一种生物物种或组织的全息化鉴定方法及系统与流程

文档序号:11951440阅读:199来源:国知局

本发明涉及生物物种或组织鉴定领域,特别涉及一种生物物种或组织的全息化鉴定方法及系统。



背景技术:

目前国际上对生物物种或组织的鉴定,只是单一的利用一种或少数几种鉴别信息来完成物种或组织的鉴定,并没有一个方法和系统能够将物种或组织的多种鉴别信息进行整合以完成快速高效的物种或组织鉴定。例如,对于微生物,利用形态学信息鉴定时,形态学检索表所需形态学特征较多,很多形态学特征不易观察且判断起来主观性较强,造成非专业人员无法完成鉴定或鉴定错误。通过核酸信息鉴定时,利用单一一种分子序列标签鉴定,由于特定的一种分子序列标签对不同菌种之间的分辨率有限,在特定的某几种菌种之间分辨率低,不能完成最终鉴定。



技术实现要素:

本发明针对上述现有技术中存在的问题,提出一种生物物种或组织的全息化鉴定方法,除具备单一特征对比鉴定功能外,将多种特征对物种或组织的分辨结合起来,共同贡献达到生物物种或组织的精细鉴定。

为解决上述技术问题,本发明是通过如下技术方案实现的:

本发明提供一种生物物种或组织的全息化鉴定方法,其包括以下步骤:

S11:在n个特征数据库中选择一个,n个所述特征数据库中包括:生物物种或组织名及其对应的n种特征,每个所述特征数据库对应一种特征;

S12:输入与选择的该特征数据库中的特征相应的待鉴定物种或组织的该特征;

S13:根据默认的检索参数以及所述待鉴定物种或组织的该特征在选择的该特征数据库中进行检索,得到检索结果,该检索为基于第一种特征的检索;

S14:判断该次检索结果是否达到期望检索范围,如达到则结束检索,如未达到,则进入下一步;

S15:基于n个所述特征数据库,建立n个虚拟临时特征数据库,n个所述虚拟临时特征数据库中分别包括:该次检索结果中的生物物种或组织名及其对应的n种特征,每个所述虚拟临时特征数据库对应一种特征;

S16:在n个特征数据中选择另外一个;

S17:输入与选择的该特征数据库中的特征相应的所述待鉴定物种或组织的该特征;

S18:根据默认的检索参数以及所述待鉴定物种或组织的该特征在最新一次的与所选择的该特征数据库中的特征相应的虚拟临时特征数据库中进行检索,得到检索结果;当为基于第n种特征进行检索时,结束检索,当基于检索的特征种类数小于n时,进入下一步;

S19:重复步骤S14~S18。

较佳地,所述步骤S11与所述步骤S12之间或所述步骤S12与步骤S13之间还包括:输入检测参数,对所述默认的检测参数进行修改;和/或,

所述步骤S16与所述步骤S17之间或所述步骤S17与所述步骤S18之间还包括:输入检测参数,对所述默认的检测参数进行修改。

较佳地,所述步骤S15与所述步骤S17之间和/或所述步骤S18与所述步骤S19之间包括:当所述检索结果中的物种或组织数量大于预设物种或组织数量时,对检索参数进行调节,在最新一次的与该特征相应的虚拟临时特征数据库中重新进行检索;进一步地,

基于第一种特征进行检索得到的检索结果的预设物种或组织数量与基于第n种特征进行检索得到的检索结果的预设物种或组织数量不同。

较佳地,所述步骤S18中,当基于第n种特征进行检索时,检索结果仍未达到所述期望检索范围,还包括:

S181:调整检索参数,在n个所述特征数据库中选择一个;

S182:输入与选择的该特征数据中的特征相应的所述待鉴定物种或组织的该特征;

S183:根据调整后的检索参数以及所述待鉴定物种或组织的该特征在最新一次的与选择的该特征数据中的特征相应的虚拟临时特征数据库进行检索,得到检索结果,该检索为基于第一种特征的检索;

S184:判断该次检索结果是否达到所述期望检索范围,如达到则结束检 索,如未达到,则进入下一步;

