东方蜜蜂微孢子虫nce-miR-11248及其靶基因SGT1的生物信息学和表达谱研究

【目的】对前期鉴定所获得的东方蜜蜂微孢子虫的nce-miR-11248进行表达和序列验证,预测、分析其靶基因,并检测nce-miR-11248及其靶基因在东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂工蜂过程中的表达谱,为进一步开展nce-miR-11248调控东方蜜蜂微孢子虫侵染的功能及作用机制研究提供参考。【方法】利用Stem-loop RT-PCR和Sanger测序验证nce-miR-11248的真实性;利用相关生物信息学软件预测nce-miR-11248的靶基因,并分析其编码蛋白的分子特性;使用MEME和TBtools软件预测SGT1蛋白的保守基序和结构域,通过Mega 11.0软件进行氨基酸序列多重比对,采用邻接法构建系统进化树。采集东方蜜蜂微孢子虫孢子侵染1,2,4,6和8 d的意蜂工蜂中肠组织,采用RT-qPCR检测nce-miR-11248及其靶基因SGT1的表达谱。【结果】nce-miR-11248在东方蜜蜂微孢子虫孢子中真实存在,其序列长度为25 bp。nce-miR-11248的靶基因为SGT1。SGT1蛋白分子式为C_(765)H_(1213)N_(195)O_(241)S_(4),分子质量约为17.10 ku,脂溶系数为82.67,等电点为5.50,亲水系数为-0.709,不含典型的信号肽和跨膜结构域,可同时定位于细胞核、线粒体和过氧化物酶体。东方蜜蜂微孢子虫、家蚕微孢子虫、泛胞虫、肠脑炎微孢子虫和蚱蜢脑炎微孢子虫的SGT1中均含有4个保守基序(Motif 1、Motif 2、Motif 3和Motif 4)和1个结构域(SGT1超家族结构域)。东方蜜蜂微孢子虫、家蚕微孢子虫、肠脑炎微孢子虫和蚱蜢脑炎微孢子虫的SGT1聚为一支,且东方蜜蜂微孢子虫与家蚕微孢子虫的SGT1进化距离最近。相较于侵染东方蜜蜂微孢子虫后1 d,侵染后2,4,6和8 d nce-miR-11248的表达量均显著下调(P<0.05);侵染后2,4,6和8 d SGT1的表达量均下调,其中侵染后4,6和8 d的表达量与2 d的差异达显著水平(P<0.05)。【结论】nce-miR-11248在东方蜜蜂微孢子虫孢子中真实存在;东方蜜蜂微孢子虫与家蚕微孢子虫的SGT1亲缘关系最近;随着侵染时间的延长,nce-miR-11248及其靶基因SGT1在东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂工蜂过程中的表达量均呈持续下降;nce-miR-11248和SGT1是潜在的参与调控微孢子虫侵染过程的因子。

中华蜜蜂酚氧化酶和丝氨酸蛋白酶相关基因及其全长转录本发掘与分析

为深入开展中华蜜蜂相关研究提供参考信息和基础,利用已获得的纳米孔(Nanopore)测序数据对中华蜜蜂Apis cerana cerana的酚氧化酶(phenoloxidase,PO)和丝氨酸蛋白酶(serine protease,SP)相关基因和全长转录本进行发掘和分析。通过Blast工具将中华蜜蜂所有全长转录本比对KEGG和Nr数据库以筛选出PO和SP相关基因和全长转录本。采用gffcompare软件将PO和SP相关全长转录本与东方蜜蜂参考基因组(ACSNU-2.0)已注释基因进行比较以优化结构。使用Astalavista软件鉴定PO和SP相关基因的可变剪接(alternative splicing,AS)事件,再利用IGV浏览器进行结构可视化。通过PCR验证AS事件的真实性。利用TAPIS pipeline预测和分析可变多聚腺苷酸化(alternative polyadenylation,APA)位点,并通过TBtool软件鉴定APA位点上游的基序(motif)。鉴定到中华蜜蜂PO和SP相关的42个基因与146条转录本。优化了16个参考基因组已注释PO和SP相关基因的结构,其中5′端延长和3′端延长的基因均有7个,5′端和3′端同时延长的基因有2个。鉴定到PO和SP相关的10个基因的389次AS事件,其中最丰富的AS类型是5′端可变剪接。PCR结果证实了2次AS事件的真实性。共鉴定到34个PO和SP相关基因含有1个及以上的APA位点,其中含有3个APA位点的基因数量最多;在APA位点上游鉴定到多个motif,一致性序列为:GGHKSYWSHHTRATWTCNBHDMRRYWYRTNYTVACNGCKGCDCAYTGYR。鉴定到中华蜜蜂PO和SP相关的42个基因和146条全长转录本,优化了东方蜜蜂参考基因组已注释的PO和SP相关基因结构,并发掘出PO和SP相关基因的389次AS事件和237个APA位点。

