科研产出
大语言模型在蛋白质设计中的应用综述
《基因组学与应用生物学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：在蛋白质设计领域，人工智能技术的应用已经催生了一些大模型。蛋白质的计算设计是指利用计算机技术辅助确定蛋白质的氨基酸序列，实现预设的结构和功能的过程。基于计算的蛋白质设计可进行改造设计或从头设计。特定功能的蛋白质快速生成，对生物医学研究、药物开发和生物工程等领域的发展具有重要意义。本文首先从传统计算方法、机器学习方法和深度学习方法对蛋白质的计算设计进行了梳理概述，然后介绍大语言模型的核心架构Transformer,重点分类介绍了蛋白质大语言模型的研究应用，最后对未来的研究重点进行了展望。
关键词： 蛋白质序列 蛋白质结构 大语言模型 Transformer架构
全文链接
请求原文
芒果乙烯信号转导关键基因MiCTR1的克隆与序列分析
《热带作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：芒果属于典型的呼吸跃变型果实,采后代谢旺盛且对乙烯非常敏感,CTR1 是乙烯信号转导途径的负调控因子,在乙烯信号通路中发挥着核心作用.为了研究芒果 CTR1 在芒果采后贮藏过程中的表达模式及可能的作用,本研究从台农 1 号芒果转录组数据库中筛选 1 个CTR基因(MiCTR1),利用生物学方法对其编码的蛋白质进行测序分析,并对MiCTR1 基因在芒果后熟过程中经乙烯抑制剂 1-MCP 处理后的表达模式进行分析.结果表明:MiCTR1 的开放阅读框(ORF)长度为 1551 bp,编码 516 个氨基酸,预测蛋白的分子式为 C2503H3932N712O797S26,总原子数为 7970,分子量为57.58 kDa,理论等电点(pI)为 5.72,负电荷和正电荷的氨基酸残基总数分别为 64 和 50 个,脂肪系数为 70.78,亲水性总平均值为-0.596,有 111 个磷酸化位点,且以丝氨酸(Ser)的磷酸化修饰为主,苏氨酸(Thr)为辅,无跨膜结构,无信号肽,亚细胞预测分析显示其定位于细胞核.蛋白质结构域预测发现,MiCTR1 蛋白含有 1 个保守的PB1 结构域,位于氨基酸序列 189~285 处.系统进化分析表明,MiCTR1 与扁桃(Prunus dulcis)、桃(Prunus persica)、甜樱桃(Prunus avium)、杏(Prunus armeniaca)、梅(Prunus mume)的亲缘关系较近.荧光定量PCR结果显示,MiCTR1 的相对表达量在芒果后熟过程中升高,且经 1-MCP处理后其表达量下调.本研究结果为芒果后熟的分子机制提供基础.
全文链接
请求原文
玉米大豆间作模式对草地贪夜蛾发生为害及产量的影响
《植物保护学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为明确玉米大豆间作对草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda发生为害及产量的影响，于2023年在广西壮族自治区南宁市设置两季的玉米单作、大豆单作、玉米2行大豆4行间作和玉米4行大豆4行间作共4种种植模式，采用直接观察法调查不同种植模式下田间草地贪夜蛾的百株虫量和玉米被害株率，并测定玉米和大豆的产量。结果表明：2023年草地贪夜蛾在下半年（9月1日—10月27日）比上半年（3月20日—5月15日）发生更加严重。相较于玉米单作种植模式，上半年玉米2行大豆4行间作和玉米4行大豆4行间作种植模式的草地贪夜蛾百株虫量分别降低41.01%和41.21%，玉米被害株率也显著降低，土地当量比分别为1.35和1.26；下半年玉米2行大豆4行间作和玉米4行大豆4行间作种植模式下的草地贪夜蛾百株虫量分别降低10.11%和6.82%，玉米被害株率无显著差异，土地当量比分别为1.50和1.43。表明在草地贪夜蛾虫口密度相对小的情况下，玉米大豆间作能显著减轻草地贪夜蛾的发生为害；在产量上，玉米2行大豆4行间作和玉米4行大豆4行间作2种间作模式均表现为增产，前者优势更大。
关键词： 玉米大豆间作 草地贪夜蛾 发生为害 土地当量比 产量
全文链接
请求原文
