基于高通量测序分析鉴别视网膜病变中的神经纤维瘤病

目的:通过高通量测序分析进行基因诊断,鉴别视网膜病变中的神经纤维瘤病,为其早诊早治提供重要依据。方法:回顾性分析眼遗传病高通量测序数据库中的NF1和NF2基因变异,根据ACMG/AMP指南解析变异致病性;进一步结合患者的临床表型、家族史以及其他检查结果,综合判断明确是否患有神经纤维瘤病,同时进行疾病的进展和随访的研究分析。结果:通过分析不同眼部表型家系的高通量测序结果,共在11例先证者中发现NF1和NF2基因的10个可能致病变异,包括7个NF1变异和3个NF2变异。这11例先证者的初始诊断包括家族性渗出性玻璃体视网膜病变、黄斑/视网膜发育不良、斜视、视网膜色素变性、Coats病和牵牛花综合征等。其中,在1例初诊为家族性渗出性玻璃体视网膜病变的患儿中,检测到3个基因的致病变异,即NF2:c.122G>A/p.(W41*)、RS1:c.520C>T/p.(R174W)和NYX:c.1027C>T/p.(R343C)。随访检查发现,该患儿的复杂眼部表型符合NF2、RS1和NYX致病变异的临床改变,且MRI检查发现双侧前庭神经鞘瘤、脊髓室管膜瘤和多发性神经鞘瘤改变。除该患者外,还有4例患者在随访中发现存在牛奶咖啡斑或雀斑样色素沉着等皮肤改变,1例合并小脑神经纤维瘤浸润。结论:高通量测序分析能有效检测出神经纤维瘤病相关基因的变异,有助于筛选非典型表现的神经纤维瘤病,为疾病的早期诊断,尤其是对严重中枢神经系统病变的早期筛查和及时干预,提供了重要依据。

基施硫肥与遮荫对甘薯生长及同化产物积累的影响

为探究基施硫肥与遮荫对甘薯生长、光合及同化产物积累的影响,采用裂区设计,研究大田试验不同硫酸钾施用量(S含量为0、36、60、84 kg·hm^(-2))和不同遮荫处理(0、30%、60%遮光)对不同品种甘薯生长和地上部形态指标、光合效率及块根同化产物积累的影响。结果表明,基施硫肥促进了甘薯的地上部生长,增强了甘薯叶片的光合作用,提高了甘薯品质和产量,以36 kg·hm^(-2)硫肥用量下块根蔗糖含量较高,60 kg·hm^(-2)硫肥用量下块根有机酸和蛋白质含量较高。遮荫降低了甘薯的产量和地上部生物量,但30%遮荫有利于甘薯块根蔗糖和有机酸的积累,而60%遮荫下的甘薯块根蛋白质含量较高。综上,可施用36~60 kg·hm^(-2)硫肥以平衡产量与品质同步提升的矛盾,在小幅度牺牲产量的同时可通过不高于30%的遮荫提高甘薯块根蔗糖、有机酸与蛋白质的积累,以促进甘薯品质提升,提高甘薯生产的经济效益。本研究结果为甘薯优质栽培和营养元素富集提供了理论与技术指导。

马铃薯PAL基因的克隆和表达分析

苯丙氨酸解氨酶是植物进入苯丙烷代谢途径的关键酶,在植物生长发育、结构支撑和胁迫防御中起着至关重要的作用。为解析StPAL在马铃薯次级代谢途径中的作用,选取晋薯16号为试验材料,成功克隆出StPAL基因。该基因的CDS序列总长度为2124 bp,能够编码707个氨基酸。进一步分析显示,其对应的蛋白质相对分子质量为77.51KDa,理论等电点为6.41,为稳定的亲水性蛋白。系统进化分析显示马铃薯PAL和番茄PAL的亲缘关系最近。此外,通过测定晋薯16号、Desiree、红玫瑰2号和希森8号块茎中花青素含量和PAL基因表达量,结果发现彩色马铃薯希森8号和红玫瑰2号的花青素含量和PAL表达量显著高于晋薯16号和Desiree,推测其在马铃薯块茎花青素的合成与积累过程中挥着重要的作用,将为马铃薯PAL基因功能的探索以及马铃薯育种提供理论基础。

