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芍药种子休眠解除过程的酵母杂交cDNA文库构建

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北京林业大学学报 2023年第7期45卷 120-129页

作者：费日雯樊富伟孙天祎辛如洁宋文慧关士鑫孙晓梅沈阳农业大学园艺学院辽宁沈阳110866 沈阳农业大学林学院辽宁沈阳110866

【目的】芍药具有极佳的观赏价值,但其种子的双重休眠难以解除,严重阻碍芍药的育种进程。本研究利用gateway技术构建芍药种子休眠解除关键时期的酵母杂交cDNA文库,可用于筛选调控芍药种子休眠解除相关基因的转录因子及互作蛋白。本文库... 详细信息

【目的】芍药具有极佳的观赏价值,但其种子的双重休眠难以解除,严重阻碍芍药的育种进程。本研究利用gateway技术构建芍药种子休眠解除关键时期的酵母杂交cDNA文库,可用于筛选调控芍药种子休眠解除相关基因的转录因子及互作蛋白。本文库的构建可为丰富芍药种子休眠调控研究提供科学支撑,能为芍药栽培育种和野生资源保护及利用奠定分子理论基础。【方法】本研究以休眠解除过程中5个关键时期的芍药种子为试验材料,进行总RNA的提取和m RNA的分离,使用gateway方法构建cDNA初级文库,再通过LR重组,将初级文库重组到pGADT7-DEST次级文库载体上,构建出次级文库,最后经过酵母转化试验,将次级文库质粒转化到酵母Y187感受态细胞中,构建出芍药种子休眠解除过程的酵母文库。【结果】经鉴定,cDNA初级文库库容量为1.28×10^(7) CFU,平均插入片段长度在1000 bp以上,重组率为100%;cDNA次级文库库容量为1.12×10^(7) CFU,平均插入片段长度在1000 bp以上,重组率为100%;酵母文库滴度为7.0×10^(7) CFU/mL,平均插入片段长度在1000 bp以上,重组率为96%。23个阳性克隆测序结果经NCBI比对后,按照功能将20个已知蛋白序列划分为8类,其中7个序列已被报道参与种子的休眠与萌发。【结论】芍药种子休眠解除过程的酵母杂交cDNA文库构建的质量较高,具有较完整的基因信息,符合酵母文库筛选试验所需的标准,为构建芍药种子休眠解除过程的分子调控网络提供基础。

关键词：芍药种子休眠与萌发酵母杂交 cDNA文库 gateway技术

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多因素干扰下森林公园枯落物水文效应

水土保持学报 2022年第3期36卷 115-121页

作者：郑淼郭毅辛如洁李庆华山西林业职业技术学院太原030009

为探究森林公园植被的水源涵养能力,为森林公园植被配置和经营管理提供依据,研究选取天龙山森林公园6种林分(油松、山杨、刺槐、油松—侧柏混交林、侧柏—油松—杏树混交和灌木林)为研究对象,通过测定林下枯落物厚度、蓄积量、持水性能... 详细信息

为探究森林公园植被的水源涵养能力,为森林公园植被配置和经营管理提供依据,研究选取天龙山森林公园6种林分(油松、山杨、刺槐、油松—侧柏混交林、侧柏—油松—杏树混交和灌木林)为研究对象,通过测定林下枯落物厚度、蓄积量、持水性能和干扰度等指标,研究不同林分类型枯落物水文效应。结果表明:(1)所有林分枯落物干扰度范围为无到中度,厚度范围为0.57~2.63 cm,山杨最厚,侧柏—油松—杏混交林最薄;蓄积量范围为7.20~16.30 t/hm^(2),油松—侧柏混交林最大,侧柏—油松—杏混交林最小。(2)6种林分除山杨林以外,半分解层最大持水量均大于未分解层持水量,其中油松—侧柏最大,山杨最小;未分解层最大持水率均大于半分解层,刺槐最大,灌木林最小。枯落物的总最大持水量为20.02~27.90 t/hm^(2),总最大持水率为187.40%~277.89%,针阔混交林的持水率较高。(3)山杨有效拦蓄量最大,为15.05 t/hm^(2),而油松最小,为12.33 t/hm^(2);侧柏—油松—杏混交林的拦蓄率最大;(4)枯落物持水量、持水率与时间分别为对数和幂函数关系,均在泡水2 h达到极值。综合对比6种林分,轻度干扰的山杨水文效益最优,中度干扰的油松纯林、油松—侧柏混交林最差;阔叶树种水文效应较优于针叶树种,针阔混交优于纯林。研究结果可为森林公园植被管理和水土保持效益评价提供参考依据。

