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凡纳滨对虾不同品系生长和急性肝胰腺坏死病抗性遗传参数估计

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渔业科学进展 2024年

作者：黄桂仙李旭鹏田吉腾栾生孔杰曹宝祥刘宁罗坤谭建曹家旺代平陈宝龙强光峰刘绵宇刘杨王宏杰刘学会隋娟孟宪红上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室邦普种业科技有限公司海水养殖生物育种与可持续产出全国重点实验室中国水产科学研究院黄海水产研究所会达水产养殖有限公司(唐山)

为开展凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)生长和急性肝胰腺坏死病(acute hepatopancreatic necrosis disease， AHPND)抗性复合选育，本研究以自主选育的凡纳滨对虾高抗和快大品系为研究对象进行生长和AHPND抗性测试。实验家系共计70个... 详细信息

为开展凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)生长和急性肝胰腺坏死病(acute hepatopancreatic necrosis disease， AHPND)抗性复合选育，本研究以自主选育的凡纳滨对虾高抗和快大品系为研究对象进行生长和AHPND抗性测试。实验家系共计70个(高抗家系40个，快大家系30个)，实验个体共计1 760尾(高抗个体800尾，快大个体960尾)。2个品系分2批次进行VpAHPND定量口饲感染。批次内实验个体达半数死亡后停止投喂毒饵。利用个体动物模型和父母本阈值模型评估2个品系3 个性状(体重、感染VpAHPND后个体存活时间、家系半致死存活率)的遗传力；利用两性状动物模型评估3个性状两两之间的遗传相关。结果显示，高抗系体重遗传力估计值为0.599±0.120，为高遗传力水平；个体存活时间遗传力估计值为0.240±0.072，为中等遗传力水平；家系半致死存活率遗传力估计值为0.173±0.051，为低等遗传力水平。快大系体重、个体存活时间和家系半致死存活率的遗传力估计值分别为0.266±0.082、0.374±0.096、0.257±0.048，均为中等遗传力水平。经Z-score检验，2个品系各性状遗传力估计值与0差异均达到极显著水平(P0.05)；2个品系内的个体存活时间与家系半致死存活率遗传相关分别为0.997±0.129、0.967±0.044，为高度正相关。结果表明，在实际选育过程中，可将生长和AHPND抗性作为选育指标纳入综合选择指数进行选种制种；为简化抗性测试过程，可将家系半致死存活率作为选育群体的AHPND抗性指标。本研究为开展凡纳滨对虾生长和AHPND抗性优良品种的选育提供了参考。

关键词：凡纳滨对虾生长 AHPND抗性遗传力遗传相关

利用“黄海芯1号”55K SNP芯片评估凡纳滨对虾选育群体的遗传多样性与基因组近交水平

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海洋与湖沼 2024年第2期55卷 479-488页

作者：刘丹阳孔杰王平陈荣坚傅强罗坤陈宝龙隋娟孟宪红代平谭建曹家旺李旭鹏康子仪刘绵宇强光峰迟长凤栾生浙江海洋大学国家海洋设施养殖工程技术研究中心浙江舟山316022 中国水产科学研究院黄海水产研究所、青岛海洋科技中心海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室、农业农村部海洋渔业可持续发展重点实验室山东青岛266071 海南中正水产科技有限公司海南东方572633 广东海兴农集团有限公司广东广州511400

凡纳滨对虾的主要选育目标分为两个方面:一是培育具有较强抗病、抗逆性的“高抗系”(GK),二是培育具有快速生长特性的“快大系”(KD)。然而,国内缺少针对这两个选育群体的遗传多样性特别是基因组近交水平的调查分析研究。基于液相芯片... 详细信息