S185:基于n个所述特征数据库,建立n个虚拟临时特征数据库,n个所述虚拟临时特征数据库中分别包括:该次检索结果中的生物物种或组织名及其对应的特征;

S186:在n个特征数据中选择另外一个;

S187:输入与选择的该特征数据库中的特征相应的所述待鉴定物种或组织的该特征;

S188:根据调整后的检索参数以及所述待鉴定物种或组织的该特征在最新一次的与所选择的该特征数据库中的特征相应的虚拟临时特征数据库中进行检索,得到检索结果;当为基于第n种特征进行检索时,结束检索,当基于检索的特征种类数小于n时,进入下一步;

S189:重复步骤S184~S188;进一步地,

所述步骤S188中,当为基于第n种特征进行检索时,检索结果仍未达到所述期望检索范围,重复步骤S181~S189。

较佳地,n个所述特征数据库包括:ITS核酸序列数据库、TEF核酸序列数据库、形态学特征数据库中的任意两种或多种。

较佳地,

所述ITS核酸特征数据库和/或所述TEF核酸序列数据库的检索方法所采用的检索程序为BLAST检索程序;进一步地,

所述检索参数包括:相似度、期望值、覆盖度中的一种或多种。

本发明还提供一种生物物种或组织的全息化鉴定系统,其包括:n个特征数据库,每个所述特征数据库中包括:生物物种或组织名及其对应的特征,不同的所述特征数据库中的所述特征不同,其中,n≥2;

特征数据库选择单元,用于在n个所述特征数据库中选择一个;

特征输入单元,用于根据选择的所述特征数据库输入对应的待鉴定物种或组织的特征;

检索单元,用于根据默认的检索参数以及所述待鉴定物种或组织的特征在选择的特征数据库中进行检索,得到检索结果;以及,根据默认的检索参数以及所述待鉴定物种或组织的特征在最新一次的与选择的特征数据库中的特征相应的虚拟临时特征数据库中进行检索,得到检索结果;

临时特征数据库建立单元,用于每次检索之后,基于n个所述特征数据库,建立n个虚拟临时特征数据库,n个所述虚拟临时特征数据库中包括:该次检索结果中的生物物种或组织名及其对应的n种特征,每个所述虚拟临时特征数据库对应一种特征;

检索结果显示单元,用于显示所述检索结果;

重置单元,用于将所有的虚拟临时特征数据库进行删除,以恢复到最初的检索状态。

较佳地,生物物种或组织的全息化鉴定系统还包括:检测参数输入单元, 用于输入检测参数,对所述默认的检测参数进行修改,对应地,

所述检索单元还用于根据修改后的检索参数以及所述待鉴定物种或组织的特征在所选择的特征数据库中进行检索,得到检索结果;以及,根据修改后的检索参数以及所述待鉴定物种或组织的特征在最新一次的与所选择的特征数据库中的特征相应的虚拟临时特征数据库中进行检索,得到检索结果。

较佳地,n个所述特征数据库包括:ITS核酸序列数据库、TEF核酸序列数据库、形态学特征数据库中的任意两种或多种。

较佳地,所述检索单元中的检索程序为BLAST检索程序;进一步地,

所述检索参数输入单元中输入的检索参数包括:相似度、期望值、覆盖度中的一种或多种。

相较于现有技术,本发明具有以下优点:

(1)本发明提供的生物物种或组织的全息化鉴定方法及系统,除具备单一特征对比鉴定功能外,将多种特征对物种或组织的分辨结合起来,共同贡献达到生物物种或组织的精细鉴定;如:不仅包括核酸序列数据库,还包括形态学数据库,将两种特征结合起来,共同完成对生物物种或组织的鉴定,实现了快速准确的鉴定,大大提高了生物物种或组织鉴定的效率和准确性;

(2)本发明提供的生物物种或组织的全息化鉴定方法及系统,对生物物种或组织的鉴定将生物的多种特征结合起来,鉴定结果准确,减少了人的主观性影响,节省了人力物力,即使是非专业人员也可采用本系统准确的完成 鉴定,并且避免了人为因素带来的不确定性。

