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重瓣榆叶梅全叶绿体基因组遗传特征分析

浙江农林大学学报 2024年第3期41卷 577-585页

作者：段春燕王晓凌河南科技大学农学院/牡丹学院河南洛阳471000

【目的】对重瓣榆叶梅Prunus triloba‘Multiplex’全叶绿体基因组序列进行测序,探究其系统发育位置并分析其叶绿体基因组成特点。【方法】以重瓣榆叶梅叶片为材料,采用2×CTAB法提取叶绿体DNA,利用Illumina NovaSeq平台进行叶绿体基因... 详细信息

【目的】对重瓣榆叶梅Prunus triloba‘Multiplex’全叶绿体基因组序列进行测序,探究其系统发育位置并分析其叶绿体基因组成特点。【方法】以重瓣榆叶梅叶片为材料,采用2×CTAB法提取叶绿体DNA,利用Illumina NovaSeq平台进行叶绿体基因组的测序,组装、注释并分析其叶绿体基因组遗传特征。联合美国国家生物技术信息中心(NCBI)数据库数据,基于全叶绿体基因组序列构建了重瓣榆叶梅系统进化关系。【结果】重瓣榆叶梅叶绿体基因组全长为157827 bp,NCBI登录号MT937181,其结构为经典的四分体结构,由1个大单拷贝区域(LSC),1个小单拷贝区域(SSC)及反向重复区域(IRa/IRb)构成,其序列长度分别为86032、19023、26386 bp。GC和AT的总占比分别为36.80%和63.20%。重瓣榆叶梅的完整叶绿体基因组序列注释到132个基因,包括tRNA基因、编码蛋白基因、rRNA基因,分别为37、87、8个。重瓣榆叶梅叶绿体基因组共编码26678个密码子和236个符合条件的SSR位点。SSR位点中A/T碱基占优势,碱基偏好性十分明显。【结论】系统进化树分析表明,重瓣榆叶梅和榆叶梅***聚合成一分支结构,与同属植物长柄扁桃***亲缘关系较近。

关键词：重瓣榆叶梅全叶绿体基因组密码子偏好性重复序列系统发育

绿豆R2R3-MYB转录因子家族鉴定及其类黄酮合成调控基因的筛选

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作物学报 2024年

作者：郭飞翔李春霞周爽郭彬彬张均马超河南科技大学农学院/河南省旱地农业工程技术研究中心

R2R3-MYB转录因子家族在植物次生代谢物合成、胁迫应答和生长发育等生命过程起着重要的调控作用。本研究基于生物信息学鉴定了绿豆(Vigna radiata L.)全基因组水平的R2R3-MYB转录因子，并对其理化性质、系统进化、染色体定位、启动子顺... 详细信息

R2R3-MYB转录因子家族在植物次生代谢物合成、胁迫应答和生长发育等生命过程起着重要的调控作用。本研究基于生物信息学鉴定了绿豆(Vigna radiata L.)全基因组水平的R2R3-MYB转录因子，并对其理化性质、系统进化、染色体定位、启动子顺式作用元件及基因结构做了预测分析；此外，转录组数据和实时荧光定量PCR (Quantitative Real-time PCR， RT-PCR)分析该转录因子在不同组织、逆境胁迫下的表达模式；并基于相关分析及蛋白互作网络，筛选到可能参与调控绿豆类黄酮生物合成的R2R3-MYB成员。结果表明，共鉴定到168个R2R3-MYB成员，其中145个分布于11条染色体，23个成员染色体信息未知；大多数R2R3-MYB含有3个外显子，编码99～1645个氨基酸，均为亲水性蛋白；系统进化将绿豆R2R3-MYB基因家族分为30个亚组(V1～V30)，不同亚组成员的基因结构存在差异；共线性分析表明，片段复制事件均进行了纯化选择；启动子顺式作用元件分析表明，绿豆R2R3-MYB基因启动子区含有大量激素响应、胁迫响应及少量的类黄酮合成响应等元件；基因表达分析表明，在叶片、叶柄、下胚轴和籽粒种皮中表达量较高的成员分别占15.5%、16.1%、16.1%和10.7%。RT-PCR分析发现，几乎所有的R2R3-MYB家族成员在低温胁迫下的相对表达量显著下调，不同成员对逆境胁迫有不同的响应模式。蛋白互作与相关性分析可知，VrMYB6、VrMYB77、VrMYB93这3个基因可能参与了绿豆类黄酮生物合成的调控。

