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Gclust:A Parallel Clustering Tool for Microbial Genomic Data

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Genomics, Proteomics & Bioinformatics 2019年第5期17卷 496-502页

作者： Ruilin Li Xiaoyu He Chuangchuang Dai Haidong Zhu xianyu lang Wei Chen Xiaodong Li Dan Zhao Yu Zhang Xinyin Han Tie Niu Yi Zhao Rongqiang Cao Rong He Zhonghua Lu Xuebin Chi Weizhong Li Beifang Niu Computer Network Information Center Chinese Academy of SciencesBeijing 100190China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100190China Center of Scientific Computing Applications&Research Chinese Academy of SciencesBeijing 100190China Guizhou University School of Medicine Guiyang 550025China J.Craig Venter Institute La JollaCA 92037USA

The accelerating growth of the public microbial genomic data imposes substantial burden on the research community that uses such *** databases for non-redundant reference sequences from massive microbial genomic data based on clustering analysis is ***,existing clustering algorithms perform poorly on long genomic *** this article,we present Gclust,a parallel program for clustering complete or draft genomic sequences,where clustering is accelerated with a novel parallelization strategy and a fast sequence comparison algorithm using sparse suffix arrays(SSAs).Moreover,genome identity measures between two sequences are calculated based on their maximal exact matches(MEMs).In this paper,we demonstrate the high speed and clustering quality of Gclust by examining four genome sequence *** is freely available for non-commercial use at https://***/niu-lab/*** also introduce a web server for clustering user-uploaded genomes at http://***/gclust.

关键词： Microbial genome clustering Parallelization Sparse suffix array Maximal exact match Segment extension

分子空间结构比较方法优化与点部署的并行实现

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计算机研究与发展 2005年第6期42卷 1047-1052页

作者：郎显宇牛北方沈斌陆忠华迟学斌中国科学院计算机网络信息中心超级计算中心

分子空间结构相似性比较的指标函数可以定量地描述两个分子空间结构相似性大小,但难题在于如何确定分子初始相对位置,以保证得到全局最优叠合.由于以往都是利用程序随机生成初始相对位置,所以没有规则也不确定.为保证得到全局最优叠合,... 详细信息

分子空间结构相似性比较的指标函数可以定量地描述两个分子空间结构相似性大小,但难题在于如何确定分子初始相对位置,以保证得到全局最优叠合.由于以往都是利用程序随机生成初始相对位置,所以没有规则也不确定.为保证得到全局最优叠合,需要大量的初始相对位置优化计算.利用“均匀设计”的实验设计手段,在空间规则地筛选部署分子初始相对位置,使其具有代表性和均匀分布性,这样只需少数确定数目的初始相对位置,便可以稳定地得到指标函数的全局最优解.而后利用并行处理方法,把初始相对位置集合部署在Np个处理器上同时工作,大幅度地减少了运行时间,并输出与串行执行相同的运算结果.

关键词：相似性指标函数全局优化叠合 “均匀设计”

蛋白质序列及其翻译后修饰鉴定的盲搜索算法评价

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科研信息化技术与应用 2014年第1期5卷 59-69页

作者：黄潘育郎显宇周纯葆陆忠华中国科学院计算机网络信息中心北京100190 中国科学院大学北京100049

蛋白质翻译后修饰鉴定是计算蛋白质科学的重要研究方向,研发速度快和精度高的鉴定算法及软件,是该方向的一个主要问题。本文回顾了蛋白质翻译后修饰鉴定的各类算法,并主要对蛋白质序列及其翻译后修饰鉴定的盲搜索算法和软件进行研究。... 详细信息

蛋白质翻译后修饰鉴定是计算蛋白质科学的重要研究方向,研发速度快和精度高的鉴定算法及软件,是该方向的一个主要问题。本文回顾了蛋白质翻译后修饰鉴定的各类算法,并主要对蛋白质序列及其翻译后修饰鉴定的盲搜索算法和软件进行研究。通过对具有代表性的两个盲搜索软件InsPecT和SIMS,以及限定性搜索软件pFind的对比分析,对盲搜索算法在蛋白质序列及其翻译后修饰方面的瓶颈。