多网络和多头注意力融合的场景文本识别算法

针对场景文本识别算法忽略整个文本的全局信息内容,提出多网络和多头注意力融合的自然场景文本识别算法。首先使用多网络融合结构,设计多种残差模块在视觉特征中捕获上下文特征和语义特征。其次在字符预测过程中提出多头注意力机制编码器,将位置信息、视觉特征和分类信息拼接成新的特征空间并重新加权。实验结果表明该模型能更好的利用位置特征,全局语义特征和上下文特征更准确地识别到文本内容,提高了模型的准确率。

甘薯离体诱变与抗盐突变体鉴定

为了获得甘薯抗盐突变体材料,本研究以平阳霉素(PYM)为诱变剂处理徐薯18的茎段获得甘薯突变体植株,并在NaCI培养基中筛选抗盐突变株系。结果表明,1.00 mg·L^(-1)PYM为徐薯18茎段诱变处理14 d后的半致死浓度。将徐薯18茎段接种至含不同浓度NaCl的MS培养基,结果表明125 mmol·L^(-1)NaCl为抗盐突变体的筛选浓度。最后,将经1.00 mg·L^(-1)PYM处理14 d后的甘薯植株的茎段接种到含125 mmol·L^(-1)NaCl的MS培养基,通过生根率筛选抗盐植株。盐胁迫下生根率最高的3株诱变植株的根长、株高、根鲜重、地上部鲜重、总鲜重、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛(MDA)含量等指标的测定结果表明,这3株诱变植株的各形态和生理指标均显著优于诱变亲本徐薯18。隶属函数分析结果表明,这3株诱变植株的抗盐性均显著高于诱变亲本。与诱变亲本徐薯18相比,盐胁迫下3株突变体中的抗盐相关基因IbSOD、IbPOD、IbAPX和IbSOS的表达量均显著高于诱变亲本。本研究筛选到的抗盐甘薯突变体材料对甘薯抗盐新品种的培育及抗盐性遗传机理的研究具有重要意义。

马铃薯PDS和ZDS基因的克隆与表达特性分析

八氢番茄红素脱氢酶(Phytoene desaturase)和ζ-胡萝卜素脱氢酶(ζ-Carotene desaturase)是类胡萝卜素合成通路上的关键限速酶,影响植物体内类胡萝卜素的合成。为解析PDS和ZDS在马铃薯类胡萝卜素合成途径中的作用,为马铃薯类胡萝卜素合成的分子调控机理解析和新品种创制奠定基础,研究从黄心马铃薯晋薯16号品种中克隆PDS和ZDS基因,利用生物信息学工具对这2个基因及其所编码的蛋白序列进行分析,并对二者在不同组织内的表达模式进行定量检测。结果表明,克隆得到PDS和ZDS基因长度分别为1 752、1 767 bp,分别编码583、588个氨基酸;StPDS的分子质量为64.97 ku,理论等电点为6.41;StZDS的分子质量为64.73 ku,理论等电点8.51;PDS和ZDS均属于亲水性非跨膜蛋白。系统进化树分析表明,马铃薯晋薯16号的PDS和ZDS分别与番茄PDS和ZDS的同源性最高。通过测定3个不同马铃薯品种晋薯16号、红玫瑰2号和希森8号叶片和薯块中的类胡萝卜素含量,发现在同一组织中,红玫瑰2号的类胡萝卜素含量显著高于希森8号和晋薯16号,这一结果说明,StPDS和StZDS基因可能正向调控马铃薯块茎类胡萝卜素的积累;在同一品种中,类胡萝卜素含量较少的叶片中StPDS和StZDS基因表达量却远远高于块茎中基因的表达量,推测这2个基因可能参与叶片的光合作用。

信息化背景下“生物信息学”混合式教学模式应用分析

随着信息化技术的不断发展,本科教育领域也逐渐迎来了混合式教学模式的应用。混合式教学模式是指将传统面对面授课和在线学习相结合,通过信息技术平台实现线上线下教学相互融合的一种教学方式。在生物信息学这门涉及大量数据处理和实验操作的学科中,混合式教学模式的应用具有重要意义。生物信息学作为交叉学科,需要学生既掌握生物学基础知识,又具备数据处理和计算机技术的能力。传统的课堂教学难以满足学生对生物信息学实践操作和数据分析的需求,而纯在线学习则不能提供足够的实践环境和师生互动。因此,混合式教学模式的应用在生物信息学教学中具有独特优势。本文主要就信息化背景下“生物信息学”混合式教学模式应用展开详细论述。

