滩羊毛色的全基因组关联分析

滩羊不仅肉质鲜美,其所产的二毛裘皮在国内外也享有盛誉,毛色是滩羊重要的经济性状。为检测影响滩羊毛色的基因组区域,利用美国Affymetrix绵羊600K基因分型芯片对宁夏盐池地区具有代表性毛色的96只滩羊个体(全白、白毛黑头、白毛褐或黄头)进行基因分型,并采用Logistic回归方法进行全基因组关联分析。通过Bonferroni校正,检测到5个与毛色显著关联的SNPs。这些SNPs分别位于或邻近2个已知基因(MC1R和TCF25)。其中MC1R基因参与调控黑色素的合成,研究表明其与绵羊毛色相关。而TCF25基因与MC1R基因距离很近,可能由于存在一定程度的连锁不平衡而被鉴定到。本研究进一步解析了滩羊毛色性状的遗传机理,为滩羊毛色性状的标记辅助选育提供科学依据。     

安徽省猪伪狂犬病毒的分离鉴定及其主要毒力基因分子特征

猪伪狂犬病是由猪伪狂犬病毒(porcine pseudorabies virus,PRV)引起的一种急性、热性传染病。自2011年底以来,PRV发生了变异,传统的PRV弱毒疫苗已不能对PRV变异株提供完全保护,这给我国PR防控带来了巨大挑战。为了解安徽省PRV流行特征及其主要毒力基因遗传变异情况。利用PCR技术、细胞接种试验、电子显微镜观察、间接免疫荧光试验及兔体接种试验等方法,对安徽省临诊病例中疑似PRV感染的病猪进行病原检测及PRV分离鉴定,并通过设计6对特异性引物对PRV分离株主要毒力基因(gE、gI、TK、gB、gC、gD)进行克隆及测序分析。2016—2018年安徽省临诊病例中共分离鉴定15株PRV;PRV分离株主要毒力基因序列均与2011年后国内PRV变异株同源性较高;与2011年前国内PRV经典株序列比对,PRV分离株gE、gB、gC及gD基因存在多个位点的一致性替换、插入或缺失,且gE、gC基因多位点突变位于其重要的抗原表位区。本研究分离的15株PRV均为变异株,变异株已成为安徽省主要的流行毒株。15株PRV分离株的gI、TK基因序列较为保守,而gE、gC蛋白抗原表位区域氨基酸的突变可能导致其毒力及抗原性发生改变。部分PRV分离株与邻近地区PRV序列同源性均为100%,可能与频繁跨省调运生猪、跨区引种等原因有关。     

秀珍菇原基形成相关基因PpFBD1的克隆与表达研究

前期研究中通过对秀珍菇经低温诱导后不同发育阶段样本进行转录组测序及差异表达基因分析发现,ID为Cluster-6377.64510的基因(命名为PpFBD1)在原基形成前期的样本中高表达。为进一步了解分析其表达特性及功能,根据转录组测序结果设计特异性引物,利用RT-PCR技术从秀珍菇中克隆获得了该基因的cDNA全长。该基因由342个核苷酸组成,编码一个由113个氨基酸组成的蛋白,蛋白相对分子质量约11 ku。进化树分析显示,PpFBD1编码蛋白与糙皮侧耳hydrophobin1编码的疏水蛋白亲缘关系最近。Gene Ontology功能分析表明,PpFBD1主要参与真菌类细胞壁的合成。荧光定量RT-PCR检测显示,该基因在菌丝体经低温诱导后恢复至室温阶段(原基形成前期)表达量最高,这表明其可能参与调控秀珍菇原基形成过程。本研究结果为阐明秀珍菇原基形成机制提供参考。     

242份小麦品种(系)成株期抗条锈病鉴定及分子标记检测

对贵州、四川等省242份小麦材料在田间成株期进行抗条锈病鉴定,并利用5个已知抗条锈基因(Yr5、Yr10、Yr15、Yr18、Yr26)的分子标记对其进行检测,以期明确小麦材料的条锈病抗性水平和抗病基因类型,为科学合理利用小麦优异抗病材料奠定基础。结果表明,242份小麦材料经田间鉴定,成株期表现抗病的材料有116份,其中表现为免疫、近免疫、高抗和中抗的材料分别为11份、27份、41份和37份,分别占供试材料的4.54%、11.16%、16.94%和15.29%;表现为慢锈的材料仅有1份,占0.41%;表现中感和高感的材料有125份,占51.65%。经分子检测,供试材料中59份携带Yr26基因,13份含有Yr18基因,21份含有Yr15基因,14份含有Yr10基因,52份含有Yr5基因。其中,贵农19号等39份材料同时含有2个抗性基因;贵农775、贵协3号等7份材料携带3个抗性基因;80F-1-4-2含有4个抗性基因;其余抗性材料未检测到上述Yr基因,可能含有其他未检测的抗病基因。     

