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哥廷根数学学派使用机器学习算法预测时，如何证明所预测的问题具有可预测性？有一些技术可以用来测量时间序列数据的可预测性：Forecastable Component Analysis:https://arxiv.org/abs/1205.4591https://cran.r-project.org/web/packages/ForeCA/index.htmlhttp://proceedings.mlr.press/v28/goerg13.pdfEntropy:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5422060/还有一些其它的方法，例如：https://www.sas.upenn.edu/~fdiebold/papers/paper36/dk.pdfhttp://www.staff.city.ac.uk/cagatay.turkay.1/files/papers/VisPredict2014_final.pdfhttps://www.repository.cam.ac.uk/bitstream/handle/1810/256194/Han_et_al-2016-The_Journal_of_Econometrics-AM.pdf?sequence=1&isAllowed=yhttp://kidlab.eece.mu.edu/publications/papers/duan.pdf
【小麦抗旱相关基因TaPYL4的功能分析及标记开发】TaPYL4已被报道能够增强小麦抗旱能力，显著提高水分利用率。本文研究了TaPYL4在中国小麦种质中的单元型分布及其遗传效应。通过克隆小麦TaPYL4的A、B、D基因组序列并分析差异信息，表明TaPYL4-2A在启动子区含有3种单元型，TaPYL4-2B和TaPYL4-2D含有2种单元型。利用262份中国小麦微核心种质和239份山西省小麦品种(系)进行候选基因关联分析，结果表明：TaPYL4-2A与株高和抗旱系数（DTC）显著相关，PYL4-2A-Hap2是降低株高、增加DTC的优异单元型；TaPYL4-2B与穗粒数显著相关，PYL4-2B-Hap1是增加穗粒数的优异单元型，在育种过程中受到人工选择。网页链接 #JIA优先在线文章# #小麦#
【雄性小菜蛾孤儿基因Tssor-3 和Tssor-4 的功能分析】孤儿基因是指在其他物种中没有同源序列的一类基因。在此，我们在小菜蛾中鉴定了两个孤儿基因，命名为Tssor-3和Tssor-4。这两个基因都含有一个信号肽序列，表明它们具有分泌蛋白的功能。基于实时荧光定量PCR（qPCR）的表达模式分析表明，这两个孤儿基因均在除睾丸外的雄性生殖腺中特异表达；其表达量在雄成虫时期达到顶峰。免疫荧光实验表明，这两种蛋白均为精液蛋白，暗示它们在调节雄性生殖方面具有潜在的作用。为了进一步探索它们的功能，我们通过RNA干扰（RNAi）下调了这两个基因的表达量，结果表明，干扰后24 h，Tssor-3和Tssor-4的表达量均显著低于对照组。生物测定实验表明，当Tssor-3和Tssor-4基因表达量降低时，小菜蛾的产卵量和子代卵的孵化率均显著下降，表明这两个孤儿基因在小菜蛾雄性育性中起作用。我们的结果为孤儿基因参与雄性生殖调节提供了证据，这对雄性在进化过程中的适应性很重要。
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#JIA优先在线文章##植物保护#
【危害我国#新疆##甜菜#的#孢囊线虫#种类首次鉴定】
甜菜孢囊线虫Heterodera schachtii是严重危害世界甜菜生产安全的主要病原物，该线虫寄主范围广，繁殖速度快，危害隐蔽等，每年给甜菜生产造成严重的产量损失，包括我国在内的20多个国家将其列为重要的检疫性有害生物。
为了明确我国主要甜菜产区线虫的种类和危害程度，2015-2018年我们对我国甜菜主要产区进行了系统的调查和检测。在新疆伊犁州新源县的甜菜地调查发现，部分区域甜菜长势弱，植株黄化、矮化明显，受害植株根系有明显的须根团，根上有大量的白色雌虫。采用形态学和形态测量学的方法对孢囊线虫的雌虫、孢囊和二龄幼虫进行显微观察和测量。