关键词：蛋白质序列翻译后修饰盲搜索限定性搜索

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四种肿瘤体细胞单核苷酸突变检测方法的比较

科研信息化技术与应用 2017年第6期8卷 77-87页

作者：李晓东何小雨陈玮李瑞琳赵丹祝海栋张裕代闯闯陆忠华迟学斌牛北方郎显宇中国科学院计算机网络信息中心北京100190 中国科学院大学北京100049 中国科学院计算科学应用中心北京100190 贵州大学医学院贵州贵阳550025

随着高通量测序成本的不断降低,基于DNA测序技术的肿瘤基因组研究已经成为揭示肿瘤分子机制的主流方法,并在临床诊断和治疗中逐渐得到应用。肿瘤体细胞单核苷酸突变变异(single nucleotide variant,SNV)作为最简单的一种基因变异类型,... 详细信息

随着高通量测序成本的不断降低,基于DNA测序技术的肿瘤基因组研究已经成为揭示肿瘤分子机制的主流方法,并在临床诊断和治疗中逐渐得到应用。肿瘤体细胞单核苷酸突变变异(single nucleotide variant,SNV)作为最简单的一种基因变异类型,其检测会受到家系多态性、肿瘤异质性、测序和分析误差等多个因素的影响,从而导致一些假阳性的结果。目前,已有一些基于肿瘤基因组测序数据的体细胞SNV检测软件,如Varscan2,Mutect2,Strelka,Somatic Sniper等。本文选取四种典型的检测方法,对每种方法的检测原理进行研究,并使用ICGC-TCGA提供的全基因组数据,对上述四种变异检测软件进行测试。参照每种方法的分析流程,获得每种方法识别的候选变异位点集,并与真实的变异位点集合进行比较,分析每种算法的优缺点,从而为研究人员使用这些方法提供指导。

关键词：体细胞单核苷酸变异基因序列突变检测假阳性测序深度

低渗灰岩水井常规酸酸化增产工作液的实验研究

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水资源与水工程学报 2020年第1期31卷 97-103页

作者：余浪石彦平陈书雅杨现禹蔡记华中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074

利用有机酸缓速、低腐蚀的优点,与盐酸配合形成主酸,结合缓蚀剂等添加剂形成了一套适合于低渗灰岩水井的常规酸酸化工作液体系。通过对秭归县宝塔组灰岩的物化性能分析、静态溶蚀率、岩心酸化流动和静态腐蚀等实验,对该工作液体系进行... 详细信息

利用有机酸缓速、低腐蚀的优点,与盐酸配合形成主酸,结合缓蚀剂等添加剂形成了一套适合于低渗灰岩水井的常规酸酸化工作液体系。通过对秭归县宝塔组灰岩的物化性能分析、静态溶蚀率、岩心酸化流动和静态腐蚀等实验,对该工作液体系进行了综合评价。结果表明:盐酸对岩粉0.5、1.0和1.5 h的平均溶蚀率为95.1%,乙酸对岩粉1.5、3.0和4.5 h的平均溶蚀率为83.5%,"8%盐酸+6%乙酸"在4.5 h后对岩粉的溶蚀率为97.0%;经"8%盐酸+6%乙酸"酸化后,宝塔组灰岩的岩心渗透率增加了270~1300倍;当酸液注入速度为1 m L/min时,酸液突破体积最小,为343.6 PV(孔隙体积倍数);咪唑啉类缓蚀剂可同时作为缓速剂和缓蚀剂使用,能减缓酸液与灰岩的反应速度,并减少对钻具的腐蚀。该工作液体系可有效增大灰岩含水层的渗透率,从而提高水井产量,有助于解决部分缺水地区的民生地质问题。

关键词：低渗灰岩水井酸化增产工作液渗透率蚓孔缓蚀

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川芎苓种的质量评价与分级标准研究

种子 2021年第7期40卷 135-141页

作者：郭俊霞吴萍李青苗王晓宇张松林汤依娜杨小倩周琅四川省中医药科学院中药材品质及创新中药研究四川省重点实验室成都610041 四川农业大学成都611130 四川省中西医结合医院成都610041

