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新疆裂叶苔科11种植物孢子、弹丝和油体的形态观察

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植物研究 2022年第6期42卷 930-938页

作者：美合日班罕·艾则孜买买提明·苏来曼新疆大学生命科学与技术学院新疆生物资源基因工程重点实验室乌鲁木齐830046 新疆维吾尔医学专科学校和田848000

为了完善有关裂叶苔科植物孢子、弹丝和油体的研究,为该科植物的分类提供详细的资料,利用光学显微镜和扫描电镜观察裂叶苔科(Lophoziaceae)11种植物的孢子、弹丝和油体的形态特征,其中有6种具备了孢子和弹丝的形态特征,9种具备了油体的... 详细信息

为了完善有关裂叶苔科植物孢子、弹丝和油体的研究,为该科植物的分类提供详细的资料,利用光学显微镜和扫描电镜观察裂叶苔科(Lophoziaceae)11种植物的孢子、弹丝和油体的形态特征,其中有6种具备了孢子和弹丝的形态特征,9种具备了油体的形态特征。结果表明:①裂叶苔科的6种植物的孢子为球形、近球形和椭圆形;颜色为褐色、红褐色和黄褐色;直径在10~16μm,属于小型孢子(MI);近极面向内凹,纹饰为疣状、棍棒状、刺状、颗粒状和短棒状。②弹丝均为紧密双螺旋状,两端圆钝,表面平滑或具稀的颗粒2种。③裂叶苔科的9种植物的油体形状为球形、椭圆形、球形或卵形,直径在3~10μm。本研究对这11种植物的孢子、弹丝和油体进行了详细的描述并附图示,为裂叶苔科植物的系统分类、演化研究提供基础资料。

关键词：裂叶苔科孢子纹饰弹丝油体

3-磷酸甘油醛对酵母孢子萌发的抑制作用分析

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食品与发酵工业 2024年

作者：成卓刘国玉中西秀树中国食品发酵工业研究院有限公司功能主食创制与慢病营养干预北京市重点实验室江南大学生物工程学院

孢子遇到足够的营养物质时会退出静止状态，进行有丝分裂，这个过程称为萌发。在酿酒酵母孢子中，存在糖酵解产物3-磷酸甘油醛（3-glyceraldehyde phosphate， GAP)参与的抑制萌发的负调节机制，但是目前的调控途径并不完善。该研究的... 详细信息

孢子遇到足够的营养物质时会退出静止状态，进行有丝分裂，这个过程称为萌发。在酿酒酵母孢子中，存在糖酵解产物3-磷酸甘油醛（3-glyceraldehyde phosphate， GAP)参与的抑制萌发的负调节机制，但是目前的调控途径并不完善。该研究的目的是发现GAP对萌发孢子的影响，并深入了解其负调控机制。重点分析以GAP为底物的糖酵解酶——三磷酸甘油醛脱氢酶（glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase， GAPDH）在调控机制中的作用。实验中采用富营养培养基和热处理等多种条件诱导酵母孢子萌发，并通过荧光增白剂染色来测定萌发率。分别在有无GAP的条件下诱导萌发，研究GAPDH的表达水平。接着利用qPCR的方法检验GAPDH mRNA的表达水平。此外，在酵母中敲除TDH1、TDH2和TDH3这3个GAPDH的结构基因，分析突变体的萌发效率。结果显示当营养物诱导或加热处理促使孢子萌发时，GAPDH的表达水平显著降低，而在孢子萌发的过程中添加GAP反而会增加GAPDH水平。qPCR结果显示孢子萌发时GAPDH的mRNA水平没有降低，故GAPDH表达水平的降低是因为在萌发过程中蛋白被降解。更重要的是，GAPDH单个结构基因的缺失会增加孢子的萌发率。结果表明GAPDH参与GAP介导的负调控机制。

关键词：静止期细胞酵母 GAPDH 孢子萌发

脉冲强光对黄曲霉菌孢子的杀菌效果、微观结构及动力学的影响

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中国食品学报 2020年第4期20卷 10-17页

作者：王蓓洪晨 Ragab Khir 潘忠礼马海乐周存山江苏大学食品与生物工程学院江苏镇江212013 加利福尼亚大学戴维斯分校生物与农业工程系美国戴维斯95616