关键词：森林公园枯落物水文效益干扰度

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芍药品种间杂交亲和性及种子破眠方法研究

西北农业学报 2019年第5期28卷 837-842页

作者：孙晓梅辛如洁董召阳麻永磊费日雯李雪婷沈阳农业大学林学院

以16个芍药品种为父本与芍药‘粉玉奴’为母本进行定向杂交,研究其杂交亲和性,并以隔年和当年种子为材料对种子休眠的解除进行研究。结果表明:不同杂交组合的亲和性不同,父本为‘红羽球’‘粉面桃花’‘西施粉’‘蓝田飘香’4个杂交组... 详细信息

以16个芍药品种为父本与芍药‘粉玉奴’为母本进行定向杂交,研究其杂交亲和性,并以隔年和当年种子为材料对种子休眠的解除进行研究。结果表明:不同杂交组合的亲和性不同,父本为‘红羽球’‘粉面桃花’‘西施粉’‘蓝田飘香’4个杂交组合的亲和性表现最佳,种子结实率为4粒/朵以上;父本为‘老来红’的杂交组合亲和性最差,种子结实率为1.91粒/朵,其余杂交组合均介于两者之间。不同杂交组合的种子生根率也不同,父本为‘西施粉’的杂交组合种子生根率最高,达到54.00%;父本为‘乌龙探海’的杂交组合种子生根率最低,仅为17.39%。通过破除种子下胚轴和上胚轴休眠的试验发现,用质量浓度为100mg/LGA3处理的当年种子更有利于解除下胚轴休眠,生根率最高,为65.33%;低温30d+300mg/LGA3浸泡4h处理的种子更有利于打破上胚轴休眠,发芽率最高,为76.67%。

关键词：芍药杂交亲和性破除休眠

红胞藻来源的藻红蛋白的结构分析及降解规律研究

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红胞藻来源的藻红蛋白的结构分析及降解规律研究

作者：辛慧洁天津商业大学

学位级别：硕士

红胞藻(Rhodomonas salina),隐藻门,红胞藻属,含有丰富的蛋白质、脂肪酸、多糖类等物质,具有多种生物活性,如免疫调节、抗氧化、抗肿瘤、抗菌抗炎、抗衰老、降血压、降血脂等。藻红蛋白有多种分类,现有研究主要是针对B-藻红蛋白和R-藻... 详细信息

