基于声发射技术的木材害虫信号特征检测

针对木材害虫声发射(AE)信号检测问题,研究杨树木段中麻点豹天牛幼虫AE信号波形特征及其信号的能量,为钻蛀害虫声音的监测提出一种新的方法。取一段具有麻点豹天牛幼虫的杨树木段,通过采样频率为500 kHz的2通道木材蠕变声发射信号采集系统采集原始AE信号。对采集到的原始信号滤波后进行小波分解,通过对各层高频信号的分析获取AE信号的频域特征,并对其进行重构与信号解析。结果表明,麻点豹天牛幼虫AE信号的主频主要集中在30 kHz附近,其信号的能量在16:00最高,反映了该幼虫在15:00-16:00较活跃。

杨树木段内麻点豹天牛幼虫声发射信号特征

针对木材蛀干害虫声音信号特征问题,根据声发射(AE)技术研究杨树木段内麻点豹天牛幼虫的声音信号特征。首先,取带有麻点豹天牛(Coscinesthes salicis)幼虫的杨树(Populus)木段,基于木材蠕变声发射采集系统获取原始AE信号。其次,利用小波分析重构原始信号进而研究幼虫AE信号特征。然后,改变传感器的位置,研究传感器与幼虫的距离变化对AE信号特征的影响。最后,研究不同数量幼虫对AE信号特征的影响。试验结果表明:幼虫AE信号重构后的主频率为38 kHz,随着检测距离的增大,幼虫AE信号减弱,但是信号的主频率没有发生明显变化。不同数量幼虫产生的声音信号脉冲相似,随着幼虫数量的增加,幼虫产生的AE信号脉冲个数呈现增加趋势,信号幅值也逐渐增大,信号持续时间也呈增加趋势,不同数量的麻点豹天牛幼虫AE信号的主频率也均为38 kHz。

二甲双胍对鸡巨噬细胞HD11天然免疫相关基因表达影响及其抗禽白血病病毒能力分析

本研究旨在探讨二甲双胍(metformin)处理对鸡巨噬细胞HD11天然免疫相关基因表达及禽白血病病毒(Avian leukosisvirus,ALV)复制水平的影响。用2mmol/L二甲双胍处理鸡巨噬细胞HD11,处理48h后收集细胞,荧光定量PCR(RT-qPCR)检测天然免疫基因和内源性反转录病毒的表达。另外,将J亚群禽白血病病毒(J subgroup Avian leukosis virus,ALV-J)(MOI=5)接种于细胞板中,病毒感染细胞24 h后进行二甲双胍处理, 48 h后收集HD11细胞和上清分别进行RT-qPCR检测和ELISA(enzyme linked immunosorbent assay)检测。结果表明,二甲双胍显著上调HD11细胞天然免疫相关基因TLR3(P<0.01)、IFIH1(P<0.01)、IRF7(P<0.01)、STAT1(P<0.05)、IFN-α(P<0.01)、IFN-β(P<0.01)表达水平,并激活了鸡内源性反转录病毒的表达,抑制ALV-J复制水平。综上,二甲双胍可激活鸡巨噬细胞的天然免疫反应,从而提高鸡抗禽白血病病毒的能力。本研究在体外实验中验证二甲双胍具有抑制ALV增殖的作用,对家禽业的疾病防控有一定的应用价值。

基于声发射技术模拟蛀木害虫羽化孔洞缺陷检测

【目的】针对木材蛀干害虫羽化孔洞缺陷检测问题,通过对声发射信号的时频分析,研究木材蛀干害虫羽化孔洞缺陷的AE信号特征。【方法】首先,对无孔洞和3种不同尺寸的钻孔缺陷的木材试件,参照ASTM-E976标准采用铅芯折断方式产生AE源,通过采样频率为500 kHz的2通道木材声发射信号采集系统获取原始AE信号。然后,对原始AE信号进行降噪滤波,再对滤波后的信号进行小波分解并重构AE波形,分析孔径对AE信号频率分布的影响。最后,采用信号相关性分析法和时差定位法,计算AE信号的传播速率,进而分析羽化孔径对传播速率的影响。【结果】AE信号通过无孔洞、5 mm孔洞、8 mm孔洞、15 mm孔洞缺陷,AE信号的主频率分别为38、43、51、117 kHz,AE信号传播的平均速率分别为1 380.7、1 067.3、848.6、437.1 m/s。【结论】AE信号在不同孔径缺陷的木材试件传播时,随着孔洞缺陷的增大,AE信号的幅值发生明显衰减,AE信号的主频率增大,AE信号传播的平均速率减小。为了验证试验结果和结论,找了具有天然蛀干害虫羽化孔洞缺陷的木材试件,孔洞直径约为20 mm,使用相同的方法采集和处理AE信号,AE信号通过天然蛀干害虫羽化孔洞缺陷的主频率为121 kHz,AE信号传播的平均速率为324 m/s。

