转录组结合区域关联分析挖掘油菜含油量积累的候选基因

油菜(Brassica napus L.)是中国食用植物油的主要来源,提高种子含油量是增加菜籽油供应最为有效的方法。本研究利用4个油菜自交系授粉后25 d、35 d、45 d的种子转录组数据分析,筛选出43个与油脂合成相关基因,其中33个基因持续上调表达,10个基因持续下调表达,主要基因包括BnLEC1、BnABI5、BnOLEO4和BnOBAP1a等。同时,结合50份半冬性甘蓝型油菜重测序数据,检测到与含油量显著相关3个SNP、9个SNP分别定位到BnOBAP1a-A10和BnABI5-A05,其中BnOBAP1a-A10_Hap1对应材料含油量显著高于Hap2,BnABI5-A05_Hap1对应材料含油量显著高于Hap3。此外,利用WGCNA构建基因共表达网络发现,BnOBAP1a与BnABI5通过3个转录因子LEC1、HMGB3、HTA11间接相连,形成了潜在调控的分子网络,影响种子油脂积累。这些结果有利于我们开发单体型功能标记进一步提高油菜籽含油量。

甘蓝型油菜BnEXO基因家族功能与表达分析

EXORDIUM(EXO)基因在拟南芥中被确定为油菜素内酯(BR)响应基因,通过介导细胞扩张促进植物生长。为探究EXO基因在甘蓝型油菜中的功能以及在花期不同组织中的表达规律,以甘蓝型油菜中双6号为材料,克隆EXO基因的编码区序列命名为BnEXO,并进行生物信息学分析,利用实时荧光定量技术对BnEXO基因在甘蓝型油菜花期根、茎、叶、花瓣、花蕾和角果皮中的相对表达量进行测定。结果表明,BnEXO基因的CDS序列为945 bp,BnEXO为稳定亲水性非跨膜蛋白,属于分泌蛋白,在细胞外表达,蛋白的二级结构以无规则卷曲为主。不同组织中的表达分析结果表明,BnEXO基因在不同组织中的表达量由高到低依次为花瓣、角果皮、花蕾、茎、根、叶,在花瓣中的表达量最高。此外,以拟南芥中8个EXO基因家族成员的蛋白序列为基础,鉴定到20个甘蓝型油菜EXO基因(BnaEXO),11个白菜EXO基因(BraEXO)和11个甘蓝EXO基因(BoEXO)。大多数基因家族成员编码蛋白质为稳定性蛋白,定位在细胞外,长度为271~411个氨基酸,等电点预测为5.76~9.60,分子质量为28.76~46.21 ku。系统发育分析将EXO基因分为EXOA、EXOB、EXOC、EXOD和EXOE共5个亚组,EXOB亚组中成员最少。基因结构分析表明,大多数成员只含有1个外显子,没有内含子,EXO基因家族成员序列具有高度的保守性。甘蓝型油菜中成员的启动子区域顺式元件分析结果表明,BnaEXO基因在植物的生长发育及逆境胁迫中发挥重要作用。

甘蓝型油菜FAD2基因cDNA片段的克隆和序列分析

为了提高油菜的油酸含量 ,继而培育高油酸油菜品种 ,从甘蓝型油菜成熟叶片中分离总 RNA,经反转录合成 c DNA第一条链 ,以此为模板进行多聚酶链式反应 ,产物为一长 6 5 4 bp的 DNA片段 .经克隆和序列测定表明 ,其核苷酸序列与 Gen Bank中甘蓝型油菜 FAD2基因在比较区的同源性达 10 0 % .

基于遗传优化的分段线性影像增强

影像增强对于弥补影像对比度和清晰度的退化是非常有效的。本文在分析几种典型影像增强技术优缺点的基础上提出了一种新的影像增强技术。该技术首先将传统的分段线性增强算子修改为带参数的算子,然后用遗传算法对这些参数进行自适应动态调节以获得满足问题需要的增强结果。试验验证了该思想的合理性和有效性。与传统的影像增强技术相比,该技术明显具有较高的自动化与智能化水平。

基因枪法向甘蓝型油菜转移反义FAD2基因的研究

为了获得高油酸油菜品种,以湘油15号子叶柄为受体材料,用基因枪法,将反义油酸脱饱和酶FAD2基因连在种子特异表达载体上后导入油菜,使用可裂膜压力7700kPa,样品室真空度9.5×104Pa,质粒质量浓度为1.0μg/μL,靶距9cm,通过对子叶柄的预处理48h,高渗处理1h,获得8株再生植株.经PCR与PCR-Southern杂交检测,其中有2株为转化株,证明反义FAD2基因已整合到湘油15号基因组中.