采用主成分分析和BP神经网络算法预测池塘养鱼产量和换水量

产量和换水量分别是池塘养鱼经济效益和生态影响的重要衡量指标。为探讨影响常规鱼类养殖产量和换水量的主要因子,建立基于反向传播(BP)神经网络(ANN)算法的预测模型,通过调查获得51组关于混养草鱼(Ctenopharyngodon idellus)、鲫鱼(Carassius auratus)、鲤鱼(Cyprinus carpio)池塘的完整管理信息。经主成分分析(PCA),草鱼放养密度、鲫鱼放养密度、鲫鱼放养规格、鲤鱼捕捞规格、鳙鱼(Aristichthys nobilis)捕捞规格、鲤鱼产量、塘租费、苗种费、饲料费、电费、调水费、病害防治费、人工费、水深及是否发生蓝藻等15个参数均被筛选入放养鱼类总产量和夏季换水量模型中。放养鱼类总产量模型中还筛选进鲫鱼产量、鳙鱼产量和增氧方式3个参数。夏季换水量模型中还筛选进鲤鱼放养密度和鲢(Hypophthalmichthys molitrix)、鳙放养时间2个参数。随机选取45组数据采用BP-ANN算法建模并预测另外6组数据。结果显示,放养鱼类总产量模型相对误差(RE)最大为8.40%,绝对误差(AE)最大为2.53 t/hm~2,平均相对误差(MRE)为5.81%,平均绝对误差(MAE)为1.51 t/hm~2。夏季换水量模型AE值最大为19.10 cm,MAE值为13.36 cm。2种模型决定系数(R~2)分别是0.941 3、0.996 5,均方误差(MSE)分别是0.006 5和0.063 3。总体拟合性能良好,表明BP-ANN是建立养鱼池塘经济效益和生态影响模型的有效手段。     

基于卷积神经网络的蜜蜂采集花粉 行为的识别方法

实时监测蜜蜂觅食行为不仅有助于评估当地农作物授粉状况,也有助于及时采取措施提升蜜蜂产品的产量和品质。将计算机视觉技术引入蜜蜂觅食行为(是否携带花粉)的监测,设计5种浅层卷积神经网络(CNN)进行对比分析,并与深层网络GoogLeNet V1的迁移学习进行对比,寻找适合监测蜜蜂觅食行为的最优模型。发现GoogLeNet V1的识别准确率最高,达0.953 6,但训练耗时最长(7 326 s);浅层卷积神经网络中准确率最高的模型为11层神经网络模型(含4层卷积层),测试准确率为0.903 6,耗时相对较短(1 054 s)。最后,对比传统机器学习算法,发现深度学习优势明显。研究表明,GoogLeNet V1深层网络适用于精度要求高、设备条件好的蜜蜂监测环境;而11层卷积神经网络更符合智能养蜂的实际需求。     

猪肺炎支原体HNMhy1株免疫原性基因的鉴定与分析

为了研究猪肺炎支原体的致病机制,对其遗传变异及分子流行病学进行研究,以防控猪支原体肺炎。对分离的猪肺炎支原体河南株HNMhy1的主要免疫原性基因P36、P46、P97、P65、P110进行扩增测序,与GenBank中已公布的猪肺炎支原体菌株的序列进行比对,同源性均在98%以上,部分毒株同源性高达100%。将HNMhy1株的P36基因的核苷酸序列与GenBank中其他菌株基因序列进行比对,同源性均在98%以上;系统进化树显示,河南分离株HNMhy1与湖南株HN13的进化关系最近。以上结果表明,河南分离株HNMhy1主要免疫原性基因高度保守,在遗传演化中未发生太大变化。     

平菇种质资源的遗传多样性分析

以43个平菇栽培菌株和11个野生菌株为材料,通过子实体颜色差异初步分类,采用拮抗法和ITS序列分析相结合的方法,对供试菌株的遗传多样性进行分析。结果表明,颜色差异较大的菌株,拮抗试验差异显著;通过拮抗法将54个菌株分为32个差异菌株;通过ITS序列分析并构建系统发育树将54个菌株聚为2个大类,2个大类遗传关系相对较远、独立进化,最终将54个菌株鉴定为36个差异菌株;拮抗试验结果与ITS序列分析结果基本一致,但第Ⅵ—Ⅸ组有较大差异。因此,拮抗试验结合ITS序列分析法可作为菌种鉴定的一个手段。     

基于多因素认证的零信任网络构建

随着云计算技术的发展,传统基于边界的安全策略主要面临着两大问题:安全边界被突破后攻击者在系统内畅通无阻;攻击可能来自内部可信用户。零信任网络架构技术通过完全去除这种信任假设解决了边界为中心带来的安全隐患。其核心是最小权限访问控制与控制策略的动态更新,这就需要系统对用户可访问资源进行严格的控制并对用户行为保持持续关注。根据大数据与机器学习算法,设计了一种基于多因素身份认证的零信任网络构建模型,实现了基于用户动态行为的访问控制策略。实验结果表明,该模型能够通过实时分析用户行为模式进行身份认证,并剥夺异常用户的访问权限,实现零信任网络架构。