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多光谱和X射线成像技术相结合用于表征麻疯树种子质量的研究

多光谱和X射线成像技术相结合用于表征麻疯树种子质量的研究

作者:德尔塔 日期:2022-04-13

Multispectral and X-ray images for characterization of Jatropha curcas L. seed quality 期刊:PLANT METHODS 影响因子:4.993 用于表征麻疯树种子质量的多光谱和 X 射线图像   背景:在农业工业和作物育种中,使用较少人为干扰的非破坏性方法引起了人们的极大兴趣。现代成像技术能够自动显示用于表征生物样品的多参数,从而降低主观性并优化分析过程。此外,两种或多种成像技术的结合有助于发现新的物理化学工具和实时解释数据集。   结果:我们提出了一种基于多光谱和 X 射线成像技术相结合的种子质量自动表征的新方法。我们提出了一种使用 X 射线图像研究内部组织的方法,因为种子表面轮廓可能会受到负面影响,但不会到达种子的重要内部区域。油籽植物(麻疯树)被用作模型物种,它也是一种在世界范围内具有经济重要性的多用途作物。我们的研究包括应用归一化典型判别分析 (nCDA) 算法作为监督变换构建方法,以获得不同种子块上的空间和光谱模式。我们使用基于线性判别分析 (LDA) 的反射率数据和 X 射线类别开发了分类模型。单独或组合的分类模型使用 940 nm 的反射率和 X 射线数据来预测正常幼苗、异常幼苗和死种子等质量性状,显示出较高的准确度 (> 0.96)。   结论:多光谱和X射线成像与种子生理性能密切相关。 940 nm 的反射率和 X 射线数据可以有效地预测种子质量属性。这些技术可以成为未来快速、高效、可持续和无损表征种子质量的替代方法,克服传统种子质量分析的内在主观性。   种子方向与基于多光谱反射率区分种子地块无关(图 2)。 紫外(365 nm)和可见光(405-690 nm)区域的波长显示出低反射强度(< 20%),很难区分批次。 然而,在较长波长处获得的数据,特别是在近红外 (NIR) 区域(从 780 到 970 nm)中获得的数据清楚地能够区分种子区,并且具有高活力的种子显示出最低的反射强度(批次 2)。 图2. 三个不同活力水平的麻疯树种子表面在 19 个波长下每个感兴趣区域内的平均光谱图  

基于多光谱和共振成像技术的麻疯树种子健康分析

基于多光谱和共振成像技术的麻疯树种子健康分析

作者:德尔塔 日期:2022-04-13

Multispectral and X-ray images for characterization of Jatropha curcas L. seed quality 期刊:PLANT METHODS 影响因子:4.993 用于表征麻疯树种子质量的多光谱和 X 射线图像   摘要:基于现代种子工业的强大光谱空间传感器,在最先进的技术中开发了创新方法。在这项研究中,我们提出了一种基于多光谱成像结合机器学习算法对麻疯树种子健康进行分类的新方法。此外,我们首次提出了一种基于磁共振成像 (MRI) 的方法来识别感染不同病原真菌的麻疯树种子的解剖学变化。首先,将种子人工接种Lasiodiplodia theobromae、Colletotrichum siamense和Colletotrichum truncatum,培养24、48、72、96、120、144和168 h后获取多光谱图像。使用培养的种子应用 MRI 方法 168 小时。我们的结果表明,多光谱成像技术与统计模型相结合,具有在孵化 48 小时后区分麻疯树种子中不同真菌种类的潜力,且准确度高(>80%)。所提出的 MRI 方法可以识别受可可豆、暹罗念珠菌和截形念珠菌感染的胚乳组织中的不同损伤模式。因此,多光谱成像和 MRI 可以成为快速准确检测麻疯树种子中不同真菌种类的有用工具。 图 1 显示了健康种子和用 L. theobromae、C. siamense 和 C. truncatum 培育的种子类别中 19 个波长的平均光谱。 在可见光区域(405-690 nm),健康种子显示出类似于与可可豆温育的种子组相似的光谱特征。 但是,在整个光谱中,C. siamense 和 C. truncatum 的类别之间存在明显的区别,特别是在孵育 96、120、144 小时后(图 1e、f、g)。在 NIR 区域,健康种子显示出不同的特征模式,与真菌感染的种子相比,在 940 和 970 nm 处具有更高的反射率趋势,以及更高的标准偏差值(图 1i)。 同时,UV 波段(365 nm)内的反射率平均值显示出与每组内平均值的较小标准偏差。 图1. 每个感兴趣区域内的平均光谱图 - ROI(n = 231 颗麻疯树种子)在 19 个波长下,用于健康种子和感染 Lasiodiplodia theobromae、Colletotrichum siamense 和