红胞藻(Rhodomonas salina),隐藻门,红胞藻属,含有丰富的蛋白质、脂肪酸、多糖类等物质,具有多种生物活性,如免疫调节、抗氧化、抗肿瘤、抗菌抗炎、抗衰老、降血压、降血脂等。藻红蛋白有多种分类,现有研究主要是针对B-藻红蛋白和R-藻红蛋白结构、性质及应用方面较多,而对红胞藻藻红蛋白研究较少。本论文以红胞藻藻红蛋白为研究对象,采用反复冻融法、硫酸铵盐析法以及Sephacryl S100 HR凝胶层析法进行提取纯化;利用紫外-可见光吸收光谱、荧光光谱及凝胶电泳对藻红蛋白纯度进行分析鉴定;通过MALDI-TOF/TOF质谱分析其亚基组成及分子量大小;以凝胶电泳、紫外-可见光吸收光谱和荧光光谱测定不同环境因素下藻红蛋白的降解规律;最后以人结肠癌细胞HT29为细胞模型,探究红胞藻藻红蛋白降解产物(3-10 KD)的抗肿瘤作用及其相关作用机制,为开发新的抗肿瘤药物提供理论依据,同时为进一步拓宽红胞藻的应用领域,提高其应用价值和经济价值奠定理论基础。主要研究成果如下:(1)采用反复冻融法破壁红胞藻细胞,使其高效释放藻红蛋白;继而用不同浓度梯度的硫酸铵(10%、30%、50%、60%和80%)进行盐析;最后,采用Sephacryl S100HR凝胶层析法进行纯化得到藻红蛋白样品(纯度高达7.56),符合试剂级要求(OD545/OD280>4)。(2)通过紫外-可见光吸收光谱、荧光光谱、Native-PAGE和SDS-PAGE鉴定红胞藻藻红蛋白的纯度。紫外-可见光吸收光谱结果表明,红胞藻藻红蛋白只有545 nm一个特征吸收峰;荧光光谱分析结果表明,红胞藻藻红蛋白的激发波长为545 nm,最适发射波长为580 nm;Native-PAGE和SDS-PAGE结果表明,红胞藻藻红蛋白中含有两个亚基条带。(3)MALDI-TOF/TOF质谱法中MS结果显示,红胞藻藻红蛋白的其中一个亚基为20 KD左右;MS/MS多肽片段信息结果表明,该亚基属于β亚基。(4)通过凝胶电泳、紫外-可见光吸收光谱和荧光光谱法测定不同环境下藻红蛋白的降解规律。结果显示,藻红蛋白最适宜的保存温度为4℃,当温度高于25℃时,降解时间越长,藻红蛋白降解程度越大;在p H 3-10之内时,藻红蛋白能够稳定存在,当在极端酸性和碱性条件下时,藻红蛋白易变性,且其荧光和紫外特征吸收峰基本消失;随着脲素浓度的增加,藻红蛋白的荧光和紫外特征吸收峰逐渐下降,当浓度高于4 M时,荧光和紫外特征吸收峰的变化趋势基本一致,表明在脲素浓度为4 M时可使藻红蛋白完全变性;随着SDS浓度增加,藻红蛋白出现沉淀,荧光和紫外特征吸收峰基本消失。(5)Western Blot实验结果表明,红胞藻藻红蛋白的降解产物(3-10 KD)能够在60 min内诱导HT29细胞中ERK和JNK蛋白的磷酸化,从而激活MAPK通路中ERK和JNK信号转导通路,进而调节下游相关凋亡蛋白(p53、Bim、Bad、Bak和Bax等)的表达;凋亡蛋白中单聚化的Bax进入线粒体内,从而导致Ca2+内流和细胞色素C外流,进而激活Caspase3凋亡蛋白,最终促使HT29细胞发生细胞凋亡。综上所述,红胞藻藻红蛋白含有已知β亚基;其降解产物(3-10 KD)对HT29细胞具有明显的凋亡作用,可以作为一种新型的抗肿瘤物质,具有较为广阔的开发前景。

关键词：红胞藻藻红蛋白降解性质亚基组成 HT29细胞 MAPK

参薯SPL3蛋白的生物信息学分析及互作蛋白筛选

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分子植物育种 2024年

作者：刘铭林方惠辛立海宁相洁韩子如夏薇黄小龙黄东益吴文嫱海南大学三亚南繁研究院海南大学生命健康学院海南大学热带农林学院

为探究参薯块茎发育相关DaSPL3的下游互作蛋白及调控网络，用生物信息学技术分析DaSPL3蛋白结构和理化性质，用酵母双杂交技术筛选DaSPL3的互作蛋白。通过PCR克隆获得DaSPL3的基因序列，分析其全长为1 179 bp，编码394个氨基酸，蛋白分... 详细信息

