科研产出
基于基因组数据分析的细菌耐药基因识别与表型预测
《微生物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：利用基因组数据和生物信息学分析方法，快速鉴定耐药基因并预测耐药表型，为细菌耐药状况监测提供了有力辅助手段。目前，已有的数十个耐药数据库及其相关分析工具这些资源为细菌耐药基因的识别以及耐药表型的预测提供了数据信息和技术手段。随着细菌基因组数据的持续增加以及耐药表型数据的不断积累，大数据和机器学习能够更好地建立耐药表型与基因组信息之间的相关性，因此，构建高效的耐药表型预测模型成为研究热点。本文围绕细菌耐药基因的识别和耐药表型的预测，针对耐药相关数据库、耐药特征识别理论与方法、耐药数据的机器学习与表型预测等方面展开讨论，以期为细菌耐药的相关研究提供手段和思路。
关键词： 细菌耐药 耐药数据库 生物信息学 耐药基因识别 耐药表型预测
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江苏省绿色食品梨特征营养品质挖掘与保持技术研究
《江苏农业科学 》 2024 北大核心
摘要：梨是江苏省优势特色产业，近年来随着人们生活水平的提高，以及对健康安全食品的需求日益增长，绿色食品梨市场需求呈现上升趋势，但关于其特征营养品质的关注及品质保持技术的研究不足。本研究选取江苏省绿色食品梨为代表，旨在探究绿色食品梨的特征营养品质评价指标，通过营养品质与生长环境因子、栽培方式以及采摘期等关联因素的研究分析，明确其特征性营养功能成分形成的关键调控因素，解析特征营养品质形成的关键影响因子。研究过程中，应用化学检测分析技术手段，通过聚类分析法、主成分分析法和因子分析法，对基于品种和环境质量因子的品质参数进行归类响应分析，构建江苏地区绿色食品梨产品特征性营养品质评价指标包括维生素C、山梨醇、苹果酸、可滴定酸、Mg、果糖和Ca。关联性分析结果表明，露天和套袋2种栽培模式下，露天种植模式的石细胞含量更低，口感更好，果糖、葡萄糖、柠檬酸、Mn和Se含量较高；最适采摘期研究表明，露天梨采摘早于套袋梨，且均在二者成熟期中期采摘的梨果品质比较优良；决定梨品质形成的关键可控环境因子为土壤pH值、速效磷含量、速效钾含量、全氮含量和有机质含量。以影响农产品特征营养品质的关键或者重要影响因子作为突破口，形成区域适宜性梨品种选择技术、口感与风味调控栽培关键技术，以及优化水肥土管理、最佳采摘期选择、全程质量控制及溯源配套技术，并以此为核心构建江苏绿色优特农产品营养品质保持的生产技术体系。
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基于高通量测序的黄羽肉鸡屠宰过程中菌群多样性分析
《肉类研究 》 2024 北大核心
摘要：利用传统培养和高通量测序技术分析黄羽肉鸡打毛、净膛、预冷和包装屠宰过程中鸡胴体表面和预冷水的微生物污染情况。结果表明：经打毛、净膛和预冷后的鸡胴体菌落总数分别为4.82、5.03、4.68（lg（CFU/g）），说明该屠宰工艺未起到较好的减菌效果，宰后胴体微生物污染严重；高通量测序技术分析发现，肉鸡屠宰加工过程中的胴体表面和预冷水的优势腐败菌在属水平上为莫拉氏菌属、假单胞菌属、葡萄球菌属、乳杆菌属、巨大球菌属、嗜冷杆菌属和不动杆菌属等。主成分分析表明，一阶、二阶预冷水、预冷后鸡胴体及包装后鸡胴体相距较近，差异性不大，但与打毛鸡胴体和净膛后鸡胴体2组样品有较大差异，说明预冷水中的污染菌组成决定了宰后胴体的污染菌种类。本研究说明不同屠宰流程后的黄羽肉鸡胴体污染菌的组成与丰度存在差异，需针对不同屠宰流程特性采取对应的控制手段保障黄羽肉鸡制品的质量与安全。
关键词： 高通量测序 黄羽肉鸡屠宰 菌落总数 菌群多样性 优势菌属
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生物炭固定化菌剂对毒死蜱污染土壤的修复及小白菜品质的改善
《江苏农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：生物炭可以吸附土壤中有机污染物，降低污染物对植物的毒害，但是被吸附的污染物存在二次释放的风险，影响生物炭的修复性能。本研究采用生物炭对实验室前期筛选的3株具有降解毒死蜱功能的内生菌进行固定，对生物炭固定化菌剂制备条件进行优化，利用盆栽试验对生物炭固定化菌剂降解毒死蜱性能进行了验证。结果表明，生物炭固定化HJY菌对毒死蜱降解效果最优，在生物炭粒径为60目、固定化温度30℃、固定化时间为1 d时制备的生物炭固定化菌剂施入土壤中15 d对毒死蜱的降解率可高达92.40%。施入土壤35 d,在2 mg/kg毒死蜱污染土中相较于生物炭，生物炭固定化菌剂处理小白菜和土壤毒死蜱含量分别降低了81.8%和77.4%,在20 mg/kg毒死蜱污染土中小白菜和土壤毒死蜱含量降低了79.4%和50.3%;小白菜生物量，叶绿素、可溶性蛋白、可溶性糖含量，过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性显著增加。小白菜中毒死蜱含量与土壤中毒死蜱含量呈显著正相关关系，小白菜品质与其毒死蜱含量呈显著负相关关系。表明与生物炭相比，生物炭固定化菌剂显著提升了对毒死蜱污染土壤的修复性能，并改善了小白菜的品质。
