCR检测发现, BDO-1诱导后黄瓜体内防御相关基因CAT、PAL、LOX和EIN2表达量从接种后1 d到7 d均有显著升高,PR1和SOD表达量在接种后1 d时较高,之后显著降低。本研究为BDO-1作为新型抗病激活剂的开发及田间应用提供了参考依据。

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    • 叶面喷施1-MCP缓解辣椒幼苗高温伤害的机理研究
    • 邓娇燕,黄 斌,吕立军,王 君,于贤昌,贺超兴,闫 妍,李衍素*
    • 园艺学报. 2019, 46(5): 891-900. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0858
    • 摘要 ( 528 ) HTML ( 635 ) PDF (1582KB) ( 635 )   
    • 以‘纽内姆黄帅’辣椒为试验材料,研究高温胁迫下叶面喷施1–甲基环丙烯(1-MCP)缓解幼苗伤害的可能机理。结果表明,高温胁迫对辣椒幼苗的生长具有明显的抑制作用,热害指数高达60.5。与叶面喷施清水对照相比,叶面喷施80 g · hm-2 1-MCP显著提高了高温胁迫下幼苗生物量、根系活力、叶绿素含量、净光合速率和叶片抗氧化酶活性,增加了叶片可溶性蛋白和可溶性糖的含量,有效抑制活性氧积累并降低细胞膜透性,而且显著降低了叶片中脱落酸含量和乙烯释放速率,提高了辣椒坐果率和单果质量。表明叶面喷施适宜浓度的1-MCP可通过提高辣椒光合作用、增强渗透调节活性、抑制活性氧积累、调节激素含量等,缓解高温胁迫对辣椒造成的伤害。
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    • 一氧化氮通过调控水分和抗氧化酶活性参与脱落酸延缓切花月季衰老
    • 方 华,王春蕾,廖伟彪*,张 静,霍建强,黄登静,牛丽涓,王 波
    • 园艺学报. 2019, 46(5): 901-909. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0659
    • 摘要 ( 301 ) HTML ( 560 ) PDF (1853KB) ( 560 )   
    • 以切花月季‘坦尼克’(Rosa hybrida‘Tineke’)为材料,研究了脱落酸(ABA)和一氧化氮(NO)对其衰老的影响及其相互关系。结果表明:0.5 μmol · L-1 ABA溶液瓶插处理的切花月季瓶插寿命和花径明显高于蒸馏水处理(对照),而1.0和2.0 μmol · L-1 ABA处理的花径显著小于对照。150 μmol · L-1 NO供体硝普钠(SNP)溶液瓶插处理的瓶插寿命明显高于对照,比对照高70.7%。NO合成抑制剂钨酸钠(Na2WO4)抑制了ABA对瓶插寿命和花径的促进作用,说明ABA延缓切花衰老需要NO的参与。进一步分析表明,ABA处理保持了切花月季叶片的相对含水量,而NO合成抑制剂钨酸钠抑制了ABA对含水量的保持。此外,ABA处理明显提高了切花月季超氧化物歧化酶、过氧化物酶和抗坏血酸过氧化物酶的活性,相反,钨酸钠抑制了ABA这一作用,表明ABA提高切花月季抗氧化能力需NO的参与。综上,NO参与了ABA通过保持水分和提高抗氧化酶活性来延缓切花月季衰老的过程。
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    • 常绿杜鹃不同杂种群间杂交的可育性分析
    • 解玮佳1,2,李世峰1,瞿素萍1,彭绿春1,张 露1,杨秀梅1,王继华1,*
    • 园艺学报. 2019, 46(5): 910-922. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0394
    • 摘要 ( 255 ) HTML ( 589 ) PDF (5401KB) ( 589 )   
    • 为研究杜鹃花属常绿杜鹃亚属中不同杂种群间杂交的可育性规律,对属于腺柱杜鹃花杂种群(Gr)、云锦杜鹃花杂种群(F)、美国山石南杜鹃花杂种群(Ga)、高加索杜鹃花杂种群(C)和东石楠杜鹃花杂种群(D)的33个品种组配302个杂交组合,对各杂种群间的杂交坐果率、结籽率和种子发芽率进行统计分析;以Ga和F杂种群为父本的杂交组合的花粉萌发率、花粉管长度/花柱长度和胚珠受精率进行荧光显微观察。结果表明:(1)从坐果率考虑,在33个品种中,‘Blurettia’、‘Sun Fire’和‘Surrey Heath’等11个品种适宜作为母本,‘Mrs. P. Denouden’、‘Marcel Menard’和‘Catawbiensis Boursault’等5个品种适宜作为父本,‘Alfred’、‘Delta’和‘XXL’等16个品种作为母本或父本皆可,而‘Cosmopolitan’不适宜作亲本;在5个杂种群中,Gr适宜作为母本,F适宜作为父本,Ga作为母本或者父本皆可,C和D的杂交效果与其配组有关;不同杂种群间杂交存在单向不育、双向可育或不育现象。