甘蓝型油菜fad2基因片段的克隆和反义表达载体的构建

从甘蓝型油菜湘油 15号基因组中分离总DNA ,以此为模板进行多聚酶链式反应 (PCR)。PCR产物与克隆载体 pGEM -TEasy连接 ,经NotI酶切后插入 pBluescriptIISK +。序列测定表明 ,PCR产物为 6 5 4bp的DNA片段 ,fad2基因片段只朝 pBluescriptIISK +的T3-T7方向插入 ,经BamHI和SacI酶切后插入表达载体质粒pBI12 1相同的酶切位点 ,构建反义 fad2表达载体。

遗传算法与最小二乘法相结合的遥感图像子像素匹配

图像匹配在计算机视觉和数字摄影测量中都是一项十分重要的任务。为了加速匹配并为高精度子像素匹配提供稳健而相对精确的初值 ,本文提出了一种基于遗传算法 (GA)和最小二乘法匹配 (LSM)相结合的遥感图像子像素匹配算法。实验表明 :基于遗传算法的匹配算法比序贯相似度度量 (SSDA)和经典的平均绝对差 (MAD)方法要快得多。以我们的实验数据为例 ,MAD与 GA在相关计算总量上的比至少为 36∶ 1。

油菜种子特异表达napin基因启动子的克隆及序列分析

通过PCR扩增 ,从油菜 (Brassicanapuscv XY15 )中克隆了种子特异表达napin基因启动子 ,序列分析表明 ,该启动子有 114 7个核苷酸 ,与已报道的序列比较 ,其核苷酸的同源性为 99 9%和 99 4 %。这是一个新的napin基因启动子 ,已将其登录到GenBank ,登录号为AF4 2 0 5 98。

一种快速、高精度和稳健的影像匹配算法

在遥感影像应用中,匹配是一项很关键技术,它的优劣直接关系到后续成果的质量。而匹配质量本身的优劣又取决于匹配的速度、精度和可靠性。针对这三个方面的因素,本文探讨一种基于小波变换、遗传算法和最小二乘匹配的快速高精度影像匹配组合算法。小波变换用于减少匹配搜索数据,遗传算法用于优化搜索空间,而最小二乘匹配则用于获得子像素匹配精度。同时为提高遗传搜索的稳定性和匹配结果的可靠性,本文探讨一种改进的自适应算子概率遗传算法。该改进的基本原理是杂交概率依选择的两父代染色体间的Hamming距离而自适应的变化,变异概率则依父代个体的适应度而自适应的变化。实验结果表明:与传统方法相比,本文方法具有明显的性能优势。

基于小波和线矩的实孔径雷达图像与TM图像的匹配

为了充分利用多源遥感信息，常常需要解决不同传感器图像之间的匹配问题。为此，本文初步探讨了一种基于小波边缘检测与线矩描述的实孔径雷达图像与ＴＭ图像的匹配算法。实验结果表明：如果搜索窗口内存在较丰富的特征，该算法可以获得满意的结果。

面向对象的遥感影像模糊增强

针对遥感影像中兴趣目标的分割与提取 ,考虑到遥感影像的模糊性和不确定性 ,提出了一种基于梯形模糊映射的面向对象的遥感影像模糊增强技术。该技术不仅突出了要提取的目标 ,而且也使原本模糊的边缘变得更为清晰。试验表明该方法是有效的。

一种基于灰度预测误差统计的影像质量评价方法

受二维差分脉冲编码调制 (DPCM)影像压缩编码技术的启发 ,为了更好地运行影像质量评价 ,从影像像素相关性的角度探讨了一种基于灰度预测误差统计的影像质量评价方法。该方法首先利用线性预测算子和最小二乘估计来计算影像像素的灰度 ,然后统计整幅影像内的估计像素灰度值与对应像素点的实际灰度值的累计平均平方误差。该误差反映了影像像素间的相关性大小 ,其值越大 ,表明像素间的相关性越小 ,影像的反差与清晰度越好。试验结果表明 ,该方法对影像质量的变化敏感度明显高于传统的均方差、平均梯度和信息熵法 ,因而特别适合评估通过不同降噪方法处理的影像质量。