71份广西豌豆地方种质资源农艺性状遗传多样性分析
《西南农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】分析广西豌豆地方种质资源农艺性状的遗传多样性并筛选优异种质，为其高效利用提供参考依据。【方法】以71份广西豌豆地方种质资源为材料，测定其农艺性状(10个质量性状和16个数量性状),分析其遗传变异情况，并进行相关性分析、主成分分析和聚类分析。【结果】10个质量性状的变异系数变化范围为13.07%～47.71%,平均29.16%,所有质量性状变异系数均大于10.00%;遗传多样性指数变化范围为0.13～1.26,平均值为0.62。16个数量性状变异系数变化范围为5.78%～61.75%,平均24.07%,多数性状变异系数大于10.00%;遗传多样性指数变化范围为1.73～2.07,平均1.93。相关性分析结果表明，在26个农艺性状中，大部分性状间存在不同程度的相关性。主成分分析表明，26个农艺性状前7个主成分的累计贡献率为75.621%,主要与生育期、产量、籽粒外观、株型、荚果外观有关。聚类分析结果表明，71份广西豌豆地方种质资源主要分为2个类群(I类群和Ⅱ类群),其中I类群又分为2个次级类群(Ia和Ib类群),Ia类群属于高秆、蔓生、迟熟、较高产、较抗白粉病的材料，Ib类群属于荚较多且较大，产量较高，籽粒较小，较感白粉病的材料，Ⅱ类群属于较早熟，矮秆，直立，长荚，产量较低，较感白粉病的材料。筛选出14份具有优异农艺性状的豌豆种质资源，其中，2、40、61和67号高产、抗白粉病、综合性状较优异的种质可直接推广应用；3、5、14、15、41、57、59、66、68和71号具有某个(些)优异农艺性状的种质可作为后续创制豌豆优良新种质的亲本。【结论】71份广西豌豆地方种质资源农艺性状遗传多样性较丰富，具有分枝多、节数多、果荚较长、籽粒较多且大的特点。
关键词： 豌豆 地方种质资源 遗传多样性 主成分分析 聚类分析 广西
全文链接
请求原文
外源CPPU抑制'妃子笑'荔枝果实着色过程的基因表达分析
《分子植物育种 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了探究花青苷和叶绿素相关结构基因与‘妃子笑’荔枝果皮着色的关系，本研究首先基于基因组数据鉴定了花青苷和叶绿素相关结构基因，然后分析了其在外源CPPU抑制‘妃子笑’荔枝着色过程的表达及对应酶活性。结果显示，花青苷合成关键酶UFGT，叶绿素降解途径NYC/NOL、MDcase以及PAO酶活性明显受到抑制，叶绿素合成途径CS和CAO及Chlase酶活性明显增加。转录组测序和RT-qPCR结果表明，外源CPPU显著抑制了花青苷合成途径结构基因LcPAL1、LcPAL3、LcC4H1、Lc4CL2、Lc4CL3、Lc4CL4、LcCHS2、LcCHS5、LcCHI、LcF3H/LcF3'H、LcDFR2、LcANS1、LcUFGT2、LcUFGT3，和叶绿素降解途径结构基因LcSGR2、LcPPH和LcPAO的表达；促进叶绿素合成相关途径基因LcHEMA、LcHEMD、LcCHLH1、LcCHLH2和LcCAO的表达，同时抑制转录因子基因LcMYB3、LcMYB4和LcWRKY3的表达。因此，推测外源CPPU可能通过抑制花青苷合成和叶绿素降解相关基因表达及酶活性，促进叶绿素合成相关基因的表达及酶活性，使‘妃子笑’荔枝果皮中花青苷与叶绿素比值在最佳可食期偏低而不能完全着色。研究结果为解决‘妃子笑’荔枝“滞绿”问题提供理论依据，也可为植物色泽问题的研究提供参考。
关键词： 荔枝(Litchi chinensis Sonn.) CPPU 着色 酶活性 基因表达
全文链接
请求原文
2014-2023年广西桂南稻作区晚籼稻审定品种产量及品质分析