体外培养内皮细胞时施加剪切力的作用与结果详解

体外培养内皮细胞时施加剪切力的作用与结果详解

作者:德尔塔 日期:2022-04-13

流体环境下的细胞 影响关键因素是什么 剪切力(dyn/cm2) 体内的内皮细胞通常存在于它们不断暴露于血流摩擦力(称为剪切应力)的环境中。剪切应力是生理条件下内皮细胞功能的关键调节因子,流动障碍和剪切应力改变与动脉粥样硬化或血栓形成等病理有关。内皮细胞通过各种受体感知剪切应力,并将机械剪切应力刺激传递到细胞内信号传导中,导致细胞功能和表型发生变化。 血液流动 细胞如何感知剪切力 剪切力由细胞表面的流量传感器感应,内皮细胞表达各种机械传感信号。   细胞骨架在整个细胞的剪切力传递中起着关键作用,信号通过细胞骨架元件传递到各种细胞内位点 流体环境下细胞—模拟血管 在模拟流体生理条件下体外培养内皮细胞: •细胞形态的变化 •肌动蛋白应力纤维的形成 •稳定性粘附连接和紧密连接(屏障形成) HUVEC的免疫荧光染色,分别在静态条件下和流动下培养5天。 流体活细胞-活细胞成像 流体下的活细胞成像可以实时可视化剪切应力效应(例如,肌动蛋白应激纤维的形成) HUVEC在20 dyn/cm2下培养的LifeAct-TagGFP2。(图像分别以相差和荧光拍摄) 模拟淋巴血管中的流动         系统设置:  ibidi Pump System  µ-Slide I 0.8 Luer  Oscillating flow  (4 dyn/cm2; 0.25 Hz; 48h) Courtesy of A. Sabine, Universityof Lausanne, Switzerland (refer to A. Sabine et al., TheJournal of Clinical Investigation, 2015) FOXC2 和振荡剪切应力维持淋巴管内皮细胞-细胞连接和血管完整性。 流体环境下—滚动和粘附试验 研究流动下的细胞-细胞附着可以深入了解免疫细胞-内皮细胞的相互作用(e.g., during inflammation) 单层的 LPS 刺激脑血管内皮细胞( CVEC )以1 dyn / cm2灌注 的颗粒细胞。

可视细胞共培养实验的操作方法

可视细胞共培养实验的操作方法

作者:德尔塔 日期:2022-04-13

在本方案中,我们将用于两种不同细胞类型的共培养。供体细胞和受体细胞可以单独生长,但共享相同的培养基以通过可溶性因子/蛋白质进行通讯。 共培养实验流程   1.打开μ-Slide2孔共培养载玻片的包装,并将其放在μ-Slide架子或其他合适的表面上。准备您的受体细胞,并使用40-60μl细胞悬液将其接种到中央小孔中。根据您的细胞,我们建议5-10x104cell/ml。 2.准备您的供体细胞,并将其接种到外部小孔中,每孔使用40-60μl细胞悬液。当使用ibiTreat(经过亲水性组织培养处理)表面时,外部8个孔之间可能会发生一些混合。不要用培养基润湿内孔的走道,并小心处理玻片,以免在细胞附着之前混合培养基。   3.细胞附着后,清空各个孔溶液以防止细胞混合。用40-60μl培养基洗涤9个小孔,以去除非贴壁细胞。之后,将400-600μl培养基填充到每个大孔中。这将连接9个小孔,从而允许两种细胞通过培养基进行通讯。 μ-Slide2孔共培养载玻片还允许在凝胶基质内培养细胞球体,并与接种在外孔中的供体细胞结合。在下面的图片中,有一个多细胞球状体,例如内皮细胞嵌入胶原蛋白凝胶中。在中心小孔中生长的球状体可以在癌细胞附近培养,这些癌细胞可以释放出可溶性因子。像胶原I型凝胶这样的水性3D凝胶基质不会阻碍分子扩散。 与ibidiCulture-Insert2孔一起进行2D共培养,ibidiCulture-Insert2孔可用于将不同类型的细胞铺到一个培养容器中,彼此相邻。它仅用作在指定区域播种细胞的模具。去除培养插件后,不同的细胞类型会彼此紧邻而无障碍地生长。   μ-Slide共培养,可以创建单个细胞模式。根据所使用的板或培养皿,可以单独选择细胞数量和培养基体积。 在3D矩阵中共同培养细胞   ibidimicro-Insert4孔提供了小孔,可以填充混合到3D凝胶基质中的细胞。这样,可以在共享一个液体的同时分别培养不同类型的悬浮或贴壁细胞。可以根据需要收集或交换,而无需将细胞冲洗出凝胶。

