应用聚类分析研究十字珊瑚亚科的分类并探讨其起源与演化

提要具分裂繁殖的十字珊瑚类在我国扬子区兰多维列统（Llandovery）分布广泛,属种繁多,有重要的地层意义．但长期以来关于该类群的分类位置及各属的定义和范围各家意见不一。文章应用Q型聚类分析研究十字珊瑚类的分类．提出十字珊瑚亚科可分为7属．即：Stauria Milne-Edwards et Haime, Cystostauria He et Li, Ceriaster Lindstrom. Eostauria He et Li. Paraceriaster Y. X. He. Parastauria He et Li. Massparaseriaster nora. provis. 对7个属分别给予简要定义。文中对十字珊瑚亚科的起源、演化及扩散进行探讨．并分析各属可能的演化亲缘关系。资料表明．最原始最早期的Eostauria属很可能起源于澳大利亚的新南威尔士晚奥陶世的Palaeophyllum的某一种群．后在早兰多维列世晚期扩散到扬子区．在中兰多维列世的爱隆期（Aeronian）迅速繁衍,产生许多新属种,因而扬子区在兰多维列世是十字珊瑚类的演化中心。除少数类群,如：Eostauria,Ceriaster．Stauria在晚兰多维列世或文洛克世（Wenlock）早期分别迁移到中亚地区和欧洲,多数类群在扬子区晚兰多维列世的早、中期因不适应环境巨变而快速衰亡。     

一种新的EST聚类方法

该研究发展了一种EST（expressed sequence tag）聚类方法（ESTClustering）,用于分析大规模EST测序中所产生的大量数据,以获得高质量,非重复表达序列,该方法在聚类过程中采用MEGABLAST工具对一致序列进行序列同源比较,并用phrap程序对每一EST簇进行拼接检验。这一聚类策略能降低测序错误带来的影响,有效识别基因家族成员,并避免选择性剪接的干扰,与NCB（National Center for Biotechnology Information）的UniGene clustering）方法相比,ESTClustering的聚类结果可以更好地反映表达序列的多样性,用ESTClustering对112256条拟南芥EST聚类测试,产生23581个EST簇,其中13597个EST簇有对应拟南芥基因组编码序列,与该基因组中有EST作为依据的预测基因数目接近。应用该方法对收集的147191条水稻EST序列进行聚类,形成33896个EST簇。     

14个黄皮品种(系)的RAPD分析

对14个黄皮(Clausena lansium)品种(系)进行RAPD分析,从150个随机引物中筛选出16个能在种质间表现出多态性的引物,共扩增出87条谱带,其中多态性带47条,多态性比例为54.0%。结果表明,除龙川无核黄皮、龙山无核黄皮和冰糖黄皮外,其它11个品种(系)间的遗传距离较近(D≤0.1),说明大多数黄皮品种遗传差异较小,亲缘关系较近。UPGMA聚类分析表明,14个黄皮品种(系)在遗传距离0.15处可划分为3个类群,基本反映了黄皮品种间的遗传多样性。     

Blackboard Mechanism Based Ant Colony Theory for Dynamic Deployment of Mobile Sensor Networks

A novel bionic swarm intelligence algorithm, called ant colony algorithm based on a blackboard mechanism, is proposed to solve the autonomy and dynamic deployment of mobiles sensor networks effectively. A blackboard mechanism is introduced into the system for making pheromone and completing the algorithm. Every node, which can be looked as an ant, makes one information zone in its memory for communicating with other nodes and leaves pheromone, which is created by ant itself in naalre. Then ant colony theory is used to find the optimization scheme for path planning and deployment of mobile Wireless Sensor Network （WSN）. We test the algorithm in a dynamic and unconfigurable environment. The results indicate that the algorithm can reduce the power consumption by 13% averagely, enhance the efficiency of path planning and deployment of mobile WSN by 15% averagely.     

陆地棉品种抗黄萎病反应规律的研究

对我国自育的108个陆地棉品种的抗黄萎病性进行了研究。在黄萎病发病期内,对黄萎病发病情况进行连续调查,测定产量、考查产量因素并检测纤维品质。利用因子分析法对陆地棉抗黄萎病反应规律进行分析,得出不同时期的黄萎病病指主要与前后3～5个阶段抗病性有关。病情发展主要由4个主因子决定,且第1、2主因子具有较大的方差贡献率。第1主因子(F1)主要与品种7月26日至8月9日的黄萎病病指有关,第2主因子(F2)主要与品种8月20日至9月4日的黄萎病病指有关。利用因子分析结果将108个品种划分为4个类型,前期抗病性较好而后期发病较快的第Ⅰ类品种,其产量较低,单株结铃数、单铃重、衣分均低于其他3类;纤维品质均较差,纤维长度、整齐度、比强度和马克隆值均较其他3类差。前期和后期病指均较低、发病缓慢的第Ⅱ类则小区产量最高,纤维品质处于平均水平。第Ⅲ类品种前期发病较慢,中期发病较快,具有较高的小区产量,单铃重最高;纤维整齐度、比强度和伸长率好于其他3类品种;前期发病较快,中期发病平缓,后期仍具有较高病指的为第Ⅳ类品种,小区产量较低,单株产量、单株结铃数和衣分较高;其他性状处于中等水平。但研究表明,某一阶段具有的抗病性并不能完全代表品种的抗病性。     

