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大豆胞囊线虫病相关GmGRAS21克隆、亚细胞定位及功能分析

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分子植物育种 2024年

作者：曲硕刘芳孙浩文姜海鹏赵雪韩英鹏东北农业大学农学院农业农村部东北大豆生物学与遗传育种重点实验室

大豆胞囊线虫病分布地域广泛，土壤中胞囊存活时间长、致病力强等特点，导致大豆胞囊线虫病防治困难。传统杀线剂虽能有效防治，但会造成土壤周围微生物不可逆伤害。目前主要围绕Rhg1和Rhg4位点附近基因展开研究。过度的利用抗原会造成... 详细信息

大豆胞囊线虫病分布地域广泛，土壤中胞囊存活时间长、致病力强等特点，导致大豆胞囊线虫病防治困难。传统杀线剂虽能有效防治，但会造成土壤周围微生物不可逆伤害。目前主要围绕Rhg1和Rhg4位点附近基因展开研究。过度的利用抗原会造成SCN产生抵抗能力，因此挖掘到新位点、新抗病基因是加快抗线虫育种进程有效途径之一。本文以抗SCN病种质东农L-10和感SCN病种质黑农37为试验材料接种大豆胞囊线虫3号生理小种，取根部组织进行RNA-seq测序并筛选出差异表达基因GmGRAS21，以pCAMBIA3300为基础载体构建pCAMBIA3300-GFP-GmGRAS21过表达载体。根癌农杆菌侵染大豆毛状根法对东农50大豆遗传转化，获得阳性根幼苗并接SCN Race3号生理小种进行抗病鉴定。对GmGRAS21基因的编码蛋白二级和三级蛋白结构、磷酸化位点及蛋白的亲疏水性等进行生物信息学分析。以pCAMBIA1302为基础载体构建pCAMBIA1302-GmGRAS21亚细胞载体，倒置荧光显微镜下观察基因定位情况。结果表明成功构建pCAMBIA3300-GFP-GmGRAS21过表达载体和pCAMBIA1302-GmGRAS21亚细胞载体，分别转化到农杆菌K599和GV3101中。生物信息学结果表明GmGRAS21编码545个氨基酸，分子量为61.47 ku，等电点为5.42、含57个磷酸化位点、蛋白三级结构α-螺旋(44.95%)、无规则卷曲(39.63%)、延伸链(10.64%)和β-转角(4.77%)4种结构、蛋白为亲水性蛋白。亚细胞定位结果表明该基因编码蛋白为核定位蛋白。根癌农杆菌K599侵染大豆毛状根，试验结果表明过表达pCAMBIA3300-GFP-GmGRAS21根部较对照东农50根部单位面积线虫明显减少，初步表明该基因对SCN Race3存在一定的抗性效果。为进一步研究抗大豆胞囊线虫提供科学依据

关键词：大豆胞囊线虫 GRAS21 过表达亚细胞定位

大豆抗胞囊线虫锌指蛋白基因GmC_(2)H_(2)-2like克隆与初步功能分析

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华北农学报 2024年第3期39卷 195-207页

作者：曲硕刘芳宋庚晨胡世豪房瑶瑶赵雪韩英鹏东北农业大学农学院农业农村部东北大豆生物学与遗传育种重点实验室黑龙江哈尔滨150030

为了研究锌指蛋白C_(2)H_(2)在大豆胞囊线虫病(SCN)胁迫应答中起到的重要作用,为进一步研究抗大豆胞囊线虫奠定重要基础。利用东农L-10(抗SCN)、黑农37(感SCN)接种SCN3根系转录组数据,筛选出差异表达基因GmC_(2)H_(2)-2like。倒置荧光... 详细信息

为了研究锌指蛋白C_(2)H_(2)在大豆胞囊线虫病(SCN)胁迫应答中起到的重要作用,为进一步研究抗大豆胞囊线虫奠定重要基础。利用东农L-10(抗SCN)、黑农37(感SCN)接种SCN3根系转录组数据,筛选出差异表达基因GmC_(2)H_(2)-2like。倒置荧光显微镜下观察该GmC_(2)H_(2)-2like定位情况,对该基因进行生物信息学分析,克隆并构建其超表达载体转化大豆毛状根,研究其对胞囊线虫病的抗性功能。结果表明,GmC_(2)H_(2)-2like编码410个氨基酸残基,分子质量为45.77 ku,等电点为8.73,含47个磷酸化位点,蛋白二级结构含α-螺旋(25.61%)、无规则卷曲(57.32%)、延伸链(13.66%)和β-转角(3.14%)4种结构;亚细胞定位结果发现,其编码蛋白位于细胞核;分析超表达转GmC_(2)H_(2)-2like大豆毛状根发现,其根部组织的单位面积胞囊线虫数量显著低于空载体对照,表明GmC_(2)H_(2)-2like具有抑制胞囊线虫的功能。