质粒的提取和纯化

质粒的提取和纯化

作者:德尔塔 日期:2022-04-13

质粒(Plasmid)是独立于染色体外的环状DNA分子,大小通常在1-200Kb不等,可依赖宿主细胞中的酶和蛋白质进行独立地复制和转录。     质粒是独立于染色体基因组的DNA。按照质粒的拷贝数量,通常把质粒分严紧型质粒和松弛型质粒。严紧型质粒:染色体复制一次,质粒也复制一次,每个细菌内只含1-2个质粒;松弛型质粒:当细菌染色体复制停止后仍然能继续复制,每一个细菌内一般含20个左右质粒拷贝。     为了适应更多复杂的分子克隆实验,在天然质粒的基础上,人们构建出具有不同特性的质粒载体。质粒载体通常具有以下几个特点:具有较小的分子量、可插入较大分子量的目标序列、具有多种常用的限制性内切酶酶切位点,同时具有检测表型(耐药性等)。     典型的质粒载体通常具有复制起始点Ori(下方蓝色方形)、筛选标记(红色区域)以及多克隆酶切位点MCS(右侧蓝色区域)     预备知识Ⅱ:分离纯化的原理     质粒纯化的过程实际上是将质粒与染色体基因组、蛋白质等其他成分分离的过程。在细菌体内,质粒是以共价闭合环状DNA(CovalentlyclosedcircularDNA,cccDNA)的形式存在。碱裂解法是实验室提取质粒最常用的方法之一,该方法的原理是利用线性的染色体DNA与闭合环状质粒DNA在拓扑学上的差异来实现分离。     共价闭合环状DNA(CovalentlyclosedcircularDNA,cccDNA)结构示意图,在细菌中,cccDNA通常以超螺旋的形式存在     实验操作中,我们通常应用溶菌酶和阴离子表面按活性剂SDS(十二烷基磺酸钠)来处理收集到的菌体。在溶菌酶的作用下,细菌的细胞壁破裂并释放出质粒。在pH12-12.5这个狭窄的范围内,线性染色体DNA的双螺旋会解开,质粒DNA的氢键也会断裂。然而,质粒DNA的氢键虽然断裂,但两条链依然互补缠绕,紧密结合。在裂解过程中,细菌蛋白质、破裂的细胞壁和变性的染色体DNA会相互缠绕成大型复合物,SDS可包被在这些大型复合物表面上。当加入乙酸甲使溶液恢复中性时,两种DNA均可迅速复性,

质粒的分类和提取的主要步骤及作用

质粒的分类和提取的主要步骤及作用

作者:德尔塔 日期:2022-04-13

分类:   1.根据质粒能否通过细菌的接合作用,可分为接合性质粒和非接合性质粒。接合性质粒带有与接合传递有关的基因。非接合质粒在一定条件下通过与其共存的接合质粒的诱动或转导而传递。   2.根据质粒在细菌内的复制类型可分为两类:严紧控制型和松弛控制型。   严紧控制复制型质粒的复制酶系与染色体DNA复制共用,只能在细胞周期的一定阶段进行复制,当细胞染色体停止复制时,质粒也就不再复制。松弛控制复制型的质粒的复制酶系不受染色体DNA复制酶系的影响,在整个细胞生长周期中随时都可以复制,在染色体复制已经停止时质粒仍能继续复制。   3.根据质粒的不相容性,可分为不相容性和相容性。不相容性指结构相似、密切相关的质粒不能稳定地共存于同一宿主细菌内的现象,反之为相容性。常用于流行病学的调查。   功能:   质粒具有自主复制能力,使其在子代细胞中也能保持恒定的拷贝数,并表达所携带的遗传信息。细菌质粒是DNA重组技术中常用的载体。载体是指把一个有用的外源基因通过基因工程手段,送进受体细胞中去进行增殖和表达的工具。将某种目标基因片段重组到质粒中,构成重组基因或重组体。然后将这种重组体经微生物学的转化技术,转入受体细胞(如大肠杆菌)中,使重组体中的目标基因在受体菌中得以繁殖或表达,从而改变寄主细胞原有的性状或产生新的物质。   从细菌中分离质粒DNA的方法都包括3个基本步骤:   培养细菌使质粒扩增;收集和裂解细胞;分离和纯化质粒DNA。   采用强碱液、加热或溶菌酶(主要针对革兰氏阳性细菌)可以破坏菌体细胞壁,十二烷基磺酸钠(SDS)和TritonX-100(一般很少使用)可使细胞膜裂解。   经溶菌酶和SDS或TritonX-100处理后,细菌染色体DNA会缠绕附着在细胞碎片上,同时由于细菌染色体DNA比质粒大得多,易受机械力和核酸酶等的作用而被切断成不同大小的线性片段。当用强热或酸、碱处理时,细菌的线性染色体DNA变性,而共价闭合环状DNA(Covalently