关键词：绿豆 R2R3-MYB转录因子转录因子家族分析类黄酮合成调控基因

基于熵权与集成学习的半监督小样本树种分类研究

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森林工程 2024年

作者：王静李静河南机电职业学院信息工程学院河南科技大学信息工程学院

针对传统半监督自训练分类方法易导致数据集混乱，影响后续小样本树种分类精度这一问题，基于熵权法（Entropy Weight，EW）与集成学习（Ensemble Learning，EL）提出EW-EL的半监督小样本树种分类方法。EW-EL在传统半监督自训练分类方... 详细信息

针对传统半监督自训练分类方法易导致数据集混乱，影响后续小样本树种分类精度这一问题，基于熵权法（Entropy Weight，EW）与集成学习（Ensemble Learning，EL）提出EW-EL的半监督小样本树种分类方法。EW-EL在传统半监督自训练分类方法的理论上引入EL的思想，以熵权法作为基础理论设计按基分类器当前训练周期下的F1分数计算的信息熵作为计算权重因子，再依信息熵越大基分类器越不稳定思想设计权重，使集成分类器分类概率更集中，减少集成分类器偏向性。结果显示，EW-EL较传统半监督自训练方法能更有效地均衡数据分布，使新加入数据的伪标签样本类别更准确。EW-EL所得到的小样本树种分类总精度(OA)为0.97、召回率（Recall）为0.96及Kappa系数为0.97，3种指标均优于监督分类、传统半监督自训练方法及利用传统EL机制所构建的半监督自训练方法。其中，EW-EL方法较融合软投票机制的半监督自训练方法，OA与Recall均提升了1%。EW-EL联合简单线性迭代聚类所制成的树种图在所选测试区内达到了94%。此外，进一步分析证明，EW-EL能通过集成诸多分类器，来实现更佳的小样本树种分类结果，更适用于低成本下的相关部门进行林业资源统计的工作。

关键词：无人机影像熵权法深度学习集成学习半监督小样本分类树种分类树种制图 EW-EL

基于网络药理学及分子对接揭示芦荟大黄素的降糖机制

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食品与发酵工业 2024年第14期50卷 69-77页

作者：潘若瑶任国艳马富利河南科技大学食品与生物工程学院河南洛阳471000 河南省食品原料工程研究中心河南洛阳471000 国家实验食品加工与安全教育示范中心河南洛阳471000

该文通过网络药理学结合分子对接的技术研究了芦荟大黄素改善Ⅱ型糖尿病的作用机制。利用数据库平台筛选出芦荟大黄素的潜在靶点和改善治疗Ⅱ型糖尿病的相关靶点,将二者取交集获得芦荟大黄素改善Ⅱ型糖尿病的潜在靶点;构建共同靶点间的... 详细信息

该文通过网络药理学结合分子对接的技术研究了芦荟大黄素改善Ⅱ型糖尿病的作用机制。利用数据库平台筛选出芦荟大黄素的潜在靶点和改善治疗Ⅱ型糖尿病的相关靶点,将二者取交集获得芦荟大黄素改善Ⅱ型糖尿病的潜在靶点;构建共同靶点间的蛋白互作网络,并对共同靶点进行GO功能注释和KEGG通路富集分析;通过筛选主要通路并构建“芦荟大黄素-Ⅱ型糖尿病-通路”网络图,对芦荟大黄素与通路及各通路所富集的靶点间的联系进行可视化分析,通过分子对接,研究芦荟大黄素与关键靶点的结合机制。结果表明,芦荟大黄素具有63个改善治疗Ⅱ型糖尿病的相关靶点,并根据蛋白互作网络筛选出AKT1、PIK3CA、HRAS和MAPK8等22个核心靶点,这些靶点主要富集在PI3K/AKT和胰岛素抵抗等信号通路,芦荟大黄素主要通过氢键、范德华力和π-π相互作用等分子间作用力与靶点结合,从而调控靶点的表达,改善Ⅱ型糖尿病。