凡纳滨对虾的主要选育目标分为两个方面:一是培育具有较强抗病、抗逆性的“高抗系”(GK),二是培育具有快速生长特性的“快大系”(KD)。然而,国内缺少针对这两个选育群体的遗传多样性特别是基因组近交水平的调查分析研究。基于液相芯片“黄海芯1号”(55 K SNP)的基因分型数据,首次分析了GK(1064尾个体)和KD(564尾个体)选育群体的遗传结构和遗传多样性,调查了连续性纯合片段(ROH)的基因组分布特征,并重点评估了两个群体的基因组近交水平。PCA及进化树分析表明GK及KD群体可明确分层,亲缘关系热图表明KD群体内个体间的亲缘关系比GK群体更近。GK群体包括的家系数量更多,导致其遗传多样性高于KD群体;两群体间的F_(st)为0.09,存在中等遗传分化。GK和KD群体每个ROH的平均长度分别为(1.70±0.34)Mb和(1.65±0.38)Mb,每个样本ROH的平均数量分别为1.98±1.30和2.07±1.37。GK和KD群体0.8~1.25 Mb长度的ROH占比分别为11.41%和19.17%,表明KD群体的选育历史比GK群体更长。两个群体>2.25 Mb长度的ROH片段占比分别为10.26和9.74%,表明两个群体短期内未发生近亲交配。七种基因组近交系数评估结果表明,KD群体的近交水平高于GK群体。不依赖基础群体等位基因频率的F_(ROH)和F_(HOM)方法可准确地评价育种群体的真实近交水平,而F_(VR1)、F_(YA1)和F_(LH1)等依赖基础群体等位基因频率的方法可以用来比较群体及个体间的相对近交水平。上述结果为准确地评估育种群体的近交水平和优化育种方案提供了重要参考依据。

关键词：凡纳滨对虾 “黄海芯1号” 遗传多样性连续性纯合片段基因组近交系数

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液相芯片“黄海芯1号”在凡纳滨对虾AHPND抗性选择育种中的应用

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液相芯片“黄海芯1号”在凡纳滨对虾AHPND抗性选择育种中的应用

作者：刘绵宇江苏海洋大学

学位级别：硕士

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)养殖产量巨大,但受到病害威胁,其中急性肝胰腺坏死病(Acute Hepatopancreatic Necrosis Disease,AHPND)为主要病害之一,该疾病于2009年首次在中国出现,全球每年因AHPND造成的直接经济损失超过10亿美元... 详细信息