为探究参薯块茎发育相关DaSPL3的下游互作蛋白及调控网络，用生物信息学技术分析DaSPL3蛋白结构和理化性质，用酵母双杂交技术筛选DaSPL3的互作蛋白。通过PCR克隆获得DaSPL3的基因序列，分析其全长为1 179 bp，编码394个氨基酸，蛋白分子量为42.63 kD，理论等电点为6.41，其亲水性平均系数为-0.427，是典型的亲水蛋白。构建pGBKT7:DaSPL3诱饵载体转化至AH109酵母感受态中，对诱饵载体做自激活检测，发现3-AT浓度为10 mmol/L时可抑制其自激活。将pGBKT7:DaSPL3诱饵载体与参薯cDNA文库共转至AH109酵母感受态中做酵母双杂筛库实验，筛选到walls are thin 1 (WAT1)、真核起始因子4A-3 (eIF4A-3)、醛酮还原酶(AKR1)、2-羧基-D-阿拉伯糖醇-1-磷酸酶、叶绿体茎环结合蛋白和叶绿素还原酶共6个互作蛋白。筛库结果为后期探究DaSPL3基因功能及其调控机制提供了研究方向。

关键词：参薯 SPL3 酵母双杂交技术

面向节能与可靠传输的无线传感器网络拓扑优化算法研究

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面向节能与可靠传输的无线传感器网络拓扑优化算法研究

作者：辛敏洁燕山大学

学位级别：硕士

无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是一种新型网络,它综合了多种先进技术,主要用途为监测。由于WSN具有成本低、覆盖范围广等优势,得到了越来越多的关注与应用。然而WSN本身具有的一些特性,如传感器节点能量有限且不可补充... 详细信息

无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是一种新型网络,它综合了多种先进技术,主要用途为监测。由于WSN具有成本低、覆盖范围广等优势,得到了越来越多的关注与应用。然而WSN本身具有的一些特性,如传感器节点能量有限且不可补充、以数据为中心等,这些特性要求无线传感器网络要尽可能地确保能量的有效使用与数据的可靠传输。拓扑结构作为底层协议,对WSN起着支撑作用,一个良好的拓扑控制算法,可以为网络节约大量能量,也能确保数据的可靠传输,对无线传感器网络的发展具有十分重要的意义。因此本课题针对面向节能与可靠传输的WSN拓扑优化问题展开了深入研究,研究内容为:(1)对无线传感器网络拓扑控制的相关知识进行归纳总结,分析了传统的拓扑控制模型,找出现有拓扑控制模型及拓扑控制算法中存在的问题,寻求解决思路,为本课题设计节能与可靠传输的拓扑优化模型以及算法奠定了基础。(2)分析链路上存在障碍物时对无线传感器网络能耗与数据传输的影响,建立了路径障碍移除模型,其后结合节点能耗模型设计了分布式的WSN拓扑控制算法EAPOR。理论证明该算法所构建的拓扑结构具有双向性与连通性,算法的信息复杂度仅为O(n)。仿真实验验证了理论分析,并说明了EAPOR能提高网络鲁棒性与稀疏性、降低网络端对端延迟、延长网络生命期。(3)为了在实现网络节能与可靠传输的基础上尽可能地对网络其他性能也进行优化,首先分析了节点功率对网络连通性、鲁棒性与稀疏性、网络干扰的影响,通过博弈论的相关知识将表征网络各项性能的指标融入收益函数,建立了多性能协同优化的拓扑控制博弈模型MPOGM,理论证明该模型能收敛到纳什均衡。其后基于该模型建立了可自维护的多性能协同优化拓扑控制博弈算法MPCOSM,理论分析证明了该算法能收敛到帕累托纳什均衡状态,其信息复杂度仅为O(n)。仿真实验表明MPCOSM所构建的拓扑结构具有小且均衡的能耗、较小的干扰与较好的链路质量。