当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明:

图1为本发明的实施例5的生物物种或组织的全息化鉴定系统的结构示意图。

标号说明:1-n个特征数据库,2-特征数据库选择单元,3-特征输入单元,4-检索单元,5-临时特征数据库建立单元,6-检索结果显示单元,7-重置单元。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1:

本实施例以包括两个特征数据库为例(如包括:ITS核酸序列数据库和形态学数据库)对本发明的生物物种或组织的全息化鉴定方法进行详细描述,其流程图如图1所示,其包括以下步骤:

S101:选中第一种特征数据库(ITS核酸序列数据库);

S102:输入待鉴定物种或组织的第一种特征(ITS核酸序列);

S103:根据默认的检索参数以及待鉴定物种或组织的第一种特征(ITS序列)在第一种特征数据库(ITS核酸序列数据库)中进行检索,得到检索结果;

S104:判断该次检索结果是否达到期望检索范围,如达到则结束检索,如未达到,则进入下一步;

S105:基于两个特征数据库,建立两个虚拟临时特征数据库,两个虚拟临时特征数据库中分别包括:该次检索结果中的生物物种或组织名及其对应的两种特征,每个虚拟临时特征数据库对应一种特征(分别为:ITS核酸序列虚拟临时数据库和形态学虚拟临时数据库);

S106:在两个特征数据中选择另外一个(形态学数据库);

S107:输入待鉴定物种或组织的该特征(形态学);

S108:根据默认的检索参数以及待鉴定物种或组织的该特征(形态学)在最新一次的与所选择的该特征数据库中的特征相应的虚拟临时特征数据库(形态学虚拟临时数据库)中进行检索,得到检索结果。

不同实施例中,两种特征数据库也可以为:第一种特征数据库为形态学数据库,第二种特征数据库为ITS核酸序列数据库;或者也可以为:第一种特征数据库为TEF核酸序列数据库,第二种特征数据库为形态学数据库;或者两者替换。不同实施例中,两种特征数据库也可以为两种不同的分子序列数据库,如,可以分别为:ITS核酸序列数据库和TEF核酸序列数据库。

实施例2:

本实施例是在实施例1的基础上做的改进,为了进一步提高检索精度,其是在实施例1的基础上,如果步骤S108之后的检索结果仍未达到期望检索范围,还可以返回再进行检索,具体做法为:

S201:再次选择第一种特征数据库,此处的第一种特征数据库可以与步骤S01中的第一种特征数据库相同或不同,如可以还为ITS核酸序列数据库,也可以先选择形态学数据库;

S202:输入待鉴定物种或组织的第一种特征;

S203:根据默认的检索参数以及待鉴定物种或组织的第一种特征在最新一次的与所选择的该特征数据库中的特征相应的虚拟临时特征数据库中进行检索,得到检索结果;

S204:判断该次检索结果是否达到期望检索范围,如达到则结束检索,如未达到,则进入下一步;

S205:基于两个特征数据库,建立两个虚拟临时特征数据库,两个虚拟临时特征数据库中分别包括:该次检索结果中的生物物种或组织名及其对应的两种特征,每个虚拟临时特征数据库对应一种特征;

S206:在两个特征数据中选择另外一个;

S207:输入与选择的该特征数据库中的特征相应的待鉴定物种或组织的该特征;

S208:根据默认的检索参数以及待鉴定物种或组织的该特征在最新一次 的与所选择的该特征数据库中的特征相应的虚拟临时特征数据库中进行检索,得到检索结果。

经过上述步骤,如果还是未达到期望检索范围,还可以重复上述步骤,直到达到期望检索范围,则结束检索。

实施例3:

本实施例以包括三个特征数据库为例(如包括:ITS核酸序列数据库,TEF核酸序列数据库以及形态学序列数据库)对本发明的生物物种或组织的全息化鉴定方法进行详细描述,其包括以下步骤:

S301:选中第一种特征数据库(ITS核酸序列数据库);

S302:输入待鉴定物种或组织的第一种特征(ITS核酸序列);

