基于残差注意力网络模型的浮游植物识别

浮游植物作为水生态系统中最重要的生物组成部分之一,对水环境敏感,在水环境监测中得到了广泛的关注。然而水生环境复杂多样,准确高效地识别浮游植物是监测工作中的一大挑战。当前浮游植物识别方法可分为经典形态学分类、分子标记和人工智能图像识别三类。前两种方法已被广泛采用,但费时费力,不利于监测机构的大规模应用和推广。同样,利用图像进行自动化分类难以在高准确率与高效率上达到平衡。深度学习技术的发展为此提供了新思路。本文提出一种新的深度卷积神经网络RAN-11。该网络以残差注意力网络Attention-56和Attention-92为基础,凭借通道对齐融合主干上的底层特征与顶层特征,通过调整注意力模块和残差快个数以精简结构,并引入了Leaky ReLU激活函数代替ReLU。以太湖11个优势属共计1036张图像为数据来源进行对比验证。除星杆藻外,RAN-11对单一优势属的的查准率都在90%以上,并且有5个优势属达到100%的查准率。RAN-11的识别准确率为95.67%,推理速率为41.5帧/s,不仅比Attention-92（95.19%的准确率,23.6帧/s）更准确,而且比Attention-56（94.71%的准确率,41.2帧/s）更快,真正兼顾了准确率与效率。研究结果表明：（1）RAN-11在查准率、准确率和推理速率上优于原始残差注意力网络,更优于以词包模型为代表的传统图像识别方法;（2）融合多尺度特征、精简网络结构和优化激活函数是提高卷积神经网络性能的有力手段。建立在经典分类基础之上,本文提出新的残差注意力网络来提升浮游植物鉴定技术,并构建出浮游植物自动化识别系统,识别准确率高、易于推广,对于实现水体中浮游植物的自动化监测具有重要意义。     

CMG2-Fc 融合蛋白突变体筛选及中和炭疽毒素活性分析

目的:筛选能有效中和炭疽毒素和抵抗炭疽毒素损伤细胞的CMG2-Fc(炭疽毒素受体II-人免疫球蛋白Fc段融合蛋白)突变体。方法:运用FoldX等计算软件分析CMG2与PA晶体学结构,设计能提高CMG2-PA亲和力的突变体分子,并与人IgG1Fc片段构成融合基因,转染CHO-S细胞并通过亲和层析获得CMG2-Fc突变体蛋白,通过亲和力检测和细胞保护实验分析各突变体中和炭疽毒素能力。结果:筛选并表达了8个CMG2-Fc突变体分子,亲和力实验显示其中E117Q突变可明显提高CMG2-Fc与PA的亲和力(KD=1.35×10-11 mol/L),细胞保护实验提示E117Q突变能有效提高CMG2-Fc中和炭疽毒素能力(CMG2-Fc(E117Q)的IC50为15 ng/μL,而wt CMG2-Fc的IC50为50ng/μL)。结论:CMG2-Fc(E117Q)突变体分子可作为拮抗炭疽毒素损伤的炭疽治疗药物分子,进行进一步研究。     

基于农业废弃物培育优质蛹虫草的研究

利用农业废弃物甘薯藤及蛹虫草培养基废弃物作为培养基的主要原料进行蛹虫草菌种驯化。蛹虫草子实体培养基中添加不同比例蛹虫草培养基废弃物及甘薯藤粒,通过适宜的培养条件,废弃物中淀粉、蛋白质、糖类、氨基酸等营养物质及蛹虫草胞外酶酶解产生的小分子物质被充分利用,以培育优质蛹虫草子实体。当一级种子中加入蛹虫草培养基废弃物20 g/L和甘薯藤粉10 g/L,二级种中加入蛹虫草培养基废弃物20 g/L、甘薯藤粉10 g/L,使蛹虫草子实体栽培料中蛹虫草培养基废弃物占32%～45%,甘薯藤粒占10%～15%,二者比例为(3～4)：1时,栽培效果最好。本研究蛹虫草培养基替代原料资源丰富易得,并可节约生产用粮,降低原料成本,从而实现农用废弃物再利用,减少环境污染,也符合绿色环保可持续发展的理念。     

