短串联重复序列扫描技术对无特定病原体新西兰兔遗传结构的分析

应用STR扫描技术,对广东省医学实验动物中心SPF级新西兰兔进行遗传检测和分析,以掌握该兔群体遗传结构,为制定繁殖育种方案提供依据,并为兔遗传分析方法提供参考。试验采集33只种兔耳静脉血,提取基因组DNA,选用多态丰富的23个微卫星位点对基因组DNA进行PCR扩增,扩增产物进行STR扫描,扫描结果运用popgene32软件分析群体观察等位基因数、有效等位基因数、香隆指数和有效杂合度等遗传结构信息。结果显示,全部23个微卫星位点PCR扩增良好,兔群体平均观测等位基因数为1.5217,平均有效等位基因数为1.2786,平均香隆指数为0.2442,平均有效杂合度为0.1564。初步掌握了该SPF级新西兰兔群体遗传结构。结果表明,STR扫描技术及选用的23个微卫星位点适用于兔群体遗传结构检测和分析,将为兔遗传分析方法提供参考和依据。

基于改进SVM算法的电力工程异常数据检测方法设计

针对传统电力工程数据异常检测过程中存在准确度差且主观性较强的问题,文中提出了一种基于改进支持向量机的电力工程数据异常检测模型。其在传统支持向量机的基础上加入了二叉树多分类算法,从而使模型具备多特征分类能力。同时通过引入AdaBoost分类器,来改善支持向量机弱特征分类能力较差的不足。为进一步提高准确度,还使用鲸鱼算法对模型惩罚项、核函数及迭代次数进行优化。在实验测试中,所提算法的检测准确度相较其他三种对比算法分别提升了5.35%、2.17%和5.35%,说明该算法具备更为理想的性能,并可有效提升电力工程数据检测的准确度,故能为电力基建工程验收与管理提供数据支撑。

基于低pH适应性进化策略提高小白链霉菌ε-聚赖氨酸合成能力

小白链霉菌(Streptomyces albulus)是ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)的工业生产菌,其在发酵生产过程中遭受低p H胁迫,易造成ε-PL合成能力下降。因此,该文采用一种逐级增加选择压力的低p H适应性进化策略,经过连续93 d的适应性进化,实现S.albulus GS114耐受p H值由4.0降低到3.6。经过大量筛选,获得了低p H适应性进化菌株S.albulus ALE4.0、S.albulus ALE3.8和S.albulus ALE3.6;结合低p H耐受性和摇瓶发酵实验,确定最优适应性进化菌株为S.albulus ALE3.6。进一步考察不同p H值对S.albulus ALE3.6合成ε-PL的影响发现,S.albulus ALE3.6在不同p H值条件下,较出发菌株S.albulus GS114均表现出发酵优势。最后,采用恒定p H 4.0补料分批发酵方式,在5 L发酵罐水平实现S.albulus ALE3.6的ε-PL产量达到43.7 g/L,较出发菌株提高了63%。研究结果一方面表明通过适应性进化方法可以显著提高S.albulus的低p H耐受能力,另一方面也说明通过增强S.albulus低p H耐受性是提高其合成ε-PL能力的有效途径。

Microreader^(TM)23HS Plex ID System中23个常染色体STR基因座在中国北方汉族人群中多态性调查

目的评价Microreader^(TM)23HS Plex ID System试剂盒中包含的23个常染色体STR基因座在中国北方汉族人群中等位基因频率分布,获得群体遗传数据,探究其在法医学中的应用价值。方法使用Microreader^(TM)23HS Plex ID System试剂盒对中国北方汉族人群548例无关样本DNA进行检测,收集分型数据,计算各基因座的等位基因频率、样本的杂合度(heterozygosity,H)、这些常染色体STR基因座的多态信息含量(polymorphism information content,PIC)、个体识别力(power of discrimination,DP)和非父排除率(probability of paternity exclusion,PE)并使用统计软件对各基因座是否符合Hardy-Weinberg平衡进行检验;同时对Microreader^(TM)23HS Plex ID System的累积个体识别能力(CDP)和累积非父排除率(CPE)进行计算。结果在548例无关样本中23个STR基因座共计检出260个等位基因,等位基因频率为0.0009~0.5902,H为0.611~0.885,PIC为0.577~0.864,DP为0.815~0.973(平均DP为0.922),PE为0.089~0.406,CDP=1-3.663×10^(-27),CPE=1-2.668×10^(-16),所有基因座等位基因的分布符合Hardy-Weinberg平衡。结论Microreader^(TM)23HS Plex ID System的23个基因座在中国北方汉族人群中具有良好的多态性,在法医学个人识别、群体遗传学研究、亲子鉴定,特别是复杂亲缘关系鉴定中应用价值较高。