脉冲强光是一种新兴的非热杀菌技术。为研究和预测脉冲强光对黄曲霉菌孢子的杀菌作用,在强度2.86,1.60,1.08,0.93 W/cm2脉冲强光下对固体培养基中黄曲霉菌孢子处理1~60 s,并对处理前、后孢子的微观形态进行扫描电镜分析。运用Log-linea... 详细信息

脉冲强光是一种新兴的非热杀菌技术。为研究和预测脉冲强光对黄曲霉菌孢子的杀菌作用,在强度2.86,1.60,1.08,0.93 W/cm2脉冲强光下对固体培养基中黄曲霉菌孢子处理1~60 s,并对处理前、后孢子的微观形态进行扫描电镜分析。运用Log-linear模型、Weibull模型和Weibull+tail模型对杀菌致死曲线进行动力学分析。研究表明,随着照射强度增加和时间的延长,脉冲强光对黄曲霉菌孢子的杀菌效果增强。初始菌落数为5.15 lg(CFU/mL)的孢子在2.86 W/cm2下处理19 s可被全部杀死。电镜照片显示脉冲强光处理后孢子细胞结构崩溃。Weibull模型和Weibull+tail模型较Log-linear模型能更好地拟合脉冲强光处理黄曲霉菌孢子的杀菌曲线(R2>0.95)。其中Weibull+tail模型能更加精确地拟合杀菌动力学过程(R2=0.9727)。

关键词：脉冲强光黄曲霉菌孢子杀菌扫描电子显微镜动力学模型

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微波杀灭虾源地衣芽孢杆菌孢子特性及效果

农业工程学报 2018年第21期34卷 281-287页

作者：郭全友王晓晋姜朝军中国水产科学研究院东海水产研究所上海200090 上海海洋大学食品学院上海201306

为探讨微波和水浴对地衣芽孢杆菌孢子的杀菌效果和细胞壁结构的破坏作用,对不同温度和处理时间下水浴杀菌和微波杀菌处理前后孢子数量、核酸和蛋白质释放量及孢子萌发生长曲线的变化进行研究。结果显示,相同杀菌温度,微波对地衣芽孢杆... 详细信息

为探讨微波和水浴对地衣芽孢杆菌孢子的杀菌效果和细胞壁结构的破坏作用,对不同温度和处理时间下水浴杀菌和微波杀菌处理前后孢子数量、核酸和蛋白质释放量及孢子萌发生长曲线的变化进行研究。结果显示,相同杀菌温度,微波对地衣芽孢杆菌孢子杀灭效果强于水浴,尤其是温度低于90℃;与Weibull拟合杀菌效果相比,线性拟合(R2>0.56)比Weibull拟合(R2>0.89)效果较差,但线性拟合结果更加直观;孢子悬液OD_(260 nm)和OD_(280 nm)先升高后下降,微波处理后孢子悬液OD_(260 nm)和OD_(280 nm)开始发生增长的时间均早于水浴,且微波处理在10 min内,OD_(260 nm)和OD_(280 nm)达到最大值,水浴处理在40 min内,OD_(260 nm)和OD_(280 nm)达到最大,说明微波处理导致的蛋白质和核酸泄露的时间均早于水浴;与水浴相比,微波处理后的芽孢萌发曲线延滞期均较长,水浴95℃处理100 min,延滞期即可延长8 min,而微波95℃处理10min,芽孢不再萌发。结论:微波杀菌对地衣芽孢杆菌孢子的杀菌效果显著性强于水浴杀菌。通过对微波对枯草芽孢杆菌孢子杀菌效果的研究,可为靶向杀菌和微波杀菌在食品加工的应用提供理论基础。

关键词：微波杀菌食品加工地衣芽孢杆菌孢子

面团酸度和氮含量对扣囊复膜酵母孢子生长的影响研究

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食品安全质量检测学报 2023年第14期14卷 68-76页

