利用支持向量机和马氏判别式预测人类polⅡ启动子

通过选取人类启动子与非启动子序列中不同的k-mer作为预测算法的基础特征,分别以三个区域（-249～-1;0～＋50;-30～＋30）的6-mer频数作为离散源参数构建离散增量,同时选取24个位点（-31～-21;-4-＋2;＋25-＋29）的3-mer频数作为位置打分函数的参数,分别利用支持向量机和马氏判别式为判别函数对启动子进行预测。用10折叠交叉检验来衡量两种算法的预测能力,预测结果成功率分别达到87．0％和87．9％。对于独立检验集,敏感性分别为62．7％和76．0％,特异性分别为77．5％和66.8％。     

基于二次判别的果蝇启动子识别

通过对果蝇polⅡ启动子和非启动子的序列特征分析,计算了序列每个位点单碱基保守性M1(l)值和六联体保守性M6(l)值。从而分别选取两个区域的六联体频数作为离散源参数,利用离散增量结合二次判别函数(IDQD)对启动子进行了预测。对于从编码区和内含子中选取的非启动子数据集,启动子的预测成功率分别达到93%和89%。比较结果显示IDQD模型能够有效地提高启动子预测成功率。     

基于支持向量机的枯草杆菌启动子预测方法

启动子预测是研究基因转录调控的重要环节,但现有算法的预测正确率偏低．在深入分析启动子生物特征的基础上,提出了一种基于支持向量机的枯草杆菌启动子预测算法,在启动子序列的组成特征、信号特征和结构特征中选取9种典型特征作为预测的依据,对于信号特征,除了利用保守模式的一致序列,还考虑了间隔距离的分布信息．首先通过特征描述模型分别计算每种特征在启动子序列和非启动子序列中的得分,将特征得分组合成9维特征向量,再利用支持向量机在特征向量集上进行训练和判别．对实际数据集进行的刀切法测试验证了算法的有效性．对σ启动予的预测,平均正确率达到了90．7％;对几种其它σ因子启动子的预测,平均正确率也超过了80％．算法不但有广泛的适用性,还有良好的可扩展性,能够方便的容纳新特征,使识别性能不断提高．     

基于序列特征的人类PolⅡ启动子理论预测

基于已知的人类PolII启动子序列数据,综合选取启动子序列内容和序列信号特征,构建启动子的支持向量机分类器．分别以启动子序列的6-mer频数作为离散源参数构建序列内容特征。同时选取24个位点的3-mer频数作为序列信号特征构建PWM,将所得到的两类参数输入支持向量机对人类启动子进行预测．用10折叠交叉检验和独立数据集来衡量算法的预测能力,相关系数指标达到95％以上,结果显示结合了支持向量机的离散增量算法能够有效的提高预测成功率,是进行真核生物启动子预测的一种很有效的方法．     

基于支持向量机方法的蛋白可溶性预测

按照蛋白质序列中残基的相对可溶性,将其分为两类(表面／内部)和三类(表面／中间／内部)进行预测。选择不同窗宽和参数对数据进行训练和预测,以确保得到最好的分类效果,并同其他已有方法进行比较。对同一数据集不同分类阈值的预测结果显示,支持向量机方法对蛋白质可溶性的整体预测效果优于神经网络和信息论的方法。其中,对两类数据的最优分类结果达到79．0％,对三类数据的最优分类结果达到67．5％,表明支持向量机是蛋白质残基可溶性预测的一种有效方法。     

冻干胡蜂蜂蛹对果蝇寿命和繁殖性能的影响

本实验通过研究胡蜂蜂蛹冻干品对果蝇寿命和繁殖力的影响,证明胡蜂蜂蛹具有延缓衰老和增强繁殖性能的作用。采用乙醚麻醉法,收集8h（小时）内羽化的成虫,选择个体大小相近的雌雄果蝇,在不同浓度的培养基中饲养,每两天观察统计一次果蝇死亡数,直到全部死亡。结果表明,雌雄果蝇在5．0％实验组与对照组的平均寿命比较均具有极显著差异性（P〈0．01）,雌雄果蝇在0．2％和1．0％实验组与对照组比较平均寿命差异性显著（P〈0．05）,由此可见胡蜂蜂蛹可延长果蝇平均寿命;0．2％,1．0％组的果蝇子代数显著高于对照组果蝇子代数（P〈0．05）,5．0％组果蝇子代数极显著高于对照组果蝇子代数（P〈0．01）,由此可见冻干胡蜂蜂蛹可增强果蝇的繁殖能力。     