应用STR荧光标记分析烟台地区菊花种质资源遗传多样性

【目的】探明烟台地区菊花种质资源的遗传多样性,为烟台地区菊花种质的分类鉴别、资源保护及品种培育提供依据。【方法】应用荧光STR分子标记和毛细管电泳检测技术分析烟台地区非洲菊、秋菊、洋甘菊等12份菊花种质,结合主要表型性状观察进行聚类分析并构建分子身份证。【结果】10对引物共检测到103个STR等位基因位点,平均每对引物的位点数10.3个,扩增片段长度在118~376 bp之间,引物多态性信息(PIC)平均0.795 8。聚类分析依照遗传相似系数将12份菊花种质分为四大类,其中,Ⅰ类群包括秋菊、雏菊、野菊(1)、杭菊(白)、杭菊(黄)、翠菊、野菊(2)共7份种质,占总数的58.3%,含大菊1份、小菊6份,平瓣2份、匙瓣3份、管瓣2份;Ⅱ类群包括非洲菊、洋甘菊2份种质,占总数的16.7%,花瓣类型均为平瓣;Ⅲ类群仅杭菊(紫)1份种质,占总数的8.3%;Ⅳ类群包括一年蓬、野菊(3)2份种质,占总数的16.7%,均为小菊、平瓣花。不同花色、花序大小、花瓣类型的种质存在交叉聚集现象。【结论】烟台地区菊花种质具有较好的遗传多样性,STR荧光标记可有效分析该类种质资源,基于STR分子手段构建了12份菊花种质资源的分子身份证。

小白链霉菌全细胞转化L-赖氨酸合成ε-聚赖氨酸的体系构建与优化

小白链霉菌(Streptomyces albulus)是天然抗菌肽ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)的主要生产菌株。为了提高小白链霉菌生产ε-PL效率,该文构建并优化了全细胞转化L-赖氨酸合成ε-PL体系:葡萄糖质量浓度80 g/L,菌龄12 h,反应温度30℃,L-赖氨酸质量浓度15 g/L,柠檬酸浓度15 g/L,初始反应p H 4.0,硫酸铵质量浓度6 g/L,湿菌体量为1900 g/L。基于该转化体系,实现小白链霉菌在96 h合成ε-PL产量和底物转化率达到13.80 g/L和38.9%,分别是常规摇瓶发酵的4.1、3.2倍。最后,在小白链霉菌中异源表达来自大肠杆菌的L-赖氨酸特异性通透蛋白基因lysp,获得的重组菌S.albulus OE-lysp实现L-赖氨酸利用能力和底物转化率较出发菌株分别提升26%和33%,ε-PL产量增加至17.21 g/L,约为常规摇瓶发酵ε-PL产量的6.4倍,这是文献报道的最高摇瓶规模ε-PL产量。该研究结果一方面说明了通过全细胞转化L-赖氨酸生产ε-PL的可行性,另一方面为S.albulus转化大宗氨基酸L-赖氨酸生产高值ε-PL奠定了坚实的技术基础,具有重要的理论意义和经济价值。

应用STR荧光标记分析烟台地区草莓种质资源遗传多样性

本研究以烟台地区1份野生草莓种质和6份常规栽培品种为试材,选取已发表具有扩增多态性的11对STR荧光标记引物进行扩增,采用多重荧光毛细管电泳检测,分析了该地区草莓种质的遗传多样性,并构建了其分子身份证.结果表明,用这11对引物从7份草莓种质中共检测到60个STR等位基因位点,平均每对引物5.45个,扩增片段长度在90~270 bp之间,多态信息含量平均为0.676,可用于草莓种质的多态性检测.聚类分析显示7份草莓种质间的遗传相似系数为0.077~0.842,在遗传相似系数为0.257时,7份种质被分为3个类群,W1(野生草莓)与S2(丰香种质)同源性较高.对7份草莓种质进行不同等位基因编码,构建了分子身份证.本研究结果可为烟台地区草莓种质资源鉴定、保护和开发利用提供重要依据.

