ABI3130xl全自动测序仪规模化测序的影响因素研究

【目的】提高利用ABI3130xl全自动测序仪对小麦与条锈菌互作的cDNA文库进行大规模测序的成功率,降低成本。【方法】将BigDye(BigDye(Teminator V3.1 Cycle Sequencing RR-100)分别稀释16,24和32倍设计测序的PCR反应体系,分析了EDTA溶液(125 mmol/L,pH 7.0)和醋酸钠溶液(3 mol/L,pH 5.2)以及不同模板类型等相关因素对测序结果的影响。【结果】BigDye稀释16倍的PCR反应体系的测序结果易出现染料峰,影响碱基正确读值;稀释32倍体系的测序结果中可用序列短,成功率低;稀释24倍体系测序结果的可用序列长且准确率高,为最佳反应体系。EDTA溶液和醋酸钠溶液可提高DNA纯化的质量,改善测序效果。以质粒DNA为模板测序较PCR产物直接测序效果好,通过控制模板质量可以提高测序成功率。【结论】利用优化体系共测得15 000条ESTs序列,其中有高读长序列13 080条,占87.2%,表明该优化体系简单有效,且可有效节约成本。     

Predicting the spatio‐temporal distributions of pelagic sharks in the western and central North Pacific

Spatio‐temporal modeling estimates a species distribution function that represents variation in population density over space and time. Recent studies show that the approach may precisely identify spatial hotspots in species distribution, but have not addressed whether seasonal hotspots are identifiable using commonly available fishery data. In this study, we analyzed the seasonal spatio‐temporal distribution of pelagic sharks in the western and central North Pacific using fishery catch rates and a generalized linear mixed model with spatio‐temporal effects. Different spatial distribution patterns were observed between two shark species. The hotspots of shortfin mako (SFM) appeared in the vicinity of the coastal and offshore waters of Japan and the Kuroshio‐Oyashio transition zone (TZ), whereas the hotspots of blue shark (BSH) were widely distributed in the areas from the TZ to the waters of the Emperor Seamount Chain. Shortfin mako distribution changes seasonally with clear north‐south movement, which follows higher sea surface temperatures (SST). However, preferred spring and summer water temperature was still colder than those in fall and winter, but not as cold as for BSH, which did not show seasonal north‐south movement. BSH exhibits seasonal east‐west movement apparently unrelated to temperature. The spatial fishing effort by season generally follows the seasonal movement of temperature possibly making SFM more vulnerable to the fishery than BSH. These findings could be used to reduce the capture risk of bycatch sharks and to better manage the spatial distribution of fishing for targeted sharks.     

仿箬叶聚合物表面模板法制备与润湿性能研究

从师法自然出发,以静态接触角高达140°的箬叶下表面为仿生对象,使用2种模板法制备具有箬叶下表面微纳复合结构的聚合物仿生表面。采用扫描电镜观测聚合物仿生表面的微观形貌,借助接触角测量仪分析仿生表面的润湿性能。以箬叶下表面为模板,采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)二次复形方法获得仿箬叶下表面,仅实现微乳突结构的部分复形,而大多数纳米片层结构缺失,其静态接触角与PDMS本征接触角相比只提高了7°左右。采用电铸与注射成型相结合的方法获得的仿箬叶聚丙烯(PP)表面,可基本实现微纳复合结构的复形,其静态接触角与PP本征接触角相比提高了50°以上,进一步采用低表面能的氟硅烷修饰注射成型仿箬叶PP表面,其静态接触角与PP本征接触角相比提高了70°左右,达到了133°±2°。但2种模板法成型的仿生聚合物表面均未能较好保留箬叶的动态润湿性能。实验结果表明,通过电铸-注射法构筑仿箬叶表面的微纳复合结构、在粗糙表面上修饰低表面能物质的双重途径可用于实现仿生疏水表面高效低成本的制备。     

