科研产出
细胞学结合转录组分析发掘绿豆花瓣开放及衰老关键基因
《南京农业大学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]本研究目的在于分析绿豆花开放过程中的细胞学变化，结合转录组学发掘调控绿豆花开放过程中的关键基因，并探究其分子机制。[方法]以‘苏绿1号’为研究对象，对花开放过程中各时期的花瓣进行细胞学观察，根据结果锁定花瓣衰老的关键时期，对该时期的花瓣进行转录组测序，根据前后时期表达量变化以及功能注释挖掘关键基因，最终通过烟草及拟南芥的遗传转化试验验证功能。[结果]细胞学试验显示在B2至B4期，绿豆表皮细胞膨大，细胞壁变薄，叶绿体降解，迅速进入程序性死亡，细胞结构崩坏。转录组分析结果检测到细胞壁合成和代谢以及细胞壁松弛和细胞扩张相关基，并鉴定到10个NAC(NAM/ATAF1/2/CUC2)家族基因表达量的强烈变化，qPCR检测发现其中VrNAC72b是一个在花瓣中特异表达的基因，并且表达量在B3和B4期迅速升高。在烟草中瞬时表达VrNAC72a/b导致叶片黄化，在拟南芥中过表达VrNAC72b也会导致阳性植株的叶片提前衰老，NBT和DAB染色显示阳性植株各组织中的活性氧含量升高。[结论]绿豆开花过程中细胞膨大并迅速死亡，导致花瓣张开并随后凋落，此过程中大量细胞壁相关基因参与，并且NAC家族基因也起到重要作用，其中VrNAC72b表达量发生显著变化，并引起花瓣细胞的程序性死亡。
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热休克蛋白100家族ClpL对猪链球菌2型应激和致病性的影响
《微生物学通报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【背景】酪蛋白水解蛋白酶L(caseinolytic protease L, ClpL)是热休克蛋白100 (heat shock protein 100, HSP100)家族成员，参与多种细胞内生物学过程包括应激耐受反应、长期存活、毒力和抗生素抗性等，在病原菌的致病过程中发挥重要作用。【目的】阐明HSP100/ClpL对猪链球菌2型(Streptococcus suis type 2)强毒株的应激耐受和毒力的影响。【方法】利用温敏自杀质粒pSET4s构建了SsClpL基因缺失株ΔclpL；利用大肠杆菌-猪链球菌穿梭质粒pSET2构建了互补株CΔclpL；比较亲本株SS2-1、ΔclpL和CΔclpL在各种应激环境(高温、氧化性应激和酸应激)和血液中的生存能力；利用小鼠感染模型和体内竞争试验评价clpL缺失前后细菌的毒力变化。【结果】clpL缺失后，SS2在各种应激环境中的生存能力明显减弱；同时在猪全血中的存活能力也显著降低；对BALB/c小鼠的致病力有所降低，在体内的定殖能力明显降低。【结论】SsClpL与猪链球菌的应激耐受和致病性密切相关。
关键词： 猪链球菌2型 热休克蛋白100家族ClpL 应激耐受 致病性
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滨海盐碱地绿肥粉垄耕作耦合对土壤有机碳积累及组分的影响
《江苏农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为了明确绿肥粉垄耕作耦合对改良盐碱地的作用，本研究采用田间试验探索了滨海盐碱地绿肥粉垄耕作耦合对土壤有机碳积累及组分的影响。小区试验设置了6个处理：裸地+免耕(CK),裸地+常规耕作15 cm深(T1),裸地+粉垄耕作30 cm深(T2),种植苕子并离田+常规耕作15 cm深(T3),种植苕子并还田+常规耕作翻压15 cm深(T4),种植苕子并还田+粉垄耕作30 cm深(T5)。通过采集种植一季玉米后0～20 cm土壤样品，测定了土壤样品基本理化性状，分析了水稳性团聚体、团聚体有机碳的变化，土壤有机碳积累及组分的变化特征。结果表明，与CK相比，种植绿肥并翻压可显著促进盐碱地土壤有机碳的积累，提高土壤有机碳含量，改善土壤有机碳组成。与CK相比，T5处理土壤容重明显降低，土壤碱解氮含量、有机质含量、有机碳含量及有机碳储量均显著提高，其中，土壤有机碳含量提高幅度达到32.9%;土壤可溶性有机碳含量、易氧化有机碳含量、微生物生物量碳含量显著提高；>2.000 mm、0.251～2.000 mm粒级土壤团聚体重量百分数提高，而0.050～0.250 mm、<0.050 mm粒级土壤团聚体重量百分数降低。T5处理提高了水稳性团聚体中有机碳含量及团聚体中有机碳贡献率。由此可见绿肥粉垄耕作耦合可以显著提高滨海盐碱地土壤有机碳及活性组分含量，有效提升土壤水稳性大团聚体比例以及土壤团聚体中有机碳含量及其有机碳贡献率。因此，该耕作方式在滨海盐碱地上推广应用，可促进土壤有机碳的积累，从而达到改善滨海盐碱地土壤碳封存，提高滨海盐碱地土壤耕地质量的目的。