白来航鸡IFITM1基因表达规律分析及其对鸡内源性反转录病毒转录的影响

IFITMs在天然免疫中发挥重要作用,抑制多种病毒复制。试验取5和30日龄白来航鸡心、肝、脾、胸腺和法氏囊,RT-qPCR检测其IFITM1基因的表达差异;用0.5μmol·L^-1 DNA甲基化酶抑制剂DAC处理鸡成纤维细胞CEF和鸡巨噬细胞HD11,RT-qPCR检测处理后IFITM1的表达水平;PCR扩增IFITM1基因CDS区克隆、测序,进而构建pcDNA3.1-IFITM1真核表达载体;将过表达载体转染至CEF和HD11细胞,RT-qPCR检测IFITM1过表达对鸡内源性反转录病毒ALVE1、OVEX1和EAV-HP转录的影响。结果表明:IFITM1基因在胸腺、法氏囊等免疫器官中的表达量高于心、肝和脾等非免疫器官,且随着日龄的增长,在胸腺中的表达量上升,而在法氏囊中的表达量下降;DAC处理后,IFITM1表达极显著上调;测序发现IFITM1基因CDS区大小为342bp;IFITM1过表达后,ALVE1、OVEX1在CEF和HD11细胞中转录均极显著下调,EAV-HP只在CEF细胞中极显著下调,而在HD11细胞中无显著变化。这一研究初步分析了鸡IFITM1基因的表达规律,构建了其真核表达载体,检测了其对鸡内源性反转录病毒转录的影响,为进一步研究其功能奠定了基础。

禽内源性反转录病毒ALVE1在鸡基因组上下游序列鉴定

已知鸡基因组中含有禽内源性反转录病毒ALVE1序列,而ALVE1在鸡基因组中的上游和下游区域位置在参考基因组中并未成功鉴定。本研究成功鉴定出ALVE1所在鸡基因组中的上、下游序列,并通过提取CEF细胞和DF-1细胞基因组反过来验证了ALVE1的位置信息。与参考基因组不同的是,我们发现ALVE1序列包含3'LTR序列,在鸡1号染色体上的插入位置为chr1:65,995,534~65,993,540。本研究不仅提供了ALVE1在鸡基因组中的完整信息,也为进一步研究ALVE1的功能奠定了基础。

利用CRISPR/Cas9技术敲除RNA甲基化酶TRDMT1基因及其功能初探

为构建TRDMT1基因敲除的HEK293细胞系,利用CRISPR/Cas9系统在TRDMT1基因第1个外显子前插入BGH Ploy(A)转录终止序列,终止TRDMT1基因表达。利用重叠PCR方法合成sgRNA序列,构建TRDMT1-gRNA载体及含不同抗生素基因的同源重组载体TRDMT1-LOXN-Puro和TRDMT1-LOXP-Neo;将同源重组载体TRDMT1-LOXN-Puro、TRDMT1-LOXP-Neo及TRDMT1-gRNA、Cas9表达载体MLM3613共转染HEK293细胞;利用Puromycin和Neomycin抗生素筛选细胞,通过RT-qPCR检测TRDMT1基因转录终止效率。通过细胞生长曲线和划痕试验检测TRDMT1基因敲除对HEK293细胞增殖和迁移能力的影响。结果表明:成功构建了TRDMT1-gRNA载体及TRDMT1-LOXN-Puro、TRDMT1-LOXP-Neo同源重组载体;与正常HEK293细胞相比,试验组TRDMT1表达量仅为1%;TRDMT1基因敲除后显著影响HEK293细胞增殖和迁移。这一研究通过CRISPR/Cas9技术成功构建了TRDMT1基因敲除的HEK293细胞系(HEK293-TKO),为RNA甲基化研究提供了一种有效的工具;TRDMT1基因可能与细胞的增殖和迁移有关。

ALV-J下调鸡MARCO转录水平拮抗宿主抗病毒天然免疫应答的研究

为研究鸡巨噬细胞受体(MARCO)基因与J亚群禽白血病病毒(ALV-J)感染两者间的关联,先过表达ALV-J env基因不同结构域后通过RT-qPCR检测MARCO基因mRNA的转录水平,再构建MARCO真核表达载体并转染HD11细胞,通过RT-qPCR和Western blot检测MARCO过表达对ALV-J复制水平的影响,最后通过RT-qPCR检测MARCO过表达对巨噬细胞天然免疫相关基因TLR3和IFIH1转录水平的影响。结果表明:ALV-J env蛋白对MARCO基因mRNA转录水平有极显著抑制作用;过表达MARCO极显著抑制ALV-J病毒的复制;过表达MARCO后,TLR3和IFIH1基因mRNA转录水平均极显著上调。这一研究揭示了MARCO基因在ALV-J感染巨噬细胞后的动态转录水平规律及其抑制ALV-J增殖的功能,其可能通过诱导天然免疫基因TLR3、IFIH1高转录水平的途径来实现抗病毒作用,为今后研究MARCO的功能及治疗禽白血病提供了新的思路。

鸡巨噬细胞CCL4抗禽白血病病毒作用及其机制初探

为了探究CCL4基因抗J亚群禽白血病病毒(ALV-J)的作用机制,观察了CCL4基因在ALV-J感染鸡巨噬细胞(HD11)不同时间(6,12,24,36,48h)后的表达规律,分别构建CCL4、ALV-J env、ALV-J GP85和ALV-J GP37真核表达载体并转染HD11细胞,通过RT-qPCR检测CCL4过表达对ALV-J复制水平及CCL4受体CCR5和其下游天然免疫相关基因及其他抗病毒基因的表达水平的影响,同时分析ALV-J env对CCL4基因表达的影响。结果显示:ALV-J感染HD11细胞后主要抑制CCL4表达(P<0.01);ALV-J env蛋白对CCL4有显著抑制作用(P<0.01);而过表达CCL4显著抑制了ALV-J病毒复制(P<0.01);CCL4可能通过激活抗病毒基因S100A9及其上、下游通路抑制ALV-J病毒增殖。本研究揭示了CCL4在病毒感染后巨噬细胞中的动态表达规律及其抗ALV-J作用,为今后研究CCL4的功能及其宿主遗传抗性奠定基础。