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(p)ppGpp——“魔斑”核苷酸在细菌中的研究进展

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微生物学报 2024年第2期64卷 378-390页

作者：宋阳王译婕王瑞申屠旭萍俞晓平中国计量大学生命科学学院、浙江省生物计量及检验检疫技术重点实验室浙江杭州310018

鸟苷四磷酸(guanosine tetraphosphate,ppGpp)/鸟苷五磷酸(guanosine pentaphosphate,pppGpp)是细菌严谨反应的信号分子,其合成和水解由Rel/SpoT同系物(RelA/SpoT homologue,RSH)家族的蛋白质合成和水解活性控制。(p)ppGpp介导的严谨反应能够提高细菌对营养匮乏的适应能力和抗生素抗性。近年来发现(p)ppGpp与细菌生长和细胞分裂、抗生素合成等都密切相关,是细胞内重要的全局调控因子。(p)ppGpp在细菌细胞中有许多靶点,使其可以调节DNA复制、转录、细胞周期、核糖体生物合成以及抗生素合成基因簇的表达。然而,(p)ppGpp如何控制转录和其他代谢过程取决于细菌种类,并在不同的微生物中通过不同的机制调节相同的过程。因此,本文通过综述(p)ppGpp的合成/水解酶的种类和调节机制,(p)ppGpp对微生物代谢调控机制、对细胞周期的影响机制,以及(p)ppGpp对抗生素合成和耐受性的调控机制,为细菌耐药性研究和细胞生理学研究奠定基础。

关键词： (p)ppGpp 细菌细胞周期代谢调控严谨反应抗生素耐药性

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油菜素内酯调控植物生长发育的研究进展

山东农业科学 2024年第8期56卷 173-180页

作者：钟文张珊王传方王斐李景娟高建伟王晓峰李程山东省农业科学院蔬菜研究所/农业农村部黄淮设施园艺工程重点实验室/山东省大宗露地蔬菜育种重点实验室山东济南250100 山东省种子管理总站山东济南250100 山东省创新发展研究院山东济南250101 青岛宝丰源种业有限公司山东平度266700 西北农林科技大学园艺学院陕西杨凌712100

油菜素内酯类化合物(brassinosteroids,BRs)是第六大类植物激素,对植物生长发育及逆境胁迫响应具有重要的调控作用。自1970年被发现至今,人们在BRs的生物学功能、结构及生物合成、信号转导通路和其对农作物重要农艺性状调控等方面研究... 详细信息

油菜素内酯类化合物(brassinosteroids,BRs)是第六大类植物激素,对植物生长发育及逆境胁迫响应具有重要的调控作用。自1970年被发现至今,人们在BRs的生物学功能、结构及生物合成、信号转导通路和其对农作物重要农艺性状调控等方面研究取得一系列重要进展。本文就BRs生物合成途径、BRs信号转导通路及其对植物生长发育的调控机制等方面研究成果进行综述,并对其未来发展和研究方向进行展望。

关键词：油菜素内酯类化合物生物合成途径信号转导通路生长发育调控机制

1991—2022年全球土壤重金属污染评价研究热点及演变

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环境污染与防治 2024年第4期46卷 589-595页

作者：王溯原胡芷萱王尔炜严康汪海珍浙江大学环境与资源学院浙江省农业资源与环境重点实验室浙江杭州310058

为了解近30年国内外土壤重金属污染评价领域的研究状况,利用VOSviewer、CiteSpace及HistCite等文献计量工具对Web of Science核心合集数据库中该领域研究结果进行知识图谱分析。结果表明:中国是土壤重金属污染评价研究领域的主要发文国... 详细信息

为了解近30年国内外土壤重金属污染评价领域的研究状况,利用VOSviewer、CiteSpace及HistCite等文献计量工具对Web of Science核心合集数据库中该领域研究结果进行知识图谱分析。结果表明:中国是土壤重金属污染评价研究领域的主要发文国家,该领域研究重点关注健康风险评价、生态风险评价、污染物空间分布、源解析等;常用评价方法为地积累指数、污染指数、基于地理信息系统(GIS)的地统计学评价。其中,地积累指数与污染指数的评价结果受背景值准确性影响较大,基于GIS的地统计学评价方法受限于变量相关性;评价指标呈现从土壤中重金属含量向生物有效性发展的趋势,不同形态重金属的毒性等相关研究仍呈上升趋势;土壤铅、镉的污染评价相关研究最多,近些年对于砷、锌与铜等的污染评价逐渐受到更多关注;源识别、空间分析、生态风险仍将是近期内研究热点。

关键词：重金属土壤污染评价计量分析

不同覆盖方式对旱地冬小麦土壤水热及光合特性的影响

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麦类作物学报 2024年第9期44卷 1185-1194页

作者：阎龙霞马建涛柴雨葳张姚王彦萍李博文常磊程宏波柴守玺甘肃省干旱生境作物学重点实验室/甘肃农业大学农学院甘肃兰州730070 甘肃省农业技术推广总站甘肃兰州730070 甘肃农业大学生命科学技术学院甘肃兰州730070

为了探明不同覆盖方式对旱地冬小麦土壤水热、光合特性的影响,在陇中半干旱区,设置了露地无覆盖(CK)、秸秆带状覆盖(SM4、SM5)和地膜覆盖(PM),对不同处理下小麦田土壤水热状况、叶片光合指标和产量进行测定与分析。结果表明,与CK比较,SM... 详细信息