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)养殖产量巨大,但受到病害威胁,其中急性肝胰腺坏死病(Acute Hepatopancreatic Necrosis Disease,AHPND)为主要病害之一,该疾病于2009年首次在中国出现,全球每年因AHPND造成的直接经济损失超过10亿美元。该病多发于养殖初期,传播迅速,死亡率极高,通过养殖管理很难从根本上抑制弧菌的感染,因此通过遗传育种手段提高凡纳滨对虾AHPND抗性是减少该疾病对产业影响的一条重要的途径。然而同胞测试的传统选择方式,仅能利用一半的加性遗传变异,严重影响了AHPND抗性的选择准确性和预期遗传进展。已有研究表明,基因组选择是提高抗病性状选择效率的有效方法。利用基因组信息,可以预测未进行AHPND抗性测试的候选配种个体的基因组育种值,从而高效利用家系内遗传变异,加快抗病性状的遗传改良速度。本研究利用团队自主研发的液相芯片“黄海芯1号”(40K SNP),对AHPND抗性测试个体进行高通量基因型鉴定,利用ss GBLUP与ss BR等方法复合系谱和基因型信息对AHPND抗性进行基因组遗传评估,进一步提升了AHPND抗性的选择准确性。本文的主要研究内容和结果如下:(1)凡纳滨对虾不同群体间AHPND抗性差异与遗传多样性分析。对三个种质资源群体(EE、PP和SS)进行致急性肝胰腺坏死病副溶血弧菌(Vp )侵染测试,利用“黄海芯1号”对146尾个体进行SNP基因型鉴定。结果显示不同群体间存在抗性差异,PP群体的存活性能比EE和SS群体分别高出12.9%和11.6%。利用质控后的38,148个SNP标记信息构建系统进化树,结果显示群体内同一个家系的个体首先聚在一起,进而同属一个群体的多个家系聚在一起。主成分和遗传结构分析也表明,可以准确地将分型个体划分为3个组,与系统进化树聚类结果一致。遗传多样性分析表明,三个群体的观测杂合度(Ho)平均值为0.25～0.29,多态信息含量(PIC)平均值为0.20～0.23,群体间差异达到极显著水平(P<0.01)。三个群体间的遗传分化系数(FST)为0.11～0.21,存在中高度遗传分化。基因组近交分析表明,EE、PP和SS群体的近交系数均值分别为-0.05±0.06、0.20±0.09和0.37±0.07,后两个群体内部分个体表现出较高的近交水平。使用ss GBLUP-MF(Single Step Genomic BLUP with Metafounders)模型,复合基因型、表型和系谱信息,获得Vp AHPND侵染后存活状态(存活为1、死亡为0)的遗传力估计值为0.24±0.07,表明该性状具有较高的选育潜力。该结果表明,利用液相芯片“黄海芯1号”提供的高通量SNP标记开展分子辅助育种,可以进一步提高基础群体构建和遗传评估的效率。(2)凡纳滨对虾参考群体AHPND抗性的选择准确性分析。对40个家系共计1200尾凡纳滨对虾进行Vp 侵染测试,以存活时间为AHPND抗性表型,收集762尾对虾的表型记录,利用“黄海芯1号”对其中447尾个体进行基因型鉴定,建立了凡纳滨对虾AHPND抗性基因组选择参考群体。通过p BLUP、ss GBLUP、Bayes A、Bayes B和Bayes C方法估计参考群体AHPND抗性的遗传参数。结果显示,利用p BLUP、ss GBLUP、Bayes A、Bayes B和Bayes C模型估计的遗传力分别为0.17±0.063、0.25±0.077、0.26±0.063、0.46±0.060、0.22±0.080,说明参考群体具有较高的AHPND选育潜力。利用p BLUP、ss GBLUP、Bayes A、Bayes B、Bayes C、ss BR-A、ss BR-B和ss BR-C等8种方法估计凡纳滨对虾AHPND抗性的GEBV或EBV,通过5折随机交叉验证方式计算其预测准确性。结果显示,利用p BLUP、ss GBLUP、Bayes A和ss BR-C获得的预测准确性分别为0.15、0.18、0.20、0.27,其中ss BR-C的预测准确性最高,相比于p BLUP提升了80%,揭示了基因组预测在提升凡纳滨对虾AHPND抗性选择准确性上的巨大潜力。AHPND抗性选育多采用同胞测试模式,为评估在该模式下进行基因组选择的预测准确性,从每个家系内随机抽取2尾作为验证群体,其余个体作为参考群体进行同胞交叉验证分析。结果显示,与随机交叉验证方式的结果相比,在同胞交叉验证方式下p BLUP、ss GBLUP和ss BR-A方法的预测能力分别提升了6.67%、16.67%和15.38%,这表明参考群体与候选群体亲缘关系越密切,预测准确性越高。通过对参考群体AHPND抗性全基因组关联分析(GWAS),当p<0

关键词：凡纳滨对虾选择育种基因组信息 AHPND 后裔测试单步基因组选择

基于不同密度SNP面板的凡纳滨对虾AHPND抗性基因组预测准确性分析

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水产学报 2023年第1期47卷 165-174页

作者：刘杨栾生刘绵宇李旭鹏孟宪红罗坤隋娟谭建代平曹家旺陈宝龙孔杰湖州师范学院生命科学学院中国水产科学研究院黄海水产研究所农业农村部海洋渔业可持续发展重点实验室海洋科学与技术试点国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室