为建立川芎苓种质量评价技术体系并制定苓种的质量分级标准,参照《中国农作物种子检验规程》,对30份苓杆,60份苓种的真实性、纯度、净度、形态指标、生活力进行检验,应用数理统计方法分析划分苓种等级的主要指标和参考指标,采用K-均值... 详细信息

为建立川芎苓种质量评价技术体系并制定苓种的质量分级标准,参照《中国农作物种子检验规程》,对30份苓杆,60份苓种的真实性、纯度、净度、形态指标、生活力进行检验,应用数理统计方法分析划分苓种等级的主要指标和参考指标,采用K-均值聚类法制定苓种的分级标准。结果表明,一级苓种苓子类别正山系,节盘直径≥20 mm,苓子系数≥2.5,净度≥98%;二级苓种苓子类别正山系,节盘直径≥15~<20 mm,苓子系数2.0~2.5,净度≥95%,苓子类别土苓子,节盘直径≥13 mm,苓子系数≥2.0,净度≥95%;三级苓种苓子类别正山系,节盘直径≥13~<15 mm,苓子系数≥1.8,净度≥95%;其余苓种为不合格苓种。初步建立了川芎苓种质量分级标准。

关键词：川芎苓种节盘直径苓子系数分级标准

控释/普通尿素配施对春玉米籽粒灌浆特性及产量的影响

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核农学报 2018年第10期32卷 2054-2061页

作者：王乐康建宏梁熠冯朋博徐灿宁夏大学农学院宁夏回族自治区银川750021

为探究旱地春玉米籽粒灌浆特性及产量对控释尿素输入的响应,以‘先玉698’为供试材料,在相同氮肥条件下(施氮区纯N均为225 kg·hm-2),设置4种控释/普通尿素不同配比,以不施氮肥为对照(CK),比较普通尿素基施N 150 kg·hm-2+小口期追施N 7... 详细信息

为探究旱地春玉米籽粒灌浆特性及产量对控释尿素输入的响应,以‘先玉698’为供试材料,在相同氮肥条件下(施氮区纯N均为225 kg·hm-2),设置4种控释/普通尿素不同配比,以不施氮肥为对照(CK),比较普通尿素基施N 150 kg·hm-2+小口期追施N 75 kg·hm-2(T1)、控释尿素基施N 75kg·hm-2+普通尿素基施N 75 kg·hm-2+小口期追施N 75 kg·hm-2(T2)、控释尿素基施N 150 kg·hm-2+普通尿素基施N 75 kg·hm-2(T3)、控释尿素基施N 225 kg·hm-2(T4)对玉米生长发育及产量的影响。结果表明,控释尿素在玉米生育后期可以维持相对较高的叶面积指数(LAI)和SPAD值,延缓植株衰老。与单施普通尿素相比,控释尿素与普通尿素不同配比混施处理下,玉米籽粒灌浆过程中最大灌浆速率(Gmax)、籽粒灌浆速率最大时的生长量(Wmax)和灌浆持续期(T)均有明显提高。与CK相比,施氮区玉米籽粒的Gmax分别提高0.67%(T1)、7.39%(T2)、5.06%(T3)、7.38%(T4)。控释尿素和普通尿素配比施用,可以显著增加玉米穗粒数,降低秃尖率,进而增加玉米产量。不同配施条件下,T2的产量最高,为12.11 t·hm-2。施氮处理较CK分别增产12.43%、25.75%、19.03%、17.22%。综上,合理的氮肥配施(T2)有利于延缓植株衰老,优化籽粒灌浆进程。本研究对宁南山区氮素高效利用及玉米轻简化栽培具有重要意义。

关键词：控释尿素配比混施春玉米籽粒灌浆产量

地膜覆盖对黄土高原地区两种种植密度下玉米叶片代谢组的影响

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作物学报 2021年第8期47卷 1551-1562页

作者：牛丽白文波李霞段凤莹侯鹏赵如浪王永宏赵明李少昆宋吉青周文彬中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业农村部农膜残留污染防治重点实验室北京100081 中国农业科学院作物科学研究所北京100081 中国农业大学水利与土木工程学院北京100083 宁夏农林科学院农作物研究所宁夏永宁750105