东方蜜蜂微孢子虫侵染过程中nce-miR-15338及候选靶基因的表达谱

【目的】本研究旨在为探究nce-miR-15338调控东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)侵染意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)工蜂的功能及作用机制提供参考和依据。【方法】采用Stem-loop RT-PCR和Sanger测序验证nce-miR-15338的存在和表达。利用相关软件预测nce-miR-15338的靶基因并进行数据库注释。通过RT-qPCR检测nce-miR-15338及其候选靶基因在东方蜜蜂微孢子虫侵染过程中的表达谱。【结果】nce-miR-15338在东方蜜蜂微孢子虫孢子中真实存在和表达;nce-miR-15338共靶向LCFAL 2和20s PS等16个基因;分别有16、7、8、3个靶基因可注释到Nr、Swiss-Prot、GO和KEGG数据库;相较于接种后1 d,nce-miR-15338的表达量在2 d极显著上调,在4、6、8 d均极显著下调;LCFAL 2的表达量在接种2、4、6、8 d后皆为极显著下调;20s PS在接种2、4、6、8 d的表达水平均为极显著下调。【结论】研究结果证实了nce-miR-15338的真实存在和表达,并明确了东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂工蜂过程中nce-miR-15338及其候选靶基因LCFAL 2和20s PS的表达规律。

中华蜜蜂泛素基因及其全长转录本的发掘及分析

旨在利用三代Nanopore测序技术发掘中华蜜蜂(Apis cerana cerana)泛素(ubiquitin)基因及其全长转录本。基于前期获得的中华蜜蜂工蜂4~6日龄幼虫肠道的全长转录组数据,使用BLAST工具将全长转录本的序列比对到KEGG和Nr数据库以鉴定泛素基因及其全长转录本。采用Astalavista软件分析泛素基因的可变剪接(alternative splicing,AS)事件,并通过RT-PCR加以验证。通过TAPIS pipeline软件分析泛素基因的可变多聚腺苷酸化(alternativepolyadenylation,APA)位点。共鉴定到48个中华蜜蜂泛素基因和435条泛素基因相关全长转录本。共发掘到48个泛素基因的74次AS事件,包括31次内含子保留事件,19次可变3′端剪接事件,16次可变5′端剪接事件及8次外显子互斥事件。RT-PCR结果证实了3种AS事件类型的真实性。共预测到38个泛素基因含有1个及以上的APA位点,并且在APA位点的上游鉴定到多个motif,一致性序列为:KCWYTDYTMWSYG MWSCARAWCCAG AATGAYCCWYWGGHWVMWGWDRTRGC。研究结果丰富了中华蜜蜂泛素基因及其全长转录本信息,为持续深入开展相关功能研究提供参考和依据。

电力设备运行监测系统的构建与优化

本文旨在构建并优化电力设备运行监测系统,第一,通过先进的传感器技术和物联网(IoT)技术,实现电力设备的实时状态监测。第二,借助深度学习算法优化设备状态识别,提高识别的精度和效率。第三,以云计算和边缘计算为基础,构建高效稳定的数据处理与分析平台。第四,运用大数据技术,对电力设备运行的大量数据进行高效分析,以实现电力设备的故障预测和维护决策,从而显著提高电力系统的安全性、稳定性和经济性。此外,本文还探讨了一种模块化、可扩展的系统架构,便于未来系统的升级和扩展。