基于Y-SNP和Y-STR揭示汉族人群父系遗传关系

汉族是中国人口最多的民族,现有研究多集中于汉族人群的起源、迁徙、融合等遗传历史,以及局部地区汉族人群的父系遗传关系,鲜有全局视角下的汉族人群父系遗传结构研究。本研究检测了362份青海、四川和辽宁的汉族无关男性样本,整合已发表文献相关数据,最终获得了国内15个省份16个汉族人群1830人份样本,覆盖89个Y-SNP、16个Y-STR的数据。通过统计Y-SNP单倍群频率、Y-STR单倍型多样性,使用主成分分析(principal component analysis,PCA)、系统发育树、单倍型网络等分析,综合Y-SNP和Y-STR两个反映不同时间尺度的遗传标记,研究不同地区汉族人群之间的遗传分化、汉族人群与其周边少数民族的遗传关系。单倍群频率统计结果显示单倍群O-M175是汉族人群主体单倍群(青海汉族60.53%~广东汉族92.7%),其下游亚单倍群呈现地域差异化分布。单倍群O2-M122高频分布于各地汉族,总体分布趋势北高南低;单倍群O1b-M268分布频率由南向北递减,尤其在岭南地区汉族人群中分布显著;单倍群O1a-M119在中部汉族人群中分布频率较高。汉族人群遗传结构研究表明,其主要分为北部、中部及南部三个聚类簇,其中青海汉族与其他地区汉族存在一定的遗传分化。在合并少数民族的遗传关系研究中,汉族人群彼此之间遗传关系更紧密,但北部汉族与回族遗传关系更近,而南部汉族则与仡佬族、黎族遗传关系更近。总之,本文基于89个Y-SNP和16个Y-STR,系统地研究了中国不同地域的汉族人群的单倍群分布、遗传亚结构及其与周边少数民族的遗传关系,为群体遗传学、法医遗传学补充理论依据,为Y染色体的法医学应用提供数据支撑。Y-SNP单倍群结合Y-STR单倍型对于分析汉族人群遗传亚结构以及法医学应用具有重要作用。

一种提高流产组织染色体拷贝数检测精度和范围的新型技术及应用

目的 基于二代测序平台,本研究开发了一种新型染色体异常检测技术—CNV-plus,旨在探究该技术的检测性能及优势,为临床中拷贝数的高精度和全面检测提供新方法。方法 使用CNV-plus对共173例流产组织样本进行染色体拷贝数检测,并通过CNV-seq和STR两种方法的验证和补充,对比分析检测结果的可检出变异类型、检测一致性及检测精度。结果 CNV-plus技术与CNV-seq对CNV有100%的检测一致性,且检测精度更高,排除母源污染后,CNV-plus与STR对三倍体有100%的检测一致性。与CNV-seq和STR相比,CNV-plus还可检出纯合性片段(ROH)变异。此外,我们将CNV-plus应用于173例流产组织的染色体异常检测结果进行统计和分析,进一步探究了不同变异类型与年龄、孕周及流产次数之间的关系。结论 CNV-plus在实现更高精度的CNV-seq检测需求的基础上,增加了对ROH和三倍体的检测,这为临床上多种变异类型的全面检测提供了准确和可靠的理论依据。同时,探究不同变异类型与自然流产间的关系可为临床上不同异常类型胎儿的诊断和咨询提供一定的参考。