结果表明，在我国新疆新源县甜菜上发现的孢囊群体的2龄幼虫、孢囊及阴门锥的特征和关键形态测量值与国外已报道的甜菜孢囊线虫基本一致。采用分子生物学的方法对孢囊线虫新疆新源群体的核糖体DNA-ITS、28S-D2/D3和线粒体DNA COI基因进行克隆、测序和分析发现，新源群体的核糖体DNA-ITS, 28S-D2/D3和线粒体DNA COI基因序列和国外已报道的甜菜孢囊线虫的一致性为99.81%~100%，进化分析显示新疆新源群体与国外甜菜孢囊线虫群体聚类为一个进化分支，同时采用甜菜孢囊线虫特异性引物SHF6和rDNA2，从新疆新源群体中扩增出长度为255 bp 的特异性条带，分子生物学检测结果表明：我国新疆甜菜上发现的孢囊线虫为甜菜孢囊线虫。采用柯赫氏法则，将500头二龄幼虫分别接种到甜菜（SD21816）和油菜（德油6号）根系中，15天后在甜菜和油菜根系上分别发现了137和157个孢囊和雌虫，表明新疆新源群体能够在甜菜和油菜上完成生活史，且形态学和分子生物学鉴定结果和田间样品完全一致。
综上所述，经形态学鉴定和分子特征分析确认，在我国新疆新源县甜菜上发现的孢囊线虫为我国检疫性有害生物——甜菜孢囊线虫 (Heterodera schachtii)，这也是甜菜孢囊线虫在我国的首次明确报道。
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【一个保守的豌豆修尾蚜气味受体的鉴定与特异性识别顺式-茉莉酮的功能研究】虫害诱导的植物挥发物（herbivore-induced plant volatiles, HIPVs）可以促进或抑制植食性昆虫的行为，在植物与植食性昆虫的相互作用中发挥着关键作用。在农田生态系统中，蚜虫是一种常见的以韧皮部为食的重要害虫。目前关于蚜虫如何利用灵敏的嗅觉系统识别HIPVs的机制研究报道较少。本研究首先对豌豆修尾蚜触角转录组进行测序，并对鉴定到的气味受体（odorant receptors, ORs）基因进行了表达水平分析。随后，为了研究豌豆修尾蚜识别HIPVs的化学感受机制，我们利用11种已鉴定的蚜虫为害诱导的HIPVs对ORs的体外功能进行了研究。研究结果表明，在豌豆修尾蚜触角转录组中共鉴定出54个化学感受基因。注释到20个ORs基因，与豌豆蚜ORs进行氨基酸相似性分析，发现McraOR20和McraOR43分别与豌豆蚜的同源受体序列具有较高的保守性，且在触角中的表达量较高。因此对McraOR20和McraOR43的体外功能进行了研究，结果显示豌豆修尾蚜McraOR20与豌豆蚜中的同源基因ApisOR20均能特异地识别一种HIPV顺式-茉莉酮，而McraOR43对测试的11种HIPVs均无电生理反应。本研究证实了两种蚜虫的同源受体OR20均能特异性识别虫害诱导的植物挥发物顺式-茉莉酮，为发展蚜虫的行为调控策略提供了候选的嗅觉受体靶标。
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【GhMAX2基因调控棉花生长和纤维发育】独脚金内酯SLs是一种新型的植物激素，能调节植物的生长和株型。目前，在拟南芥、豌豆、水稻等植物中已分离到与SLs生物合成和信号转导有关的基因。但棉花中SLs信号转导途径和具体机制尚不清楚。本研究鉴定出棉花SLs信号传导途径基因GhMAX2，研究了其在陆地棉生长和株型形成中的作用。生物信息学分析表明GhMAX2蛋白主要由一个α-螺旋和一个无规卷曲组成，含有大量富含亮氨酸的重复序列。GhMAX2基因在根、茎、花和20天的纤维中高表达，GhMAX2启动子驱动的GUS在拟南芥根、主花序、花和角果中表达。亚细胞定位结果显示GhMAX2定位于细胞核。在拟南芥max2-1突变体中异源表达GhMAX2，可以回复至野生型的表型，表明MAX2的功能在陆地棉和拟南芥之间高度保守。此外，棉花中GhMAX2基因的敲低表达可导致植株高度降低，生长缓慢，节间缩短，纤维变短。上述结果表明，GhMAX2可能在棉花的生长、株型形成以及纤维伸长中发挥重要功能。综上，本研究主要揭示了GhMAX2介导的SL/KAR信号在棉花中的功能，为今后棉花新品种培育提供了理论依据。
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引用本文 >>>
HE Peng, ZHANG Hui-zhi, ZHANG Li, JIANG Bin, XIAO Guang-hui, YU Jia-ning. 2021. GhMAX2 gene regulates plant growth and fiber development in cotton. Journal of Integrative Agriculture, Doi:10.1016/S2095-3119(21)63603-1
