Screening and functional prediction of differentially expressed genes in walnut endocarp during hardening period based on deep neural network under agricultural internet of things
by Zhongzhong Guo, Shangqi Yu, Jiazhi Fu, Kai Ma, Rui Zhang
The deep neural network is used to establish a neural network model to solve the problems of low accuracy and poor accuracy of traditional algorithms in screening differentially expressed genes and function prediction during the walnut endocarp hardening stage. The paper walnut is used as the research object to analyze the biological information of paper walnut. The changes of lignin deposition during endocarp hardening from 50 days to 90 days are observed by microscope. Then, the Convolutional Neural Network (CNN) and Long and Short-term Memory (LSTM) network model are adopted to construct an expression gene screening and function prediction model. Then, the transcriptome and proteome sequencing and biological information of walnut endocarp samples at 50, 57, 78, and 90 days after flowering are analyzed and taken as the training data set of the CNN + LSTM model. The experimental results demonstrate that the endocarp of paper walnut began to harden at 57 days, and the endocarp tissue on the hardened inner side also began to stain. This indicates that the endocarp hardened laterally from outside to inside. The screening and prediction results show that the CNN + LSTM model’s highest accuracy can reach 0.9264. The Accuracy, Precision, Recall, and F1-score of the CNN + LSTM model are better than the traditional machine learning algorithm. Moreover, the Receiver Operating Curve (ROC) area enclosed by the CNN + LSTM model and coordinate axis is the largest, and the Area Under Curve (AUC) value is 0.9796. The comparison of ROC and AUC proves that the CNN + LSTM model is better than the traditional algorithm for screening differentially expressed genes and function prediction in the walnut endocarp hardening stage. Using deep learning to predict expressed genes’ function accurately can reduce the breeding cost and significantly improve the yield and quality of crops. This research provides scientific guidance for the scientific breeding of paper walnut.
Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует:
За полгода 14,9 тысячи жителей Московского региона оформили страховую пенсию в автоматическом режиме на портале госуслуг
Отделение СФР по Москве и Московской области проактивно открыло свыше 32 тысяч СНИЛС новорожденным
Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует:
Родители 240,5 тыс. детей в Московской области получают единое пособие
Синоптики спрогнозировали тепло до +28 и грозы в Московском регионе 28 июля
Осторожно, слепни! Доктор Кутушов предупредил об опасных насекомых
Жара? Пейте горячее! Доктор Кутушов назвал метод спасения от жары
Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует:
С 1 августа Соцфонд увеличит страховые пенсии россиян
Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует:
В Московском регионе свыше 11,3 тыс. неработающих родителей получают пособие по уходу за ребенком до 1,5 лет
Ресторан MODUS приглашает на средиземноморский вайб и настоящий вкус лета
Отделение СФР по Москве и Московской области проактивно открыло свыше 32 тысяч СНИЛС новорожденным
Фестиваль «Москва 2030»: какой будет столица в скором будущем?
Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует:
За полгода 14,9 тысячи жителей Московского региона оформили страховую пенсию в автоматическом режиме на портале госуслуг
Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует:
Пенсии работающих пенсионеров начнут индексироваться с 2025 года
Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует:
В Московском регионе свыше 11,3 тыс. неработающих родителей получают пособие по уходу за ребенком до 1,5 лет
Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует:
С 1 августа Соцфонд увеличит страховые пенсии россиян
Осторожно, слепни! Доктор Кутушов предупредил об опасных насекомых