生物信息学中,发现、鉴别新基因是承上启下的一步,它既承接了过往如“基因组测序”的工作,又是未来“后基因时代”研究的基石．“基因电脑克隆”是利用计算手段发现、鉴别新基因的方法,SiClone软件实现了“基因电脑克隆”功能．本文对Si...生物信息学中,发现、鉴别新基因是承上启下的一步,它既承接了过往如“基因组测序”的工作,又是未来“后基因时代”研究的基石．“基因电脑克隆”是利用计算手段发现、鉴别新基因的方法,SiClone软件实现了“基因电脑克隆”功能．本文对SiClone软件操作的数据库提出并行处理方案,并详述了基于MPI(message passing interface)平台实现的并行优化版本PSiClone．根据已得到的EST数据库,展示了软件并行版PSiClone的运行性能,试验数据库EST序列条数仅仅是NCBI(The National Center for Biotechnology Information)dbEST庞大数据库的很小部分,这也暗示我们软件的并行工作对于大数据库的比较和运算将更有应用前景．展开更多
全球气候变化情景下干旱事件频率和强度持续增加,识别和理解干旱胁迫下植被光合过程的突变是生态监测与气候适应管理的关键,当前对植被光合变化点的识别方法多样,但缺乏对不同方法性能差异及其干旱响应解析能力的系统评估。该文聚焦中...全球气候变化情景下干旱事件频率和强度持续增加,识别和理解干旱胁迫下植被光合过程的突变是生态监测与气候适应管理的关键,当前对植被光合变化点的识别方法多样,但缺乏对不同方法性能差异及其干旱响应解析能力的系统评估。该文聚焦中国亚热带地区,基于太阳诱导叶绿素荧光(SIF)数据、标准化降水蒸散指数(SPEI)数据,综合运用BFAST(Breaks For Additive Season and Trend)、DBEST(Detecting Breakpoints and Estimating Segments in Trend)、PELT(Pruned Exact Linear Time)和Pettitt 4种变化点检测方法,从多维度协同解析区域植被光合动态的变化点特性,并刻画SIF与干旱指数SPEI的时空关系。结果表明:(1)2003—2022年中国亚热带地区SIF整体呈上升态势,区域植被光合作用总体增强。(2)不同方法在变化点识别上各具优势:BFAST适用于识别长期趋势性变化(单调递增类占比达82.25%);DBEST能捕捉云贵高原等复杂地形的渐进式变化;PELT对多断点和频繁扰动敏感;Pettitt主要识别突发性变化引起的结构性转折。(3)SIF与SPEI相关关系呈现显著空间异质性,四川盆地、闽粤沿海等水热条件较优区域以正相关为主,滇南及藏东则以负相关为主。(4)多方法协同分析显示,变化点后SIF与SPEI相关性整体增幅达112.07%,而PELT方法增幅仅为62.94%,反映该方法易受噪声干扰;BFAST与PELT的变化点解析具有互补性,二者组合可有效提升变化点识别的空间完整性与结果可靠性。研究结果可为亚热带地区生态系统韧性评估与气候适应性管理提供理论支撑。展开更多
文摘生物信息学中,发现、鉴别新基因是承上启下的一步,它既承接了过往如“基因组测序”的工作,又是未来“后基因时代”研究的基石．“基因电脑克隆”是利用计算手段发现、鉴别新基因的方法,SiClone软件实现了“基因电脑克隆”功能．本文对SiClone软件操作的数据库提出并行处理方案,并详述了基于MPI(message passing interface)平台实现的并行优化版本PSiClone．根据已得到的EST数据库,展示了软件并行版PSiClone的运行性能,试验数据库EST序列条数仅仅是NCBI(The National Center for Biotechnology Information)dbEST庞大数据库的很小部分,这也暗示我们软件的并行工作对于大数据库的比较和运算将更有应用前景．
文摘全球气候变化情景下干旱事件频率和强度持续增加,识别和理解干旱胁迫下植被光合过程的突变是生态监测与气候适应管理的关键,当前对植被光合变化点的识别方法多样,但缺乏对不同方法性能差异及其干旱响应解析能力的系统评估。该文聚焦中国亚热带地区,基于太阳诱导叶绿素荧光(SIF)数据、标准化降水蒸散指数(SPEI)数据,综合运用BFAST(Breaks For Additive Season and Trend)、DBEST(Detecting Breakpoints and Estimating Segments in Trend)、PELT(Pruned Exact Linear Time)和Pettitt 4种变化点检测方法,从多维度协同解析区域植被光合动态的变化点特性,并刻画SIF与干旱指数SPEI的时空关系。结果表明:(1)2003—2022年中国亚热带地区SIF整体呈上升态势,区域植被光合作用总体增强。(2)不同方法在变化点识别上各具优势:BFAST适用于识别长期趋势性变化(单调递增类占比达82.25%);DBEST能捕捉云贵高原等复杂地形的渐进式变化;PELT对多断点和频繁扰动敏感;Pettitt主要识别突发性变化引起的结构性转折。(3)SIF与SPEI相关关系呈现显著空间异质性,四川盆地、闽粤沿海等水热条件较优区域以正相关为主,滇南及藏东则以负相关为主。(4)多方法协同分析显示,变化点后SIF与SPEI相关性整体增幅达112.07%,而PELT方法增幅仅为62.94%,反映该方法易受噪声干扰;BFAST与PELT的变化点解析具有互补性,二者组合可有效提升变化点识别的空间完整性与结果可靠性。研究结果可为亚热带地区生态系统韧性评估与气候适应性管理提供理论支撑。