关键词：大豆胞囊线虫 GmC_(2)H_(2)-2like 生物信息学亚细胞定位

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基于核心素养的中小学数学教学研究

教育理论与实践 2024年第11期44卷 61-64页

作者：任建宝康文彦吕梁市教育局教研室山西吕梁03300 吕梁学院数学系山西吕梁033000

数学核心素养是中小学数学教学的应然指向。当前中小学数学教学中存在教学目标与数学核心素养的联系不紧密、教学过程难以支持学生数学核心素养的发展和教学评价偏离数学核心素养的评价标准等问题。指向核心素养的中小学数学教学的优化... 详细信息

数学核心素养是中小学数学教学的应然指向。当前中小学数学教学中存在教学目标与数学核心素养的联系不紧密、教学过程难以支持学生数学核心素养的发展和教学评价偏离数学核心素养的评价标准等问题。指向核心素养的中小学数学教学的优化路径是:在教学目标设计中分清数学核心素养的主次并将其与教学内容相联系,在教学过程中设置知识生成和应用的情境并优化教学模式,在教学评价中丰富评价途径和明确评价标准。

关键词：中小学数学教学数学核心素养教学设计教学模式评价标准

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大豆种质资源苗期耐盐鉴定及遗传多样性分析

植物遗传资源学报 2024年第6期25卷 945-956页

作者：林峰赵慧艳史飞飞高鹏刘晨煦岳阳金昕张意德李永光韩英鹏赵雪滕卫丽东北农业大学农学院/大豆生物学教育部重点实验室/农业农村部东北大豆生物学与遗传育种重点实验室哈尔滨150030

盐碱地是边际土壤的主要类型之一,利用边际土地耕作是减缓耕地紧缺的有效途径。为筛选耐盐性较强的大豆种质资源,提高盐碱土地大豆产量,本研究对392份来自国内外不同地域的大豆种质资源,采用150 mmol/L NaCl进行苗期盐胁迫处理,采用单... 详细信息

盐碱地是边际土壤的主要类型之一,利用边际土地耕作是减缓耕地紧缺的有效途径。为筛选耐盐性较强的大豆种质资源,提高盐碱土地大豆产量,本研究对392份来自国内外不同地域的大豆种质资源,采用150 mmol/L NaCl进行苗期盐胁迫处理,采用单株分类记载法进行苗期耐盐性鉴定,并利用10个与耐盐基因连锁的SSR标记对高耐及耐盐等级大豆种质资源进行分子辅助鉴定及遗传多样性分析,应用相似性系数分析、聚类分析等方法对高耐及耐盐等级大豆种质资源进行综合评价。结果表明:筛选出58份高耐及耐盐大豆种质资源,包括赤豆1号、东农69等高耐大豆种质资源14份,黑农51、黑河35等耐盐大豆种质资源44份;58份耐盐大豆种质资源分子辅助鉴定表明,绥农1号、合丰50和东大2号携带耐盐等位变异最多,均为6个,标记平均鉴定效率为43.45%,平均准确率为68.46%,其中分子标记Satt201的鉴定效率和鉴定准确率最高,分别为60.34%和96.55%;聚类分析表明,58份大豆种质资源间的相似性系数在0.5385~0.9231之间,平均值为0.6974,相关系数为0.6240,说明58份大豆种质资源大部分遗传关系较近,遗传多样性较低,58份耐盐大豆种质资源并未按地域进行聚类,但一个类群或亚群中大部分种质资源来源地在地理位置上相同或较为接近,可从中筛选亲缘关系较远的大豆种质资源作为亲本,用于培育耐盐大豆新品种奠定遗传基础。

关键词：大豆苗期盐胁迫分子辅助鉴定遗传多样性分析

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一个含离散型分式核的Hilbert型不等式

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兰州理工大学学报 2024年第3期50卷 151-155页

作者：有名辉董飞杨必成浙江机电职业技术学院数学教研室浙江杭州310053 广东第二师范学院数学学院广东广州510303

引入若干正参数,新构建了一个分式型的离散形态的核函数,并借助于权系数的方法,建立了一个二重Hilbert型级数不等式,并证明此不等式的常数因子是最佳取值.另外,根据余割函数的有理分式展开形式,给出最佳常数因子的余割函数表示形式.通... 详细信息

引入若干正参数,新构建了一个分式型的离散形态的核函数,并借助于权系数的方法,建立了一个二重Hilbert型级数不等式,并证明此不等式的常数因子是最佳取值.另外,根据余割函数的有理分式展开形式,给出最佳常数因子的余割函数表示形式.通过对参数赋予一些特殊数值,得到了一些已有结果,并且给出了一些新的含特殊核函数的Hilbert型不等式.