中华蜜蜂细胞吞噬与包囊作用相关基因全长转录本鉴定及分析

【目的】系统鉴定和分析中华蜜蜂(Apis cerana cerana)吞噬与包囊作用相关基因和全长转录本,为深入开展相关基因和剪接体的功能研究奠定基础。【方法】基于前期已获得的高质量中华蜜蜂纳米孔长读段测序数据,通过Blast工具将全长转录本比对Nr数据库筛选出吞噬与包囊作用相关基因和全长转录本。利用gffcompare软件将全长转录本与东方蜜蜂(Apis cerana)参考基因组上注释的转录本进行比较,鉴定未注释的新基因和新转录本。利用TAPIS pipeline预测和分析吞噬与包囊作用相关基因的可变多聚腺苷酸化(alternative polyadenylation, APA)位点,并通过TBtools软件鉴定APA位点上游的基序(motif)。使用Astalavista软件鉴定可变剪接(alternative splicing, AS)事件,并通过IGV浏览器进行结构可视化。通过RT-PCR验证AS事件的真实性。【结果】共鉴定到中华蜜蜂吞噬与包囊作用相关的基因66个和全长转录本395条,发掘出东方蜜蜂参考基因组未注释的2个新基因和303条新转录本。对参考基因组已注释的34个基因进行了结构优化,分别延伸了18个基因的5′端和12个基因的3′端,同时延长了4个基因的5′端和3′端。共鉴定到含有1个及以上APA位点的吞噬与包囊作用相关基因47个,其中多于5个APA位点的基因最多,为32个。在APA位点上游鉴定到多个基序,一致性序列为:GRBGCNKSDAACAAYTRBGCBMRNGGBYAYTAYWCNVWNGG。共鉴定到吞噬与包囊作用相关基因的AS事件296次,其中包括131次可变3′端剪接(alternative 3′splice site, A3SS)、85次内含子保留(intron retention, IR)、70次可变5′端剪接(alternative 5′splice site, A5SS)和10次外显子跳跃(exon skipping, ES)。RT-PCR结果显示,扩增的目的片段大小符合预期,证实了随机选择的2次AS事件的真实性。【结论】系统鉴定了中华蜜蜂吞噬与包囊作用相关基因和全长转录本以及AS事件和APA位点,优化了东方蜜蜂参考基因组注释的吞噬与包囊作用相关基因的结构。

油纸绝缘沿面放电多物理信号发展规律及阶段特征

为研究油纸绝缘沿面放电过程中相关物理量的变化规律,明确其与沿面放电发展阶段的关系,该文建立一套能够对放电过程中电、磁、声、光等多物理量进行同步测量的联合检测实验系统。实验对比不同检测方法的有效性,并获得沿面放电过程中多物理信号的发展规律。在此基础上,提取不同物理信号的特征参量,通过层次聚类法对沿面放电发展过程进行阶段划分,并给出相应的物理描述和阶段特征。结果表明:沿面放电缺陷下,不同检测方法的灵敏度存在差异,其中超声法的灵敏度最高;基于相应的多物理特征参量,通过聚类可以将沿面放电发展过程划分为放电起始阶段、放电发展阶段和预击穿阶段,整个过程的阶段变化与绝缘状态和电场分布有关;相比于传统单一手段的检测方法,综合利用多物理信号能够更有效地判断故障发展的严重程度。