广西稀有濒危植物迁地保护评价

从迁地保护的内容、适应性、有效性等方面对桂林植物园迁地保护稀有濒危植物进行评价,结果表明:迁地保护的稀有濒危植物科学性强,96%以上的物种有科学记录,除了银杏等少数几个种属于“保护性收集”外,其它都是“具有保护意义的收集”;75%的种适应或基本适应迁移地的环境,原分布于广西的种明显比分布于广西区外的种适应性更强。按照最小存活种群的标准,该园有73种稀有濒危植物迁地保护有效。     

平原就读的藏族与汉族腹型肥胖大学生心肺功能比较研究

目的:探讨腹型肥胖对平原就读藏汉族大学生心肺功能影响的差异研究。方法:选取在校男性大学生96人,依照BMI和WC分类标准,分为藏族腹型肥胖组(TA)、藏族对照组(TC)、汉族腹型肥胖组(HA)、汉族对照组(HC)各24名。使用心脏彩色多普勒超声检查仪检测超声心动图,检测心脏结构和AV、PV、MVE、MVA、TVE、TVA等心功能指标。检测VC、FVC、FEV1、PEF、MMF、MVV等肺功能指标。检测身体形态学,血液和脂肪肝状况等基础指标。结果:腹型肥胖对血压的影响：与TC组相比,TA组SBP显著增加(P<0.01);与HC组相比,HA组SBP和DBP均显著增加(P<0.01,P<0.05)。腹型肥胖对心功能的负性影响：与TC组相比,TA组AV和PV显著减慢(P均<0.01);与HC组相比,HA组IVSA显著增大(P<0.05)。腹型肥胖对肺功能的负性影响：与TC组相比,TA组MMF和肺活量/体重水平显著降低(P<0.05);与HC组相比,HA组FEV1、FEV1%、PEF、MMF、MVV、MVV%和肺活量/体重水平均显著降低(P均<0.05)...     

两个大豆GmSBP基因的特征、亚细胞定位及对非生物胁迫的响应

我国南方春大豆种子发育过程中,常处于高温、高湿季节,加之种子本身富含蛋白(约40%)和脂肪(约20%),导致南方春大豆种子易劣变。本项目组前期差异蛋白质组学研究发现蔗糖结合蛋白在高温高湿胁迫168 h时在种子田间劣变抗性品种湘豆3号发育种子中呈下调表达。为进一步从分子水平了解Gm SBP基因表达以及响应高温高湿胁迫的特性,本研究利用RT-PCR技术从大豆扩增出两个Gm SBP基因(Gm SBP2和Gm SBPL)。两个基因编码的蛋白均为亲水性,不完整的膜蛋白。荧光定量PCR分析表明:在高温高湿条件下,种子田间劣变不抗品种宁镇1号和抗性品种湘豆3号发育种子中Gm SBP2和Gm SBPL基因表达量均受高温高湿胁迫影响,也会导致种子中蔗糖和可溶性糖含量变化。在籽粒发育过程中,Gm SBP2和Gm SBPL基因表达量在花后30 d左右达到最高,对应时期的蔗糖和可溶性糖含量也达到最大值。组织特异性显示Gm SBP和Gm SBPL基因在不同组织间存在差异表达。亚细胞定位结果表明Gm SBP2和Gm SBPL蛋白均定位在细胞膜和细胞质中。以上结果表明Gm SBP2和Gm SBPL基因可能参与了植物非生物胁迫的应答过程,这将从一个侧面丰富我们对大豆种子田间劣变性和劣变抗性的认识。     