为评估不同SNP标记密度对凡纳滨对虾AHPND抗性基因组预测准确性的影响，本实验对26个全同胞家系进行Vp AHPND侵染，收集686尾个体的存活时间数据，对其中242尾个体利用液相芯片“黄海芯1号”(55.0 K SNP)进行基因分型，基于A、G和H亲缘... 详细信息

为评估不同SNP标记密度对凡纳滨对虾AHPND抗性基因组预测准确性的影响，本实验对26个全同胞家系进行Vp AHPND侵染，收集686尾个体的存活时间数据，对其中242尾个体利用液相芯片“黄海芯1号”(55.0 K SNP)进行基因分型，基于A、G和H亲缘关系矩阵估计Vp AHPND侵染后存活时间的遗传参数；采用随机和等距抽取方式，基于55.0K SNP构建了8个低密度SNP面板(40.0、30.0、20.0、10.0、5.0、1.0、0.5和0.1 K)，利用GBLUP和ssGBLUP等方法预测Vp AHPND侵染后存活时间的基因组育种值，利用交叉验证方法计算其预测准确性，并与BLUP方法进行对比分析。遗传参数估计结果显示，Vp AHPND侵染后存活时间表现为高遗传力水平，估计值为0.68～0.79。在55.0 K SNP密度下，针对242尾基因分型个体数据集(G242)，利用BLUP、GBLUP和ssGBLUP方法获得的预测准确性分别为0.424、0.450和0.452,GBLUP和ssGBLUP比BLUP分别提升了6.13%和6.60%；针对686尾表型测定个体数据集(P686)，利用BLUP和ssGBLUP方法获得的预测准确性分别为0.510和0.535，后者比前者提升了4.90%。对于8个低密度SNP面板，当SNP密度≥10.0 K时，基因组预测准确性变化幅度在G242和P686数据集中均较小(1.1%～1.8%)；随着SNP密度自10.0 K不断降低，基因组预测准确性在2个数据集中也不断降低，其中5.0 K密度降幅为0.6%～2.6%、1.0 K密度降幅为5.8%～11.0%、0.5 K密度降幅为11.4%～17.2%、0.1 K密度降幅为38.8%～41.6%。10.0 K与55.0 K SNP密度间基因组亲缘系数、GEBV的相关系数均高于0.99，表明利用10.0 K SNP面板可以准确地预测同胞个体间的亲缘关系及其GEBV。研究表明，使用10.0 K SNP面板对Vp AHPND侵染后存活时间进行基因组遗传评估可以得到与55.0 K SNP芯片近似的预测准确性，为低密度SNP分型芯片设计提供了参考。

关键词：凡纳滨对虾 AHPND 低密度SNP面板基因组预测准确性

凡纳滨对虾核心育种群生长和抗WSSV性状的遗传参数估计

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渔业科学进展 2023年

作者：和怡婧李旭鹏栾生孔杰曹宝祥罗坤谭建曹家旺陈宝龙代平邢群刘绵宇强光峰刘杨隋娟孟宪红邦普种业科技有限公司海水养殖生物育种与可持续产出全国重点实验室中国水产科学研究院黄海水产研究所海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心

为开展凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)生长和白斑综合征病毒(white spot syndrome virus， WSSV)抗性复合选育，本研究以凡纳滨对虾59个核心育种群家系1 770尾77～94日龄的个体为实验材料，利用两性状动物模型、公母畜阈值模型评估在... 详细信息

为开展凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)生长和白斑综合征病毒(white spot syndrome virus， WSSV)抗性复合选育，本研究以凡纳滨对虾59个核心育种群家系1 770尾77～94日龄的个体为实验材料，利用两性状动物模型、公母畜阈值模型评估在WSSV感染情况下，凡纳滨对虾体长、抗WSSV存活时间和家系WSSV半致死存活率的遗传力和遗传相关。研究结果显示，凡纳滨对虾体长、抗WSSV存活时间和家系WSSV半致死存活率遗传力估计值分别为0.17±0.05、0.18±0.05和0.14±0.05，均属于中等遗传力水平，且均与0差异极显著(P0.05)；抗WSSV存活时间性状与家系WSSV半致死存活率性状的遗传相关系数为0.96±0.03，遗传相关与1差异不显著(P>0.05)，为高度正相关。研究结果显示，在该育种群体中，凡纳滨对虾生长与WSSV抗性可根据育种需要，通过赋值制定综合选择指数，进行多性状复合选育。此外，为优化每代育种的操作过程，可选用家系WSSV半致死存活率作为WSSV抗性的指标性状。本研究为开展凡纳滨对虾生长和WSSV抗性优良品种的选育提供了基础数据和理论支撑。