基于YOLOv5s网络改进的钢铁表面缺陷检测算法

针对目前钢铁表面缺陷检测算法存在检测精度低、检测速度慢和模型复杂度高等问题,提出基于YOLOv5s改进的钢铁表面缺陷检测算法。将SE通道注意力模块融入骨干网络中以增大缺陷特征通道权重,降低背景干扰,提高算法对缺陷特征的提取能力;在颈部网络融入STR多头自注意力模块,提高缺陷边缘纹理等细节特征的比重;改进损失函数为SIoU,缩短预测框回归收敛过程以提高算法检测速度。实验结果表明:改进算法在NEU-DET数据集上的mAP值为80.4%,较YOLOv5s提高5.5%,每秒处理帧数为100,算法体积降低约8.3%,算法计算量降低约4.3%,对比其他的目标检测算法,改进算法在检测精度、检测速度上均明显提升,模型复杂度降低明显。改进算法可满足实时钢铁表面缺陷检测需求。

青海省果洛藏族自治州4个牦牛群体父系遗传分子评估

【目的】探究青海省果洛藏族自治州牦牛的父系起源、群体遗传结构、遗传多样性水平以及分化状况。【方法】通过基因组DNA提取、PCR扩增和测序分型,利用5个Y染色体单核苷酸多态性(Y-SNPs)标记(SRY4、USP9Y、UTY19、AMELY3和OFD1Y10)和1个Y染色体微卫星(Y-STR)标记(INRA189)对玛多、久治、甘德、班玛4个牦牛群体共144头牦牛个体进行父系遗传分析。通过软件计算单倍型多样度(Hd)和群体间固定分化指数(Fst),评估各牦牛群体的父系遗传多样性水平、群体间遗传分化程度。利用Mega 5.05和Network 10.1软件分别构建UPGMA树状图和网络中介图,探究各牦牛群体间的父系遗传关系和群体结构组成。【结果】青海省果洛藏族自治州4个牦牛群体中共鉴定出7种Y染色体单倍型。玛多、久治、甘德、班玛牦牛群体分别鉴定出6、4、4、4种单倍型。玛多、班玛牦牛群体中分别检测到2种(H2Y1和H3Y1)和1种(H7Y1)特有单倍型。遗传多样性分析表明,4个牦牛群体的父系遗传多样性较为丰富(Hd=0.506),其中玛多牦牛的单倍型多样度最高(Hd=0.632),甘德牦牛的单倍型多样度最低(Hd=0.324)。遗传分化分析结果显示,除班玛牦牛与甘德、玛多牦牛群体间均呈中等遗传分化外(0.05<Fst<0.15),其他牦牛群体间分化程度均较弱(0<Fst<0.05)。聚类分析结果显示,4个牦牛群体明显地聚为2类,其中久治、玛多牦牛群体最先聚在一起,再与甘德牦牛群体聚为一类,而班玛牦牛群体单独为一类。系统发育分析表明,除班玛牦牛群体由1个父系支系(Y1)组成外,其他3个牦牛群体均由2个父系支系(Y1和Y2)组成。【结论】本研究基于Y染色体分子标记初步揭示了青海省果洛藏族自治州4个牦牛群体的父系遗传多样性、分化程度和群体遗传结构,4个牦牛群体拥有较为丰富的父系遗传多样性,存在2个父系起源;群体间父系遗传分化程度较弱,但父系遗传结构存在一定差异。研究结果为当地牦牛遗传资源的保种选育和开发利用提供了理论依据。

SiFa STR 23plex检测体系在福建地区汉族人群中的应用

目的调查SiFa STR 23plex检测体系中21个常染色体STR基因座和1个Y-InDel位点在福建地区汉族群体中的遗传多态性,并探讨其在法医物证鉴定方面的应用价值。方法采用SiFa STR 23plex检测体系对302例福建地区汉族无关个体血样进行分型检测,并通过PowerStats v12软件统计福建地区汉族人群上述遗传标记的等位基因频率数据和群体遗传学参数。结果21个常染色体STR基因座多态信息含量为0.5843~0.9117,平均个体识别率为0.9285,平均杂合度为0.7834,检测体系累计个体识别力大于0.9999999999,累计非父排除率大于0.999999992,各STR基因座均符合Hardy-Weinberg平衡(P>0.05)。异常基因座分型2例,1例为D1S1656基因座出现三带型等位基因14/15/17.3,另发现1例Amelogenin性别基因座缺失AMEL-X基因分型。男性个体的Y-InDel位点的“缺失”基因型占82.9%,“插入”基因型占17.1%。结论SiFa STR 23plex检测体系在福建地区汉族人群中具有高度的遗传多态性和较强的法医鉴别能力,能够作为个体识别和亲权鉴定的重要手段并对建立群体DNA数据库提供数据支持。