基于蛋白互作网络识别非小细胞肺癌相关基因功能模块

本研究对非小细胞肺癌(non-small cell lung carcinoma,NSCLC)基因表达数据进行差异表达分析,并与蛋白质相互作用网络(PPIN)数据进行整合,进一步利用Heinz搜索算法识别NSCLC相关的基因功能模块,并对模块中的基因进行功能(GO term)和通路(KEGG)富集分析,旨在探究肺癌发病分子机制。蛋白互作网络分析得到一个包含96个基因和117个相互作用的功能模块,以及8个对NSCLC的发生和发展起到关键作用候选基因标志物。富集分析结果表明,这些基因主要富集于基因转录催化及染色质调控等生物学过程,并在基础转录因子、黏着连接、细胞周期、Wnt信号通路及HTLV-Ⅰ感染等生物学通路中发挥重要作用。本研究对非小细胞肺癌相关的基因和生物学通路进行预测,可用于肺癌的早期诊断和早期治疗,以降低肺癌死亡率。     

参数序列比对算法研究

序列比对是生物信息学中的一项重要任务,通过序列比对可以发现生物序列中的功能、结构和进化的信息。序列比对结果的生物学意义与所选择的匹配、不匹配、插入和删除以及空隙的罚分函数密切相关。现介绍一种参数序列比对方法,该方法把最佳比对作为权值和罚分的函数,可以系统地得到参数的选择对最佳比对结果的影响。然后将其应用于RNA序列比对,分析不同的参数选择对序列比对结果的影响。最后指出参数序列比对算法的应用以及未来的发展方向。     

The computer program structure for assigning individuals to populations: easy to use but easier to misuse

The computer program Structure implements a Bayesian method, based on a population genetics model, to assign individuals to their source populations using genetic marker data. It is widely applied in the fields of ecology, evolutionary biology, human genetics and conservation biology for detecting hidden genetic structures, inferring the most likely number of populations (K), assigning individuals to source populations and estimating admixture and migration rates. Recently, several simulation studies repeatedly concluded that the program yields erroneous inferences when samples from different populations are highly unbalanced in size. Analysing both simulated and empirical data sets, this study confirms that Structure indeed yields poor individual assignments to source populations and gives frequently incorrect estimates of K when sampling is unbalanced. However, this poor performance is mainly caused by the adoption of the default ancestry prior, which assumes all source populations contribute equally to the pooled sample of individuals. When the alternative ancestry prior, which allows for unequal representations of the source populations by the sample, is adopted, accurate individual assignments could be obtained even if sampling is highly unbalanced. The alternative prior also improves the inference of K by two estimators, albeit the improvement is not as much as that in individual assignments to populations. For the difficult case of many populations and unbalanced sampling, a rarely used parameter combination of the alternative ancestry prior, an initial ALPHA value much smaller than the default and the uncorrelated allele frequency model is required for Structure to yield accurate inferences. I conclude that Structure is easy to use but is easier to misuse because of its complicated genetic model and many parameter (prior) options which may not be obvious to choose, and suggest using multiple plausible models (parameters) and K estimators in conducting comparative and exploratory Structure analysis.     

南丰蜜桔可溶性固形物近红外检测的多元线性回归变量筛选

文章采用反向区间偏最小二乘法结合连续投影算法,筛选南丰蜜桔近红外检测的多元线性回归变量。对南丰蜜桔近红外光谱进行多元散射校正后,利用反向间隔偏最小二乘法,从500～1750 nm中初选出7个光谱区间,用于多元线性回归变量筛选。利用通过遗传算法和连续投影算法筛选出的变量建立了多元线性回归模型。经比较发现,利用反向区间偏最小二乘法结合连续投影算法筛选出的变量建立的多元线性回归模型,预测结果最优,模型预测相关系数为0.937,模型预测均方根误差为0.613 oBrix。结果表明,反向区间偏最小二乘法结合连续投影算法,可以有效地筛选近红外光谱的多元线性回归变量,提高南丰蜜桔可溶性固形物模型的预测精度。     

药用真菌子实体多糖SEC—HPLC图谱的相似度定量评价研究

目的：对灵芝属Ganoderma下4个种共7个菌株及灰树花Grifola ffondosa和云芝Trametes versicolor共9种子实体粗多糖进行了体积排阻HPLC色谱（SEC—HPLC）,并分析了相似度。方法：各样品水提物的HPLC图谱用平方欧氏距离法计算了相似度,用离差平方和法进行聚类分析。结果：灵芝属内各样品聚类距离为8,灰树花与云芝的聚类距离为16,它们与灵芝属的距离为25,说明同一灵芝属内的不同种及同种不同菌株所产生的多糖分子量分布近似度远高于来自树花菌属的灰树花或栓菌属的云芝。结论：此方法可量化描述不同多糖间SEC—HPLC的相似关系,有作为真菌多糖样品质量控制手段的潜在能力。