科研产出
肺炎支原体核酸分子诊断技术研究进展
《生物技术通报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：肺炎支原体是目前发现的体积最小的细胞生物，也是引发社区获得性肺炎主要的病原体之一。在感染早期，临床表现千差万别，可累及全身各个器官。早期诊断具有一定的挑战性，放射学X线检查和早期临床表现均不具有特异性，易因误诊和漏诊对人们的身体健康带来危害。目前国内外肺炎支原体的检查主要依靠实验室诊断手段。本文从肺炎支原体的复杂发病机制入手，包括黏附损伤、膜融合损伤、入侵伤害、毒性损伤、免疫损伤和炎症损伤，对实验室常用的分子诊断技术进行论述，涵盖核酸恒温扩增技术与变温扩增技术，恒温扩增技术例如环介导等温扩增技术(LAMP)、链置换反应、多重依赖核酸序列的扩增技术(NASBA)、重组酶扩增技术(RAA)，变温扩增技术例如传统聚合酶链式反应(PCR)、广泛PCR、巢式PCR、实时PCR、多重PCR，并在检测技术基础上综合论述了肺炎支原体检测的生物传感平台，囊括侧流层析传感器、电化学传感器、荧光传感器等。旨在总结目前针对肺炎支原体检测技术的优缺点，以期为肺炎支原体的早期诊断提供一定的方法参考，展望未来肺炎支原体免提取、一体化、快速检测，伴随检测成本的降低，使得患者可以实现居家自检，避免抗感染药物的滥用，迎接临床诊疗进入精准时代。
关键词： 肺炎支原体 核酸分子诊断 恒温扩增 变温扩增 生物传感器
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基于同步荧光技术的牛肉中掺杂猪肉鉴别方法研究
《光谱学与光谱分析 》 2024 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：牛肉是我国重要的食用肉品类，近年来随着人们对牛肉需求的不断增加，将猪肉冒充或添加在牛肉中出售的现象也日益严重，亟需简单、快速的检测肉品掺假的方法。首先分析了牛肉和猪肉的三维荧光光谱特征差异，确定同步荧光的波长差；采用激发-发射固定波长差为160 nm的同步荧光光谱，对牛肉掺杂猪肉的情况进行了定性判别和定量分析。以测试集、验证集和预测集样本的判别正确率作为定性判别模型的评价指标；以相关系数（r）、校正均方根误差（RMSEC）和预测均方根误差（RMSEP）作为定量分析模型的评价指标。实验结果表明：牛肉和猪肉的三维荧光光谱有显著差异，牛肉在Ex/Em为270/320、 330/400、 350/500、 430/515和410/570 nm处有荧光峰，猪肉的三个荧光峰分别在Ex/Em为270/320、 330/400和430/515 nm处。设置同步荧光波长差为160 nm,能采集到牛肉的3个荧光峰，且其中两个位于峰顶。牛肉、猪肉、掺假肉SVM定性判别模型的校正集准确率为97.56%,预测准确率可达92.31%。对比了无处理、 MSC处理和SNV处理的牛肉中猪肉掺加量PLS预测模型，无处理的PLS模型最优，其rc、rp、 RMSEC和RMSEP分别达到0.978 6、 0.959 0、 0.059 7和0.092 7。基于同步荧光技术结合SVM和PLS的牛肉掺假猪肉定性判别和定量分析检测模型具有较高识别率和检测精度，可以较为准确、快速地检测牛肉中是否掺杂猪肉。
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植物工厂不同营养液浓度对油菜芽苗菜生长、光合性能和营养品质的影响
《中国农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究不同营养液浓度对油菜芽苗菜生长及营养品质的影响，以‘京冠1号’绿油菜为研究对象，在环境条件保持一致的情况下，将标准山崎营养液（CK）按浓度设置为0.5倍(T0.5)、1倍（CK）、1.5倍(T1.5)、2倍（T2）和2.5倍(T2.5)，共5个处理，对油菜芽苗菜进行研究。结果表明：1)随着营养液浓度的增加，油菜芽苗菜的生长、生物量和含水率等均呈上升趋势，在T2.5处理下长势最佳；T2.5处理下Chl a、Chl b及Chl（a+b）含量显著高于CK（P<0.05），较CK分别提高了9.0%、7.4%和8.6%。2)各处理的维生素C含量在T1.5处理下最高，较CK提高了5.9%；粗蛋白含量在T2.5处理下最高，较CK提高了14.9%;T2.5处理促进了油菜芽苗菜对氮、钾、钙和镁的吸收，降低了对锰的吸收。3)硫苷总含量从大到小排序依次为T0.5>T2>CK>T1.5>T2.5，在各处理中均检测到10种硫苷组分，T0.5处理显著提升了脂肪族硫苷及硫苷组分中PRO（2-羟基-3-丁烯基硫苷）、SIN（2-丙烯基硫苷）、NAP（3-丁烯基硫苷）、GBN（4-戊烯基硫苷）和4OH（4-羟基吲哚基-3甲基硫苷）含量（P<0.05）;T2.5处理显著提升了吲哚族硫苷含量（P<0.05）。综上，T2.5处理为油菜芽苗菜生长和品质提升的适宜营养液浓度。