基于多样性指标的分枝杆菌蛋白质亚细胞定位预测

由于蛋白质亚细胞位置与其一级序列存在很强的相关性,利用多样性增量来描述蛋白质之间氨基酸组分和二肽组分的相似程度,采用修正的马氏判别式（这里称为IDQD方法）对分枝杆菌蛋白质的亚细胞位置进行了预测。利用Jackknife检验对不同序列相似度下的蛋白质数据集进行了预测研究,结果显示,当数据集的序列相似度小于等于70％时,算法的预测精度稳定在75％左右。在对整体852条蛋白质的预测成功率达到87．7％,这一结果优于已有算法的预测精度,说明IDQD是一种有效的分枝杆菌蛋白质亚细胞预测方法。     

基于离散增量结合支持向量机方法的果蝇启动子预测

目的：改进真核生物启动子的理论预测方法。方法：基于启动子序列的信号特征和内容特征,构建6个标准离散源,计算每条序列相对于标准离散源的离散增量;构建信号特征的启动子位置权重矩阵,计算其对应位置的位置权重打分函数,将所得到的两类参数输入支持向量机对果蝇启动子进行预测。结果：利用self-consistency和cross-validation两种方法对此算法进行检验,均获得了较高的预测成功率,结果表明五种转录因子结合位点的预测成功率均超过91%。结论：结果显示结合了支持向量机的离散增量算法能够有效的提高预测成功率,是进行真核生物启动子预测的一种很有效的方法。     

Maxent模型复杂度对物种潜在分布区预测的影响

生态位模型在入侵生物学和保护生物学中具有广泛的应用, 其中Maxent模型最为流行, 被越来越多地应用在预测物种的现实分布和潜在分布的研究中。在Maxent模型中, 多数研究者采用默认参数来构建模型, 这些默认参数源自早期对266个物种的测试, 以预测物种的现实分布为目的。近期研究发现, Maxent模型采用复杂机械学习算法, 对采样偏差敏感, 易产生过度拟合, 模型转移能力仅在低阈值情况下较好。基于默认参数的Maxent模型不仅预测结果不可靠, 而且有时很难解释。在本研究中, 作者以入侵害虫茶翅蝽(Halyomorpha halys)为例, 采用经典模型构建方案(即构建本土模型然后将其转移至入侵地来评估), 利用ENMeval数据包来调整本土Maxent模型调控倍频和特征组合参数, 分析各种参数条件下模型的复杂度, 然后选取最低复杂度的模型参数(即为最优模型), 综合比较默认参数和调整参数后Maxent模型的响应曲线和预测结果, 探讨Maxent模型复杂度对预测结果的影响及Maxent模型构建时所需注意事项, 以期对物种潜在分布进行合理的预测, 促进Maxent模型在我国的合理运用和发展。作者认为, 环境变量的选择至关重要, 需要综合分析其对所模拟物种分布的限制作用和环境变量之间的空间相关性。构建Maxent模型前需对物种分布采样偏差及模型的构建区域进行合理地判断, 模型构建时需要比较不同参数下模型的预测结果和响应曲线, 选取复杂度较低的模型参数来最终建模。在茶翅蝽的分析中, Maxent模型的默认参数和最优模型参数不同, 与Maxent模型默认参数相比, 采用调整参数后所构建的模型预测效果较好, 响应曲线较为平滑, 模型转移能力较高, 能够较为合理反映物种对环境因子的响应和准确地模拟该物种的潜在分布。     

蛋白质二级结构预测方法的评价

目前评价蛋白质二级结构预测方法主要考虑预测准确率,并没有充分考虑方法自身参数对方法的影响。本文提出一种新型评价方法,将内在评价与外在评价相结合评价预测方法的优劣。以基于混合并行遗传算法的蛋白质二级结构预测方法为例,通过内在评价,合理选取内在参数——切片长度和组内类别数,有效提高预测准确率,同时,通过外在评价,与其他基于随机算法的蛋白质二级结构预测算法比较和与CASP所提供的结论比较,说明了方法的有效性与正确性,以此验证内在评价和外在评价的客观性、公正性和全面性。     

厚朴酚对果蝇寿命和繁殖力的影响

从中药厚朴中提取的厚朴酚（magnolol）具有很强的抗氧化性,对其进行黑腹果蝇抗衰老和繁殖力试验。结果表明,分别采用0．02％、0．03％和0．05％浓度的厚朴酚对果蝇寿命均有不同程度明显的延长作用,平均延寿率从8．7％到18．5％;对果蝇繁殖力均有不同程度的提高,果蝇子代蛹数显著增加,平均增殖率从70．0％到268．2％,成虫果蝇数量也显著增加,平均增殖率从145．3％到541．5％。表明厚朴酚具有延缓衰老和促进果蝇的繁殖能力,提高生育力和生命活力的作用。     