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花生干旱诱导型启动子Ah MYB44-11-Pro的克隆与功能分析
《作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：干旱是严重威胁我国花生产量与品质的主要环境因素之一。为阐明干旱胁迫响应基因AhMYB44-11的调控机制,揭示其启动子的功能,本研究从花生基因组中扩增获得该基因的启动子序列AhMYB44-11-Pro,分别构建全长及5'端部分缺失启动子的GUS融合表达载体,利用农杆菌介导的遗传转化体系,分析启动子的活性和表达模式。结果显示,相比于同源基因AhMYB44-01的启动子,AhMYB44-11-Pro具有更多的MBS、Myb-bindingsit等响应干旱胁迫的顺式作用元件;同时其拟南芥转基因阳性植株经脱水处理后GUS染色加深,GUS酶活性显著增加;表明启动子的活性受干旱胁迫诱导表达,证实AhMYB44-11-Pro是一个干旱诱导型启动子。此外, AhMYB44-11-Pro含有种子胚乳特异表达元件和赤霉素响应元件, GUS染色显示在角果发育过程中其活性呈上调趋势,由此推测AhMYB44-11可能在种子发育尤其是干物质积累过程中发挥重要作用。本研究结果将为全面解析AhMYB44的生物学功能奠定基础,也为作物抗旱遗传改良提供参考依据。
关键词： 花生 AhMYB44 启动子 干旱胁迫 GUS活性
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黑曲霉酸性蛋白酶PrA在毕赤酵母中的高效表达
《微生物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】本研究致力于获得酸性蛋白酶PrA的高产酵母菌株，以便在食品加工、饲料添加剂等领域进行应用。【方法】构建毕赤酵母表达菌株，在摇瓶水平重组表达PrA并检测其酶学性质。通过信号肽改造、基因剂量优化、共表达分子伴侣等措施逐步提高PrA产量，并利用高密度发酵进一步提高表达水平。【结果】PrA的比酶活为3 974.00 U/mg，最适反应pH为3.0，最适反应温度为45℃。初始菌株的PrA产量达到738.03 U/mL。通过使用MF4I信号肽将PrA产量提高至1 206.52 U/mL，增加PrA基因拷贝数导致产量提高至2 406.47 U/mL。进一步共表达分子伴侣或分子伴侣组合将PrA产量提高至4091.27U/mL。经过高密度发酵，发酵168h酶活达到43 088.00 U/mL，与初始产量相比提高58.4倍。【结论】在毕赤酵母中成功实现了酸性蛋白酶PrA的高效表达，为其未来的工业化应用奠定了基础。这些结果为进一步研究和开发该酶在食品加工和饲料添加剂领域的应用提供了重要参考。
关键词： 毕赤酵母 酸性蛋白酶PrA 信号肽 基因剂量 分子伴侣 高密度发酵
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基于GYT双标图对北部冬麦区国审小麦品种的回溯分析
《植物遗传资源学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：北部冬麦区是我国重要的小麦主产区之一，对该麦区历年国审小麦品种进行回溯分析有助于小麦品种资源的合理利用。本研究基于产量与熟期、穗数、穗粒数、千粒重、容重、品质指数、抗病指数和抗寒指数等性状的组合，采用品种-产量×性状组合（GYT, genotype by yield×trait）双标图方法对2003-2023年期间北部冬麦区47个国审小麦品种进行了综合分析和分类评价。结果表明，47个国审小麦品种可划分为4个特征显著的品种类型。其中，Ⅰ型品种综合表现优秀，在产量与早熟性、抗病性、抗寒性、千粒重和容重等性状组合上表现突出，在产量与穗数、穗粒数和品质指数组合上表现优良，在生产上推广应用价值最高，主要包括京麦179、京农16和津麦3118等8个品种。Ⅱ型品种综合表现优良，在产量与品质指数、穗数组合上表现突出，在产量与抗病指数、抗寒指数组合上表现稍差，在生产上推广应用价值较高，但应注意生产安全，主要包括京麦202、京农19和轮选158等13个品种。Ⅲ型品种的产量与抗病和抗寒指数组合最好，但在其余性状组合上表现差，综合生产应用价值有限，可作为抗性亲本。Ⅳ型品种综合表现较差，可选择单性状表现优良的品种作为育种亲本应用。根据各品种在GYT双标图ATA轴上的投影位置，筛选出综合表现优良的京麦179、京农16、津麦3118、京麦189、京麦202、京花12号、京农19、轮选158和中麦623等品种。本研究采用GYT双标图分析方法基于“产量-性状”组合水平对北部冬麦区小麦品种进行综合评价和分类研究，为其他作物和地区的类似研究提供了参考。