意大利蜜蜂Hippo信号通路相关基因及其全长转录本的鉴定与分析

采用Blast工具将已鉴定到的意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica,简称意蜂)全长转录本比对Nr数据库,共鉴定到意蜂Hippo信号通路中相关的49个基因及其550条全长转录本。运用Gffcompare软件将鉴定到的Hippo信号通路相关全长转录本与西方蜜蜂参考基因组(Amel_HAv3.1)上注释的转录本进行比较,分别延长西方蜜蜂参考基因组注释到Hippo信号通路的9个基因的5'UTR和7个基因的3'UTR。通过Astalavista软件鉴定到Hippo信号通路相关的4个基因的7次可变剪切(AS)事件,包括2次外显子跳跃、2次内含子保留和3次可变5'端剪接。通过PCR验证了1个基因的AS事件真实性。利用TAPIS pipeline鉴定到意蜂Hippo信号通路相关的24个基因含有1个及以上可变多聚腺苷酸化(APA)位点,其中含有1个APA位点的基因数量最多。通过TBtool软件鉴定APA位点上游motif的一致性序列HVNCCNBNDYVDVVHVNDBVDYCNBBDNNNHNNVNNVMNN。

公允价值计量属性在我国应用的建议

公允价值是受到公认的、能够相对客观地反映资产负债的真正价值，因此，对公允价值计量属性的探讨具有重要的现实意义。随着市场经济运行机制的不断健全，计量技术水平的不断提高，公允价值的计量方法和结果可以得到更可靠的保障。文章就公允价值计量属性在我国应用的建议进行了论述。

东方蜜蜂微孢子虫染色体结构维持(SMC)蛋白的分子特性与系统进化分析

【目的】解析东方蜜蜂微孢子虫Nosema ceranae染色体结构维持(Structural maintenance of chromosome,SMC)蛋白的分子特性,鉴定东方蜜蜂微孢子虫和其他物种的SMC的保守基序和结构域,并进行系统进化分析,旨在丰富东方蜜蜂微孢子虫SMC的基本信息,为功能研究的深入开展提供依据。【方法】使用Expasy网站的相关软件预测和分析SMC的理化性质、信号肽、磷酸化位点、二级结构和三级结构,利用MEME软件鉴定东方蜜蜂微孢子虫和其他物种SMC的保守基序,采用TBtools软件鉴定东方蜜蜂微孢子虫和其他物种SMC的结构域,通过Mega 11.0软件采用邻接法构建东方蜜蜂微孢子虫和其他物种的SMC系统进化树。【结果】东方蜜蜂微孢子虫SMC包含1102个氨基酸,分子式为C_(5787)H_(9418)N_(1526)O_(1771)S_(41),相对分子质量约130020,脂溶系数为93.49,等电点为8.28,平均亲水系数为−0.740,亲水氨基酸多于疏水氨基酸,不含典型信号肽;包含50个丝氨酸磷酸化位点、26个酪氨酸磷酸化位点及28个苏氨酸磷酸化位点;包含787个α−螺旋、106条β−折叠、49个β−转角及160个无规则卷曲;可同时定位于细胞核、细胞质和线粒体。在东方蜜蜂微孢子虫、海伦脑炎微孢子虫Encephalitozoon hellem、麦格水蚤汉氏孢虫Hamiltosporidium magnivora、颗粒病微孢子虫Nosema granulosis、康氏泰罗汉孢虫Thelohania contejeani、菲尼斯毕罗酵母Piromyces finnis、指间毛廯菌Trichophyton interdigitale、紫色毛廯菌Trichophyton violaceum、发廯菌Trichophyton tonsurans和黑曲霉Aspergillus melleus的SMC中预测到相同的9个保守基序;东方蜜蜂微孢子虫和上述其他9个物种的SMC中均含有1个SMC_N结构域和1个SMC_hinge结构域。进一步分析发现,东方蜜蜂微孢子虫与菲尼斯毕罗酵母的SMC序列相似性最高(61.96%),与康氏泰罗汉孢虫的SMC序列相似性最低(34.73%);东方蜜蜂微孢子虫与颗粒病微孢子虫的SMC聚为一支,置信度达到99%,进化距离最近。【结论】本研究明确了东方蜜蜂微孢子虫SMC的分子特性,丰富了SMC的基本信息,并揭示SMC在东方蜜蜂微孢子虫和其他微孢子虫中具有较高的保守性,为功能研究的深入开展提供了依据。