拟南芥和线虫基因序列及剪切位点的理论预测

将拟南芥(A．thaliana)和线虫(C．elegans)基因组按外显子、内含子及基因间序列区分为3类。分别选取64、40、20种三联体的概率作为信号参数构建离散源,根据离散增量预测序列所属类型。结果表明：拟南芥各条染色体标准集总预测成功率达到82．19％,检验集为87．95％;线虫各条染色体标准集总预测成功率达到79．67％,检验集达到81,93％。另外,将两种基因序列中的外显子分别划分成3类,用外显子剪切位点、翻译起始和结束位点附近的三联体的3个位点作为3条子链,以各条子链的12个参数构建离散源,用离散增量对3种序列类型进行预测,预测成功率都达80％以上。     

基于氨基酸约化和统计特征的蛋白质亚细胞定位预测

蛋白质亚细胞定位预测对蛋白质的功能、相互作用及调控机制的研究具有重要意义。本文基于物化性质和结构性质对氨基酸的约化,描述序列局部和全局信息的"组成"、"转换"和"分布"特征,并利用氨基酸亲疏水性的数值统计特征,提出了一种新的蛋白质特征表示方法(NSBH)。分别使用三种分类器KNN、SVM及BP神经网络进行蛋白质亚细胞定位预测,比较了几种方法和特征融合方法的预测结果,显示融合特征表示及结合SVM分类器时能够达到更好的预测准确率。同时,还详细讨论了不同参数对实验结果的影响,具体的实验及比较结果显示了该方法的有效性。     

基于支持向量机方法的蛋白质氨基酸残基可溶性预测

按照蛋白质序列中残基的相对可溶性,将其分为两类(表面/内部)和三类(表面/中间/内部)进行预测.选择不同窗宽和参数对数据进行训练和预测,以确保得到最好的分类效果,并同其他已有方法进行比较.对同一数据集不同分类阈值的预测结果显示,支持向量机方法对蛋白质可溶性的整体预测效果优于神经网络和信息论的方法.其中,对两类数据的最优分类结果达到79.0%,对三类数据的最优分类结果达到67.5%,表明支持向量机是蛋白质残基可溶性预测的一种有效方法.     

两种虫草相关真菌分级醇沉胞外多糖对果蝇寿命及SOD和MDA的影响

目的研究多糖对果蝇寿命及超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)的影响。方法通过将不同浓度乙醇分级沉淀得到的两种虫草相关真菌蝙蝠蛾拟青霉和地生枝顶孢霉胞外多糖分别添加到果蝇饲料中,研究不同多糖组分对果蝇寿命及其体内SOD和MDA含量的影响。结果蝙蝠蛾拟青霉胞外多糖组分P60能显著延长雌雄果蝇的平均寿命,分别达17.04%和18.36%,显著提高雌雄果蝇体内SOD活力(28.02%和26.85%),MDA含量分别降低了50.67%和54.30%;地生枝顶孢霉胞外多糖组分G50显著延长雌雄果蝇的平均寿命,分别达到15.62%和15.96%,显著提高雌雄果蝇体内SOD活力,分别为42.55%和26.74%,明显降低MDA含量,分别为47.30%和49.00%。结论多糖组分P60和G50能显著延长果蝇寿命,提高其SOD活力和降低MDA含量。     

我国部分水果产区铃木氏果蝇与其他果蝇形态特征比较研究

【背景】水果害虫铃木氏果蝇近年来传入许多国家,成为重要的入侵害虫,在我国的危害也呈现上升趋势。在水果生产中,铃木氏果蝇常与其他果蝇混合发生。【方法】在对我国水果产区果蝇进行系统调查的基础上,对分别采自山东威海、云南昆明、山东淄博、山东临沂地区的铃木氏果蝇、黑腹果蝇、海德氏果蝇、伊米果蝇的形态特征进行了比较,并利用线粒体COⅠ基因对所鉴别的果蝇物种进行了进一步验证。【结果】通过观察比较种间雄虫前翅和前足以及雌虫腹部和产卵器形态结构可以快速确定果蝇种类。【结论与意义】本研究认为,在宁德地区,互花米草在7月前侧重分蘖生长,7月后根茎开始快速生长,此结论为优化互花米草防治适期提供了参考。     