关键词： 小麦（Triticum aestivum L.） 品种审定 品种分类 多性状 GT双标图 GYT双标图 北部冬麦区
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基于转录组和代谢组探究植物应答干旱和植食性昆虫的研究进展
《中国生态农业学报(中英文) 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：胁迫是制约植物生长发育的重要环境因素,植物应对不同胁迫的反应是复杂多样的。在面临生物胁迫和非生物胁迫时,植物主要通过重新分配调整一系列的转录调控网络以及代谢网络来维持平衡,以致在转录及代谢水平上都会发生变化。随着组学技术的发展,转录组学和代谢组学作为新兴学科被广泛应用于植物抗逆相关研究中,进而从转录和代谢水平上揭示植物响应逆境胁迫的机制。植物生长过程中面临的多种胁迫,其中干旱和虫害尤为严重,给我国农业生产造成巨大损失。本文针对植物在干旱、植食性昆虫以及双重胁迫下的转录和代谢调控机制相关研究进行了综述,发现在干旱胁迫下植物通过调控合成脱落酸、脯氨酸以及光合作用中间体相关基因表达及其代谢物合成来抵御胁迫,在植食性昆虫胁迫下植物通过调控茉莉酸、水杨酸以及黄酮类等物质相关基因的表达及其代谢物合成进行响应,在双重胁迫下植物通过调控激素相互作用以及一些次生代谢物的产生来影响干旱胁迫下植物的抗虫性。通过探讨植物在逆境胁迫下转录和代谢差异及其关键调控因子的变化,可以为培育耐受逆境胁迫的品种,提高农作物产量提供理论依据和参考。
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江苏省羊肠道病毒感染的流行病学调查
《中国兽医学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：羊肠道病毒(caprine enterovirus, CEV)是新发现的感染山羊的重要腹泻病病原之一。为了解CEV在江苏省部分地区羊群中的流行情况，从江苏省8县市采集了410份羊粪便样品，包括腹泻样品212份、非腹泻样品198份。通过RT-PCR方法检出CEV阳性127份，各地阳性率差异较大，分布在12.50%～62.50%,总阳性率则高达30.98%,分析腹泻和非腹泻样品阳性率，发现CEV是导致山羊腹泻的重要病原之一。对获得的CEV毒株VP1序列同源性和遗传进化分析表明，江苏省流行的CEV亚型包括EV-G5、G7、G21、G22和G23,其中G21～G23均为新的亚型。同源性分析表明，检测毒株的5′-UTR、VP1和2AB序列与CEV-JL14等国内参考毒株的同源性分别为71.8%～95.8%、56.9%～95.0%和77.9%～98.4%,其中HaiMen-SJH株的5′-UTR和2AB序列与其他参考序列差异较大，在遗传进化关系中形成独立分支。根据流调结果，CEV感染在江苏省各地区广泛存在，是造成山羊腹泻的重要病因之一，不同地区流行毒株及流行情况均存在差异。本研究丰富了我国CEV的流行病学资料，为针对性地防控羊新发肠道病毒感染提供了理论依据。
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基于明尼苏达沙门氏菌Re595脂多糖低毒改造的外膜囊泡佐剂活性研究
《微生物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】外膜囊泡(outer membrane vesicles, OMVs)是由革兰氏阴性菌和某些革兰氏阳性菌生成和分泌的球形双层膜结构，含有丰富的细菌表面抗原，因此在疫苗相关领域具有重要的研究价值。脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)作为OMVs的主要结构，在诱导免疫活性的同时，也成为影响OMVs安全性的主要因素。因此，通过基因工程改造细菌LPS以生产安全高效的OMVs，是促进其生产应用的有效途径之一。【方法】以O抗原和大部分核心抗原缺失的明尼苏达沙门氏菌(Salmonella minnesota) Re595为研究对象，通过缺失酰基链编码基因msbB和导入新凶手弗朗西丝氏菌(Francisella novicida)磷酸酶基因lpxE，减少类脂A上的酰基链和磷酸基团，从而获得低毒LPS；提取亲本株与改造株LPS与OMVs，比较其刺激免疫细胞的炎性反应，以OMVs作为免疫增强剂制备口蹄疫灭活疫苗，评价免疫活性。【结果】Re595经LPS低毒改造成功降低该菌OMVs的内毒素活性和炎性反应，进一步评价亲本株Re595与低毒改造株的OMVs免疫活性发现，LPS低毒改造虽降低了OMVs的炎性反应，但其免疫增强活性显著提高。【结论】本研究说明LPS低毒改造后可降低细菌OMVs毒性，并提高其免疫增强活性，该结果将为OMVs作为免疫佐剂的应用提供理论依据。
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