广西热带稀有濒危植物迁地保护地域探讨

对广西热带稀有濒危植物在广西及邻近省份植物园的引种保育进行对比研究。结果表明:大部分树种在热带和南亚热带可以正常生长,通过适当的保护措施,部分树种在中亚热带的桂林可以保存。低温和霜冻是广西热带稀有濒危树种能否成功保存的主要限制因素,因此,在引种保存过程中要注意防寒和树种的选择,以提高迁地保护的有效性。     

功能矫形前伸青春期大鼠下颌后翼外肌MyoD、myogenin的表达

目的：探讨＂应力-生长（改建）＂在细胞水平上的体现,为功能矫形治疗和矫治效果的保持提供新思路和实验依据。方法：本实验选用20只4周龄,雄性SD大鼠随机分为8组。其中实验组大鼠经戊巴比妥麻醉后佩戴上颌斜面导板,对照组未佩用。依据时间不同又分为四组：1d,7d,14d,21d。采用RT-PCR技术分析各组大鼠翼外肌组织中肌分化相关基因MyoD、myogenin mRNA的表达变化。结果：未施加功能矫形力的大鼠翼外肌组织MyoD表达伴随其生长发育呈现递减趋势,实验组在第7 d出现表达上调。同时,力学刺激后实验组动物myogenin的表达与对照组相比较在14 d组出现明显上调。结论：功能矫形力作用于翼外肌组织可以诱导MyoD和myogenin的表达上调进而诱导成肌细胞的分化。     

DC-CIK联合化疗治疗晚期非小细胞肺癌的疗效及对免疫功能的影响

目的:研究树突细胞-细胞因子诱导杀伤细胞(DC-CIK)免疫疗法联合化疗治疗晚期非小细胞肺癌(NSCLC)的疗效及对免疫功能的影响。方法:选取2014年1月至2015年12月就诊于我院的60例Ⅲb~Ⅳ晚期NSCLC患者,采用随机数字表法分为联合组和化疗组各30例。联合组采用DC-CIK免疫疗法联合化疗(顺铂+吉西他滨),1个月为一个周期。化疗组仅进行单纯化疗,1个月为一个周期。比较两组患者近期疗效、无进展生存期(PFS)、总生存期(OS)、免疫功能、生活质量以及不良反应。结果:联合组DCR显著高于化疗组(P0.05),联合组的中位PFS高于化疗组(P0.05)。联合组治疗后外周血中的CD3+、CD3+CD4+和NK细胞较治疗前显著上升(P0.05),CD3+CD8+细胞较治疗前显著下降(P0.05),且治疗后联合组的CD3+、CD3+CD4+和NK细胞较化疗组显著上升(P0.05),CD3+CD8+细胞较化疗组显著降低(P0.05)。联合组疲乏、疼痛、食欲不振、睡眠障碍发生率低于化疗组(P0.05)。联合组白细胞减少率、血小板减少率显著低于化疗组(P0.05)。结论:DC-CIK联合化疗治疗NSCLC患者的疗效显著,可提高DCR,延长患者的PFS,提高患者的免疫功能和生活质量,减少不良反应。     

不同组织分离期对大圆头蛹虫草菌种性能的影响

为明确大圆头蛹虫草组织分离最佳分离时期,以大圆头蛹虫草优良母种为母本,采用组织分离法制备子代母种,以优良母种为对照,通过对不同组织分离期（35、40、45、50 d）子代母种平板培养、液体培养及栽培实验,考察不同组织分离期对子代母种培养性状及子实体形成能力的影响。结果表明,不同组织分离期大圆头蛹虫草子代母种培养性状存在较大的差异,其子实体形成能力与子代母种培养性状具有显著相关性,以组织分离期为40 d的子代母种性能表现最优,优良菌种筛选率最高（48%）,45 d次之（44%）,50 d最低（32%）。 明确大圆头蛹虫草优良菌种选育组织分离最佳时期为40 d,试验结果为大圆头蛹虫草优质菌种选育、复壮提供参考。