(2)5个杂种群作为母本杂交的坐果率、结籽率和种子发芽率大小则分别为Ga > Gr > C > D > F,Ga > C> Gr > D > F,Ga > C > F > G r> D;作为父本杂交的坐果率、结籽率和种子发芽率大小分别为F > Ga> Gr > D > C,F > Ga > D > C > Gr,F > Ga > Gr > C > D;作为亲本的坐果率、结籽率和种子发芽率大小分别为Ga > F > Gr > D > C,Ga > F > D > C > Gr,F > Ga > C > Gr > D。(3)从花粉荧光显微观察结果来看,除D × F的花粉不萌发外,其余组合的花粉均能萌发,但各杂交组合的花粉管长度/花柱长度不同,且胚珠受精率低下。综上所述:常绿杜鹃不同杂种群间杂交存在明显不育现象,包括不能坐果、不能结籽和种子不萌发,而受精前障碍和受精后障碍可能是其杂交不育的关键原因。
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    • 高山杜鹃枯梢病病原菌鉴定及品种抗病性调查
    • 杨秀梅1,瞿素萍1,张宝琼2,许 凤1,解玮佳1,*
    • 园艺学报. 2019, 46(5): 923-930. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0467
    • 摘要 ( 277 ) HTML ( 498 ) PDF (1792KB) ( 498 )   
    • 在云南省昆明市晋宁区高山杜鹃盆花种植基地发现枯梢病,田间发病率达20%以上。发病植株顶梢枯死,茎杆溃疡,最终枯萎死亡。对病原菌进行组织分离培养和致病性测定,结果表明,病原菌菌落初期白色,后期呈灰黑色;分生孢子器球形,黑色;分生孢子单胞,近椭圆形至纺锤形,大小为(17.2 ~ 32.8)μm × (4.7 ~ 7.8)μm。以ITS通用引物对病原菌基因组DNA进行扩增并测序,同源性比对显示其与小新壳梭孢(Neofusicoccum parvum)的一致性达99%,结合形态学鉴定结果,确定该病原菌为小新壳梭孢。病原菌的最适生长温度为25 ℃;pH 5 ~ 7时菌丝生长加快,pH 7时最适于菌丝生长;以蔗糖为碳源、硫酸铵为氮源时菌丝生长最好。不同高山杜鹃品种对小新壳梭孢的抗性存在差异,18个品种中免疫品种2个,高抗品种2个,抗病品种3个,中感品种3个,感病品种4个,高感品种4个。
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    研究报告

    • 蜜橘乙烯利处理后果皮不同部位着色差异的研究
    • 邓丽莉1,2,袁梓洢1,3,姚世响1,2,曾凯芳1,2,*
    • 园艺学报. 2019, 46(5): 931-938. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0720
    • 摘要 ( 305 ) HTML ( 441 ) PDF (1945KB) ( 441 )   
    • 以无核‘南丰蜜橘’为试材,对其采后乙烯利褪绿过程中果皮不同部位着色差异现象进行研究。结果表明,褪绿过程中,果蒂部位着色快于赤道部位,该现象可以归因于这两个部位果皮叶绿素含量和类胡萝卜素含量的差异。进一步分析表明,乙烯利处理后,果蒂部位叶绿素a和叶绿素b降解快于赤道部位;果蒂部位橙色色素物质(以β–隐黄质为主)的积累高于赤道部位,而赤道部位黄色色素(以叶黄素为主)的积累高于果蒂部位,导致果蒂部位橙色深于赤道部位。褪绿关键期(贮藏3 d时),果蒂部位叶绿素a/b相互转化相关基因CitNYC、叶绿素降解关键基因CitChlase、类胡萝卜素生物合成调控基因CitPDS、类胡萝卜素合成途径下游基因CitCHYB、CitNCED1和CitNCED2的表达水平均显著高于赤道部位(P < 0.05)。这些基因表达水平的差异可以在一定程度上解释乙烯利处理后蜜橘果蒂和赤道两个部位果皮色素的变化。
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    • 枇杷WRKY转录因子鉴定与表达分析
    • 李晓颖,徐红霞,陈俊伟*
    • 园艺学报. 2019, 46(5): 939-954. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0671
    • 摘要 ( 276 ) HTML ( 1543 ) PDF (3958KB) ( 1543 )   