东方蜜蜂微孢子虫丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因的生物信息学分析

旨在解析东方蜜蜂微孢子虫丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(serine/threonine protein kinase)基因STPK的理化性质和分子特性,并对东方蜜蜂微孢子虫和其他微孢子虫的STPK进行结构域和保守基序预测及系统进化分析,以期丰富东方蜜蜂微孢子虫的STPK信息,并为深入开展STPK的功能研究提供基础。通过Expasy网站上的相关软件预测和分析STPK的理化性质、信号肽、磷酸化位点、二级结构和三级结构。使用MEME软件预测东方蜜蜂微孢子虫和其他物种STPK的保守基序。通过Mega 11.0软件对东方蜜蜂微孢子虫和其他物种的STPK进行氨基酸序列多重比对,并采用邻接法构建基于STPK的系统进化树。结果显示:东方蜜蜂微孢子虫STPK基因含2 595个核苷酸,编码的STPK蛋白含864氨基酸。分子量约为101.08 kDa,分子式为C_(4528)H_(7150)N_(1162)O_(1379)S_(36),脂溶系数为88.48,等电点为5.47;STPK包含40个丝氨酸磷酸化位点,24个酪氨酸磷酸化位点及23个苏氨酸磷酸化位点。东方蜜蜂微孢子虫与其他9个微孢子虫及柑橘凤蝶(Papilioxuthus)的STPK均含有2个相同的结构域(PK_Tyr_Ser_Thr和Pkinase)与5个相同的保守基序(Motif 1, Motif 2, Motif 3, Motif 4和Motif 5)。东方蜜蜂微孢子虫与其他9个微孢子虫的STPK序列一致性介于38.14%~61.06%,东方蜜蜂微孢子虫和蜜蜂微粒子虫的STPK序列一致性最高(61.06%)。东方蜜蜂微孢子虫STPK(AAJ76_500008712)与颗粒病微粒子虫(Nosemagranulosis)STPK(KAF9763807.1)聚为一支,微孢子虫属(KAH9412228.1)、脑炎微孢子虫(KAG5858968.1)和兔脑炎微孢子虫(ECU01_1320)的STPK聚为一支,康氏泰罗汉孢虫(KAF7683612.1)和蝗虫微孢子虫(AAT12343.1)聚为一支。研究结果明确了STPK的理化性质和分子特性,揭示东方蜜蜂微孢子虫和上述其他9种微孢子虫的STPK具有较高的保守性。

东方蜜蜂微孢子虫20sPS基因的分子克隆与生物信息学分析

为解析东方蜜蜂微孢子虫Nosemaceranae的20s蛋白酶体亚基(20sproteinsomesubmit,20sPS)基因20s PS的分子特性,鉴定东方蜜蜂微孢子虫和其他物种的20sPS蛋白的保守基序和结构域并进行系统进化分析,通过常规PCR扩增20sPS的CDS区并进行TA克隆。通过Expasy网站上的相关软件预测和分析20sPS的理化性质、跨膜螺旋域、信号肽、磷酸化位点、二级结构和三级结构。采用MEME软件预测东方蜜蜂微孢子虫和其他物种20s PS的保守基序。利用TBtools软件预测东方蜜蜂微孢子虫和其他物种20sPS的结构域。使用Mega11.0软件构建东方蜜蜂微孢子虫和其他物种的20s PS的系统进化树。成功克隆到东方蜜蜂微孢子虫20s PS的CDS区,20s PS在孢子中真实表达。20sPS基因含有618个核苷酸,可编码205个氨基酸;20sPS蛋白的分子式为C_(1022)H_(1582)N_(26)0_(O316)S_(12),分子量约为22.95 kDa,脂溶系数为78.93,等电点为5.00,平均亲水系数为-0.157;不含跨膜螺旋域和典型信号肽;包含14个丝氨酸酸化位点,5个络氨酸酸化位点及6个苏氨酸磷酸化位点;包含73个α-螺旋,46个延长链,21个β-转角和65个无规-则卷曲;可同时定位于细胞质、细胞核和线粒体;与模板5mp9.1.J之间的同源性为37.75%。东方蜜蜂微孢子虫、蚱蜢脑炎微孢子虫Encephalitozoon romaleae和肠脑炎微胞子虫Encephalitozoon intestinalis等7个物种的20s PS中均含有5个相同的保守基序(motif1,motif2,motif3,motif4和motif5)。东方蜜蜂微孢子虫、蜜蜂微孢子虫Nosema apis、杀线虫spNematocidasp、泛孢虫Pancytosporaphilotis和毕氏肠微孢子虫Pancytosporaphilotis的20sPS中均包含Ntn_hydrolase superfamily结构域。东方蜜蜂微孢子虫20sPS(XP_024330780.1)与蜜蜂微孢子虫20sPS(EQB61106.1)聚为一支,进化距离最近。研究结果丰富了东方蜜蜂微孢子虫20sPS的信息,并揭示20sPS可能是亲水性蛋白、胞内蛋白和非跨膜蛋白,东方蜜蜂微孢子虫与蜜蜂微孢子虫的20sPS之间的亲缘关系最近,20sPS在东方蜜蜂微孢子虫和其他微孢子虫中具有较高的保守性,为深入开展相关功能研究提供依据。