Videometer利用可见光和近红外多光谱结合对不同番茄种子品种进行分类

Videometer利用可见光和近红外多光谱结合对不同番茄种子品种进行分类

作者:德尔塔 日期:2022-04-13

利用可见光、近红外多光谱和化学计量学对不同番茄种子品种的分类   摘要:利用可见光和短波近红外光谱结合化学计量学方法,研究了五种不同番茄种子品种快速无损分类的可行性。从番茄种子的多光谱图像中提取了19种不同波长(375 nm至970 nm)的可见-近红外光谱。主成分分析(PCA)用于数据挖掘,偏最小二乘判别分析(PLS-DA)和支持向量机判别分析(SVM-DA)用于对5个不同番茄品种进行分类。结果表明,无论化学计量学方法如何,对于所有番茄品种,两个独立测试集的分类准确率都非常高,范围从94%到100%。PLS-DA和SVM-DA校准模型的总体分类错误率分别为3.2%和0.4%。结果表明,可见-近红外光谱有可能用于番茄种子品种的无损鉴别,并有机会将其纳入植物遗传资源管理、植物品种保护或登记方案。   图1.捕获的五个番茄种子品种的多光谱图像。(a)蓝色背景分割后的图像;种子上的白边显示ROI的选择(b);525nm下的种子图像(c)   来自五个番茄品种种子的Vis-NIR光谱数据显示出变化,但在每个波长上表现出相似的反射趋势(图 2)。光谱的变化表明番茄品种在番茄种子的物理和化学特性方面存在差异。可见光范围的变化可归因于种子样品的颜色,而NIR区域的变化是由于品种种子的化学差异所致。这些光谱变化表明 Vis-NIR 可用于定性使用化学计量学方法进行分类。PCA 最初是在 Vis-NIR 光谱上进行的,没有任何数据预处理,以探索番茄品种的可能聚类并识别可能的异常值。然而,没有观察到番茄品种之间的明显区别(数据未显示)。这并不奇怪,因为种子的光谱特性可能会影响光散射、粒度分布和与入射光束对齐等物理现象,这些现象会给数据增加噪声。因此,数学数据预处理算法 SNV 和 detrend 用于消除或最小化物理效应以进行进一步数据分析。对预处理的 Vis-NIR 光谱执行的 PCA 显示校准集中很少有异常值(数据未显示)。然而,去除异常值并没有改进模型,它们随后被保留用于分类模型的进一步开发。图 3 显示了使用前三个得分向量 P

质粒扩增的操作步骤和抽提过程中的注意事项

质粒扩增的操作步骤和抽提过程中的注意事项

作者:德尔塔 日期:2022-04-13

一、扩增流程          收到产品后,请先根据产品管壁标签来判断产品形式,并在扩增前准确查找该质粒菌株的抗性、感受态和培养温度。         1、质粒干粉(常温运输,存于-20度,90天保质期,请务必转化挑单克隆培养)         ①收到质粒干粉后请先5000rpm离心1min,再加入20μl ddH2O去离子水溶解质粒;         ②取1支100μl 感受态于冰上解冻10min,加入2μl质粒,再冰浴30min后,42℃热激60s,不要搅动,再冰浴2min; (从第二步开始均要在超净工作台中无菌操作)         ③加入900μl无抗的LB液体培养基,180rpm震荡37℃培养45min;         ④6000rpm离心5min,仅留100μl上清液重悬细菌沉淀,并涂布至目标质粒抗性的LB平板上; (可使用本平台的平板涂布专用玻璃珠进行涂布,可以比传统涂布方法获得更多转化子)         ⑤将平板正向培养1h,再倒置37℃培养14h。如果要求是30度则培养20h; (如果菌落过多,请将质粒稀释后再转化。如果无菌落,请加入10μl质粒离心全涂转化)         ⑥挑取单菌落至LB液体培养基中,加入对应抗生素,220rpm震荡培养14h,根据实验需要和质粒提取试剂盒说明书提取质粒。         2、甘油菌种(冰袋运输,存于-80℃,保质期30天,请务必划线挑单克隆培养) 四区划线后挑单菌落培养,酵母菌需要先液体复苏再四区划线,再挑单菌落液体培养。         3、穿刺菌种(冰袋运输,存于4℃,保质期7天) 穿刺接种,液体培养后四区划线,再挑单菌落液体培养。         4、菌落平板(冰袋运输,存于4℃,保质期7天) 直接挑取单菌落至液体培养基中。         5、液体质粒(冰袋运输,存于-20℃,保质期30天) 单独提取的液体质粒收到后可直接使用。 如需要大题好的质粒,可以下单备注。 降低RNA残留的方法    RNA 的去除,首先是使用 RNase 消化。在溶液 I 中加入高浓度的 RNase A (100ug/ml),或者用含 25ug RNase A/ml TE 溶解抽提好的质粒,都可以降低 RNA 残留,但都不能彻底去除。幸运的是,RNA 的残