我国三地区黑腹果蝇中Wolbachia的系统发育关系及其对宿主生殖的影响

【目的】Wolbachia 是广泛存在于节肢动物和丝状线虫体内的一类共生菌, 能够以多种方式对宿主产生影响。精卵细胞质不亲和（CI）是其引起的最普遍的表型, 即感染Wolbachia的雄性宿主与未感染或感染不同品系的雌性宿主交配后, 不能产生后代或后代极少, 而感染同品系Wolbachia的雌雄宿主交配后则能正常产生后代。我们前期研究发现, 湖北武汉、 云南六库和天津3个地区黑腹果蝇Drosophila melanogaster被Wolbachia感染。本研究旨在明确这3个地区黑腹果蝇中Wolbachia的系统发育关系及其对宿主生殖的影响。【方法】利用Clustal X软件对Wolbachia的wsp基因序列进行比对, 利用MEGA软件构建系统发育树。采用多位点序列分型（MLST）的方法对Wolbachia进行分型。通过区内交配和区之间杂交的方式研究不同地区黑腹果蝇体内Wolbachia 的关系及其对果蝇生殖的影响。【结果】湖北武汉、 云南六库和天津3个地区黑腹果蝇中感染的Wolbachia都是属于A大组的Mel亚群。这3个地区果蝇感染的Wolbachia的序列类型（ST）不同, Wolbachia之间存在一定的差异。湖北武汉和天津果蝇中的Wolbachia能引起强烈的CI表型, 而云南六库果蝇中的Wolbachia引起的CI强度相对较弱。武汉果蝇中Wolbachia不能完全挽救天津果蝇中Wolbachia引起的CI表型, 而天津果蝇中Wolbachia也不能完全挽救武汉果蝇中Wolbachia引起的CI表型。【结论】武汉和天津地区黑腹果蝇中的Wolbachia可能距离较远。Wolbachia的长期共生可能对黑腹果蝇的进化产生了一定的影响, 湖北武汉与云南六库的黑腹果蝇中感染的Wolbachia属于不同的序列类型, 这2个地区的黑腹果蝇已发生了一定的分歧, 产生了一定的生殖隔离。     

果蝇DNA甲基化研究进展

DNA甲基化是表观遗传调控的重要机制,但果蝇很久以来被认为是一种缺乏甲基化的模式生物。近年来才证实果蝇基因组中有5′-甲基胞嘧啶残基的存在,其DNA甲基化水平在胚胎发育早期达到最高,总体水平低于脊椎动物及植物。果蝇拥有一个包含dDNMT2和dMBD2/3的简单甲基化修饰系统,其分别与哺乳动物中的DNMT2家族及MBD2/MBD3蛋白高度同源。果蝇DNA甲基化模式和特点可能随果蝇种类不同而不同。文章对果蝇DNA甲基化特点及其功能研究进展进行了综述。     

利用差异演化算法优化土壤特征曲线参数

差异演化法是一种在连续空间全局最优化问题上简单有效的新型智能进化算法.利用非饱和土壤数据库UNSODA的不同数据集和差异演化算法预测土壤特征曲线参数,获得对不同环境(田间、实验室)和土壤湿度(湿润、干燥)的参数估计,以及土壤质地、样本的选取对参数估计和拟合精度的影响.结果表明:基于实验室中测得的干土壤数据的参数估计和特征值具有最高精度;在四种不同质地的土壤中,黏土的均方根误差最小,土壤特征曲线的拟合精度较好,饱和含水量和残余含水量都较高,砂土的相应参数估计精度则较低;样本容量对于参数的拟合均值影响较小.     

甜叶菊糖苷对果蝇生长和繁殖的影响

以黑腹果蝇Drosophila melanogaster Meigen作试验材料,探讨甜叶菊糖苷(steviol glycosides)对果蝇生殖、寿命等的影响。方法:在果蝇培养基中添加甜叶菊糖苷,质量分数分别为0,1%,2%,5%,10%;培养温度为(25±1)℃;取1对未交配的雌雄果蝇放入培养基中,待出现子代成蝇时,统计成蝇数量,记录成蝇羽化的数目,连续培养4代,观察甜叶菊糖苷对果蝇生育能力的影响;随机选取100只雌雄成蝇放入培养基中,统计其寿命,结果:过高浓度的甜叶菊糖苷对果蝇有一定程度的伤害,致使果蝇寿命和生育能力下降。