GIS不同绝缘缺陷的局放检测有效性对比研究

针对110 k V真型GIS试品建立了超高频检测(UHF)、超声检测(AE)及高频电流检测(HFCT)的局部放电综合检测系统,并量化对比研究了上述3种局部放电检测方法对不同类型和不同尺度绝缘缺陷检测的有效性。结果表明:当金属尖端长度小于5 mm时,各类测量方法都难以检测到额定电压下的放电脉冲,当金属尖端长度大于5 mm时,HFCT和UHF相对AE较为灵敏,HFCT和UHF能检出的最小缺陷尺度相同;当存在悬浮电极放电时,UHF最为灵敏;对于高压侧绝缘子表面颗粒缺陷,HFCT最为灵敏,当表面颗粒靠近地侧时,AE灵敏度最高;各检测方法均能在运行电压下发现尺度在0.1~2 mm的气隙缺陷。此外,在可检出绝缘缺陷的最小尺度下,HFCT和UHF可分别响应2 p C和10 p C以上的金属尖端、金属颗粒以及绝缘子气隙局部放电,而AE响应相对滞后;各检测方法的信号强度随视在放电量的变化趋势不同,UHF对放电量变化的响应最为敏感。

长段电缆中局部放电脉冲信号的传输特性及耦合研究

对于交联聚乙烯(XLPE)电缆,通过局部放电的测量,可以检测到电缆本体或附件中多种潜在的绝缘缺陷。当局部放电脉冲在电缆中传播时,脉冲波形会发生畸变。文中针对局部放电脉冲在电缆本体传播时的脉冲波形变化进行分析,同时讨论不同耦合带宽对信号检测的影响,得出以下结论:当电缆发生局部放电时,脉冲信号幅值随着传播距离的增加迅速衰减,但脉冲视在放电量衰减幅度相对较小;宽带耦合具有较高的灵敏度,但是其电荷校准曲线误差较大,并且会导致信噪比降低,缺陷检出度下降;窄带耦合虽然能够获得较为准确的电荷校准曲线,却会导致脉冲波形发生叠加,影响故障点定位。

振荡冲击及交流电压下绝缘子表面金属微粒放电特性研究

近年来由于绝缘子沿面放电引起的绝缘故障较为多见,冲击耐压及冲击下局部放电检测是绝缘考核和诊断的有效手段。文中采用IEC60060-3推荐的振荡型雷电及操作冲击和工频交流电压,针对110kV气体绝缘组合开关设备(GIS)真型绝缘子金属微粒缺陷模型进行了局部放电特性研究。在工频交流(AC)电压下,局部放电起始电压和闪络电压的差值小于2种振荡型冲击电压,其随气压增大而增加;在冲击电压下,局部放电大多发生在振荡周期的上升沿处,在电压波谷处会出现相反极性的局部放电脉冲;金属颗粒位置对放电量、放电重复率等影响较大。结论表明,相比于工频交流电压,GIS绝缘子表面金属颗粒缺陷在外施电压为振荡型冲击电压时易产生局部放电,说明了振荡型冲击电压局部放电检测具有较高缺陷检出能力。

