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Identification of proteins associated with Fusarium crown rot resistance in wheat using label-free quantification analysis

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Journal of Integrative Agriculture 2021年第12期20卷 3209-3221页

作者： JIN Jing-jing duan shuo-nan Ql Yong-zhi ZHEN Wen-chao MA Jun College of Plant Protection Hebei Agricultural UniversityBaoding 071001P.R.China State Key Laboratory of North China Crop Improvement and Regulation Baoding 071001P.R.China College of Agronomy and Biotechnology China Agricultural UniversityBeijing 100193P.R.China College of Agronomy Hebei Agricultural UniversityBaoding 071001P.R.China

Fusarium crown rot(FCR),typically caused by Fusarium pseudograminearum,is a severe soil-borne disease that,in recent years,has become an emerging threat to Chinese wheat *** the first time in this study,we investigated and compared the proteomic characteristics of two Chinese wheat varieties(04 Zhong 36 and Xinmai 26)at 24,48,and 72 h post-inoculation using label-free quantitative proteomic analysis.A total of 9234 proteins were successfully quantified,of which 783 were differentially expressed after *** proteins were mainly involved in metabolic,single-organism,and cellular ***-three proteins associated with defense,cell wall formation,photosynthesis,etc.,showed consistently different expression between the two genotypes at multiple time *** particular,chitinase,which degrades chitin in the fungal cell wall and limits fungal growth,was exclusively and consistently upregulated in 04 Zhong 36 across the three time *** proteins such as flavonoid O-methyltransferase,glycosyltransferase,and peroxidase were only upregulated in 04 Zhong 36,and proteins,including the berberine bridge enzyme and rubisco large subunit-binding protein,were specifically downregulated in Xinmai *** expression of transcripts encoding eight selected proteins through qRT-PCR analysis supported the proteomic ***,the results of this study allow us to understand FCR resistance in wheat at the protein *** proteins and their corresponding genes may be useful resources for the genetic improvement of FCR resistance in wheat.

关键词： wheat Fusarium crown rot proteomic differential expression multiple time points

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Advances in genotypic antimicrobialresistance testing: a comprehensive review

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Science China Life Sciences 2025年第1期68卷 130-143页

作者： Boheng duan Xianjun Zeng Junping Peng Huan Kui College of nanchang University Department of Imaging The Second Affiliated Hospital of Nanchang University NHC Key Laboratory of Systems Biology of Pathogens National Institute of Pathogen BiologyChinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College Key Laboratory of Respiratory Disease Pathogenomics Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College Key Laboratory of Pathogen Infection Prevention and Control (Ministry of Education) State Key Laboratory of Respiratory Health and MultimorbidityNational Institute of Pathogen BiologyChinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College

Antimicrobial resistance(AMR) represents a substantial threat to global public health, complicating the treatment of common infections and leading to prolonged illness and escalated healthcare expenses. To effectively combat AMR, timely and accurate detection is crucial for AMR surveillance and individual-based therapy. Phenotypic antibiotic resistance testing(AST) has long been considered the gold standard in clinical applications, serving as the foundation for clinical AMR diagnosis and optimized therapy. It has significantly contributed to ensuring patients′ health and the development of novel antimicrobials. Despite advancements in automated culture-based AST technologies,inherent limitations impede the widespread use of phenotypic AST in AMR surveillance. Genotypic AST technologies offer a promising alternative option, exhibiting advantages of rapidity, high sensitivity, and specificity. With the continuous advancement and expanding applications of genotypic AST technologies, such as microfluidics, mass spectrometry, and high-resolution melting curve analysis, new vigor has been injected into the development and clinical implementation of genotypic AST technologies. In this narrative review, we discuss the principles, applications, and advancements of emerging genotypic AST methods in clinical settings. The comprehensive review aims to highlight the significant scientific potential of emerging genotypic AST technologies in clinical AMR diagnosis, providing insights to enhance existing methods and explore novel approaches.