关键词：芦荟大黄素 Ⅱ型糖尿病网络药理学分子对接

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教育新基建背景下高校智慧教室建设模式研究

科技创新与应用 2024年第25期14卷 5-8页

作者：刘明利申康刘钟涛河南财经政法大学现代教育技术中心郑州450046

随着大数据、人工智能、物联网的迅速发展,我国教育新基建的出台和智慧教育蓝皮书的发布,智慧教育成为当前社会的一个热门话题,智慧教室为智慧教育提供良好的外部条件和技术支持。该文从智慧教室建设目标与系统架构出发,以智慧教室基础... 详细信息

随着大数据、人工智能、物联网的迅速发展,我国教育新基建的出台和智慧教育蓝皮书的发布,智慧教育成为当前社会的一个热门话题,智慧教室为智慧教育提供良好的外部条件和技术支持。该文从智慧教室建设目标与系统架构出发,以智慧教室基础设施建设和智慧教室教学平台建设为研究对象,以期为后续智慧教室的建设提供借鉴。

关键词：教育新基建智慧教室基础设施建设智慧教学平台智慧教育

负反馈和状态空间重构的UPWM失真问题校正方法

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声学技术 2024年第1期43卷 127-134页

作者：于泽琦刘豪凯张珂苏安婕郑州轻工业大学计算机与通信工程学院河南郑州450001 中原工学院现代教育技术中心河南郑州450007

针对数字D类音频功率放大器中的均匀采样脉冲宽度调制(Uniform-Sampling Pulse Width Modulation,UPWM)失真,提出了一种负反馈和状态空间重构的全数字UPWM失真问题校正方法。该方法利用数字Σ-Δ(Sigma-Delta)调制器的高开环增益特性,... 详细信息

针对数字D类音频功率放大器中的均匀采样脉冲宽度调制(Uniform-Sampling Pulse Width Modulation,UPWM)失真,提出了一种负反馈和状态空间重构的全数字UPWM失真问题校正方法。该方法利用数字Σ-Δ(Sigma-Delta)调制器的高开环增益特性,通过构造包含数字Σ-Δ调制器和UPWM发生器的闭环负反馈环路,使得环路的输入与输出近似呈线性关系,从而校正UPWM产生的失真。在构造闭环时,通过对数字Σ-Δ调制器的状态空间表达式进行重构,并添加插零值模块和抽取模块使该环路在保持稳定性的同时,拥有与原数字Σ-Δ调制器相同的噪声整形效果。实验结果表明,该方法相比其他的UPWM失真校正方法,不仅能降低谐波失真,还能大幅降低数字UPWM调制器输出信号的本底噪声,从而可使数字UPWM调制器在频率6 kHz和幅度为满量程的-5 dB的正弦数字信号输入情况下,输出信噪失真比达到95.26 dB,同时所提方法可全数字电路实现、硬件实现简单且易于移植。

关键词：均匀采样脉冲宽度调制失真校正状态空间重构负反馈

通信受限条件下多无人机协同环境覆盖路径规划

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中国惯性技术学报 2024年第3期32卷 273-281页

作者：陈洋周锐武汉科技大学信息科学与工程学院武汉430081 武汉科技大学冶金自动化与检测技术教育部工程研究中心武汉430081

多无人机协同覆盖旨在有效分配多个无人机任务,实现给定区域的快速、高效全覆盖。然而,在现实应用场景中常常因为无人机之间距离超出通信范围,信号传输受阻,导致无人机之间的协作和信息交互面临极大挑战。为此,提出一种基于Deep Q Netwo... 详细信息