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基于改进YOLO v8的轻量化稻瘟病孢子检测方法
《农业机械学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：稻瘟病由稻瘟病孢子通过空气进行传播,严重影响水稻产量,因此,稻瘟病孢子的检测对于稻瘟病早期诊断与防治具有重要作用.针对现有方法存在检测速度慢的问题,本研究基于YOLO v8模型提出了一种稻瘟病孢子检测方法RBS-YOLO.首先,该算法在主干网络中引入PP-LCNet轻量化网络结构,减少模型每秒浮点运算次数并降低模型内存占用量,其次在颈部网络中引入高效多尺度注意力模块(Efficient multi-scale attention module,EMA),并将原损失函数改进为WIOU损失函数,提高了模型识别稻瘟病孢子的精确率与平均精度均值.改进后的RBS-YOLO模型精确率与平均精度均值分别为97.3%和98.7%,满足稻瘟病孢子的检测需求,模型内存占用量与每秒浮点运算次数分别为3.46 MB、5.2 × 109,同YOLO v8n相比分别降低41.8%与35.8%.RBS-YOLO模型与当前主流的YOLO v5s、YOLO v7、YOLO v8n模型对比,每秒浮点运算次数分别降低67.3%、95.1%、35.8%.研究结果表明RBS-YOLO模型能够满足稻瘟病孢子实时检测的需求,且有利干部署到移动端.
关键词： 稻瘟病孢子 目标检测 YOLO v8 轻量化 注意力机制
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不同LED光质对设施西瓜和南瓜幼苗生长及荧光特性的影响
《中国农业气象 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：以西瓜‘京欣4号’和南瓜‘京欣砧4号’为试材，设置LED纯白光为对照(CK)，红蓝光间隔1h交替(R/B1)、红蓝混合光(RB)、红蓝光间隔6h交替(R/B6)、纯蓝光(B)和纯红光(R)6个处理，在全人工光型植物工厂中开展试验，以探究西瓜和南瓜幼苗生长发育的最佳光配方。结果表明：(1)R/B6处理下西瓜幼苗株高、茎粗的绝对生长率和叶面积分别较对照提高77.2%、110.7%和68.5%,R/B1处理西瓜幼苗定植后40d叶片数较对照显著提高78.6%(P<0.05);R/B1处理南瓜幼苗株高的绝对生长率和定植后40d的叶片数分别较对照显著提高211%和18%(P<0.05)，茎粗的绝对生长率较对照提高85%。(2)R处理西瓜和南瓜幼苗粗多糖含量分别较对照提高25.5%和13.4%(P<0.05),B处理西瓜幼苗粗蛋白含量较对照提高9.4%，定植后10～40d,RB处理西瓜和南瓜幼苗叶绿素含量均较高，其中，RB处理定植后40d西瓜和南瓜幼苗的叶绿素含量分别较对照提高1.8%和0.3%。(3)定植后40d,B和R/B6处理西瓜幼苗PIabs分别较对照提高2.8倍和1.1倍；R/B1和R/B6处理南瓜幼苗PIabs分别较对照提高1.1倍和34%。综上，对西瓜和南瓜幼苗进行红蓝光交替照射可有效提高西瓜和南瓜幼苗的生长发育，增强叶绿素荧光性能，而蓝光可增加粗蛋白含量，红光可增加粗多糖含量。因此，当西瓜和南瓜幼苗统一培养时，红蓝交替光可最大程度地提高幼苗质量，可为工厂化生产提供优质幼苗。
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芒属植物的地理分布、资源利用现状、潜在入侵风险及入侵特性
《生物安全学报(中英文) 》 2024 CSCD
摘要：【目的】对芒属植物的地理分布状况、资源利用现状和入侵特性等进行分析，以防范其潜在的入侵风险，发掘芒属植物资源的应用潜力。【方法】通过对文献资料的整理和分析，对芒属植物在全球范围内的地理分布状况和资源利用现状进行汇总和绘图;并采用2种风险评估体系(WG-WRA和WRA)对我国应用较多的植物种类进行风险评估。【结果】本研究汇总了18种芒属植物的地理分布信息，其中，4种为广布种，14种为狭域种。芒属植物在亚洲有广泛的分布，但大多处于野生或半被利用状态，被充分开发利用的种类相对贫乏;在欧美地区，芒属植物最早主要作为外来植物被引入，目前观赏型芒和奇岗等有较为广泛的种植和应用。随着芒属植物(尤其是观赏芒类)的大面积种植(或推广)，其潜在的入侵风险也日渐显现。风险评估结果表明，芒属植物尚未在我国造成明显的入侵危害，低入侵风险比例为64.3%。但是其中的一些种类存在较高的入侵风险，例如五节芒和荻，其WG-WRA分值分别高达34和31分，为高风险。芒属植物具有很强的无性繁殖能力和广泛的环境适应性等，可能是其造成入侵危害的重要属性，需要引起重视。【结论】芒属植物已经在一些国家和地区造成了入侵危害，需要警惕其未来时期的入侵风险。对于具有很强扩繁能力的种类(或品种)，需要做好引种前的风险评估工作，做到充分合理利用其优良性状而防范其入侵风险。