    • 以枇杷(Eriobotrya japonica)转录组数据为材料,利用生物信息学手段对枇杷WRKY 转录因子进行鉴定与特征分析。分离鉴定出33条具典型WRKY 结构域的序列,CDS长度分布在492 ~ 2 040 bp,命名为EjWRKY01 ~ EjWRKY33。分组鉴定和进化树分析结果显示,枇杷WRKY 转录因子可分为3 大类,其中Ⅰ类数量为6个,Ⅱ类和Ⅲ类的数量分别为22和5个,其中Ⅱ类又进一步分为a ~ e等5个亚类。WRKY 结构域分析显示,WRKY 结构域高度保守,绝大多数都含有WRKYGQK七肽和锌指结构。枇杷WRKY转录因子基因组DNA 全长895 ~ 3 873 bp,编码的蛋白在163 ~ 679 个氨基酸范围内,具有1 ~ 5个内含子。WRKY启动子顺式作用元件预测结果表明,大部分WRKY启动子序列具有典型的 TATA 和 CAAT 元件。将获得的所有WRKY基因与已报道的拟南芥WRKY进行进化比对分析发现,所有EjWRKY转录因子并没有位于独立的分支上,表明枇杷的基因序列虽与拟南芥物种有差别,但枇杷WRKY 蛋白在调控植物生物和非生物逆境反应、信号传导、生长发育等方面的功能相似。此外,荧光定量PCR结果显示,大部分EjWRKY均在枇杷的根、茎、叶、花和果实中表达,但相对表达水平不同,说明WRKY家族基因在枇杷的生长发育中可能具有不同的功能。
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    • 百合花青素苷呈色类型中3种R2R3-MYBs基因的差异表达
    • 曹雨薇1,徐雷锋1,杨盼盼1,徐 华1,何国仁1,唐玉超1,任君芳2,明 军1,*
    • 园艺学报. 2019, 46(5): 955-963. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0241
    • 摘要 ( 255 ) HTML ( 666 ) PDF (4037KB) ( 666 )   
    • 以亚洲百合系、LA系(麝香百合 × 亚洲百合)以及野生原种等7个不同呈色类型百合花被片为试验材料,通过RT-PCR扩增检测3种R2R3-MYBs基因LhMYB12、LhMYB6和LrMYB15在花被片斑点和斑线中的表达,筛选出具有调控作用的LhMYB12和LhMYB6,并对其进行全长序列的克隆和序列分析。结果表明:LhMYB12在亚洲百合花被片的斑线和溅泼状斑点中表达,LhMYB12和LhMYB6在LA系百合斑线和斑点中表达,在野生原种南川百合(Lilium rosthornii)、湖北百合(L. henryi)和欧洲百合(L. martagon)的花被片不同呈色类型中只有LhMYB12表达,未检测到LrMYB15参与本试验材料的调控。获得的LhMYB12和LhMYB6全长序列分别为763和797 bp,包括ORF区744和705 bp,编码247个和234个氨基酸,与已经克隆的百合属LhMYB12、LhSorMYB12和LhMYB6相似性为78% ~ 88%。表明LhMYB12在百合杂交种和野生原种的呈色类型中均起重要作用,是一个广泛存在的R2R3-MYBs。LhMYB6在LA中与LhMYB12共同发挥作用。本研究揭示了调控百合花被片花青素苷不同呈色类型的R2R3-MYBs在不同品种类群中的差异表达。
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    • 大叶桢楠和小叶桢楠光合生理特性比较
    • 方 霞1,柏志靓1,周生财2,张丽珍2,吴 强2,张俊红1,童再康1,*
    • 园艺学报. 2019, 46(5): 964-974. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0551
    • 摘要 ( 436 ) HTML ( 485 ) PDF (924KB) ( 485 )   
    • 以2年生大叶桢楠(Phoebe zhennan f. elliptical)和小叶桢楠(P. zhennan f. oblong)实生苗为试验材料,比较其夏季光合色素含量、叶绿素荧光参数、光合—光响应曲线、气体交换参数和光合日变化。结果表明:(1)两种桢楠叶绿素a/b(Chl. a/b)无显著差异,分别为2.617和2.651,属于耐阴植物。(2)大叶桢楠的初始荧光(Fo)、实际光量子效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)和最大荧光(Fm)都显著高于小叶桢楠,二者最大光化学量子产量(Fv/Fm)无显著差异。(3)大叶桢楠光饱和点(506.00 μmol · m-2 · s-1)和光补偿点(29.25 μmol · m-2 · s-1)显著高于小叶桢楠(431.00和16.20 μmol · m-2 · s-1),说明大叶桢楠对强光利用能力稍强,对光适应范围更广,小叶桢楠对弱光利用能力强,更耐阴。(4)夏季两种桢楠净光合速率(Pn)日变化均呈“双峰型”曲线,最高峰出现在上午10时左右,大叶桢楠峰值(7.52 μmol · m-2 · s-1)显著高于小叶桢楠(5.41 μmol · m-2 · s-1),且均出现“光合午休”现象,主要为非气孔限制所致。
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    综述

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