蛋白质印迹技术(Western Blot)的基本流程和步骤

蛋白质印迹技术(Western Blot)的基本流程和步骤

作者:德尔塔 日期:2022-04-13

本文摘要 蛋白质印迹技术(免疫印迹实验)又称为Western Blot。它是分子生物学、生物化学和免疫遗传学中常用的一种实验方法。Western Blot主要用于检测或分析蛋白,应用领域集中在基因表达研究、抗体活性检测和疾病诊断等。 01  蛋白质印迹基本流程图     02 western blot步骤 样品准备: Tanon 连续梯度预制胶(4-20% 10 孔/15 孔/17 孔);  (4-12% 10 孔/15 孔/17 孔) Tanon Mops/MES 电泳缓冲液(粉剂) Tanon 预染蛋白 Marker Tanon 4×LDS Loading Buffer Tanon 快速蛋白染液 预制胶规格的选择        在不使用预制胶的情况下,需要自行配置适合蛋白电泳SDS胶,采取自制胶的方法从加入缓冲液到制胶完成这一过程大概需要花费将近1个小时。并且由于配比过程中的认为误差容易产生浓度不均一,稳定性差,已出现外八型、笑脸型等条带。采用天能系列预制胶具有较高的稳定性和均一性,使蛋白电泳条带更清晰锐利,使得条带更加均匀。还有重要的一点就是可以免去制胶的时间,大大提升了实验效率。   蛋白转印使用天能VE-586转移电泳槽主要优势在于:它可以在不埋冰的情况完成的蛋白电泳,如果配合快速转膜液,整个电泳过程只需不到30分钟,可同时转印4块胶,操作方法也比较简便。在缩短转印时间的同时,实现了蛋白样品的高效转印。   03  蛋白电泳 目前常用的是SDS-PAGE(十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳),蛋白质会根据分子量大小分开,分子量的蛋白会留在胶的下部,分子量大的会在胶的顶部。   04 转膜 转膜主要是将蛋白质从凝胶转移到膜上,常用的是NC膜和PVDF(聚偏氟乙烯),由于膜与蛋白质高度亲和的能力,所以更容易与蛋白结合。为了便于观察电泳效果和转膜效果,可以使用蛋白预染Marker,以方便判断蛋白分子量大小。 蛋白预染的传统方法是膜将置于脱色摇床上,用1×丽春红染液振荡预染5min。然后用水冲洗掉没染上的染液就可看到膜上的蛋白。 蛋白转印使用天能VE-586转移电泳槽主要优势在于:它可以在

用细胞冻存液保护细胞的原理

用细胞冻存液保护细胞的原理

作者:德尔塔 日期:2022-04-13

科幻电影中将冻存若干年的生命体重新解冻复活的情节在生命科学研究过程中每一天都在上演。为了将每一种有生命的细胞较好的保存其原有的细胞特性或者长久的保存种质资源,实验人员往往将细胞用特殊配置的细胞冻存液保存于-196℃的液氮,使得细胞暂时脱离生长状态,等到实验需要的时候再从液氮中取出复苏应用。在这一看似神奇的生命存储过程中,我们不禁要问细胞冻存液是如何保护每一个细胞生命的? 细胞这一微小的生命体和地球的其它生命相似,机体的主要成份是由液态的H2O组成,但是其结构微小复杂,内部任何的物理损伤对于它都是致命的。水在低于零度的条件下会结冰。如果将细胞悬浮在纯水中,随着温度的降低,细胞内外的水份都会结冰,所形成的冰晶会造成细胞膜和细胞器的破坏而引起细胞死亡,这种因细胞内部结冰而导致的细胞损伤称为细胞内冰晶的损伤。如果将细胞悬浮在溶液中,随着温度的降低,细胞外部的水分会首先结冰,从而使得未结冰的溶液中电解质浓度升高。 如果将细胞暴露在这样高溶质的溶液中且时间过长,细胞膜上脂质分子会受到损坏,细胞便发生渗漏,在复温时,大量水分会因此进入细胞内,造成细胞死亡。这种因保存溶液中溶质浓度升高而导致的细胞损伤称为溶质损伤或称溶液损伤。当温度进一步下降,细胞内外都结冰,产生冰晶损伤。但是如果在溶液中加入冷冻保护剂,则可保护细胞免受溶质损伤和冰晶损伤。 因为冷冻保护剂容易同溶液中的水分子结合,从而降低冰点,减少冰晶的形成,并且通过其摩尔浓度降低未结冰溶液中电解质的浓度,使细胞免受溶质损伤,细胞得以在超低温条件下保存。在复苏时,一般以很快的速度升温,1-2分钟内即恢复到常温,细胞内外不会重新形成较大的冰晶,也不会暴露在高浓度的电解质溶液中过长的时间,从而无冰晶损伤和溶质损伤产生,冻存的细胞经复苏后仍保持其正常的结构和功能。冷冻保护剂对细胞的冷冻保护效果还与冷冻速率、冷冻温度和复温速率有关。而且不同的冷冻保护剂其冷