数字影像质量评价方法评述

数字影像构像质量的正确评价是一项很有意义但又有一定难度的研究课题。对现有数字影像的质量评价 方法进行了较全面的综述,侧重介绍了各自方法的基本原理、算法模型和性能特点。文章最后指出基于调制传递函 数(MTF)测定并结合人眼视觉系统(HVS)模型的影像质量评价方法有望成为解决影像质量评价难题的突破点。

重组质粒BT24的构建

用ＢａｍＨⅠ从植物表达载体ｐＢＨ１９中，酶切回收含３５Ｓ启动子与Ｎｏｓ终止子的胰蛋白酶抑制因子基因（ＨＲＴＩ）片段，将其克隆到植物表达载体ｐＴＨＹ４８的ＢａｍＨⅠ位点，构建具潮霉素选择标记的植物表达载体ｐＢＴ２４．经Ａｇａｒｏｓｅｇｅｌ检测和酶切鉴定，获得具有胰蛋白酶抑制因子基因和潮霉素抗性基因的植物表达载体ｐＢＴ２４．

改进遗传算法及其在影像匹配中的应用

本文针对传统遗传算法的不稳定收敛问题和快速影像匹配本身的需要，提出了一种新的自适应算子概率遗传算法。其基本原理是杂交概率依选择的两父代染色体间的Hamming距离而自适应的变化，变异概率则依父代个体的适应度而自适应的变化。实验结果表明：与传统的遗传算法相比，本文提出的方法在速度和稳定性两方面具有明显的性能优势。

根癌农杆菌介导TA29-Barnase基因转化甘蓝型油菜的研究

经比较影响农杆菌介导Barnase嵌合基因转化甘蓝型油菜的各种因素后 ,建立了高效稳定的转基因实验体系。按该体系 ,甘蓝型油菜“湘油 15”子叶柄预培养 2 0h ,OD60 0 为 0 5农杆菌菌液感染后共培养 3d ,在MS +2mg·L-1AgNO3 +4 5mg·L-1BA +10mg·L-1Km +30 0mg·L-1Carb培养基上进行选择 ,转化率为 8 8% ,PCR检测和Southern杂交检测证明外源基因已整合了甘蓝型油菜基因组中。

实孔径雷达图像的模拟及与光学图像的匹配

本文针对特定工作的需求，首先地一种利用ＳＡＲ图像模拟真实孔径雷达图像２的实现方法，然后探讨了一种基于边缘特征描述的实孔径雷达图像与光学图像的匹配算法。初步实验表明；该算法可获得满意的效果。

油菜分子标记图谱构建及抗菌核病性状的QTL定位

以油菜品种 ０８５（抗菌核病）与湘油 １３号杂交得到的 Ｆ２代作为作图群体，以 ＲＡＰＤ标记 来构建油菜连锁图谱、通过对３００个１０－ｍｅｒ随机引物的筛选，共获得２００个多态性ＰＡＰＤ位 点。经Ｍａｐｍａｋｅｒ／ＥＸＰ３．０软件处理，构建了１张含１９３个标记位点、１９个连锁群、覆盖长度为 １３２４ｃＭ的连锁图谱、在此基础上利用 Ｍａｐｍａｋｅｒ／ＱＴＬ１．１将抗菌核病基因定位在第四、八和 十四３个连锁群上，即：Ｓｃ１、Ｓｃ２和Ｓｃ３。其中Ｓｃ２解释表型变异的２９％，相对Ｓｃ１和Ｓｃ３而言，Ｓｃ２具有主效基因的特征。 ３个 ＱＴＬｓ的联合贡献率约为 ５６％。

芥菜型油菜4-二氢黄酮醇还原酶基因的克隆和表达分析

利用同源克隆方法,在芥菜型油菜中克隆了DFR基因。在DNA和cDNA中扩增的DFR基因大小分别为1612bp和1214bp。该基因含有5个内含子,开放阅读框为1158bp,预计编码385个氨基酸,预测分子量为42886.0Da,推测的等电点为5.54。DFR基因在芥菜型油菜紫叶芥和黑籽近等基因系的叶片、胚和种皮中都表达,在四川黄籽中只在叶片和胚中表达。DFR基因在四川黄籽种皮中不表达,导致种皮中花色素和原花色素不能合成,从而种皮透明,形成黄籽,因此DFR基因是油菜种皮颜色形成途径中一个关键基因。本研究为利用该基因与种子、种皮特异启动子构建反义表达载体或RNAi载体,阐明油菜种皮颜色形成的分子机理和创造黄籽油菜新种质奠定了基础。