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鲤Cyprinus carpio生物扰动对养殖池塘底质甲烷生成的影响及其微生物学机制
《海洋与湖沼 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为研究鲤Cyprinus carpio生物扰动作用对池塘底质甲烷生成的影响机制，通过室内模拟实验，测定了底质产甲烷潜力、产甲烷菌生物群落组成及产甲烷菌群间的互作效应。结果显示，与对照组相比，鲤扰动组底质产甲烷潜力显著降低，鲤的生物扰动作用促使底质总细菌和总古菌丰度显著升高，而产甲烷功能基因mcrA的丰度显著降低。养殖池塘底质产甲烷功能菌优势菌群主要为Methanobacterium、Methanothrix、Methanoregula和Methanocella，鲤的生物扰动作用改变了产甲烷功能菌的群落结构组成和产甲烷途径，使得产甲烷菌属间共生网络平均度和连接数显著降低，模块化更高，共生网络关系变得更为简单且以负相关种间竞争关系共存。Pearson相关性分析表明，底质氧化还原电位是影响mcrA基因丰度和产甲烷菌群结构的关键环境因子。鲤的生物扰动作用可能通过提升底质氧化还原电位，降低产甲烷功能菌群丰度和种间互作而降低底质甲烷产生潜力。
关键词： 底质 鲤 生物扰动 产甲烷菌 菌群互作 产甲烷途径
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外源肌醇对小型西瓜耐寒性的影响
《中国农学通报 》 2024 CSCD
摘要：为探究外源肌醇对提高小型西瓜耐寒性的效果,分别在小型西瓜育苗阶段和生长阶段进行肌醇处理,测定苗期叶面积、叶片SPAD值等生长指标,果实成熟后的品质指标.结果显示,外施肌醇对小型西瓜地上部、根系、叶片及果实生长均具有一定的促进作用,其中显著提高幼苗叶面积、叶片SPAD值、根长、根尖数、分叉数和交叉数,较清水对照分别提高48.99%、5.70%、25.62%、54.74%、30.62%和48.63%;果实单瓜重、心糖、总糖和抗坏血酸含量较对照分别提高了 12.86%、13.15%、11.01%和18.67%.综上,外施肌醇能一定程度提高小型西瓜的耐寒性,减少损害,促进其生长,提高其品质.
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抗鸡早幼粒细胞白血病蛋白单克隆抗体的制备及其在荧光检测中的应用
《中国畜牧兽医 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究鸡早幼粒细胞白血病蛋白核小体(PML NBs)在马立克病病毒(Marek's disease virus,MDV)感染过程中的生物学功能,制备抗鸡早幼粒细胞白血病蛋白(Ch-PML)单克隆抗体,建立可视化检测Ch-PML的方法.[方法]通过原核表达系统制备Ch-PML重组蛋白,并将其作为免疫原免疫BALB/c小鼠,采用细胞融合技术将骨髓瘤细胞和免疫小鼠的脾细胞进行融合,用ELISA方法筛选出分泌特异性抗体的杂交瘤细胞株,通过体内诱生法制备腹水并用Protein A/G纯化抗Ch-PML单克隆抗体,利用Western blotting和ELISA方法检测单克隆抗体的特异性、亲和力和亚类,最后利用该单克隆抗体建立用于鸡PML NBs的间接免疫荧光试验(IFA)检测方法.[结果]Ch-PML蛋白在大肠杆菌中可溶性表达,分子质量大小为19 ku;以此蛋白成功制备了 1株抗Ch-PML单克隆抗体,该抗体具有良好的特异性和高亲和力,经亚类和型检测,其为IgG2b亚类,轻链为Kappa型.利用制备的抗Ch-PML单克隆抗体建立的IFA检测方法发现,内源性PML NBs在宿主细胞核中呈点状分布,过表达的Ch-PML在宿主细胞核中形成团块状聚集体,且MDV感染宿主细胞后核内PML NBs数量比未感染细胞显著减少(P<0.05),说明MDV感染导致核内的PML NBs组装受到抑制.[结论]本研究利用制备的抗Ch-PML单克隆抗体建立了鸡PML NBs的IFA检测方法,并发现MDV抑制宿主细胞PML NBs组装这一现象,为MDV致病机制的解析提供了新的研究思路和工具.
关键词： 早幼粒细胞白血病蛋白(PML) 单克隆抗体 核小体(NBs) 马立克病病毒(MDV)
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