MicroRNA828负调控缺磷胁迫诱导的番茄花青素生物合成

【目的】深入解析番茄mi R828的生物学功能,特别是参与番茄缺磷胁迫响应和花青素生物合成的调控作用。【方法】分别利用ps RNATarget和RLM-5′RACE预测和验证mi R828在番茄中的靶基因。用Meg Align和MEGA5对番茄Sl MYB7-like与部分R2R3 MYB转录因子氨基酸序列进行了多重比对和进化树分析。用q RT-PCR分析mi R828及其靶基因Sl Myb7-like在AC、Micro Tom和LA1996 3个不同番茄种质中的表达和mi R828在番茄(AC)中的组织特异性表达模式。以mi R828过表达转基因番茄和野生番茄为材料,设置正常供磷(+Pi,MS+KH2PO4 3.4 g·L-1)和缺磷(-Pi,MS+KCl 1.86 g·L-1)2个处理的培养试验。用q RT-PCR分析mi R828及其靶基因在缺磷胁迫下的表达模式。将野生型和mi R828过表达的转基因番茄植株缺磷培养15 d后,观察番茄植株地上部分和地下部分的表型差异,通过q RT-PCR分析mi R828、mi R828的靶基因Sl Myb7-like(SGN-U320618)和花青素合成相关酶基因(PAL、CHS、DFR、ANS、3GT和F3′H)的表达模式,应用分光光度计测量各样品的花青素含量。【结果】RLM-5′RACE剪切试验表明mi R828对靶基因Sl Myb7-like存在剪切调控作用,且剪切作用位点位于成熟mi R828的第10位和第11位核苷酸之间,从而验证了Sl Myb7-like是mi R828直接作用的靶基因。氨基酸序列多重比对及进化树分析显示番茄Sl MYB7-like与拟南芥At MYB7和金鱼草MYB330的序列相似性最高。Sl MYB7-like含有与花青素合成相关的保守氨基酸基序。mi R828在Micro Tom幼苗中的表达最高,在LA1996中的表达最低。相反,mi R828靶基因Sl Myb7-like在LA1996中的表达水平最高,在Micro Tom中的表达水平最低。q RT-PCR分析显示Sl Myb7-like的表达模式与mi R828相反,证明Sl Myb7-like被mi R828调控。正常供磷条件下,野生型番茄各组织中mi R828的表达量普遍较低,但在花芽、花和绿果中相对较高;mi R828过表达转基因番茄植株中各花青素合成相关基因的表达量降低为野生型植株的30%—60%,花青素含量降低为野生型植株的40%。在缺磷胁迫下,野生型和mi R828过表达转基因番茄植株中mi R828及其靶基因Sl Myb7-like的表达均受到诱导上调表达;转基因番茄植株地上部分和根系生长受到的抑制程度均小于野生型番茄;转基因番茄植株的颜色较野生型番茄植株颜色浅;转基因番茄植株中Sl Myb7-like、花青素合成相关基因的表达以及花青素含量均低于野生型植株;mi R828过表达转基因番茄植株缺磷胁迫耐受性却高于野生型番茄。【结论】在番茄中,mi R828直接作用的靶基因是Sl Myb7-like。野生型番茄所测组织中mi R828的表达量普遍较低,但在花芽、花和绿果中相对较高。mi R828及其靶基因Sl Myb7-like的表达受缺磷胁迫诱导。在正常供磷和缺磷条件下,mi R828过表达转基因番茄植株中各花青素合成相关基因的表达量和花青素含量均低于野生型,表明mi R828通过靶向Sl Myb7-like负调控花青素合成相关基因的表达,进而负调控番茄植株中花青素的生物合成。mi R828能够提高番茄对缺磷胁迫的耐受性。

羊驼TGF-β1基因的克隆及表达分析

旨在克隆羊驼TGF-β1基因,了解TGF-β1序列特征及其在不同组织中的表达特征,寻找TGF-β1基因的mRNA表达量与毛色之间的相关性,为研究TGF-β1基因的生物学功能提供基础。以羊驼为材料,利用3′和5′RACE技术克隆羊驼TGF-β1基因,利用DNAman、PROSITE和megAlign软件分别分析序列特征和相似性,应用荧光定量PCR(qRT-PCR)分析TGF-β1基因在不同被毛颜色羊驼皮肤组织中的表达及TGF-β1在山羊不同组织中的表达特异性。结果表明,羊驼TGF-β1cDNA克隆全长为1 364bp(GenBank登录号:KF887499),ORF长1 173bp,编码390个氨基酸。氨基酸序列分析显示,羊驼TGF-β1具有其家族的典型结构特征,与其他哺乳动物相似性很高,与野猪的亲缘关系最近。羊驼TGF-β1基因在棕色羊驼皮肤组织中的表达量是白色羊驼皮肤组织的3.5倍。组织特异性分析表明,TGF-β1在山羊不同组织中均有表达,且在淋巴组织中表达量相对最高。羊驼TGF-β1全长cDNA的克隆和不同组织器官TGF-β1基因表达分析显示,TGF-β1与羊驼毛色形成密切相关。本研究为深入探讨TGF-β1参与动物毛色形成及调控的分子机制奠定了基础。