多手段测量下的油纸绝缘针板电极局部放电的演化规律分析

为明确变压器内部针板电极局部放电发展过程中相关物理参量的变化规律,建立其与故障发展的映射关系,提升变压器运维水平,建立了油纸绝缘中针板电极放电发展研究平台,利用高频电流线圈、Si PM、超声传感器和超高频传感器同步测量局部放电发展各个阶段下局部放电产生的物理参量。研究结果表明:针板电极的局部放电阶段可以划分为发展阶段、停滞阶段和预击穿阶段,发展阶段内脉冲电流信号放电量、超高频信号脉冲重复频率等统计参量有明显增加,进入停滞阶段时除脉冲电流信号幅值外,其他表征参数均有明显减小,直到进入预击穿阶段又再次增加。相关结论为建立变压器“主动式”的前置保护防线提供了参考。

基于物联网的电缆局部放电分布式监测系统设计与实现

电力电缆的局部放电监测是保证电缆安全运行的重要技术手段。然而,传统有源有线的局部放电在线监测方法难以适用于敷设结构复杂、分布区域广且对成本较为敏感的电缆网络。针对此问题,设计了一种基于物联网技术的低功耗分布式电缆局部放电在线监测系统。在考虑传感网络可扩展性和可接入性基础上,设计了电缆局部放电监测物联网络的总体框架;为满足传感器节点低功耗、长续航的要求,对高频电流传感器、低功耗信号处理和电源管理、数据通信等物联传感网络基本要素进行了优化设计。根据上述研究实现了基于物联网的电力电缆的局部放电分布式监测系统的设计与应用。

意大利蜜蜂MAPK信号通路相关基因和全长转录本鉴定及分析

【目的】利用纳米孔(Nanopore)测序数据鉴定意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen activated protein kinase,MAPK)信号通路相关基因和全长转录本,并发掘MAPK信号通路相关基因的可变多聚腺苷酸化(Alternativepolyadenylation,APA)位点及可变剪接(Alternative splicing,AS)事件,以期加深对意大利蜜蜂MAPK信号通路的认识,为持续深入开展相关基因和剪接体(Isoform)的功能研究提供数据资源和基础。【方法】采用Blast工具将所有全长转录本比对到Nr数据库和KEGG数据库,再根据注释信息筛选出MAPK信号通路相关基因和全长转录本。利用gffcompare软件将MAPK信号通路相关全长转录本与西方蜜蜂参考基因组(Amel_HAv3.1)上注释的转录本进行比较以优化已注释基因结构。采用TAPIS pipeline预测APA位点,并通过MEME软件鉴定所有APA位点上游50 bp的基序(motif)。使用Astalavista软件鉴定AS事件并统计不同类型的AS事件数目。通过PCR验证MAPK信号通路相关基因的AS事件。【结果】共鉴定到意大利蜜蜂MAPK信号通路相关的83个基因与443条全长转录本。同时延长了1个基因的5′UTR和3′UTR,延长了12个基因的5′UTR,延长了10个基因的3′UTR。共鉴定到52个MAPK信号通路相关基因含有1个及以上的APA位点,并在APA位点上游鉴定到2个motif。共鉴定到MAPK信号通路相关的13个基因的21次AS事件,其中最丰富的类型为外显子跳跃(Exonskipping,ES)。PCR结果证实了骨形态发生蛋白受体1b基因的4次ES事件和EtsDNA结合蛋白pokkuri基因的1次ES事件的真实性。【结论】首次鉴定到意大利蜜蜂MAPK信号通路相关的83个基因和446条全长转录本,优化了该信号通路中西方蜜蜂参考基因组已注释的21个基因的结构,发掘出MAPK信号通路相关基因的406个APA位点和52次AS事件,证实了MAPK信号通路相关基因AS事件的真实性。