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西瓜ClKUP6基因克隆及低钾胁迫响应表达分析
《江苏农业科学 》 2025 北大核心
摘要：钾是植物生长发育过程中不可或缺的矿质营养元素之一，对提升植物产量和品质具有重要作用。KUP/HAK/KT家族作为关键的钾转运蛋白，参与植物对K+的吸收及转运过程。基于西瓜转录组数据，筛选出对K+强烈响应的钾转运体蛋白ClKUP6,为了进一步探究其功能特征，以西瓜苏梦6号为试材，克隆获得ClKUP6的编码区序列全长，并利用生物信息学方法对该基因的序列特性、低钾胁迫响应表达、生物学功能进行分析和验证。结果表明，ClKUP6基因的编码序列全长为2 418 bp,共编码805个氨基酸，预测其编码蛋白的相对分子质量为89.045 ku,脂肪指数为107.11,理论等电点为9.11,不稳定系数为33.29,总平均亲水性为0.363,属于疏水性蛋白且不存在信号肽，亚细胞定位预测结果显示其位于液泡膜上。ClKUP6含有KUP/HAK/KT家族的典型保守结构域“K-trans”及跨膜结构特征（有11个跨膜区）,与拟南芥AtHAK5的同源性较高；通过RT-qPCR验证其在根系中对缺钾胁迫显著响应，可能是西瓜根系在低钾环境下吸收转运K+的关键基因，通过酵母异源回补试验初步验证了其功能。期待本研究结果可为深入揭示KUP/HAK/KT钾转运体家族成员ClKUP6的生物学功能及其调控机制提供科学依据。
关键词： 西瓜 ClKUP6 KUP/HAK/KT家族 低钾胁迫 表达分析
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PEDV S1蛋白单克隆抗体的制备及其表位的初步鉴定
《中国兽医科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为研制针对PEDV S1蛋白单克隆抗体，为下一步应用研究奠定材料基础，本研究构建了表达三聚化形态的S1蛋白的重组质粒，利用HEK 293T细胞表达并纯化获得S1蛋白，经免疫小鼠后，制备并筛选分泌S1特异性单克隆抗体的杂交瘤B细胞，制备腹水后利用间接ELISA法测定了腹水效价及单抗的亚型；通过SDS-PAGE、Western-blot、间接免疫荧光试验分析制备抗体与病毒S蛋白的特异性结合能力。结果显示，成功表达和纯化三聚化PEDV重组S1蛋白，通过免疫制备筛选了15株特异性识别病毒S蛋白的单克隆抗体。15株单克隆抗体的重链为Ig G1型11株，Ig G2b型3株，32#抗体未检测到分型结果。除25#抗体未检测到轻链结构外，其余抗体轻链均为kappa链。Western-blot和间接免疫荧光分析表明制备抗体与病毒S蛋白特异性反应。功能域结合试验表明抗体20#、21#、31#与S1 D0区域反应，抗体9#、16#、25#与S1 NTD反应，抗体15#、27#、37#与S1 SD2反应，所制备抗体均无病毒中和活性。结果表明，本研究成功制备了多株可特异性识别PEDVS1蛋白的单克隆抗体，为病毒感染机制研究及免疫学诊断研究提供了重要的生物材料。
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联合转录组和代谢组分析光照对番茄果实成熟的影响