甘薯Iborf56基因的克隆与表达分析

为了研究甘薯叶绿体基因Iborf56的表达是否受到盐胁迫的诱导以及对生长发育的影响,为甘薯的品种选育提供参考,以栗子香为研究材料,从中克隆Iborf56基因,通过生物信息学方法分析其蛋白序列特征,亚细胞定位预测、系统发育分析、调控元件分析、不同组织及盐胁迫表达模式,以及qPCR验证该基因的表达量。结果表明,Iborf56与已知序列相似度为99.28%,开放阅读框长度为929 bp,编码60个氨基酸,含有8个磷酸化位点,没有信号肽和跨膜区,不具有分泌蛋白的特性,主要由α-螺旋组成;亚细胞定位在叶绿体基质中;进化树分析表明,Iborf56与三浅裂野牵牛(Ipomoea trifida)和三裂叶薯(Ipomoea triloba)的遗传距离最近;启动子元件分析发现,该基因启动子区域含有光响应元件、抗逆和激素应答等功能元件。转录组以及实时荧光qRT-PCR定量分析表明,Iborf56在甘薯叶片中的表达量最高且随生长时间增加呈显著上升趋势,推测该基因参与甘薯的生长发育;此外,Iborf56基因的表达量随盐胁迫时间表现为先升后降的趋势,且该基因在盐胁迫下12 h时达到了临界值,暗示其可能参与甘薯盐胁迫响应。

miR-663通过靶向TGF-β1调控羊驼黑色素细胞的黑色素生成

【目的】预测和验证羊驼TGF-β1是mi R-663的靶基因之一,并对mi R-663介导的TGF-β1在黑色素生成过程中的作用进行研究。【方法】利用Targetscan、RNAhybrid和RNA22在线预测mi R-663的靶基因,并对靶基因3′UTR区可能的mi R-663的作用位点进行分析。利用DNAMAN软件分析比对羊驼、人和牛等哺乳动物TGF-β1-3′UTR区的相似性。利用SacⅠ和XbaⅠ将羊驼TGF-β1基因的3′UTR区插入pmir GLO构建双荧光报告载体pmir GLO-TGF-β1-3′UTR并与mi R-663 mimic共转染293T细胞,通过测定荧光素酶活性来验证mi R-663的直接靶基因是TGF-β1。在羊驼黑色素细胞中通过转染mi R-663 mimic来过表达mi R-663,并利用q RT-PCR和Western blotting检测mi R-663过表达后细胞中TGF-β1、Smad3、Smad4、Smad7和β-catenin分别在m RNA和蛋白水平的变化及黑色素含量的变化。【结果】软件预测显示mi R-663有68个保守的靶基因,包含74个保守的靶位点和44个非保守靶位点。TGF-β1是mi R-663的靶基因之一,且已被证明与毛囊发育和黑色素生成相关。不同物种的TGF-β1基因的3′UTR区相似性较高且均存在多个保守的mi R-663靶位点。克隆了羊驼TGF-β1基因3′UTR区发现存在3个保守的mi R-663靶位点。成功构建包含3个mi R-663作用位点的pmir GLO-TGF-β1-3′UTR双荧光报告载体并与mi R-663 mimic共转染293T细胞。双荧光素酶报告基因检测结果显示:与对照组相比,试验组pmir GLO-TGF-β1-3′UTR+mi R-663 mimic荧光素酶活性下调31.01%,表明TGF-β1是mi R-663直接的靶基因。在羊驼黑色素细胞中转染mi R-663 mimic后:mi R-663表达量上调334倍,TGF-β1、β-catenin、Smad4基因的表达量分别下调89%、41%、34%;TGF-β1蛋白表达量下降了21%,β-catenin蛋白表达量无明显差异;黑色素细胞中的黑色素含量下降42%。【结论】TGF-β1是mi R-663的直接靶基因。mi R-663通过调控TGF-β1的表达而影响TGF-β/Smad和Wnt信号通路,进而影响羊驼黑色素细胞中的黑色素生成。