意大利蜜蜂AmMETTL3基因的分子克隆与表达模式

为克隆意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)的AmMETTL3基因,解析AmMETTL3蛋白的分子特性,并测定AmMETTL3在工蜂不同组织及发育时期的表达谱。通过PCR扩增AmMETTL3的CDS并进行Sanger测序验证;使用相关生物信息学软件预测AmMETTL3的理化性质和分子特性,鉴定METTL3的结构域和保守基序,并构建系统进化树;采用RT-qPCR检测AmMETTL3在工蜂7个组织及5个不同发育时期的相对表达量。结果表明:成功克隆到AmMETTL3的CDS并发现AmMETTL3不含典型的跨膜结构域和信号肽;METTL3在各种昆虫中高度保守且含1个MT-A70结构域和3个相同的保守基序;AmMETTL3与东方蜜蜂METTL3的亲缘关系最近;相较于触角中的表达量,AmMETTL3的表达量在咽下腺中极显著上调(P<0.01),在中肠中极显著下调(P<0.01);AmMETTL3在3日龄幼虫中的表达量极显著(P<0.01)低于卵中的表达量,在12日龄蛹中的表达量极显著(P<0.01)高于卵中的表达量,在2、6、12、15和18日龄工蜂体内的表达量极显著(P<0.01)低于1日龄工蜂体内的表达量。研究结果为深入探究AmMETTL3的功能及其参与的表观调控机制提供了参考和依据。

东方蜜蜂微孢子虫侵染过程中nce-miR-34537和靶基因PIP5KI的表达谱

【目的】本研究旨在对前期鉴定到的nce-miR-34537进行表达和序列验证,预测nce-miR-34537的靶基因并明确其分子特性,进而检测nce-miR-34537及其靶基因在东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)侵染意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)工蜂过程的表达谱,为进一步探究nce-miR-34537调控东方蜜蜂微孢子虫侵染的功能和作用机制提供基础。【方法】通过Stem-loop-RT-PCR和Sanger测序验证nce-miR-34537的表达和序列。通过生物信息学软件预测nce-miR-34537的靶基因PIP5KI(I型磷脂酰肌醇4-磷酸-5-激酶基因)的理化性质等分子特性和保守基序,并构建基于氨基酸序列的系统进化树。采用RT-qPCR检测nce-miR-34537及其靶基因的表达谱。【结果】nce-miR-34537在东方蜜蜂微孢子虫孢子中真实存在和表达。nce-miR-34537共靶向PIP5KI等151个基因。PIP5KI蛋白的分子式为C882H1364N226O251S7,分子量约为19.37 kDa,含160个氨基酸和17个磷酸化位点,但不含信号肽,可同时定位于细胞核、线粒体、细胞质和分泌囊泡。东方蜜蜂微孢子虫的1个PIP5KI(AAJ76_2700017870)含4个保守基序,另1个PIP5KI(EEQ82436.1)含5个保守基序。东方蜜蜂微孢子虫、蜜蜂微孢子虫(N.apis)和鮟鱇思普雷格孢虫(Spraguea lophii)的PIP5KI在进化树中聚为一支,且东方蜜蜂微孢子虫的PIP5KI(EEQ82436)与蜜蜂微孢子虫的PIP5KI(EQB60549.1)的进化距离最近。相较于接种后1 dpi(day post inoculation),nce-miR-34537在2 dpi上调表达(P>0.05),而在4 dpi、6 dpi和8 dpi的表达量均显著下调(P<0.05);PIP5KI在2 dpi表达量显著上调(P<0.05),在4 dpi、6 dpi和8 dpi的表达量均显著下调(P<0.05)。【结论】nce-miR-34537在东方蜜蜂微孢子虫孢子中真实存在和表达,东方蜜蜂微孢子虫的PIP5KI(EEQ82436)与蜜蜂微孢子虫的PIP5KI(EQB60549.1)之间亲缘关系最近,nce-miR-34537及其靶基因PIP5KI在东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂工蜂过程中均表现出上升-下降的表达规律,nce-miR-34537通过正调控PIP5KI表达潜在参与调节侵染过程。