关键词： antimicrobial resistance (AMR) genotypic antibiotic resistance testing (AST) AST technologies review

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玉米热激转录因子基因ZmHsf25的克隆、特性与耐热性功能分析

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作物学报 2017年第7期43卷 1021-1029页

作者：赵立娜段硕楠张华宁郭秀林李国良河北省农林科学院遗传生理研究所/河北省植物转基因中心重点实验室河北石家庄050051 河北师范大学生命科学学院河北石家庄050024

植物热激转录因子(heat shock transcription factor,Hsf)对下游热激蛋白基因及耐热性相关基因的表达起关键调控作用。玉米中至少有30个Hsf家族成员,其中B族有7个。在前期对玉米A1亚族热激转录因子基因ZmHsf06克隆及特性、抗旱耐热性功... 详细信息

植物热激转录因子(heat shock transcription factor,Hsf)对下游热激蛋白基因及耐热性相关基因的表达起关键调控作用。玉米中至少有30个Hsf家族成员,其中B族有7个。在前期对玉米A1亚族热激转录因子基因ZmHsf06克隆及特性、抗旱耐热性功能分析的基础上,从玉米幼叶中克隆到B族热激转录因子基因ZmHsf25的完整编码序列,序列全长957 bp,编码318个氨基酸残基。蛋白质序列含有DNA结合结构域、核定位信号序列和核输出信号序列,同源分析结果显示,ZmHsf25与高粱Sb06g025710的相似性最高,达92%。荧光定量分析表明,正常生长条件下,ZmHsf25在玉米多个组织器官中表达,幼嫩花粉中高表达,幼嫩根系和雌穗中表达量较低。42℃热胁迫能显著上调根系和叶片ZmHsf25的表达,叶片中上升幅度高于根系,处理50 min达到峰值;正常条件下,水杨酸和H2O2处理均使根系和叶片ZmHsf25表达下调,而热激条件下却表现为显著上调。通过在洋葱表皮细胞中瞬时表达并观察GFP荧光,确定ZmHsf25定位在细胞核。通过转化酵母并进行热胁迫处理发现,热胁迫同时降低正常和转ZmHsf25酵母的耐热性,但与转空载体对照相比,转基因酵母的耐热性更强。推测ZmHsf25参与玉米热胁迫响应和花粉的发育过程,可能是水杨酸热激信号转导途径的下游组分。研究结果为进一步探明玉米热激转录因子家族成员的特性与功能提供了依据。

关键词：玉米热激转录因子基因ZmHsf25 表达亚细胞定位耐热性

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小麦热激转录因子基因TaHsfB2d的克隆和特性及其对耐热性的调控

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作物学报 2018年第1期44卷 53-62页

作者：赵立娜刘子会段硕楠张园园李国良郭秀林河北省农林科学院遗传生理研究所/河北省植物转基因中心重点实验室河北石家庄050051 河北师范大学生命科学学院河北石家庄050024

植物热激转录因子(heat shock transcription factor,Hsf)是响应热胁迫的主要调节因子,通过调节热激蛋白基因表达进而增强植物耐热性。小麦Hsf家族至少含有56个成员,其中B族11个,含B2亚族5个。本研究采用同源克隆技术,从37°C热处理的... 详细信息

植物热激转录因子(heat shock transcription factor,Hsf)是响应热胁迫的主要调节因子,通过调节热激蛋白基因表达进而增强植物耐热性。小麦Hsf家族至少含有56个成员,其中B族11个,含B2亚族5个。本研究采用同源克隆技术,从37°C热处理的二叶一心小麦幼叶中克隆获得TaHsfB2d(序列号为AK331994)c DNA序列,序列长1191bp,编码396个氨基酸。蛋白序列包括DNA结合结构域DBD和核定位信号序列NLS。同源分析表明,TaHsfB2d蛋白与大麦未知蛋白的相似性最高,为92%。荧光定量分析表明,TaHsfB2d在小麦多个组织器官中组成型表达,其中在成熟植株根系中表达量较高。37°C热胁迫、外源水杨酸(SA)和H_2O_2处理均能不同程度上调TaHsfB2d的表达,热激能显著增强SA和H_2O_2对TaHsfB2d表达的诱导。H_2O_2合成抑制剂DPI和羟自由基清除剂DMTU联合处理显著抑制热激对TaHsfB2d表达的上调作用、完全抑制SA对TaHsfB2d表达的上调。通过在洋葱内表皮瞬时表达TaHsfB2d并观察GFP荧光发现,正常条件下,TaHsfB2d蛋白定位于细胞核。酵母中耐热性鉴定表明,正常条件下,转TaHsfB2d的酵母细胞与转空载体对照酵母细胞的长势没有明显差异,热激处理同时降低,但前者的长势相对更强,TaHsfB2d的导入不影响细胞的生长发育。推测TaHsfB2d通过水杨酸途径介导植株耐热性调控过程,该过程依赖于H_2O_2存在。