小白链霉菌中CRISPR-Cas9基因敲除系统的构建与优化

小白链霉菌(Streptomyces albulus)是工业上生产ε-聚赖氨酸的主要菌株。为提高S.albulus的ε-聚赖氨酸合成能力,基于诱变和抗性筛选的传统育种方法被普遍应用。然而,由于传统育种存在“疲劳效应”,当前S.albulus的育种陷入了瓶颈。为利用代谢工程方法进一步提高S.albulus的ε-聚赖氨酸合成能力,亟需建立基于CRISPR-Cas9的基因编辑方法。为此,该文以S.albulus GS114为研究对象,以ε-聚赖氨酸合成酶基因pls为靶基因,构建了CRISPR-Cas9基因敲除系统,成功敲除了pls,编辑效率为100%。为进一步提高获得的敲除株数量,对S.albulus GS114结合转移条件进行了系统优化,获得的最优结合转移条件为:供受体比例1∶1,镁离子浓度30 mmol/L,55℃热激孢子10 min,培养20 h后覆盖抗生素。在最优转移条件下,结合转移效率达到2.5×10^(-8),较优化前提高了78%。该研究结果一方面为后续S.albulus的代谢工程改造提供了重要工具,另一方面为其他工业链霉菌构建CRISPR-Cas系统提供了重要参考。

36个X-STR基因座在汉族人群中的遗传多态性荟萃分析

通过对选取的16篇文献中中国汉族群体的X-STR基因座相关参数(汉族群体来源包括广东、上海、云南、河南、北京、贵州、四川、海南、河北,检测试剂盒有Argus X12、Goldeneye 17X、AGCU X19、Microreader X19、Typer X19,等位基因频率大多基于百人份)进行荟萃分析,获取36个X-STR基因座(DXS6807、DXS9895、DXS10148、DXS10135、DXS8378、DXS9902、DXS6795、DXS6810、DXS10159、DXS10162、DXS10164、DXS7132、DXS10079、DXS10074、DXS10075、DXS981、DXS6800、DXS6803、DXS6809、DXS6789、DXS7424、DXS101、DXS7133、GATA172D05、GATA165B12、DXS10103、HPRTB、DXS10101、GATA31E08、DXS8377、DXS10134、DXS7423、DXS9907、DXS10146、DXS6797、DXS6804)在中国汉族人群中基于超1000个无关个体的等位基因频率,为涉及的X-STR亲缘关系鉴定似然率计算提供频率数据。通过荟萃分析发现16篇文献涉及汉族无关个体共8767人,36个X-STR基因座共572个等位基因,其中29个基因座的等位基因数目在基于超1000个无关个体计算后都有不同程度增加,DXS10135、DXS10134、DXS10148、DXS10079的等位基因数目增加均超5个。荟萃分析后获得的中国汉族群体36个X-STR基因座等位基因类型更齐全、等位基因频率更准确,可作为X-STR检验中计算亲缘关系似然率等参数的重要参考。

激光照射花岗岩抗拉强度及孔隙分布研究

激光辅助破岩技术有助于提高超硬、超深地层资源的开采效率。采用控制变量法开展了激光热裂花岗岩试验,分析了温度、射孔参数、比能、热裂效能、抗拉强度和孔隙分布等变化规律。结果表明,激光照射下花岗岩表面温度超过1000℃;花岗岩射孔直径、深度和射孔速率随照射参数呈非线性变化,最大射孔直径、深度和速率分别为10.0mm、12.0mm和2.70mm/s;花岗岩最大比能和热裂效能分别为87.8kJ/cm^(3)和39.5kJ/cm^(3)。激光照射后花岗岩单轴破坏模式为脆性破坏,抗拉强度最大降幅为74.11%。激光照射导致岩石内部中小孔隙连通形成大孔隙,并最终导致岩石断裂。