鲎和鲎试剂细菌内毒素检测的发展史及在制药和质控检测方面的应用

鲎和鲎试剂细菌内毒素检测的发展史及在制药和质控检测方面的应用

作者:德尔塔 日期:2022-04-13

笑看风云5亿载 · 默默奉献半世纪 ——记鲎和鲎试剂细菌内毒素检测 对,没错,我们这次是讲鲎(h-òu),不是h-ōu,更不是鳖(biē)。 硬硬的壳,尖尖的尾,四只眼,似蟹而非蟹,如同马蹄,人称“马蹄蟹”。拉丁名Limulidae,英文名Horseshoe Crab,别名夫妻鱼。 “马蹄蟹”牌扫地机器人 传奇的鲎生——笑看风云5亿载 最早的鲎化石发现于奥陶纪(5.05~4.38亿年前),到志留纪时(4亿多年前)海洋无脊椎动物发生了重要的更新,繁盛一时的三叶虫逐渐衰退,板足鲎类开始兴起,这就是现代鲎的祖先。4亿年后,鲎没有发生太大变化,几乎只是玩了一把“穿越”。现代鲎没有近亲,与蜘蛛、蝎子同门,仅有4个物种:美洲鲎、中国鲎、巨鲎、圆尾鲎。   图1. 志留纪板足鲎复原图和现代鲎分类学地位 [1] 在我国,关于鲎的记载由来已久。 山海經註:鱟魚形如惠文冠,靑黑色,十二足,長五六尺,似蟹,雌常負雄,漁子取之,必得其雙。子如麻子,南人爲醬。 那“鲎”名有啥来源? 据说在南方一些方言中,鲎和“学”字同音,所以应该是“学”表音,“鱼”表意。这样说来,鲎还是“一种有学问的鱼”了。的确,笑看风云5亿年,这种生物的存在的确蕴含着独特的生存智慧。 几亿年间,地球上因为内部和外部的环境变化,一共经历过5次生物大灭绝(6500万年前白垩纪~4.4亿年前奥陶纪晚期,行星撞击和全球气温变化,导致约70%~90%的生物毁灭),而鲎以它坚强的意志力、无与伦比的适应能力,保全了自己,活到现在,且容颜未改,纯属奇迹! 图2. 鲎化石及化石复原图及现代鲎血液系统[2] (左:2021年重庆秀山,恐鲎生态复原图,距今4.3亿年[3];中:2007年云南罗平,罗平鲎,距今2.4亿年[4];右:鲎血液循环系统) 至于奇迹发生的原因,大致有如下:身上长有坚硬的“盔甲”,可以防身;自然界中鲎也没什么天敌,具有毒性一般不被人食用;繁殖能力很强,一次产卵200粒以上;三种栖息地(沙滩,低潮位泥质滩涂,海域)依次渡过,避免大鲎和小鲎争抢食物地盘,分