关键词：小麦 TaHsfB2d 定量表达亚细胞定位耐热性

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玉米ZmHsf04基因的克隆和特性及其对耐热性的调控

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农业生物技术学报 2017年第9期25卷 1411-1422页

作者：赵立娜张华宁段硕楠郭秀林李国良河北省农林科学院遗传生理研究所/河北省植物转基因中心重点实验室河北师范大学生命科学学院

植物热激转录因子（heat shock transcription factor,Hsf）能够与热激蛋白基因启动子区域的热激元件结合而直接启动热激反应,因此成为热胁迫下基因转录激活信号转导通路中重要的调控因子。前人推测玉米（Zea mays）中至少有30个Hsf家... 详细信息

植物热激转录因子（heat shock transcription factor,Hsf）能够与热激蛋白基因启动子区域的热激元件结合而直接启动热激反应,因此成为热胁迫下基因转录激活信号转导通路中重要的调控因子。前人推测玉米（Zea mays）中至少有30个Hsf家族成员,其中A族18个,A2亚族4个。本实验室在前期对A1亚族Zm Hsf06结构、特性及其抗旱耐热性功能研究的基础上,采用同源克隆技术,从玉米幼叶中克隆获得A2亚族基因ZmHsf04（Gen Bank登录号:GRMZM2G010871;01）的完整编码序列,序列全长1 074 bp,编码357个氨基酸残基。蛋白质结构包含Hsf家族DNA结合结构域,含有核定位信号（KRKELEDTISKKRRR）、核输出信号（LAQQLGYL）和激活结构域（LKMFESGVLN）等完整的功能结构域。蛋白序列与高粱（Sorghum bicolor）SORBIDRAFT;1g021490的同源性最高,达90%。荧光定量分析表明,正常生长条件下ZmHsf04在玉米多个组织器官中表达,幼嫩花粉中表达较高,约为幼嫩根系对照的16倍;ZmHsf04的表达水平受42℃热胁迫和外源脱落酸（abscisic acid,ABA）显著上调,最高表达量达正常对照的340倍,叶片峰值出现的时间分别为30 min和24 h;ZmHsf04也受水杨酸（SA）和H2O2上调表达,上调幅度低于热处理,最高表达量不超过12倍,显著低于热激或ABA处理,峰值出现相对滞后;用SA和H2O2分别预处理再热激,ZmHsf04的表达水平无明显差异。通过在洋葱（Allium cepa）表皮细胞中瞬时表达并观察绿色荧光蛋白（green fluorescence protein,GFP）荧光发现,ZmHsf04定位于细胞核。通过将ZmHsf04转化酵母（Saccharomyces cerevisiae）并进行50℃水浴热胁迫处理发现,ZmHsf04在酵母中可被半乳糖诱导蛋白表达,热胁迫同时降低正常和转ZmHsf04酵母的生长势,但与转空载体对照相比,转ZmHsf04基因酵母表现更强的耐热性。研究结果表明,ZmHsf04在植株花粉发育和热胁迫响应过程中可能发挥重要的调控功能。该研究为进一步解析ZmHsf04的功能及其调控机制提供理论和技术依据。

关键词：玉米热激转录因子ZmHsf04 亚细胞定位耐热性

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小麦热激转录因子TaHsfA1亚家族基因的生物学特性及耐热性分析

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农业生物技术学报 2022年第1期30卷 1-14页

作者：刘然孟祥照苑赛男李国良杨阳段硕楠张华宁郭秀林河北省农林科学院生物技术与食品科学研究所/河北省植物转基因中心河北师范大学生命科学学院

植物热激转录因子(heat shock transcription factors, Hsf)存在于大多数植物中,在热胁迫和多种其他逆境胁迫响应过程中发挥重要作用。本研究从冬小麦(Triticum aestivum)’沧6005’中同源克隆获得3个同源基因TaHsfA1-1 (GenBank No. MW... 详细信息