作者：苟庆焕樊钊焦泓钢艾志录河南农业大学食品科学技术学院郑州450002 国家速冻米面制品加工技术研发专业中心郑州450002 农业农村部大宗粮食加工重点实验室郑州450002

目的探究面团培养基的酸度与氮含量对扣囊复膜酵母(Saccharomycopsis fibuligera)孢子生长分子机制的影响。方法采用面团培养基,在不同酸度与氮含量条件下培养扣囊复膜酵母孢子,通过荧光染色法观测孢子的活力;二甲氧唑黄[2.3-bis(2-meth... 详细信息

目的探究面团培养基的酸度与氮含量对扣囊复膜酵母(Saccharomycopsis fibuligera)孢子生长分子机制的影响。方法采用面团培养基,在不同酸度与氮含量条件下培养扣囊复膜酵母孢子,通过荧光染色法观测孢子的活力;二甲氧唑黄[2.3-bis(2-methoxy-4-nitro-5-sulfophenyl)-5-[carbonyl(phenylamino)]-2H-tetrazolium hydroxide,XTT]比色法测定扣囊复膜酵母孢子生物被膜的生长动力学;实时荧光定量聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)分析扣囊复膜酵母孢子的pH信号通路、Ras/cAMP/PKA信号通路和细胞周期关键基因的表达情况。结果面团培养基在pH 7.0时,扣囊复膜酵母孢子凋亡率为0.4%,活跃率为98.4%,pH信号通路中RIM101基因表达量最高,菌丝生长关键基因EFG1表达量最低;面团培养基在氮含量4.8%时,扣囊复膜酵母孢子凋亡率为0.8%,活跃率为96.4%,菌丝生长关键基因RAS1表达量较高。结论面团pH 7.0或氮含量4.8%时,扣囊复膜酵母孢子活力高,生物被膜形成能力强,扣囊复膜酵母孢子生长机制受细胞周期、pH信号调节通路、Ras/cAMP/PKA信号通路关键基因的调控。本研究可为扣囊复膜酵母孢子的工业化制备提供理论依据。

关键词：扣囊复膜酵母酸度氮含量面团培养基孢子

蜜蜂球囊菌菌丝和孢子中长链非编码RNA的比较及潜在功能分析

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中国农业科学 2021年第2期54卷 435-448页

作者：陈华枝王杰祝智威蒋海宾范元婵范小雪万洁琦卢家轩郑燕珍付中民徐国钧陈大福郭睿福建农林大学动物科学学院(蜂学学院) 福建农林大学蜂疗研究所福建农林大学蜂产品加工与应用教育部工程研究中心

【背景】蜜蜂球囊菌(Ascosphaera apis,简称球囊菌)是一种专性侵染蜜蜂幼虫的真菌病原,可引起成年蜜蜂数量和蜂群群势的急剧下降。长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类新近发现的非编码RNA,在表观遗传、细胞周期、剂量补... 详细信息