关键词：无线传感器网络拓扑控制路径障碍剩余能量链路质量博弈论

中国春季典型降水异常及相联系的大气水汽输送

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大气科学 2009年第1期33卷 121-134页

作者：张洁周天军宇如聪辛晓歌中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 中国科学院研究生院北京100049 中国气象局北京100081

利用经验正交函数分解方法,揭示了中国春季典型降水异常型的分布特征,讨论了对应的水汽输送场和大尺度环流形势。结果表明,降水异常的前三个模态对应的异常水汽输送源地都与气候平均源地存在差异。第一模态中,降水大值区位于华南沿海,... 详细信息

利用经验正交函数分解方法,揭示了中国春季典型降水异常型的分布特征,讨论了对应的水汽输送场和大尺度环流形势。结果表明,降水异常的前三个模态对应的异常水汽输送源地都与气候平均源地存在差异。第一模态中,降水大值区位于华南沿海,伴随西太平洋副高的加强以及东亚西风急流的西南向移动,水汽主要来源于菲律宾和中国南海地区;第二模态中,降水大值区位于长江中下游地区,西太平洋副高及东亚西风急流均较气候平均位置偏北,水汽主要来源于赤道西太平洋,同时赤道印度洋的西风水汽输送也为降水提供了部分水汽;第三模态中,降水中心位于黄淮流域,500 hPa高压异常中心北移至日本海附近,同时东亚西风急流大大减弱,水汽源地位于中纬度西北太平洋。在气候平均态下,来自青藏高原南缘的西风水汽输送是中国春季降水的重要水汽源地之一,但与此输送带对应的异常输送,在与前三个降水异常典型模态所对应的水汽输送异常场中均没有体现。

关键词：降水水汽输送西太平洋副高东亚西风急流

宫颈尖锐湿疣中hTERC基因扩增和CD105表达的意义

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南京医科大学学报（自然科学版） 2016年第8期36卷 979-982页

作者：冯雨苗孙澜刘标杨如孙文洁华纲陈朝潮赵斌斌施辛南京医科大学附属苏州医院皮肤科江苏苏州215001 南京医科大学附属苏州医院病理科江苏苏州215001 南京医科大学附属苏州医院妇产科江苏苏州215001 宜兴市人民医院皮肤科江苏宜兴214200 苏州大学附属第二医院皮肤科江苏苏州215004

目的:探讨h TERC基因扩增和CD105在宫颈尖锐湿疣(candyloma acuminatum,CA)中的表达及其临床意义。方法:分别采用免疫荧光原位杂交(FISH)和免疫组化方法检测宫颈CA组织中h TERC基因扩增和CD105的表达。67例宫颈CA中单纯性CA 31例,CA-CI... 详细信息

目的:探讨h TERC基因扩增和CD105在宫颈尖锐湿疣(candyloma acuminatum,CA)中的表达及其临床意义。方法:分别采用免疫荧光原位杂交(FISH)和免疫组化方法检测宫颈CA组织中h TERC基因扩增和CD105的表达。67例宫颈CA中单纯性CA 31例,CA-CINⅠ级19例,CA-CINⅡ级11例,CA-CINⅢ级6例;宫颈癌35例;正常宫颈黏膜24例作为对照。结果:宫颈正常黏膜、宫颈CA和宫颈癌中h TERC基因扩增率分别为0.0%、25.4%和80.0%,差异有统计学意义(P<0.01);CD105标记的微血管密度(MVD)亦存在明显差异(P<0.01)。宫颈CA中,h TERC基因扩增率和MVD呈显著正相关(P<0.05),均随CIN级别的升高而增加,其中CA-CINⅠ级与CA-CINⅡ级之间差异有统计学意义(P<0.01);两者表达在复发组均显著高于未复发组(P<0.05)。结论:h TERC基因扩增和CD105表达在宫颈CA复发并向高级别CIN转化过程中扮演着重要角色,对宫颈CA患者检测h TERC基因扩增和CD105表达有助于临床筛查高危CA患者。