《南方农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】通过联合转录组和代谢组分析光照对番茄果实成熟的影响，为探究光照影响番茄果实发育的分子机制及番茄的高效栽培提供理论参考。【方法】以丽春番茄果实为试验材料，采用黑色袋子包裹花后29 d的番茄果实为黑暗处理组，正常光照为光照组。测定2组番茄果实品质指标，利用转录组测序（RNA-Seq），构建不同处理下番茄果实的转录组文库并筛选差异表达基因（DEGs），对DEGs进行GO功能注释及KEGG信号通路富集分析。使用超高效液相色谱—四极杆飞行时间质谱（UHPLC-QTOF-MS）鉴定番茄果实中代谢产物并进行代谢组学分析。使用主成分分析（PCA）评估代谢物的变化以及与果实成熟相关酶活性基因表达的相应变化。采用实时荧光定量PCR验证RNA-Seq数据的可靠性。【结果】与光照组相比，黑暗组番茄果实中胡萝卜素、番茄红素和叶黄素含量极显著降低（P<0.01，下同），蔗糖磷酸合酶（SPS）、酸性转化酶（AI）和中性转化酶（NI）活性极显著降低，而蔗糖合成酶（SS）活性极显著升高。通过比较黑暗处理和对照组番茄果实中上调DEGs和下调DEGs数量分别为5833和5312个，果实对遮光的反应途径相似。GO功能注释到30个GO功能条目；KEGG信号通路富集结果显示，黑暗组影响光合作用和次生代谢物生物合成的代谢途径。正、负离子模式下第一主成分（PC1）解释75.11%和77.82%的数据变异，PC1主要反映组间有机酸、酚类（黑暗组的核心代谢变化）的差异。与光合作用、激素信号转导、淀粉和蔗糖代谢相关的信号通路富集最明显。与光照组相比，黑暗组番茄果实样本中筛选到7个与番茄植物激素生物合成途径有关的关键基因，黑暗组番茄果实样本中角鲨烯/八氢番茄红素合酶基因PSY上调表达和含黄素的胺氧化还原酶基因PDS表达下调。实时荧光定量PCR下基因的相对表达量与RNA-Seq结果一致。【结论】遮光通过抑制与光合作用相关的基因表达，减少光能捕获与碳同化，导致番茄果实叶绿素积累和糖代谢失衡。黑暗组番茄果实中类胡萝卜素合成关键基因PDS表达受抑制，导致番茄红素含量降低，最终影响番茄果实着色。
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囊素肽接枝透明质酸聚合物的制备及其免疫增强活性研究
《中国农业大学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为使囊素肽（Bursin,BS）更好地发挥免疫增强作用，本研究采用EDC/NHS反应，使透明质酸（Hyaluronic acid,HA）的羧基与囊素肽的氨基发生酰胺化反应，合成囊素肽接枝透明质酸聚合物（BS@HA），进一步通过傅里叶变换红外光谱鉴定聚合物的结构，通过紫外分光光度计进行定量分析，然后以卵清蛋白OVA为模式抗原，BS@HA作为免疫增强剂添加至铝胶做成疫苗，免疫小鼠，利用ELISA和流式细胞仪评价BS@HA的免疫增强作用。结果表明：1）当透明质酸、EDC、NHS和囊素肽的反应摩尔比为1∶4∶6∶0.4，加入EDC后的反应时间为2～4 h，加入NHS后的反应时间为16 h时，合成聚合物的产率可以达到95%，透明质酸的傅里叶红外光谱特征峰从1 605 cm-1红移到1 632 cm-1，囊素肽成功接枝透明质酸。2）当透明质酸羧基取代率为35%左右时，囊素肽接枝透明质酸聚合物可以诱导小鼠产生更高水平的OVA特异性抗体。3）囊素肽接枝透明质酸聚合物能够诱导小鼠产生更高水平的滤泡辅助性T细胞（TFH）和生发中心B细胞（GC B细胞）。综上，囊素肽接枝透明质酸聚合物可以使囊素肽更高效地进入引流淋巴结，诱导活化更高水平的TFH和GC B细胞，促进特异性Ig G抗体的产生。本研究将丰富透明质酸在动物疫苗领域的理论研究，拓展透明质酸在动物疫苗领域的实际应用，同时为新型免疫增强剂的研制奠定基础。
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菇渣有机肥施用量对不同质地土壤养分提升及葡萄幼苗生长的影响