【背景】蜜蜂球囊菌(Ascosphaera apis,简称球囊菌)是一种专性侵染蜜蜂幼虫的真菌病原,可引起成年蜜蜂数量和蜂群群势的急剧下降。长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类新近发现的非编码RNA,在表观遗传、细胞周期、剂量补偿等众多生命活动中发挥重要生物学功能。【目的】明确球囊菌菌丝和孢子中lncRNA的数量、种类和表达谱差异,并探究共有lncRNA、特有lncRNA和差异表达lncRNA(differentially expressed lncRNA,DElncRNA)在菌丝与孢子中的潜在功能。【方法】利用基于链特异性建库的lncRNA-seq技术对球囊菌的纯化菌丝(AaM)和纯化孢子(AaS)分别进行测序。根据FPKM(Fragment Per Kilobase of per Million mapped reads)法计算lncRNA在AaM和AaS中的表达水平。通过Venn分析筛选AaM与AaS的共有lncRNA和特有lncRNA。按照P≤0.05且|log2 fold change|≥1的标准筛选AaM vs AaS比较组中的DElncRNA。通过Blast工具将共有lncRNA、特有lncRNA和DElncRNA的上下游基因比对GO和KEGG数据库,以进行功能及通路注释。根据靶向结合关系构建共有lncRNA、特有lncRNA和DElncRNA的竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)调控网络并利用Cytoscape软件进行可视化。利用RT-qPCR验证测序数据的可靠性。【结果】AaM和AaS分别测得108 614 646和105 675 408条原始读段(raw reads),经严格过滤得到107 780 032和104 621 402条有效读段(clean reads),Q20分别为98.76%和98.72%,Q30分别达到95.84%和95.78%。共鉴定到850个lncRNA。AaM和AaS的共有lncRNA为701个,二者的特有lncRNA分别为39和110个。上述共有lncRNA通过顺式作用调控3 992个上下游基因,它们涉及细胞进程、代谢进程和催化活性等42个功能条目,以及代谢途径、次生代谢物的生物合成和抗生素的生物合成等117条通路;AaM的特有lncRNA和AaS的特有lncRNA通过顺式作用分别调控243和672个上下游基因。AaM vs AaS比较组包含的255个DElncRNA通过顺式作用调控1 479个上下游基因,它们涉及代谢进程、细胞进程和催化活性等41个功能条目,以及代谢途径、次生代谢产物的生物合成和抗生素的生物合成等107条通路。从共有lncRNA、孢子特有lncRNA和DElncRNA中分别预测到41、5和13个微小RNA(microRNA,miRNA)的前体序列。调控网络分析结果显示,菌丝lncRNA、孢子lncRNA形成较为复杂的ceRNA调控网络;菌丝lncRNA可靶向结合8个miRNA,进而调控77个mRNA;孢子lncRNA可靶向结合7个miRNA,进而调控87个mRNA;2个DElncRNA(TCONS00008630与TCONS00009302)可靶向结合miR-4968-y,进而调控10个mRNA。RT-qPCR验证结果显示4个DElncRNA的差异表达趋势与测序结果一致,表明测序数据真实可靠。【结论】共有lncRNA、特有lncRNA和DElncRNA可能通过调控上下游基因的表达,作为miRNA的前体,以及充当ceRNA影响菌丝和孢子的物质和能量代谢、自噬、转录、MAPK信号通路、泛素介导的蛋白水解、蛋白酶体以及次生代谢产物的生物合成等生物学过程,从而调节球囊菌的生长、发育、生殖和致病性。

关键词：蜜蜂球囊菌长链非编码RNA 菌丝孢子竞争性内源RNA

木霉分生孢子和厚垣孢子对黄瓜幼苗生理特性及枯萎病防效的影响

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干旱地区农业研究 2021年第2期39卷 227-235页

作者：廉华陈玉蓉李梅梁枭马光恕黑龙江八一农垦大学园艺园林学院黑龙江大庆163319 中国农业科学院植物保护研究所北京100081

采用前期筛选出的对黄瓜枯萎病菌有较好拮抗作用的3株木霉菌,即哈茨木霉Trichoderma harzianum 809、拟康氏木霉Trichoderma pseudokoningii 886和棘孢木霉Trichoderma asperellum 525,利用盆栽试验,测定了木霉菌孢子不同类型施用对黄... 详细信息

采用前期筛选出的对黄瓜枯萎病菌有较好拮抗作用的3株木霉菌,即哈茨木霉Trichoderma harzianum 809、拟康氏木霉Trichoderma pseudokoningii 886和棘孢木霉Trichoderma asperellum 525,利用盆栽试验,测定了木霉菌孢子不同类型施用对黄瓜幼苗生长、生理特性及枯萎病防效的影响。结果表明:哈茨木霉809、拟康氏木霉886、棘孢木霉525分生孢子和厚垣孢子对黄瓜枯萎病的盆栽防效均在66.81%以上,且以拟康氏木霉886厚垣孢子防效最高,达到81.46%。当黄瓜幼苗长至三叶一心时,3株木霉菌分生孢子和厚垣孢子处理的黄瓜幼苗株高、茎粗、根体积、叶面积、全株鲜质量均比CK显著上升,以厚垣孢子886的促进效果最显著,其株高、茎粗、根体积、叶面积、全株鲜质量分别较CK增加了85.33%、108.43%、235.29%、144.38%、272.32%。同时,3株木霉菌分生孢子和厚垣孢子处理的黄瓜幼苗叶绿素含量、根系活力、叶片可溶性糖含量、叶片可溶性蛋白含量也均比CK显著上升,厚垣孢子886的促进效果仍最显著,其叶绿素含量、根系活力、叶片可溶性糖含量、叶片可溶性蛋白含量分别较CK增加了97.47%、86.05%、172.49%、201.91%。