多无人机协同覆盖旨在有效分配多个无人机任务,实现给定区域的快速、高效全覆盖。然而,在现实应用场景中常常因为无人机之间距离超出通信范围,信号传输受阻,导致无人机之间的协作和信息交互面临极大挑战。为此,提出一种基于Deep Q Networks(DQN)的多无人机路径规划方法。采用通信中断率和最大通信中断时间两个指标来评价路径质量,通过构建与指标相关的奖励函数,实现了无人机团队的自主路径决策。仿真实验表明,所提方法在最短路径上可以与传统优化算法效果保持一致,权衡路径下在增加20%路径长度的情况下可以降低80%通信中断率,在全通信路径下则可以实现100%的全过程连接通信,因此可以根据不同的通信环境生成高效覆盖所有环境节点的路径。

关键词：环境覆盖多无人机通信约束深度Q网络路径规划

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艾灸机器人系统设计与实现

计算机工程 2024年第2期50卷 214-223页

作者：马蓓蓓胡志刚时鹏王新征谢飞虎宋克纳河南科技大学医学技术与工程学院河南洛阳471000 河南省智能康复医疗机器人工程研究中心河南洛阳471000

传统的人工艾灸方式存在温度不均衡、耗费人力、治疗效果差异大等问题,结合机器人技术,提出一种新型艾灸机器人系统,以减轻医师的劳动强度并提高治疗效率。采用主从双边结构设计,主要由从端的艾灸器、机械臂和主端构成。通过对从端艾灸... 详细信息

传统的人工艾灸方式存在温度不均衡、耗费人力、治疗效果差异大等问题,结合机器人技术,提出一种新型艾灸机器人系统,以减轻医师的劳动强度并提高治疗效率。采用主从双边结构设计,主要由从端的艾灸器、机械臂和主端构成。通过对从端艾灸器的自动推进装置、硬件电路和通信流程的改进设计,实现艾灸过程中艾条的自动推进以及温度、距离等信息的实时采集和传输。主端系统对从端传输的信息进行整合处理,并对机械臂进行轨迹规划和运动控制,以优化艾灸路径和动态调整施灸距离。此外,主端的人机交互界面能够实时显示艾灸过程中的信息和从端的工作状态,实现艾灸过程的可视化。医师可通过该可视化界面灵活调节艾灸参数和远程控制机器人进行艾灸,以满足不同的艾灸对象、环境和任务需求。实验结果表明,该艾灸机器人系统能够在真实环境中使机械臂按照自动规划的路径运行,动态调控艾条燃烧端到人体穴位的距离,保持目标穴位的温度偏差小于0.5℃,运行过程平稳,满足安全且精准的艾灸治疗要求。

关键词：人机交互艾灸机器人双边控制系统艾灸器轨迹规划

基于SVPWM补偿优化的三电平NPC并网逆变器容错控制

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电力工程技术 2024年第2期43卷 199-209页

作者：杨清黄景涛关海平河南科技大学信息工程学院河南洛阳471023 通辽电投发电有限责任公司内蒙古通辽028001

为保证并网系统中三电平中点箝位(neutral point clamped,NPC)型并网逆变器单相桥臂短路或断路故障后持续运行,提出一种基于空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)的优化补偿型低共模电压容错控制策略。首先,通... 详细信息

为保证并网系统中三电平中点箝位(neutral point clamped,NPC)型并网逆变器单相桥臂短路或断路故障后持续运行,提出一种基于空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)的优化补偿型低共模电压容错控制策略。首先,通过分析故障后八开关三相逆变器(eight switch three phase inverters,ESTPI)拓扑开关状态对应的共模电压大小,确定参考电压矢量合成规则;然后,通过一个基波周期内中点电流情况分析中点电位波动机理,进而对空间矢量合成进行调节补偿;最后,设计低通滤波器和滞环控制器进一步对补偿进行优化调整,保证并网电流质量的同时有效抑制了直流母线中点电位偏移。仿真结果表明,该容错控制策略能够实现三电平NPC并网逆变器单相桥臂故障后并网系统的稳定可靠运行,每个基波周期有三分之一时间的共模电压得到改善,优化补偿后的并网电流质量显著提高,且在并网电流突变时具备良好的控制特性。

关键词：三电平逆变器中点箝位(NPC) 容错控制中点电位波动空间矢量脉宽调制(SVPWM)优化补偿滞环控制器