《农业环境科学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为研究菇渣有机肥不同施用量对不同质地土壤养分含量与主要微生物数量变化、葡萄幼苗养分分配规律、光合作用及根系生长的影响，以阳光玫瑰葡萄幼苗为应试品种，开展盆栽试验。在壤土和黏壤土中均设置5种菇渣有机肥施用量(g·kg-1，肥料干质量/干土质量)：0（T0）、10（T1）、20（T2）、40（T3）、60（T4）。结果表明：随着菇渣有机肥用量增加，两种质地土壤pH值显著降低，土壤电导率值、有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量显著增加。当菇渣有机肥在两种质地土壤中的用量均为T1时，葡萄幼苗总生物量及根冠比最高，较其他各用量分别提升1.04%～112.31%和34.78%～246.15%，与T0、T3和T4用量相比存在显著性差异；当用量为T1～T2时，葡萄叶片中全氮、全磷、全钾含量相对较高。与不施有机肥相比，菇渣有机肥在壤土中的施用并未有效增加葡萄细根总根长和根尖数，同时在T4用量下细根总根长和根尖数分别显著降低了44.81%和39.53%；菇渣有机肥在黏壤土中的施用量为T1和T2时，细根总根长分别显著增加了87.02%和77.20%，根尖数分别显著增加了40.29%和42.36%。葡萄叶片光合作用呈现波动性变化，当两种质地土壤中菇渣有机肥用量为T4时，葡萄叶片净光合速率、胞间CO2浓度及气孔导度最低。适当的菇渣有机肥施用量(10～20 g·kg-1)显著提升土壤养分及主要微生物数量、植株生物量、叶片氮磷钾含量和净光合速率、总根长及根尖数，但过高的菇渣有机肥用量(40～60 g·kg-1)则显著抑制土壤微生物数量和葡萄幼苗生长。研究表明，菇渣有机肥施用量的增加显著提升土壤有机质和速效养分含量，而对土壤主要微生物数量及葡萄幼苗生长的影响表现为先促进后抑制。本试验条件下，菇渣有机肥在壤土中施用量为10 g·kg-1、在黏壤土中施用量为10～20 g·kg-1时对土壤肥力提升及葡萄幼苗生长促进效果最佳。
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不同施氮处理下黑麦草翻压还田对滩涂盐渍土碳氮与细菌群落结构的影响
《浙江农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为揭示不同施氮处理下黑麦草作绿肥翻压还田对滩涂盐渍土的改良效果,通过田间小区试验研究了0、90、150、210、270 kg·hm-2施氮量(依次简记为CK、LN1、LN2、LN3、LN4)下黑麦草翻压还田对土壤碳氮和细菌群落结构的影响.结果表明:黑麦草生物量随施氮量的增加而增加,以LN4处理最高,为64 227 kg·hm-2,植株碳、氮含量均以LN2处理较高,各处理的植株碳氮比无显著差异.黑麦草翻压还田后,与不施氮的对照相比,施氮处理的土壤pH值显著(P<0.05)降低,水溶性盐总量、有机碳含量、全氮含量、微生物生物量碳含量、微生物生物量氮含量显著提升.各处理相比,LN2的微生物熵最高,显著高于其他处理.在土壤微生物群落中,变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)等菌群的相对丰度较高.各处理的土壤细菌香农(Shannon)指数和辛普森(Simpson)指数无显著差异,但Chao1指数和Ace指数均以LN2处理较高.总的来看,LN2处理下黑麦草翻压还田对降低滩涂盐渍土的pH值,提升土壤碳、氮含量,及改善土壤微生态环境的综合效应最佳.
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畜禽养殖场臭气治理研究进展
《饲料工业 》 2025 北大核心
摘要：畜禽养殖场臭气产生和排放受到季节、温度、湿度、通风等各方面因素的影响。目前，针对养殖场的臭气治理技术主要包括源头减量、过程控制和末端处理三方面。然而，单一的处理方法并不能完全消除臭气污染，建立“源头减量-过程控制-末端治理”三位一体的除臭创新模式至关重要。随着人工智能技术的进步，智能化养殖已成为新的发展趋势，其通过精准监测、智能通风、智能饲料管理、智能脱臭设备、数据分析优化和智能清洁等手段实现臭气减排。文章针对养殖场臭气问题，对其来源、排放特点和危害进行了系统梳理，比较源头减量、过程控制、末端治理及综合除臭技术，概括当前臭气减排智能化管控技术，以期有效减少畜禽养殖场臭气产生和排放，改善养殖环境，保护周边生态环境和人类健康，促进畜禽养殖业的可持续发展。
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