小麦茎秆截面参数显微图像测量系统

小麦的抗倒性与其茎秆截面显微结构密切相关,茎秆微观结构的观测和分析对小麦遗传育种具有重要意义。研究了一种显微图像测量系统,用于精确测量小麦茎秆截面的主要参数。使用计算机、图像采集室、光学显微成像系统等搭建了硬件平台,并开发了算法软件。系统针对茎秆截面的颜色和结构特点,对显微图像进行预处理得到髓腔、厚壁的轮廓,再进行椭圆拟合以计算截面整体、髓腔和厚壁的几何参数。根据维管束结构的一致性,提出了一种具有尺度、平移和旋转不变性的模板匹配方法,用于在目标图像中识别维管束并统计数量。实验表明该自动化测量系统具有高通量和高精确度的优点,在作物重要资源的挖掘和群体遗传等研究中具有重要的价值。     

基于HOG特征和SVM的棉花行数动态计数方法

正确地进行棉花行数的动态计数是保证视觉植保车在田端横移过程中实现准确定位的前提。该研究以植保期间的棉花作物为研究对象,提出通过方向梯度直方图(Histogram of Oriented Gradient,HOG)和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)实现棉田的棉花行动态计数方法。为了减少棉花行之间的粘连,以及缺苗和倒伏对棉花行识别造成的影响,设置图像的感兴趣区域(Region of Interest,ROI);为了减小相机抖动、光照变化以及刮风对动态数行造成的影响,使用HOG-SVM模型在视频序列图像ROI区域内窗口滑动检测,将棉花行和行间背景分别设置正、负样本,通过提取二者HOG特征、多次训练获得SVM分类器参数,固化HOG-SVM模型,再使用非极大值抑制(Non-Maximum Suppression,NMS)进行窗口的归一,通过归一化互相关(Normalized Cross Correlation,NCC)模板匹配实现棉花行的动态跟踪和计数。结果表明,该方法可以准确地对棉花行实现动态计数,有很好的泛化能力,识别率高于90%,平均每帧检测时间为32 ms,满足实际田间作业要求,可作为视觉植保车在地头横移的距离依据。     

基于形态学的黑背景下收获前棉花图像自动分割技术研究

以棉田实地采集的黑背景下收获前含铃壳棉花图像为样本(7级×9张/级),首先,对原始灰度图二值化以提取中心模板,进一步进行形态学高帽剪切预处理并提取其外围二值模板,两者叠加完成背景分割;试验结果表明:98.4%的含铃壳棉花二值模板图像被准确提取。其次,用形态学低帽剪切预处理后的二值图执行开启运算,以判别棉瓣间的连通性:⑴对于多连通的低品级棉花,直接提取未开启二值图中不超过4个区域的棉瓣二值模板,⑵对于单连通的高品级棉花,重新对原始灰度图二值化并提取最大区域的棉瓣二值模板;实验证明:基于棉瓣面积明显大于铃壳面积的棉瓣抽取算法是健壮的,74.6%的棉瓣二值模板图像被准确提取。     

Velocity模板引擎技术在Java Web中的应用

MVC（Model-View-Controller）模式是目前Web开发的一种经典模式。为了使Java Web的页面视图更好地与业务逻辑分离开来,在采用MVC模式进行Java应用开发时,可引入Velocity模板引擎技术,利用Velocity来处理Java Web页面视图,该技术是实现Java网站的多模板定制开发或静态化页面生成的一种有效解决方案。     

分子印迹技术在食品安全检测领域中的研究进展

分子印迹技术近年来有了迅速地发展,出现了新的分子印迹聚合物制备技术,通过介绍分子印迹新技术的产生、发展、基本原理、制备方法及在食品安全领域中的研究进展,对该技术应用前景进行了展望。     

影响芥蓝×甘蓝RAPD标记稳定性的外部条件优化研究

通过对影响RAPD标记稳定性的引物浓度梯度、退火温度梯度、dNTP浓度梯度、Taq酶浓度梯度等外部条件的优化研究,确定了RAPD反应适宜的引物浓度为0.1~0.2pmol/μL,退火温度为48~52℃,dNTP浓度为0.3~0.15mmol/L及Taq酶浓度为0.3U/μL,提高了该反应体系中RAPD的稳定性。