小鼠悬尾实验测试方法与指标评价

小鼠悬尾实验测试方法与指标评价

作者:德尔塔 日期:2022-04-13

1985年,Steru等建立悬尾实验方法,其原理主要是:将小鼠尾巴悬挂,小鼠头部向下成倒悬体位,刚开始小鼠会剧烈挣扎试图逃脱这一不适的状态,但挣扎一段时间后发现逃跑无望会表现出不动状态,也被认为是一种“绝望”状态。悬尾实验以悬尾小鼠的不动时间为指标检测动物的绝望行为,是抗抑郁药物初筛以及检测模型动物是否出现“抑郁样”行为的常用检测实验。   实验软件 VisuTrack动物行为分析软件采用动物轮廓识别技术,针对抑郁实验的特点单独开发的识别算法,可精确辨别动物的四肢。先识别动物的全部身体形态,然后计算动物特征身体部位,针对于每一个身体部位的动作独立分析。分析更细致,结果更准确,数据更客观。 测试方法 在小鼠悬尾实验中,将小鼠尾巴 3 /4 处固定在某 一挂钩上,离地面 30 厘米左右,并在与小鼠悬挂装置 水平方向放置摄像头。实验过程中,需要有“实验组” 与“控制组”,分别是用药与未用药小鼠,注射药物一 段时间后进行实验(皮下注射需等待 30 分钟,口服药 物则需要等待 60 分钟)。 悬尾实验多采用小鼠,其操作方法如下 : (1) 实验开始前,动物尾部悬吊使小鼠呈倒悬体位,头部应与悬尾箱底面保持一定距离。 (2) 如同时进行多只动物实验时,每两只动物间应用不透明挡板隔开。 (3) 记录检测期动物的不动时间。 (4) 实验时间应为 6 min,记录后 4 min 内动物的不动时间。 评价指标 用不动、运动挣扎二类动作行为的时间进行判定。 (1)摇摆不动:动物停止挣扎,身体保持垂直倒悬状态,静止不动。动物的在悬尾实验中的不动时间越 长表明抑郁程度越重。空白对照组 c57 小鼠不动时 间较长,均值多大于100s;空白对照组 ICR 小鼠不 动时间均值多小于 100 s;抑郁行为判断标准:不动时间与对照组相比有显著性增加(P < 0. 05)。 (2)运动挣扎:动物有明显可见的挣扎运动。运动挣扎时间越短,表明抑郁程度越重。 注意事项 1、TST 悬尾实验不建议用较重的大鼠,因为大鼠只能通过它们的尾巴来支持它们的体重,

基于像素的实例分割方法利用Airphen表型车对稠密树叶进行数据采集

基于像素的实例分割方法利用Airphen表型车对稠密树叶进行数据采集

作者:德尔塔 日期:2022-04-13

来自法国农业科学院等研究机构的专家,利用Hiphen公司开发的Airphen多光谱成像系统(集成与表型车上),发表了题为“Pixelwise instance segmentation of leaves in dense foliage”的文章,文章发表于Computers and Electronics in Agriculture,Volume195,April 2022,106797。   摘要 叶片的像素级实例分割是在植物种类的混合体上执行的。 提出了一种新的基于形状的损耗函数,并将其应用于每个连接部件。 分割输出使用分水岭和深度索引方法进行细化。 该方法的基准测试是在“叶片分割挑战”上进行的。 共享了一个新的多光谱数据集,其中包括在自然光下采集的300幅图像。   使用图像分析检测和识别植物是精准农业(从表型到特定地点杂草管理)中许多应用的关键步骤。实例分割通常用于检测整个植物。然而,被检测物体的形状在个体和生长阶段之间会发生变化。减少这些变化的一个相关方法是缩小对叶片的检测范围。然而,当图像包含混合植物种类时,当个体重叠时,尤其是在不受控制的室外环境中,分割叶片是一项困难的任务。为了充分解决这个问题,本研究基于最近的卷积神经网络机制,提出了一种基于像素的实例分割方法来检测密集树叶环境中的树叶。它结合了“深度轮廓感知”(从其边缘的内部分离大叶子)、“叶子分割槽、边缘的分类”(以特定的内边缘分离实例)和“密集叶的金字塔CNN”(考虑不同尺度的边缘)。但分割输出也会使用分水岭和计算优化植被指数(deepindex)的方法进行优化。该方法与其他运行叶片分割挑战(由PPPN国际植物表型网络提供)的方法进行了比较,并应用于小松属植物的外部数据集。此外,还介绍了一个新的多光谱数据集,包含300幅豆类植物图像(具有浓密的叶子、个体重叠、物种混合和自然光照条件)。地面真值(例如树叶边界)由标记的多边形定义,可用于培训和评估各种专门用于树叶检测或作物/杂草分类的算法的性能。在通常的数据集上,该方法的性能与通常的叶片分割方法相似。在新的数据集上,它们的结