S303:根据默认的检索参数以及待鉴定物种或组织的第一种特征(ITS序列)在第一种特征数据库(ITS核酸序列数据库)中进行检索,得到检索结果;

S304:判断该次检索结果是否达到期望检索范围,如达到则结束检索,如未达到,则进入下一步;

S305:基于三个特征数据库,建立三个虚拟临时特征数据库,三个虚拟临时特征数据库中分别包括:该次检索结果中的生物物种或组织名及其对应的三种特征,每个虚拟临时特征数据库对应一种特征(分别为:ITS核酸序列虚拟临时数据库、TEF核酸序列虚拟临时数据库以及形态学虚拟临时数据库);

S306:在三个特征数据中选择第二个(TEF核酸序列数据库);

S307:输入待鉴定物种或组织的该特征(TEF核酸序列);

S308:根据默认的检索参数以及待鉴定物种或组织的该特征(TEF核酸序列)在最新一次的与所选择的该特征数据库中的特征相应的虚拟临时特征数据库(TEF核酸序列虚拟临时数据库)中进行检索,得到检索结果;

S309:判断该次检索结果是否达到期望检索范围,如达到则结束检索,如未达到,则进入下一步;

S310:基于三个特征数据库,建立三个虚拟临时特征数据库,三个虚拟临时特征数据库中分别包括:该次检索结果中的生物物种或组织名及其对应的三种特征,每个虚拟临时特征数据库对应一种特征(分别为:ITS核酸序列虚拟临时数据库、TEF核酸序列虚拟临时数据库以及形态学虚拟临时数据库);

S311:在三个特征数据中选择第三个(形态学数据库);

S312:输入待鉴定物种或组织的该特征(形态学);

S313:根据默认的检索参数以及待鉴定物种或组织的该特征(TEF核酸序列)在最新一次的与所选择的该特征数据库中的特征相应的虚拟临时特征数据库(形态学虚拟临时数据库)中进行检索,得到检索结果。

不同实施例中,也可以为:第一种特征数据库为ITS核酸序列数据库,第二种特征数据库为形态学数据库,第三种特征数据库为TEF核酸序列数据库;或者,也可以为:第一种特征数据库为TEF核酸序列数据库,第二种特征数据库为形态学数据库,第三种特征数据库为ITS核酸序列数据库,即三种特征数 据库之间可以互换,此处不再一一列举。

上述两个实施例分别描述了包括两个和三个特征数据库的情况,根据上述描述,可以推出包括四个以及四个以上特征数据库的情况,此处不再赘述。

较佳实施例中,在实施例3的基础上也可以在第三次检索之后,如果仍未达到期望检索范围,修改检索参数,重新进行检索,其方法可以根据实施例2推理得出,此处不再赘述。

实施例4:

本实施例是在实施例1或实施例2或实施例3的基础上做的改进,其是在上述实施例的基础上在检索之后增加了对检索结果中物种或组织数量的限制,以进一步提高检索速率和检索精度。

实施例1或实施例2中,包括两个特征数据库,即包括两种特征,具体做法为:(1)在基于第一种特征进行检索之后查看检索结果中的物种或组织数量是否超过预设物种或组织数量,若超过,则调整检索参数,在最新一次的第一种虚拟临时特征数据库中再次进行检索,缩小检索范围,直至使检索结果中的物种或组织数量小于等于预设物种或组织数量,再进行下一种特征的检索。(2)或者,可以在基于第二种特征进行检索之后查看检索结果中的物种或组织数量是否超过预设物种或组织数量,若超过,则调整检索参数,在最新一次的第二种虚拟临时特征数据库中再次进行检索,缩小检索范围,直至使检索结果中的物种或组织数量小于等于预设物种或组织数量。(3)或者, 也可以基于第一种特征进行检索及基于第二种特征进行检索之后都查看检索结果中的物种或组织数量是否小于预设物种或组织数量。

