德南牛全基因组变异解析和功能基因挖掘

[目的]研究德南牛的群体遗传结构和解析影响其重要性状的关键基因。[方法]通过主成分分析、群体进化树分析、群体遗传结构分析等方法,研究德南牛的遗传结构和与其他品种的亲缘关系;同时,利用全基因组SNP数据,计算德南牛与德国黄牛、南阳牛群体固定指数(Fst)和核苷酸多样性比值(π ratio)、复合似然比(CLR)、XP-EHH等多种选择信号指标,以筛选出德南牛基因组上受到选择的信号,鉴定出重要的候选基因。[结果] 德南牛具有欧洲普通牛(0.789)、东亚牛(0.176)、中国瘤牛(0.035)的混合血统。在θπ和CLR方法中鉴定出93个共有基因,使用FST和XP-EHH方法鉴定出17个共有基因。进行富集以及基因功能注释后,发现这些基因可能与生殖性能(TUBB3、NSD2、GRM1、ERBB4)、生长性状(RFX3、FGFR3、GABRB1、PDE4D)、环境适应性(PGR、GRIA4)和免疫系统反应(P2RY12、P2RY13、GPR87、P2RY14、GPR171)有关。[结论]本项研究发现德南牛血统受德国黄牛影响较多,且挖掘了德南牛基因组内可能具有经济意义的性状相关的选择特征,为德南牛种群的选育提高提供理论支撑。     

甘孜藏牛mtDNA 基因组遗传多样性分析

［目的］探究甘孜藏牛的mtDNA基因组遗传多样性与母系起源。［方法］采用mtDNA全基因组序列比对及生物信息学方法。［结果］结果显示：在28头甘孜藏牛mtDNA 基因组中,共检测到1232个变异位点,确定了22种单倍型,其单倍型多样度（Hd）为0.98820±0.00010,核苷酸多样度（Pi）为0.02420±0.00003,表明甘孜藏牛具有丰富的母系遗传多样性。系统发育树和网络分布图表明,28头甘孜藏牛mtDNA基因组包括4种母系支系,分别为普通牛的T2、T3与T4支系,还有牦牛支系,其中T2支系占7.14%,T3支系占64.29%,T4支系占3.57%,牦牛支系占25 %。［结论］甘孜藏牛具有较丰富的母系遗传多样性,为普通牛母系起源,但与牦牛有杂交。     

基于粒子群算法的圆柱度误差评定方法

根据最小区域条件,建立了圆柱度误差的数学模型以及优化目标函数和适应度函数,阐述了粒子群优化算法的原理和实现方法,然后根据粒子群算法优化求解。实例表明,该方法对于圆柱度误差评定等非线性优化问题能得到全局最优解,粒子群优化算法的计算精度与其他满足最小条件的计算方法相比略有提高,且参数设置少,计算速度快,可用于三坐标测量机等测量系统的圆柱度误差测量后的数据处理。     

考虑陀螺效应的动力总成悬置系统分析和优化

应用陀螺力学理论,对传统动力总成悬置系统的无阻尼动力学方程进行修正,引入陀螺矩阵,得到新的动力学方程。对新的动力总成悬置系统动力学模型进行计算分析,研究了陀螺矩阵对频域、时域响应的影响。使用遗传算法分别对修改前后的方程进行优化计算,并进行比较分析。结果表明,对于低转速发动机,曲轴转动的陀螺效应不明显,而对于高转速的发动机,陀螺效应不能忽略,应以考虑陀螺力矩的方程为基础进行设计分析。     

利用改进BP神经网络预测初产奶牛产奶量的方法

针对传统BP算法的缺陷,提出了一种采用L-M训练法的BP神经网络。在此基础上建立了基于改进BP神经网络非线性系统的奶牛305d产奶量预测模型,此模型可以提前215d预测初产奶牛305d产奶量,从而实现提早进行选择,加速奶牛育种工作进程。并通过具体的实验验证了改进BP神经网络预测模型的有效性。     

车用永磁式缓速器设计中漏磁影响因素分析

以优化设计和减少漏磁为目标,运用磁路分析法建立永磁式缓速器的漏磁场模型,得到设计参数的解析式。由于参数之间的复杂函数关系,采用区间数学算法来优化永磁式缓速器的设计参数,将影响漏磁系数的非线性方程组化简为线性方程组。选取满足设计要求的目标参数——转子鼓磁感应强度Bm、气隙磁感应强度Bg,ave、漏磁系数K的最佳取值区间。使用区间迭代法,求出自变量参数的取值区间和权数pi。运用Matlab语言编程直接搜索合理的设计参数,减少了计算量和循环次数。三维有限元漏磁分析和试验均证明了设计参数选取的合理性。结果表明：永磁体高度HPM、气隙ge对漏磁系数K影响较大;区间数学Tschernikow算法在永磁式缓速器设计中是有效的。     