关键词：木霉孢子黄瓜幼苗生理特性枯萎病防治效果

高效钠离子电池生物孢子衍生硬碳负极宏微观结构调控及储钠机理研究

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高效钠离子电池生物孢子衍生硬碳负极宏微观结构调控及储钠机理研...

作者：唐太金广西大学

学位级别：硕士

硬碳被认为是极具前景的钠离子电池(SIBs)负极材料之一。寻求优异的综合性能包括高比容、高初始库仑效率(ICE)、出色的倍率性能和长循环稳定性一直是硬碳研究的重点内容。然而,由于微观结构为相互交联的扭曲的石墨样微晶和孔洞、缺陷组... 详细信息

硬碳被认为是极具前景的钠离子电池(SIBs)负极材料之一。寻求优异的综合性能包括高比容、高初始库仑效率(ICE)、出色的倍率性能和长循环稳定性一直是硬碳研究的重点内容。然而,由于微观结构为相互交联的扭曲的石墨样微晶和孔洞、缺陷组成,加上不同前驱体衍生出的不同的宏观结构,导致硬碳的整体结构十分复杂。这不但使得不同的硬碳表现出差异巨大的Na储存性能,而且还影响了Na储存行为的揭示。因此,有必要进一步阐明硬碳结构与Na储存行为之间的关系,并制定相应的结构调节策略。为此,本工作以天然马勃孢子(SCG)为前驱体,通过浓硫酸脱水处理和Na OH去除固有Si物种的两种策略,开发了具有多种宏微观结构的硬碳,旨在阐明硬碳的形态和微观结构与Na的储存行为之间的构效关系,从而开发出高效的SIBs阳极。主要内容如下:(1)以浓硫酸做“塑型剂”,将中空球形的原始SCG处理0.5h,由于浓硫酸的脱水碳化作用,原始SCG变成中空半球形的SCG-SA0.5。随后再将原始SCG和SCG-SA0.5进行800℃和1400℃两次碳化,分别得到球形硬碳SCG-800-1400和中空半球形硬碳SCG-SA0.5-800-1400。此外,还系统研究了浓硫酸处理时间、碳化温度和碳化保温时间的不同对孢子衍生硬碳结构及储钠性能的影响。结果表明,作为负极时所有样品中SCG-SA0.5-800-1400具有最佳的综合储钠性能:一方面在0.025 A/g下具有82%的ICE和400m A h/g的可逆比容量;另一方面相较于SCG-800-1400,倍率性能得到显著改善,例如在5 A/g下放电比容量从87.86 m A h/g提升到199.29 m A h/g。这得益于孢子的封闭球形结构被打开,利于电解液的渗透和Na的传输。这种针对材料自身的改变以提升倍率性能不但区别于电解液、粘结剂和导电剂的优化,同时也为SIBs高倍率硬碳负极的研究提供了实践参考。(2)基于除去SCG中固有的Si物种和造孔相结合的理念,在第一个工作中800℃碳化后增加Na OH处理。实验表明,脱硅后留下的孔隙能够在1400℃的碳化碳层重排中形成闭孔结构,增加Na的存储位点。特别的,拥有最多闭孔的SCG-SA0.5-800Na OH-1400用作负极时,不仅在0.025 A/g下具有高达500 m A h/g的比容量和90.23%的ICE,而且在5 A/g倍率下具有254.88 m A h/g的可逆比容量,该电流下4000次循环后的容量保持率为81.61%。其出色的性能超过了绝大多数已报道的用于储存Na的硬碳。此外,利用原位XRD/Raman等揭示了Na在孢子硬碳中的存储行为。理论分析进一步表明,增加硬碳中由扭曲的类石墨层构建的闭孔以及适当的晶格间距和曲率对于提高Na的存储容量至关重要。本工作为开发具有高效Na储存性能的先进硬碳提供了新的见解。