关键词：凡纳滨对虾遗传参数生长存活 WSSV

凡纳滨对虾幼虾体重性状在低温波动环境下的遗传参数分析

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中国水产科学 2022年第6期29卷 834-842页

作者：刘东亚隋娟孔杰孟宪红曹宝祥刘宁罗坤曹家旺强光峰刘绵宇陈丽梅栾生天津农学院水产学院天津市水产生态及养殖重点实验室中国水产科学研究院黄海水产研究所农业农村部海洋渔业可持续发展重点实验室青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室

基于凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei) 40K SNP芯片分型信息估计了低温波动条件下幼虾体重性状的遗传参数,为凡纳滨对虾耐低温新品种的选育提供基础数据。利用来自40个家系的4000尾凡纳滨对虾幼虾,通过地下井水降温的方式使养殖温度从3... 详细信息

基于凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei) 40K SNP芯片分型信息估计了低温波动条件下幼虾体重性状的遗传参数,为凡纳滨对虾耐低温新品种的选育提供基础数据。利用来自40个家系的4000尾凡纳滨对虾幼虾,通过地下井水降温的方式使养殖温度从30℃骤降至20℃,24h自然回温后稳定4 d。该降温–回温–稳定过程重复3次,继续养殖15 d后进行体重和存活性状测试。与对照群体相比,低温波动条件对凡纳滨对虾幼虾生长影响显著(P0.05)。根据个体的系谱信息构建A矩阵;利用40KSNP芯片对159尾家系亲本及其同胞个体进行SNP分型,复合SNP信息和系谱信息构建H矩阵。基于A和H矩阵,利用个体动物模型估计体重性状的方差组分和遗传参数。低温波动条件下凡纳滨对虾幼虾基于A矩阵获得体重的遗传力为0.37±0.07,基于H矩阵获得体重的遗传力为0.40±0.08,为高遗传力水平。经交叉验证,基于两种不同矩阵的预测准确性和偏差无明显差别。研究结果表明,低温波动条件下凡纳滨对虾幼虾的体重性状表现出丰富的遗传变异,多代选育可能获得较大的遗传进展。

关键词：凡纳滨对虾低温波动 SNP芯片体重遗传评估

考虑多品位能源互补的综合能源系统分级规划策略

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高电压技术 2024年第4期50卷 1457-1467,I0021-I0025页

作者：杨志豪苗世洪涂青宇刘沆华中科技大学中欧清洁与可再生能源学院武汉430074 强电磁技术全国重点实验室(华中科技大学) 武汉430074 国网湖南省电力有限公司经济技术研究院长沙410004

为加强综合能源系统(integrated energy system,IES)的设备间配合和能源站的站间配合,实现能源的高效生产与灵活分配,构建了一种集中-分布式能源站结构,并在此基础上提出了考虑多品位能源互补的IES分级规划策略。首先,基于能源站分工的... 详细信息