植物热激转录因子(heat shock transcription factors, Hsf)存在于大多数植物中,在热胁迫和多种其他逆境胁迫响应过程中发挥重要作用。本研究从冬小麦(Triticum aestivum)’沧6005’中同源克隆获得3个同源基因TaHsfA1-1 (GenBank No. MW756130)、TaHsfA1-2 (GenBank No. MW756131)和TaHsfA1-3(GenBank No. MW756132),cDNA长度分别是1 590、1 566和1 569 bp。3个蛋白质序列都含有典型的DNA结合结构域(DNA binding domain, DBD)、相同的核定位信号序列(nuclear localization signal, NLS)RRKP/KKRR和转录激活结构域序列(aromaromatic, large hydrophobic and acidic amino residues, AHA)DSFWEQFLCA。TaHsfA1-1、TaHsfA1-2和TaHsfA1-3与节节麦(Aegilops tauschii) AetHsfA1的氨基酸序列相似性均高达96%。通过染色体定位分析确定TaHsfA1-1、TaHsfA1-2和TaHsfA1-3分别定位于染色体4A、5B和5D上。通过瞬时转化烟草(Nicotiana tabacum)表皮细胞并观察发现,正常条件下TaHsfA1蛋白质都定位于细胞核。qPCR分析显示,3个基因的表达均被37℃热胁迫(heat stress, HS)和水杨酸(salicylic acid, SA)上调,而脱落酸(abscisic acid, ABA)处理明显下调其表达,TaHsfA1-3同时被H2O2上调。通过在酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) AH109中鉴定发现TaHsfA1-1、TaHsfA1-2和TaHsfA1-3均具有转录激活活性。依据3个基因对热胁迫响应程度,选取TaHsfA1-1遗传转化拟南芥(Arabidopsis thaliana)并观察表型发现,TaHsfA1-1能够提高热胁迫下拟南芥幼苗的基础耐热性和获得耐热性,不同转基因株系的叶绿素含量与其表型及存活率相一致,正常及热激后均引起相关热激蛋白基因的表达。该研究表明小麦HsfA1亚族基因具有耐热性调控功能,为进一步探究小麦Hsf家族基因特性及耐热性功能提供了理论基础。

关键词：小麦热激转录因子A1 (TaHsfA1) 生物学特性亚细胞定位耐热性功能

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Preparation and applications of calcium ferrite as a functional material:A review

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International Journal of Minerals,Metallurgy and Materials 2025年第2期32卷 292-310页

作者： Xiuli Han Bowen duan Lei Liu Shilong Fang Weiwei Wang College of Mining Engineering North China University of Science and TechnologyTangshan 063210China Collaborative Innovation Center of Green Development and Ecological Restoration of Mineral Resources of Hebei Province Tangshan 063210China Key Laboratory of Mining Development and Security Technology of Hebei Province Tangshan 063210China

Calcium ferrite(CF)is recognized as a potential green and efficient functional material because of its advantages of magnetism,electrochemistry,catalysis,and biocompatibility in the fields of materials chemistry,environmental engineering,and ***-fore,the obtained research results need to be systematically summarized,and new perspectives on CF and its composite materials need to be *** on the presented studies of CF and its composite materials,the types and structures of the crystal are *** addition,the current application technologies and theoretical mechanisms with various properties in different fields are ***,the various preparation methods of CF and its composite materials are elaborated in *** importantly,the advantages and disadvantages of the synthesis methods of CF and its composite materials are discussed,and the existing problems and emerging challenges in practical production are ***,the key future research directions of CF and its composite materials have been prospected from the potential application technologies to provide references for its synthesis and efficient utilization.

关键词： calcium ferrite mineral functional materials preparation application perspectives

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小麦热激转录因子基因TaHsfA2f生物学特性及耐热性调控作用

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农业生物技术学报 2019年第5期27卷 825-835页

作者：张园园赵慧张玉杰段硕楠李国良郭秀林河北省农林科学院遗传生理研究所/河北省植物转基因中心河北师范大学生命科学学院河北科技大学生物科学与工程学院河北北方学院

植物热激转录因子(heat shock transcription factor, Hsf)在植物体响应热胁迫和其他逆境胁迫信号转导通路中发挥重要的调节作用,数量因作物不同差异较大。小麦(Triticum aestivum) Hsf家族成员数量多,包括多个亚家族,生物学特性和功能... 详细信息