应用多种遗传标记分析同母异父双胞胎亲子鉴定1例

1案例1.1简要案情因诉讼需要,某法院委托本鉴定所对吴某(男,33岁)和双胞胎男孩(吴某郎与吴某易,均为3岁)进行有无亲生血缘关系的鉴定。据法院提供的两子户籍证明及出生证明信息,可明确两者为同母双胞胎。按《亲权鉴定技术规范》(GB/T37223—2018)要求对吴某、吴某郎与吴某易分别采集血样。1.2检验方法1.2.1 DNA提取使用Chelex法提取检材DNA。1.2.2检测过程常染色体STR基因座检测:分别应用Microreader^(TM) 21 ID System和Microreader^(TM) 23sp ID System(北京阅微基因技术股份有限公司)对检材DNA的39个STR基因座和性别基因座复合扩增。

广东汕尾汉族人群STR基因座遗传多态性分析

目的:分析研究广东汕尾汉族人群中,D3S1358、TH01、D21S11、D18S51、Penta E、D5S818、D13S317、D7S820、D16S539、CSF1PO、Penta D、vWA、D8S1179、TPOX、FGA、D19S433、D12S391、D6S1043、D2S1338、D1S1656等20个常染色体STR基因座的遗传多态性。方法:采集广东汕尾地区汉族人群418例无血缘关系个体的FTA血卡,采用HEALTH Gene STRtyper-21G Plus试剂盒扩增DNA与分型,用GeneMapper软件分析,用SPSS和Modified-Powerstates软件统计等位基因频率和群体遗传学参数。结果:20个STR基因座等位基因的频率分布为0.001~0.571,个体识别率为0.771~0.984,多态信息含量为0.527~0.904,应用于二联体非父排除率为0.275~0.790,应用于三联体非父排除率为0.400~0.842,观察杂合度为0.586~0.897,杂合度期望值为0.587~0.912。基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡定律(P>0.05)。结论:汕尾地区汉族人群的20个常染色体STR基因座具有较高多态性,在人类学和群体遗传学中有较大的研究和应用价值,同样在亲权鉴定和个体识别中有较大价值。

“温和”差异裂解法在性侵积案检验中的应用

本文通过分享一起性侵积案的检验过程及成功经验,总结出一种独特的“温和”差异裂解法,为处理陈旧混合斑检材提供一种新的解决方案。生物检材为案发时受害人穿的秋裤,前期PSA确证实验的结果为阳性,并通过一步裂解法获得了比较完整的男女混合DNA分型,随后通过常规的差异裂解法仅能获得上清女性分型,沉淀部分未获得有效分型结果。经过多次摸索,尝试将第一步女性成分裂解条件变为:裂解液1 mL,蛋白酶K(protease K,PK)工作浓度50μg/mL,37℃裂解20 min;女性成分消化结束后,沉淀洗涤次数调整为1 mL超纯水洗涤1次,最终成功获得了单一女性及单一男性的DNA分型。后续利用模拟的男女混合斑样本对该方法进行进一步测试,发现当混合斑中男女成分的比例不超过1∶40时,该方法具有良好的效果。

基于3DE平台的水工钢闸门建模及工程量自动统计研究

当前水工钢闸门建模主要利用已完成的二维图纸,在三维软件中利用草图的功能进行实体建模,得到钢闸门三维模型,这种建模方式依赖详细的设计图纸,且翻模工作量巨大。基于达索公司3DExperenice(3DE)平台的STR、Quality Rules Reuse等模块,结合二次开发,实现了平面钢闸门无草图方式的建模及工程量自动统计,解决了实际生产中的难题,提高了设计效率,在水工金属结构数字化设计中具有参考价值。

高校融入全球知识经济创业研究:基于区位优势和国际合作机制的视角

文章从高校融入全球知识经济创业的视角进行探究,结合相关案例,运用区位优势理论、国际合作机制理论进行分析研究,得出我国高校融入国际知识经济创业孵化的实践路径。这一研究的理论意义在于:拓宽和加深对我国高校融入全球知识经济的认识,为有效提升我国的知识经济能力提供理论研究内容。现实意义在于:减少我国高校融入全球知识经济创业孵化过程中的外部不利影响,对实践进程进行一定的预判,进而增强我国高校融入全球知识经济创业孵化的信心和决心。