关键词： Hilbert型不等式分式型核函数有理分式展开余割函数

基于深度学习的胸部X射线图像识别及分类模型研究

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中国卫生统计 2024年第3期41卷 365-369,375页

作者：张晓熙王远涵杨顷落黄雪余红梅武淑琴山西医科大学公共卫生学院卫生统计学教研室 030000 重大疾病风险评估山西省重点实验室山西医科大学基础医学院数学教研室

目的以深度学习中的卷积神经网络为基础搭建胸部X射线(chest X-ray,CXR)图像分类模型,为肺部疾病提供可靠的辅助诊断技术。方法经KAGGLE数据库收集新冠肺炎、轻度肺部感染、病毒性肺炎及正常的四种胸部X射线图片,按3∶1∶1的比例将数据... 详细信息

目的以深度学习中的卷积神经网络为基础搭建胸部X射线(chest X-ray,CXR)图像分类模型,为肺部疾病提供可靠的辅助诊断技术。方法经KAGGLE数据库收集新冠肺炎、轻度肺部感染、病毒性肺炎及正常的四种胸部X射线图片,按3∶1∶1的比例将数据随机划分成训练集,测试集和验证集;基于卷积神经网络架构搭建CXR图像分类模型,调节超参数对模型进行加强和优化;后通过混淆矩阵、准确率、灵敏度、K折交叉验证结果等指标对模型进行验证及评价。结果本研究模型对肺部影像图片的分类准确率为0.81、灵敏度为0.80、测试集和验证集损失值能够稳定在一个较低的水平。与相同迁移算法的模型相比,在测试数据集上的精确率、准确率、灵敏度、F1分值分别提高了1.7%、1.7%、1.3%、2.9%。结论此模型对于CXR图像的识别和分类的性能更强,可以更有效地应用于肺部疾病的辅助分析和判断。

关键词：肺部疾病模型构建深度学习影像识别

基于共享随机效应模型的纵向认知标志物对轻度认知障碍逆转的预测性能比较

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中国卫生统计 2024年第3期41卷 370-375页

作者：秦瑶韩红娟刘龙陈杜荣马艺菲崔靖白文琳张荣余红梅山西医科大学公共卫生学院卫生统计学教研室 030001 山西医科大学基础医学院数学教研室山西医科大学公共卫生学院儿少卫生学教研室重大疾病风险评估山西省重点实验室

目的将共享随机效应模型(shared random-effect model,SREM)应用于轻度认知障碍(mild cognitive impairment,MCI)向认知正常(normal cognition,NC)逆转的研究,比较不同纵向认知标志物对MCI逆转的预测性能,并评价影响因素的协变量效应。... 详细信息

目的将共享随机效应模型(shared random-effect model,SREM)应用于轻度认知障碍(mild cognitive impairment,MCI)向认知正常(normal cognition,NC)逆转的研究,比较不同纵向认知标志物对MCI逆转的预测性能,并评价影响因素的协变量效应。方法SREM模型包括两个子模型,其中纵向子模型采用线性混合效应模型对纵向认知标志物的变化轨迹建模,生存子模型采用比例风险模型对生存过程建模。基于对数似然函数值和信息准则进行模型拟合优度检验,采用ROC曲线下面积(area under the curve,AUC)评价不同纵向认知标志物(MMSE、CDRSB、FAQ、ADAS11、ADAS13和ADASQ4)对MCI逆转的预测性能;同时进行纵向子模型和生存子模型的影响因素分析。结果843名MCI患者中72名(8.54%)在随访结束后逆转为NC。以spline-PH-GH参数分布为基准风险函数的SREM模型对数似然函数值最大,AIC和BIC最小;以CDRSB为纵向认知标志物建立的SREM模型拟合最好,在不同时间的AUC值均表现良好,范围为0.797~0.852,且预测误差最小,范围为0.0427~0.0429;年龄、性别、受教育程度、婚姻状况和APOEε4基因均会影响MCI患者的认知功能和日常活动功能,六种纵向认知标志物均会影响MCI患者的逆转。结论CDR评分对MCI患者的认知功能和逆转预测性能最佳;认知功能和日常活动功能可作为MCI逆转的动态监测指标。