为加强综合能源系统(integrated energy system,IES)的设备间配合和能源站的站间配合,实现能源的高效生产与灵活分配,构建了一种集中-分布式能源站结构,并在此基础上提出了考虑多品位能源互补的IES分级规划策略。首先,基于能源站分工的思想,建立集中-分布式能源站结构,并在其中引入热电解耦的改进燃气轮机线性化模型;然后,基于集中-分布式能源站结构和能源枢纽(energy hub,EH)理论,建立考虑多品位能源互补的IES能量耦合模型;最后,以最小化系统总体成本为目标函数,建立IES分级规划模型,确定系统中各能源站的设备配置情况与线路规划情况。算例分析表明:所提的集中-分布式能源站结构可以更好地发挥IES多能耦合的优势,由IES分级规划得到的系统拥有更好的经济性与更低的能源传输损耗。

关键词：综合能源系统分级规划燃气轮机多能互补梯级利用

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多时间尺度小波变换和LSTM自编码器电弧故障检测方法

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电机与控制学报 2024年第4期28卷 139-148页

作者：邱婷婷曹文平刘孝宇漆星安徽大学电气工程与自动化学院安徽合肥230001

在光伏发电系统中,电弧故障检测是维持系统安全运行的关键问题。以往的电弧故障检测方法大多基于单时间尺度的故障特征,然而单一时间尺度特征往往会受到环境变化的干扰,导致检测精度降低,针对这一问题,提出一种多时间尺度小波和长短时记... 详细信息

在光伏发电系统中,电弧故障检测是维持系统安全运行的关键问题。以往的电弧故障检测方法大多基于单时间尺度的故障特征,然而单一时间尺度特征往往会受到环境变化的干扰,导致检测精度降低,针对这一问题,提出一种多时间尺度小波和长短时记忆(LSTM)自编码器电弧故障检测方法,该方法首先在机理分析的基础上找到电弧3个特性,即电弧初始阶段电流发生突变、燃弧阶段电流均值降低、燃弧阶段高频分量变大。再基于上述电弧特性进行小波变换提取对应多尺度特征,然后使用LSTM自编码器进行端到端的自动检测。与以往方法不同,该方法提取了电弧特性的多种时间尺度特征,增加了故障信号的检测依据,降低了受外界干扰时检测结果出现误报漏报的可能性。理论分析和实验结果表明,所提出的方法降低了故障电弧检测的误报率,提高了其准确率。

关键词：光伏发电电弧故障单类小波变换长短时记忆自编码器多时间尺度特征

热处理工艺对Ti-5Ta-5V-8Cr-1Al合金耐沸腾硝酸腐蚀性能的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第7期53卷 1992-1998页

作者：吴俊宇徐建平刘后龙李欢西安稀有金属材料研究院有限公司陕西西安710016

后处理工业所涉及的关键设备如溶解器、蒸发器等长期处于高浓度、高放射性的沸腾硝酸中,保证设备安全可靠运行是首要目标。本工作采用全浸腐蚀和电化学腐蚀实验手段研究了热处理工艺对Ti-5Ta-5V-8Cr-1Al(Ti5581)合金在6 mol/L沸腾硝酸... 详细信息

后处理工业所涉及的关键设备如溶解器、蒸发器等长期处于高浓度、高放射性的沸腾硝酸中,保证设备安全可靠运行是首要目标。本工作采用全浸腐蚀和电化学腐蚀实验手段研究了热处理工艺对Ti-5Ta-5V-8Cr-1Al(Ti5581)合金在6 mol/L沸腾硝酸溶液中的腐蚀行为的影响。结果表明,仅固溶和460℃时效时Ti5581合金具有较低的腐蚀速率,腐蚀240 h后腐蚀速率为0.022 mm/a。进一步采用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等方法分析了Ti5581合金腐蚀后表面钝化膜的结构和成分,表明腐蚀后表层钝化膜平滑且致密,表层钝化膜为Ti和Ta的混合氧化物。研究发现Ti5581合金表层钝化膜的形成与α相的数量和形态相关:与550℃高温时效相比,460℃低温时效时α相尺寸较小且Ta元素质量分数较高,腐蚀均匀性更好,易于形成致密钝化膜且钝化膜更稳定。

关键词： Ti-Ta-V-Cr-Al合金耐硝酸腐蚀热处理钝化膜 α相

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