《杂交水稻 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：华南双季稻作区是我国水稻生产的重要生态区域之一，广西作为华南双季稻作区的重要组成部分，其稻谷产量占全国总产量的近10%。广西桂南稻作区生态条件适宜，是广西主要的双季稻区，其中晚籼稻区是广西主要优质稻米产区，故分析其近年来审定的晚籼稻品种产量及品质特点，以期为广西未来晚籼稻育种提供科学、精准的指导。对近10 a桂南稻作区晚籼稻组通过审定的品种产量特征和品质特征进行系统分析研究并总结，结果表明，2014—2023年桂南稻作区晚籼稻组共审定了386个品种，审定品种年度间平均产量处于7 338.60～7 948.65 kg/hm2之间，相较于对照品种总体平均增幅在5%左右，产量特征上年度间无明显提升。感温品种逐渐增多，感光品种逐渐减少，且感光品种中约70.50%为弱感光品种。稻米品质逐年提高，2023年达到部标或国标优质稻米的品种比例提升至90.91%。外观品质上，与2014年相比，2023年的垩白度降幅达57.5%，长宽比增幅为19.11%。食味品质上，胶稠度略有下降，直链淀粉含量基本稳定，碱消值稳步提高，整体上呈现更为软化、适口性更好的趋势。总的来说，广西桂南稻作区晚籼稻审定新品种数量呈“爆发式”增长，感温型品种成为主导，在产量保持稳定的情况下，大幅地提高了稻米品质，为丰富稻米市场、保障国家粮食安全做出了重要贡献。
全文链接
请求原文
遥感技术支持下的柑橘黄龙病受灾风险评估
《河南农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：柑橘黄龙病受灾风险预判是控制病情蔓延的有效措施，为实现大区域黄龙病精准监测防控，综合多指标开展地块尺度黄龙病风险评估，以广西蒙山县新圩镇柑橘地块为对象，基于多时相归一化植被指数（NDVI）、地表水分指数（LSWI）、MERIS陆地叶绿素指数（MTCI）遥感指标，建立柑橘黄龙病监测模型，获取黄龙病受灾现状地块；综合迁飞距离、坡度、柑橘长势、高程和均温指标，利用层次分析法（AHP）计算指标权重，构建柑橘黄龙病受灾风险评估综合模型，评估柑橘地块感染黄龙病风险等级。结果表明，柑橘黄龙病监测模型准确率为80.31%、漏分率为10.53%，有效减少柑橘黄龙病外业调查；迁飞距离、坡度、柑橘长势、高程和均温评估指标权重分别为0.404、0.289、0.186、0.120、0.086，木虱迁飞扩散能力是病情蔓延主导因素。新圩镇感染黄龙病的高风险区475.93 hm2、中风险区552.00 hm2、低风险区1 188.87 hm2，分别占柑橘面积的21.47%、24.90%、53.63%，黄龙病进一步扩散感染风险性较高，建议有关部门加强对高风险区的防控力度，防止病情蔓延。
全文链接
请求原文
乙烯利处理菠萝不同成熟期果实中AcMYB103基因表达规律研究
《热带作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：菠萝属于凤梨科（Bromeliaceae）凤梨属（AnanasMerr.）的一种重要热带水果，其花果发育理论与转录调控技术研究是菠萝产业的热点之一。乙烯是调控菠萝催花和果实发育的重要激素之一。菠萝基因组测序鉴定出94个菠萝R2R3-MYB转录因子，分为26亚族，其中S19亚族的MYB103与拟南芥等植物花药和叶片发育调控相关。为证明菠萝MYB103转录因子调控菠萝果实发育的潜在功能，从菠萝台农17号果实中克隆了1个MYB转录因子AcMYB103，全长1204 bp，编码区1038 bp，编码345个氨基酸。该基因编码蛋白含有2个典型的SANT结构域，定位在细胞核，无跨膜结构域和信号肽，是植物R2R3型MYB转录因子家族的一员。将菠萝和拟南芥MYB家族成员进行聚类分析发现，AcMYB103与拟南芥AtMYB103序列相似度最高，并与AtMYB80和AtMYB35聚类于S19亚族，据此命名为AcMYB103。进一步采用体积分数为0%、0.5%、1.0%和1.5%共4个乙烯利浓度处理台农17号、小目手撕和大目手撕3个品种小果期、膨大期和成熟期果实，并分析AcMYB103的表达量。结果表明，在小果期，随着乙烯利浓度的增加，台农17号AcMYB103表达规律呈下调模式，在小目手撕和大目手撕中呈上调模式。在膨大期，在台农17号和小目手撕品种中均呈现下调模式，在大目手撕果实中呈现上调模式。在成熟期果实中AcMYB103不表达，说明AcMYB103基因表达在乙烯利处理的品种和果实发育时期具有特异性，在果实发育早期起到差异化调控作用。本研究为深入研究AcMYB103基因在菠萝果实生长发育的调控机制奠定基础。
全文链接
请求原文