酵母细胞的培养与观察操作指南

酵母细胞的培养与观察操作指南

作者:德尔塔 日期:2022-04-13

一、实验目的   1.掌握酵母细胞的培养方法   2.学会使用相差和微分干涉显微镜   二、异源互补技术概述   酿酒(芽殖)酵母的培养在许多方面可以与大肠杆菌相比较。这种酵母可以用标准的微生物学技术在液体和固体培养基中进行培养。大多数酵母菌株在复合液体培养基中的倍增时间为90~120min,到静止期时细胞滴度为3×108到5×108细胞/mL。单个细胞在复合固体培养基上经过36hr可长成1~2mm的单菌落,在合成的有限培养基中生长较慢,倍增时间至少增加为原来的两倍,且细胞的最终滴度仅达到2×107到3×107细胞/mL。在有限培养基平板上菌落需大约60hr才能长成容易计数的大小。在复合或有限培养基上生长的菌落能影印培养或转移到膜上,进行分子水平的分析。   非洲粟酒裂殖酵母和其近亲酿酒酵母一样,是一种子囊真菌,但它与发芽酵母的关系并不密切,两种酵母的蛋白质序列和基因同源性在60﹪到90﹪。与酿酒酵母相比,非洲粟酒裂殖酵母通常是单倍体细胞,可分为两种交配型,在饥饿情况下不同的交配型单倍体进行交配,形成杂合的双倍体合子。双倍体合子经过减数分裂形成4个孢子,由孢子发芽而长成单倍体菌落。非洲粟酒裂殖酵母具有典型的真核生物的细胞周期,包括G1、S、G2和M四个时期。在基本或复合培养基中其世代时间为2到4个h,其中G2期占细胞周期的70﹪,其它期各占10﹪。   三、材料、试剂和仪器   1.材料   酿酒芽殖酵母(Saccharomycescerevisiae)和非洲粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyceskephir)。   2.试剂   1)酿酒芽殖酵母的培养基   (1)YPD(YPED)液体培养基(用于酵母菌摇培,100mL)   细菌培养用蛋白胨(Bacto-peptone)2g   细菌培养用酵母提取物(Bacto-Yeastextract)1g   葡萄糖(Glucose,配成40%detrose贮液单独灭菌,4℃保存)2g   加ddH2O至90mL,调pH值至4-5,定容至95mL,高温灭菌(121℃,15min)。待温度降至55℃时,加入5mL预热(至少室温放置30min)无菌的40%detrose贮液。  

焦虑状态动物模型之高架十字迷宫的实验方法

焦虑状态动物模型之高架十字迷宫的实验方法

作者:德尔塔 日期:2022-04-13

随着工作、生活节奏加快,压力增大,焦虑是临床常见症状,过度焦虑可导致焦虑症、抑郁症等心理 疾病,严重影响人们的生活质量和健康水平。焦虑状态动物模型的制作对进一步研究疾病十分重要。 高架十字迷宫(elevated plus maze,EPM)实验是利 用动物对新异环境的探究特性和对高悬敞开环境的 恐惧形成矛盾冲突行为来考察动物的焦虑状态,是动物焦虑行为学研究中较为经典的测试。但目前对于 EPM实验的应用并无统一标准。本文通过检索以往应用这项实验评价大鼠焦虑状态的研究,并进行整理分析,以期为后续使用该方法评价焦虑大鼠模型提供参考。 01高架十字迷宫的装置 常用的高架十字迷宫多在温度、湿度相对稳定、进行过遮光处理、安静的房 间里设置4个高于地面的十字交叉窄臂。十字臂距离地面的高度通常为40-70cm,其中50cm的较多,一般不超过75cm。2条开放臂的尺寸 多为45cm以上的长度、宽度为10cm 或15cm,边 为1cm的臂高。另外两条多为长宽与开放臂相 同的封闭臂,其臂高多为30cm 或40cm 以上, 仅发现一项研究中封闭臂的臂高为12cm。4条 臂之间的中央连接区多为15cm×10cm 或10cm ×15cm的正方形,如图,A:十字臂距地面的高度 B:开放臂长度 C:开放臂宽度 D:开放臂臂高 E封闭臂臂高 F:中央连接区 02将大鼠放置入EPM的初始状态 高架十字迷宫开始时多将单只实验大鼠置于迷宫中央平台区,大 鼠头朝向其中一个开放臂或封闭臂,也有研究开始时将大鼠放置于其中一个开放臂,头朝中央区域。 03大鼠提前进入实验环境时间 一般提前15min将大鼠放入EPM 实验房间,使其适应环境,也有实验提前1h或2h。 04实验时长 大多数文献中每只大鼠在EPM 实验时间为5min,少数研究将时间延长到10min,甚至更长时间。 05高架十字迷宫实验结果评判方法 EPM实验过程中,通常由操作者人工或通过迷宫上设置的摄像、使用VisuTrack动物行为分析跟踪设备(上海欣软)记录大鼠进入开放臂次数 (open arm entry,OE)、开放臂停留时间(op