植物热激转录因子(heat shock transcription factor, Hsf)在植物体响应热胁迫和其他逆境胁迫信号转导通路中发挥重要的调节作用,数量因作物不同差异较大。小麦(Triticum aestivum) Hsf家族成员数量多,包括多个亚家族,生物学特性和功能复杂多样。本研究从小麦中同源克隆了A2亚族成员TaHsfA2f(GenBank No. MK045331)的完整开放阅读框序列,序列长1 062 bp,编码353个氨基酸,蛋白质序列含DNA结合结构域(DNA-binding domain, DBD)、核定位信号序列(nuclear localization signal, NLS)(MRKELEDAMSNKRRRR)、核输出信号序列(nuclear export signal, NES)(LKRDKGLLM)和激活域(aromatic, large hydrophobic and acidic amino residues, AHA)(DDFWEDLLHE)。通过转化烟草(Nicotiana tabacum)表皮细胞发现,正常条件下Ta HsfA2f蛋白质定位在细胞核。同源分析表明,TaHsfA2f与多种作物的HsfA2e蛋白相似性较高。组织特异性表达分析表明,TaHsfA2f在小麦中组成型表达。显著性分析表明,成熟根中高表达,幼茎和幼叶中较低表达(P<0.05)。叶片中TaHsfA2f的表达分别受热胁迫、水杨酸和过氧化氢处理上调(P<0.05),于处理60 min和120 min时达峰值。TaHsfA2f可不同程度提高转基因拟南芥(Arabidopsis thaliana)植株的基础耐热性和获得耐热性,在热胁迫条件下上调一系列热相关蛋白基因的表达。本研究为进一步解析小麦A2亚族基因特性与调控功能提供理论依据。

关键词：小麦TaHsfA2f 生物学特性亚细胞定位耐热性调控

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杏鲍菇发酵产物冻干粉功能成分分析及抗氧化活性

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食品科学 2013年第21期34卷 329-332页

作者：侯金鑫江一帆赵晓静段硕楠王立安河北师范大学生命科学学院河北石家庄050024 华北制药新药研究开发有限公司河北石家庄050015

通过低温冷冻干燥处理将杏鲍菇液体发酵产物制成冻干粉,对冻干粉中的粗纤维、粗多糖、总黄酮和粗三萜功能性成分及其抗氧化活性进行分析。结果表明,冻干粉中粗纤维的含量为52.67mg/g,粗多糖的含量为31.79mg/g,总黄酮的含量为9.19mg/g,... 详细信息

通过低温冷冻干燥处理将杏鲍菇液体发酵产物制成冻干粉,对冻干粉中的粗纤维、粗多糖、总黄酮和粗三萜功能性成分及其抗氧化活性进行分析。结果表明,冻干粉中粗纤维的含量为52.67mg/g,粗多糖的含量为31.79mg/g,总黄酮的含量为9.19mg/g,粗三萜的含量为8.87mg/g。杏鲍菇发酵产物冻干粉对DPPH自由基的半数有效质量浓度EC50(7.60mg/mL),其质量浓度为16mg/mL时与质量浓度为0.02mg/mL的VC对自由基的清除率相当。抗衰老小鼠实验显示,冻干粉可有效提高小鼠血清、肝脏中的总超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)水平,降低丙二醛(MDA)含量(P<0.05)。杏鲍菇液体发酵产物含有丰富的抗氧化功能性物质,且有较好的开发利用价值。

关键词：冻干粉总黄酮粗三萜 D-半乳糖衰老小鼠模型

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适合工业化生产蛹虫草菌丝体发酵条件的优化

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天津农业科学 2013年第4期19卷 15-18页

作者：侯金鑫段硕楠王立安河北师范大学生命科学学院河北石家庄050081

为了优化适合工业化生产蛹虫草菌丝体的发酵条件,以菌丝体干质量或总多糖含量为筛选指标,采用摇瓶培养、发酵罐培养方法,通过正交试验对发酵配方中的N、C源,发酵过程中的接种量、接种时间进行了优化,同时,对通气量条件进行了筛选。结果... 详细信息

为了优化适合工业化生产蛹虫草菌丝体的发酵条件,以菌丝体干质量或总多糖含量为筛选指标,采用摇瓶培养、发酵罐培养方法,通过正交试验对发酵配方中的N、C源,发酵过程中的接种量、接种时间进行了优化,同时,对通气量条件进行了筛选。结果显示,适合工业化生产蛹虫草菌丝体发酵培养基为:葡萄糖20g·L-1、大豆蛋白粉8g·L-1。发酵条件为:接种量5%、通气量1∶0.4(V/V·min)、发酵时间108h。在上述条件下获得的发酵液菌丝体含量达到了17.16g·L-1,总多糖含量达到1073.82mg·L-1。

关键词：工业化生产发酵条件正交试验发酵罐发酵放大

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