关键词：宫颈尖锐湿疣宫颈上皮内瘤变 h TERC基因 CD105

基于语音识别的英语四六级口语测试方法研究及实现

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基于语音识别的英语四六级口语测试方法研究及实现

作者：辛洁山东大学

学位级别：硕士

语音识别技术能够将音频中的内容转为计算机能够理解的文本形式,是推动智能化口语评测发展的一项重要技术。随着语音识别技术的不断发展和广泛应用,在人类生活的许多场景中都有语音识别技术的影子,这为人类的生活带来了极大的便利。然... 详细信息

语音识别技术能够将音频中的内容转为计算机能够理解的文本形式,是推动智能化口语评测发展的一项重要技术。随着语音识别技术的不断发展和广泛应用,在人类生活的许多场景中都有语音识别技术的影子,这为人类的生活带来了极大的便利。然而在教育领域,特别是在智能化口语评测等方面,语音识别应用研究还不成熟,在评分时仍然采用人工评卷的方式,存在效率低且成本高的问题。面向口语评测场景下的语音识别任务对识别准确率的要求比较高,而面向英语四六级口语评测场景下的音频数据与现有的公开数据集又有很大不同,并且由于考生本身说话的语速、语调、发音特点等不同使得数据集中的音频数据具有多样性,噪声、考生磕绊等因素导致数据集质量不高,这都给面向口语评测场景下的语音识别任务带来了巨大挑战。本文针对面向英语四六级口语考试场景下的语音识别任务,通过采集真实英语四六级口语考试考场中的音频数据,构建了专用数据集,在此基础上进行了口语评测场景下的语音识别方法研究,为未来的智能化口语评测提供了可能。本文主要工作如下:提出了基于CTC和特征增强的语音识别方法。由于数据集构建时间成本高,人力资源需求大,为保证语音识别结果的准确率,并在数据规模有限的数据集上得到识别效果良好的模型,本文提出了特征增强模块,通过时间扭曲、频率遮蔽和时间遮蔽三种方式进行特征增强从而提高模型的鲁棒性。同时,为充分利用音频数据中的信息,特征编码部分结合使用2D CNN和GRU分别对局部信息和上下文信息进行建模,以提高模型对音频信息的建模能力。最后,在对应的数据集上进行了训练和测试,进行了与主流方法的对比实验和模型内部的消融实验,并对识别错误的内容进行了分析。实验结果显示,本文所提出的基于CTC和特征增强的语音识别方法可以达到比较好的识别效果。提出了基于Attention和文本纠错的语音识别方法。考虑到语音识别的结果不可能百分之百准确,且识别错误的部分存在较多的拼写类错误,因此本文中提出了文本纠错模块,使用编辑距离以及频率信息对拼写错误的单词进行纠正。为了加快模型的训练速度,本文使用Self-Attention机制对音频上下文信息进行建模,解决了 GRU不能并行计算的问题。同时为充分结合不同解码方式的优势,在解码部分提出了使用基于注意力机制和连接时序分类相结合的解码方式,提高解码的准确率。最后,在对应数据集上进行训练和测试,并与基于CTC和特征增强的语音识别方法以及主流方法进行了对比实验,对模型各模块进行了消融实验。实验结果显示,本文提出的基于Attention和文本纠错的语音识别方法可以达到比较好的识别效果。本文设计实现了语音识别系统,通过上传音频数据,选择本文提出的两种语音识别方法对音频数据进行识别,可以辅助评卷老师进行评卷工作,保证口语评测过程的公平公正,为推动智能化口语评测提供了帮助。

关键词：语音识别特征增强文本纠错注意力机制