关键词：共享随机效应模型联合模型纵向数据生存数据轻度认知障碍逆转

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长期耕作对黑土有机碳储量及其组分的影响

应用生态学报 2024年第8期35卷 2167-2175页

作者：田圣陶罗洋隋鹏祥王浩任英周思琪刘海峰郑金玉延边大学农学院吉林延边133002 吉林省农业科学院(中国农业科技东北创新中心)农业资源与环境研究所/农业部东北生理生态与耕作重点实验室长春130033

土壤有机碳(SOC)对维持土壤肥力和农业可持续发展具有重要作用。为探究长期耕作对黑土区旱作农田土壤有机碳储量(SOCS)及其组分的影响,本研究基于39年的耕作试验,比较了不同耕作方式(旋耕起垄、免耕、深松、翻耕)对0~40cm土层SOCS、活... 详细信息

土壤有机碳(SOC)对维持土壤肥力和农业可持续发展具有重要作用。为探究长期耕作对黑土区旱作农田土壤有机碳储量(SOCS)及其组分的影响,本研究基于39年的耕作试验,比较了不同耕作方式(旋耕起垄、免耕、深松、翻耕)对0~40cm土层SOCS、活性有机碳组分和微生物残体碳(MNC)含量的影响。结果表明:与旋耕起垄相比,免耕处理显著增加了O~20cm土层SOCS、SOC、可溶性有机碳(DOC)、微生物生物量碳(MBC)、易氧化有机碳(EOC)和MNC含量;深松和翻耕处理在0~20和20~40cm土层中显著增加了SOCS、SOC和EOC含量,并在20~40cm土层增加了MBC含量。此外,翻耕处理20~40cm土层中DOC、颗粒有机碳和MNC含量显著高于其他处理。深松和翻耕处理相较于旋耕起垄和免耕处理,显著降低了0~20和20~40cm土层中MNC对SOC的贡献率。结构方程模型表明,通过提升土壤团聚体平均重量直径、田间持水量和全磷含量,增强β-葡萄糖苷酶、淀粉酶和木质素过氧化物酶活性,能促进MNC的积累。深翻促进了0~40cm土层SOC、活性有机碳和MNC的均匀分布,更有利于黑土区农田SOC的固定。

关键词：保护性耕作活性有机碳组分土壤氨基糖微生物残体碳酶活性

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不同马铃薯淀粉含量差异的转录组学解析

作物学报 2024年第6期50卷 1503-1513页

作者：赵娜刘宇曦张朝澍石瑛东北农业大学农学院黑龙江哈尔滨150030 寒地粮食作物种质创新与生理生态教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150030

淀粉是马铃薯重要的品质性状之一,广泛应用于食品、医药、石油化工等行业,市场上对高淀粉马铃薯品种的需求逐年提高。为探究马铃薯块茎淀粉积累特性及调控的关键基因,本研究通过RNA测序分析,分别对高、低淀粉含量马铃薯品种大西洋(DXY)... 详细信息

淀粉是马铃薯重要的品质性状之一,广泛应用于食品、医药、石油化工等行业,市场上对高淀粉马铃薯品种的需求逐年提高。为探究马铃薯块茎淀粉积累特性及调控的关键基因,本研究通过RNA测序分析,分别对高、低淀粉含量马铃薯品种大西洋(DXY)、定薯1号(DS1)的匍匐茎(a)、块茎膨大前期(b)、块茎膨大中期(c)、块茎膨大后期(d)及成熟期(e)进行转录组谱分析,5个时期共获得9494个差异表达基因(DEGs),结合功能注释发现差异基因主要富集在结合绑定和催化活性等分子功能中,代谢通路分析发现差异基因主要富集在碳水化合物途径中,其中有137个DEGs与淀粉和蔗糖代谢相关。筛选获得9个调控淀粉合成关键基因,其中蔗糖合酶基因PGSC0003DMG400013547在大西洋整个生育期表达量较高,且在各时期表达量均高于定薯1号;果糖激酶基因PGSC0003DMG400026916在a、b时期大西洋的表达量显著高于定薯1号;定薯1号中淀粉酶基因PGSC0003DMG400009891、PGSC0003DMG400001549和葡聚糖内切-1,3-β-葡萄糖苷酶基因PGSC0003DMG400024642、PGSC0003DMG400003181分别在c和e时期表达量显著高于高淀粉品种大西洋。上述基因可能是参与淀粉的合成与积累的关键调控基因。本研究为不同类型马铃薯品种块茎淀粉代谢调控机制研究提供参考。

关键词：马铃薯发育时期淀粉合成积累转录组测序