在黄土高原地区,对覆膜条件下玉米叶片代谢组变化规律的研究是探索覆膜增产生理机制的重要方面。本研究采用气相色谱-四极杆-飞行时间质谱(GC-QTOF)技术,对2种覆膜方式(塑料膜覆盖和不覆盖)、2个密度(7.5×10^(4)株hm^(–2)和10.5×10^... 详细信息

在黄土高原地区,对覆膜条件下玉米叶片代谢组变化规律的研究是探索覆膜增产生理机制的重要方面。本研究采用气相色谱-四极杆-飞行时间质谱(GC-QTOF)技术,对2种覆膜方式(塑料膜覆盖和不覆盖)、2个密度(7.5×10^(4)株hm^(–2)和10.5×10^(4)株hm^(–2))和2个品种(郑单958和先玉335)的吐丝期玉米叶片进行了代谢组学分析。从差异代谢物个数来看,先玉335对覆膜的响应大于郑单958,较高的种植密度缩小了覆膜与无覆膜处理间叶片代谢的差异。主成分分析表明,覆膜处理和品种均对代谢物组成产生了重大影响。覆膜引起的代谢谱差异主要是由柠檬酸等有机酸和氨基酸造成的;品种引起的代谢组差异主要是由辛酸等烷酸和酚类造成的。相关分析表明,叶绿醇、白藜芦醇、葡萄糖-6-磷酸与玉米籽粒产量呈显著正相关关系,而甘油与之呈显著负相关关系。在覆膜条件下,与呼吸作用及清除光呼吸产物相关的缬氨酸、异亮氨酸及蛋氨酸,与三羧酸循环相关的异柠檬酸以及可减轻光抑制的蛋氨酸、N-乙酰基天冬氨酸等代谢物的水平整体呈升高趋势。以上结果表明,在覆膜条件下,消除光呼吸产物及减少光抑制的相关代谢物的积累是叶片净光合速率提高的代谢基础;抗氧化及能量代谢相关的代谢物在提高产量的过程中发挥了重要作用。

关键词：地膜覆盖叶片代谢组产量抗氧化玉米

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玉米果穗不同部位子粒水分动态差异研究

玉米科学 2020年第5期28卷 102-109页

作者：李红燕李璐璐王永宏赵如浪张文杰明博王克如谢瑞芝侯鹏张万旭刘万茂薛军李少昆中国农业科学院作物科学研究所/农业部作物生理生态重点实验室北京100081 石河子大学农学院新疆石河子832003 宁夏农林科学院农作物研究所银川750105

为明确玉米果穗不同部位子粒含水率和脱水速率的动态变化差异,在春玉米区宁夏银川和夏玉米区河南新乡采用8个不同熟期和脱水速率的品种,将玉米果穗垂直等分为5个部位,定期测定不同部位子粒含水率,计算子粒脱水速率。结果表明,玉米生长... 详细信息

为明确玉米果穗不同部位子粒含水率和脱水速率的动态变化差异,在春玉米区宁夏银川和夏玉米区河南新乡采用8个不同熟期和脱水速率的品种,将玉米果穗垂直等分为5个部位,定期测定不同部位子粒含水率,计算子粒脱水速率。结果表明,玉米生长中后期,果穗上部子粒含水率低于中下部子粒含水率,生理成熟前各部位子粒含水率的差值低于生理成熟后。参试品种生理成熟前20 d时不同部位子粒含水率极差低于3%,成熟期的极差值变幅为0.6%~5.2%,生理成熟后极差最大值可达6.2%。同一果穗自上而下子粒的脱水速率逐渐降低,品种之间有明显差异,先玉335、迪卡517和迪卡519果穗不同部位子粒脱水速率差异较大。果穗中部子粒脱水速率和平均脱水速率与不同部位子粒含水率的极差值呈负相关。

关键词：玉米果穗子粒脱水动态差异