实施例3中,包括三个特征数据库,即包括三种特征,具体做法为:(1)(1)在基于第一种特征进行检索之后查看检索结果中的物种或组织数量是否超过预设物种或组织数量,若超过,则调整检索参数,在第一次检索之后生成的第一种虚拟临时特征数据库中再次进行检索,缩小检索范围,直至使检索结果中的物种或组织数量小于等于预设物种或组织数量,再进行下一种特征的检索。(2)或者,可以在基于第二种特征进行检索之后查看检索结果中的物种或组织数量是否超过预设物种或组织数量,若超过,则调整检索参数,在最新一次的第二种虚拟临时特征数据库中再次进行检索,缩小检索范围,直至使检索结果中的物种或组织数量小于等于预设物种或组织数量,再进行下一种特征的检索。(3)或者,可以在基于第三种特征进行检索之后查看检索结果中的物种或组织数量是否超过预设物种或组织数量,若超过,则调整检索参数,在最新一次的第三种虚拟临时特征数据库中再次进行检索,缩小检索范围,直至使检索结果中的物种或组织数量小于等于预设物种或组织数量。(4)或者,也可以基于第一种特征进行检索、基于第二种特征进行检索及基于第三种特征进行检索之后都查看检索结果中的物种或组织数量是否小于预设物种或组织数量。

较佳实施例中,基于第一种特征进行检索得到的检索结果的预设检索数 量与基于第n种特征进行检索得到的检索结果的预设检索数量是不同的,越来越小,使检索范围越来越小。

上述实施例中,在一整个检索过程中,每次检索之后都基于该次检索结构生成n个虚拟临时特征数据库,并将其锁定,作为下一次检索的数据库。如检索结束,可以将虚拟临时数据库进行删除,以方便下一次检索。

实施例5:

结合图1,本实施例对本发明的生物物种或组织的全息化鉴定系统进行详细描述,其包括:n个特征数据库1,每个特征数据库中包括:生物物种或组织名及其对应的特征,不同的特征数据库中的特征不同,其中,n≥2;特征数据库选择单元2,用于在n个特征数据库中选择一个;特征输入单元3,用于根据选择的特征数据库输入对应的待鉴定物种或组织的特征;检索单元4,用于根据默认的检索参数以及待鉴定物种或组织的特征在选择的特征数据库中进行检索,得到检索结果;以及,根据默认的检索参数以及待鉴定物种或组织的特征在最新一次的与选择的特征数据库中的特征相应的虚拟临时特征数据库中进行检索,得到检索结果;临时特征数据库建立单元5,用于每次检索之后,基于n个特征数据库,建立n个虚拟临时特征数据库,n个虚拟临时特征数据库中包括:该次检索结果中的生物物种或组织名及其对应的n种特征,每个虚拟临时特征数据库对应一种特征;检索结果显示单元6,用于显示检索结果、每一次检索都在检索结果显示单元6中进行显示;重置单元7,用 于将所有的虚拟临时特征数据库进行删除。

较佳实施例中,还包括检索参数输入单元,用于输入检索参数,对默认的检索参数进行修改,并且还可用于在检索结果超过预设检索数量时,对检索参数进行调整,缩小检索范围,以使检索结果中的物种或组织数量小于预设检索数量,进一步缩小检索范围,提高检索效率,且提高检索精度。

较佳实施例中,n个特征数据库可以包括:ITS核酸序列数据库、TEF核酸序列数据库、形态学特征数据库中的任意两种或多种。

较佳实施例中,上述实施例中采用的检索程序为BLAST检索程序;进一步地,检索参数包括:相似度(Identity)、期望值(Expect Value)、覆盖度(Coverage)中的一种或多种。

本发明可以用于木霉菌的菌种鉴定,还可以用于其他各种生物物种或组织鉴定,如可以通过建立植物的形态学数据库和叶绿体内的核酸数据库,利用本全息化鉴定方法及系统完成植物种或组织类鉴定;通过建立形态学数据库和COI核酸数据库等,完成对动物的种类的鉴定;通过建立核酸突变位点数据库及特征性小分子化合物数据库等,完成对人体内的病变组织如癌组织的鉴定,适用范围广。

此处公开的仅为本发明的优选实施例,本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,并不是对本发明的限定。任何本领域技术人员在说明书范围内所做的修改和变化,均应落在本发明所 保护的范围内。

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