面部特征融合的电力作业头疲劳检测方法研究

针对电力员工作业疲劳状态检测过程中存在光照不均、噪声干扰以及准确率低等问题,在AdaBoost级联分类器算法的基础上,提出一种对电力员工进行多特征疲劳状态检测的方法。首先,对图像进行预处理,利用Retinex算法对图像进行增强;其次,用Haar特征表示人脸特征,LBP特征表示眼部和嘴部特征,利用训练好的分类器进行人脸检测以及眼部、嘴部特征的提取;最后,根据眼部高宽比和嘴部宽高比分别对眼部闭合状态和嘴部张闭状态进行判别,并用PERCLOS原理统计员工眼部闭合频率,结合打哈欠时嘴部规律性闭合情况来完成疲劳状态判别。实验结果表明:该方法能在复杂背景下快速检测出疲劳状态,具有较强的适应性和鲁棒性。

配电网管理GIS系统设计方案

介绍了一个基于GIS的配电网管理信息系统的设计方案,讨论了系统的功能和特点以及设计原则,并详述了实现该系统的关键技术。该系统结构合理、功能齐全、扩展性好,符合当前配电管理系统的发展要求。

基于时频域组合特征的脑电信号情感分类算法

为了提高基于脑电信号(electroencephalogram,EEG)情感识别的准确率,提取了脑电信号的时域与频域特征,并且将其进行组合形成时频域组合特征,作为不同识别模型下的输入。采用集成决策树(bagging tree,BT)、贝叶斯线性分析(Bayesian linear discriminant analysis,BLDA)、线性判别分析(linear discriminant analysis,LDA)及支持向量机(support vector machine,SVM)四种浅层机器学习算法对EEG在效价与唤醒度上进行二分类情感识别。实验结果表明,DEAP数据集在效价上,基于时频域组合特征在BT分类器下的识别精度平均达到92.54%,在唤醒度维度上基于时频域组合特征在SVM下平均识别精度达到94.62%。

植物形态建成基因:遗传操作提高作物产量的靶标

本文主要论述作物矮化基因和分蘖相关基因的研究进展 ,以及这些基因作为遗传操作的分子靶标在增加粮食产量方面的重要应用价值。

三种方法在检测Leber′s视神经萎缩mt-DNA突变的比较

比较MSP PCR、SSCP、RFLP在检测Leber s视神经萎缩 (LHON)线粒体DNA (mt DNA) 11778突变中的优缺点。 77例受试者 ,分别用MSP PCR、SSCP、RFLP法检测mt DNA11778突变。被MSP PCR检出的 48例阳性者同时也被SSCP检出 ,另外SSCP还检出 6例杂合性突变 ;MSP PCR和SSCP检测阳性的 9例患者 ,再用RFLP (MaeⅢ )检测也得出一致结果。表明多条件SSCP在mt DNA未知突变筛查中具有优势 ,而MSP PCR有助于确定突变的性质。

基于GIS配电网生产管理系统的设计

文章给出了基于GIS配电网设计的总体结构,讨论了系统的功能和特点,对电力企业的信息化改革有一定的参考价值。

企业应用程序中会话Bean的设计

介绍了在利用J2EE开发企业管理系统时会话Bean的实现技术,着重讨论如何使用值对象和会话外观这两种方法提高系统性能、降低模块间的耦合性、进而使系统的层次更加清晰。

PCR-SSCP在检测Leber遗传性视神经病变线粒体DNA突变的应用

目的探讨PCR-SSCP技术检测Leber遗传性视神经病变(LHON)线粒体DNA(mtDNA)3个原发突变的最佳分析条件。方法应用PCR-SSCP技术检测LHONmtDNA,对主要影响SSCP分辨率的聚丙酰胺凝胶的浓度和组成优化分析,并与突变特异性引物PCR(MSP)、限制性片段长度多态性(FRLP)及测序结果相印证。结果80g/L交联度为66:1的非变性聚丙酰胺凝胶能同时检出LHONmtDNA的三个原发致病突变,与MSP、FRLP及DNA测序的结果一致。结论该分析条件简便、快速,能有效地检测LHONmtDNA突变。

应用软件中自动化测试的实现

在介绍了自动化测试的重要性的基础上,提出了如何实现自动化测试,结合实例重点讨论了实现单元测试和功能测试自动化的方法,最后讨论了使用Jmeter实现性能测试自动化.这些方法在基于J2EE企业应用软件的测试中取得了良好的效果.