基于SVM算法的区域农田灌溉短期用水量预测方法

常规方法对区域农田灌溉短期用水量预测时易出现预测数据误差大,预测过程复杂等现象。设计基于SVM算法对区域农田灌溉短期用水量进行预测。以某沿黄区域位于全景属于黄河流域东南方向一区域农田为研究对象,首先基于SVM算法选择用水量特征,选取一对一的构造方法将农田灌溉短期用水量数据分为两个类别。通过SVM算法中支持向量机分类功能将农田灌溉短期用水量特征子集进行获取,并在此基础上可以根据特征子集通过预测模型进行用水量预测。由于用水量序列波动性较强,将GM(1,N)模型与机器学习算法LSSVR模型相结合来进行用水量预测,并确定模型评价指标。结果证明基于SVM算法的区域农田灌溉短期用水量预测方法误差在允许范围内且在农业中具有可使用性。     

山西苹果茎痘病毒遗传多样性分析

苹果茎痘病毒是苹果安全生产的巨大威胁,严重影响苹果产量和质量。探讨苹果茎痘病毒(Apple stem pitting virus, ASPV)在山西省的分布、变异和多样性,可为制定可持续的病毒管理策略提供理论依据。从山西省11个地区采集苹果叶片样品进行RT-PCR检测。结合在线数据库,利用相关软件对文中研究获得的序列进行系统发育、遗传多样性、重组以及种群遗传分化等分析。RT-PCR检测结果显示从山西省11个地区采集的409份苹果叶片样品中,ASPV的检出率为36.33%(临漪)至55.37%(平遥)。选择15个ASPV检测为阳性的样品,分别克隆其CP基因并与22个不同的ASPV分离物进行核苷酸和氨基酸一致性分析,发现37个ASPV分离物的核酸一致率为70.27～96.31%,氨基酸一致率为37.04～96.64%,其中,Shanxi-2与JX673826.1的核酸一致率最高,为90.86%, Shanxi-2与MN617853.1的核酸一致率最低,为70.40%。基于CP的进化树分析结果显示37个ASPV分离物被划分为2个进化群体。遗传多样性分析结果表明ASPV种群发生了收缩,且在两个...     

中国小麦农家品种‘老白麦’抗条锈性遗传分析

小麦条锈病是小麦生产上重要的气传叶部病害。不断发掘和利用新抗源是持续控制条锈病流行危害的重要基础研究工作。‘老白麦’是我国小麦农家品种,对我国当前主要流行小种和致病类型均表现为高抗水平。本研究采用常规杂交分析方法,对‘老白麦’及其与感病品种‘Taichung 29’的杂交后代在成株期和苗期分别接种CYR32号小种和CYR33号小种,进行抗条锈性鉴定和统计分析。结果表明,‘老白麦’对CYR33号小种在苗期和成株期均表现近免疫,其全生育期抗条锈性由1对显性基因控制;对CYR32号小种在成株期表现近免疫,苗期表现高感,成株抗条锈性由1对显性基因控制,属细胞核遗传。研究结果表明‘老白麦’至少含有2对显性抗病基因,分别控制‘老白麦’对CYR33号小种的全生育期抗性和对CYR32号小种的成株抗性。基因推导分析认为‘老白麦’对CYR33的全生育期抗性基因可能为未知新基因。建议在抗病育种中加以有效合理利用,促进小麦品种中抗病基因多样化布局。     

小麦抗源武汉2号和品冬34的抗条锈性遗传分析

为明确小麦品种武汉2号和品冬34对小麦条锈菌流行小种的抗病性及抗病遗传规律,用小麦条锈菌生理小种CYR29、CYR31、CYR32、CYR33以及致病类型Su11-4、Su11-5、Su11-11、PST-Ch42在苗期接种小麦品种武汉2号和品冬34进行抗病性鉴定,并用武汉2号和品冬34分别与感病亲本铭贤169进行杂交,对F₂群体和F_2：3家系在温室进行苗期遗传分析。结果表明：武汉2号对CYR29和CYR32表现感病,对其它小种和致病型均表现抗病,且对CYR31的抗性由1对隐性基因控制;品冬34对所测试的小种和致病类型均表现高抗,且对CYR32的抗性由1对显性基因控制。