关键词：钠离子电池负极孢子硬碳储钠

蜜蜂球囊菌菌丝和孢子中微小RNA及其靶mRNA的比较分析

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中国农业科学 2020年第17期53卷 3606-3619页

作者：陈华枝祝智威蒋海宾王杰范元婵范小雪万洁琦卢家轩熊翠玲郑燕珍付中民陈大福郭睿福建农林大学动物科学学院(蜂学学院)

【目的】蜜蜂球囊菌(Ascosphaera apis,球囊菌)专性侵染蜜蜂幼虫而导致白垩病。本研究旨在通过small RNA-seq(sRNA-seq)技术和生物信息学方法对球囊菌纯化菌丝(AaM)和纯化孢子(AaS)进行深度测序和比较分析,明确球囊菌菌丝miRNA和孢子mi... 详细信息

【目的】蜜蜂球囊菌(Ascosphaera apis,球囊菌)专性侵染蜜蜂幼虫而导致白垩病。本研究旨在通过small RNA-seq(sRNA-seq)技术和生物信息学方法对球囊菌纯化菌丝(AaM)和纯化孢子(AaS)进行深度测序和比较分析,明确球囊菌菌丝miRNA和孢子miRNA的数量、结构和表达谱差异,并揭示菌丝和孢子共有miRNA、特有miRNA和差异表达miRNA(differentially expressed miRNA,DEmiRNA)及其靶mRNA与球囊菌菌丝和孢子生长、发育和病原致病性的潜在关系。【方法】实验室条件下获得纯培养的球囊菌,利用sRNA-seq技术对AaM和AaS分别进行测序,通过对原始读段(raw reads)进行过滤和质控获得有效标签序列(clean tags)。通过Venn分析筛选菌丝和孢子共有miRNA和特有miRNA。根据P≤0.05且|log2 fold change|≥1的标准筛选AaM vs AaS的DEmiRNA。对上述共有miRNA、特有miRNA和DEmiRNA的靶mRNA进行预测,并对靶mRNA进行GO及KEGG数据库注释。根据靶向结合关系构建DEmiRNA和靶mRNA的调控网络。利用RT-qPCR验证测序数据的可靠性。【结果】AaM和AaS中分别得到12 982 320和12 708 832条raw reads,经过滤和质控分别得到10 800 101和9 888 848条clean tags。AaM中miRNA的长度介于18—26 nt,AaS中miRNA的长度介于18—24 nt,分布miRNA数量最多的长度均为18 nt,AaM和AaS中首位碱基为U的miRNA数量最多。AaM和AaS中表达量最高的miRNA均为miR6478-x、miR10516-x和miR482-x。菌丝和孢子共有miRNA靶向结合5 946个mRNA,二者特有miRNA分别靶向结合6 141和6 346个mRNA。共有miRNA的靶mRNA主要参与代谢进程、细胞进程和催化活性等42个功能条目,以及翻译、碳水化合物代谢和能量代谢等120条通路。AaM vs AaS比较组包含93个DEmiRNA,可靶向结合6 090个mRNA,这些靶mRNA可注释到38个功能条目和120条通路。DEmiRNA与靶mRNA之间形成较为复杂的调控网络,miR-4968-y位于调控网络的中心且能够靶向结合多达118个mRNA。RT-qPCR结果显示5个DEmiRNA的表达趋势与测序数据一致,证实了本研究中测序数据的可靠性。【结论】球囊菌菌丝和孢子中的miRNA具有类似的结构特征,但表达谱表现出明显差异;菌丝和孢子可能通过特异性表达和差异表达部分miRNA对其生长、发育和生殖进行调控。

关键词：蜜蜂球囊菌菌丝孢子微小RNA 信使RNA 靶向结合