Abstract Plant phenomics has become one of the most significant scientific fields in recent years. However, typical phenotyping procedures have low accuracy, low throughput, and are labor-intensive and time-consuming. Large-scale phenotypic collection equipment, on the other hand, is pricy, rigid, and inconvenient. The advancement of phenomics has been hampered by these restrictions. Lightweight picture collection equipment can now be used to capture plant phenotypic data thanks to the development of deep learning-based image identification. For the purpose of training the model, this approach needs high-quality annotated datasets. In this study, we used a handheld camera to gather multi-angle, multi-time series images and an unmanned aerial vehicle (UAV) to create a maize image phenotyping database (MIPDB). Over 30,000 high-resolution photos are available in the MIPDB, with 17,631 of those images having been carefully tagged with point-line method. The MIPDB can be accessed by the general public at http://phenomics.agis.org.cn . We anticipate that the availability of this superior dataset will stimulate a new revolution in crop breeding and advance deep learning-based phenomics research.

Abstract Cadmium (Cd) as a heavy metal causes serious environmental pollution and multiple organ and system damage in human. However, little is known about the specific molecular mechanisms of the associated regulatory networks. In this study, we selected Caenorhabditis elegans ( C. elegans ) to investigate the effects of Cd exposure as it acts as an acknowledged and established genetic model organism. A total of 26 differentially-expressed circular RNA (DEcircRNAs), 143 lncRNAs (DElncRNAs), 69 microRNAs (DEmiRNAs) and 6209 mRNAs (DEmRNAs) were found and identified, which might influence reproductive function, aging processes and nervous system functions through regulating the levels of circRNAs and lncRNAs and the controlling of regulatory networks of circRNA/lncRNA-miRNA-mRNA. Based on quantitative PCR, four DEcircRNAs and three DElncRNAs were confirmed to have different expression levels between the Cd-treated and control group. Further, 5 protein-coding genes might be regulated by DElnRNAs through cis-acting and 114 by trans-acting elements. Additionally, 42 differentially regulative phosphopeptides were detected and 4 novel pairs of transcription factors (TFs)-kinase-substrate that might be influenced by Cd exposure were constructed by phosphoproteomics. Our findings suggest that Cd might influence multi-functions and the aging process of C. elegans and may inhibit the expression of TFs to reduce phosphorylated levels of the corresponding protein. Synopsis Cadmium exists widely in soil, water and air. This study manifested the regulatory network involving circRNA, lncRNA and phosphorylated protein in C.elegans after Cd exposure, which revealing the potential molecular mechanism underlying the toxic effect caused by Cd. Graphic Abstract

Abstract Extrachromosomal DNA plays an important role in oncogene amplification in tumour cells and poor outcomes across multiple cancers. However, the function of extrachromosomal DNA in gastric cardia adenocarcinoma (GCA) is very limited. Here, we investigated the availability and function of extrachromosomal DNA in GCA from a Chinese cohort of GCA using whole-genome sequencing (WGS), whole-exome sequencing (WES), and immunohistochemistry. For the first time, we identified the ecDNA amplicons present in most GCA patients, and found that some oncogenes are present as ecDNA amplicons in these patients. We found that oncogene ecDNA amplicons in the GCA cohort were associated with the chromothripsis process and may be induced by accumulated DNA damage due to local dietary habits in the geographic region. Strikingly, we observed diverse correlations between the presence of ecDNA oncogene amplicons and prognosis, where ERBB2 ecDNA amplicons correlated with good prognosis, EGFR ecDNA amplicons correlated with poor prognosis, and CCNE1 ecDNA amplicons did not correlate with prognosis. Large-scale ERBB2 immunohistochemistry results from 1668 GCA patients revealed that there was a positive correlation between the presence of ERBB2 and prognosis in 2-7-year survival; however, there was a negative correlation between the presence of ERBB2 and prognosis in 0-2-year survival. Our observations indicate that the presence of ERBB2 ecDNA in GCA patients may represent a good prognosis marker.