为了探明不同覆盖方式对旱地冬小麦土壤水热、光合特性的影响,在陇中半干旱区,设置了露地无覆盖(CK)、秸秆带状覆盖(SM4、SM5)和地膜覆盖(PM),对不同处理下小麦田土壤水热状况、叶片光合指标和产量进行测定与分析。结果表明,与CK比较,SM4、SM5和PM处理均显著增加了冬小麦播种至收获期的土壤平均含水量,增幅分别为7.0%、9.0%和8.5%;SM4和SM5处理显著降低了冬小麦全生育期土壤平均温度,降幅分别为11.3%和13.7%,而PM处理显著增加了全生育期土壤平均温度,增幅为6.7%;SM4、SM5和PM处理使小麦净光合速率(P_(n))、蒸腾速率(T_(r))、气孔导度(G_(s))分别增加了16.3%、18.4%、2.6%,17.2%、19.2%、8.9%和26.0%、30.7%、8.9%,使胞间CO_(2)浓度(C_(i))分别降低7.2%、9.1%和3.1%,SM5处理较SM4处理的变幅更大。与CK相比,SM4、SM5、PM处理显著增加了冬小麦籽粒产量和生物产量,增幅分别为11.9%、18.0%、20.9%和16.7%、19.0%、25.5%。相关分析表明,冬小麦籽粒产量与旗叶P_(n)(r=0.539*)和T_(r)(r=0.633*)呈显著正相关;冬小麦开花期和灌浆前期旗叶光合生理特性对籽粒产量和千粒重的影响大于灌浆后期。可见,在旱地小麦种植中,秸秆带状覆盖能显著改善土壤水热情况,提高旗叶光合能力,使小麦产量显著增加。

关键词：冬小麦地膜覆盖秸秆带状覆盖土壤水温光合特性

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基于改进1D-CNN模型的蛋清粉近红外光谱真实性检测

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食品科学 2024年

作者：祝志慧李沃霖韩雨彤金永涛叶文杰王巧华马美湖华中农业大学工学院农业部长江中下游农业装备重点实验室华中农业大学食品科学技术学院

蛋清粉的真实性检测技术对保障蛋粉质量安全具有重要意义，然而目前传统的生物分子检测方法存在成本高、耗时长、操作复杂的问题，亟需一种快速高效的蛋清粉真实性检测方法。本研究引入近红外光谱（NIRS，near-infrared spectroscopy）... 详细信息

蛋清粉的真实性检测技术对保障蛋粉质量安全具有重要意义，然而目前传统的生物分子检测方法存在成本高、耗时长、操作复杂的问题，亟需一种快速高效的蛋清粉真实性检测方法。本研究引入近红外光谱（NIRS，near-infrared spectroscopy）检测技术，构建了改进1D-CNN蛋清粉真实性检测模型。该模型基于一维卷积神经网络（1D-CNN，1D convolutional neural network）模型，无需对光谱数据进行预处理；同时在网络中加入有效通道注意力模块（ECA，efficient channel attention module）和一维全局平均池化（1D-GAP，1D global average pooling）层，提高模型提取光谱特征的能力，减少噪声干扰。试验结果表明，改进后的EG-1D-CNN模型可判别蛋清粉样本的真伪，对于掺假蛋清粉的检测率可达到97.8%，总准确率(AAR，accuracy rate)为98.93%，最低检测限(LLRC，lowest recognition concentration)在淀粉、大豆分离蛋白、三聚氰胺、尿素和甘氨酸五种单掺杂物质上分别可达到1%、5%、0.1%、1%、5%，在多掺杂中可达到0.1%～1%，平均检测时间(AATS，average time spent)可达到0.0044 s。与传统1D-CNN网络结构及其他改进算法相比，改进后的EG-1D-CNN模型在蛋清粉真实性检测上具有更高精度，检测速度快，且模型占用空间小，更适合部署在嵌入式设备中。该研究可为后续开发针对蛋粉质量检测的便携式近红外光谱检测仪提供一定的理论基础。

关键词：蛋清粉近红外光谱真实性检测一维卷积神经网络深度学习

鸭源鸡杆菌tolC无痕敲除株的构建及生物学特性分析

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农业生物技术学报 2024年第4期32卷 974-982页

作者：马立静史姿聪王新卫陈陆彭泽宇李栋梁杨霞河南农业大学动物医学院南阳农业职业学院牧医工程学院动物病原与生物安全教育部重点实验室

TolC家族蛋白是一种广泛存在于革兰氏阴性菌中的外膜通道蛋白，介导多种底物胞外转运过程，在细菌的生物学功能中发挥着重要作用。解析鸭源鸡杆菌(Gallibacterium anatis) TolC蛋白在该菌致病过程中发挥的功能，对于该病防控具有重要意... 详细信息

TolC家族蛋白是一种广泛存在于革兰氏阴性菌中的外膜通道蛋白，介导多种底物胞外转运过程，在细菌的生物学功能中发挥着重要作用。解析鸭源鸡杆菌(Gallibacterium anatis) TolC蛋白在该菌致病过程中发挥的功能，对于该病防控具有重要意义。本研究以临床分离株Yu-PDS-RZ-1-SLG(野生型)为研究对象，采用自然转化法构建tolC无痕敲除株ΔtolC，初步研究其生物学特性。结果显示，与野生型比较，ΔtolC的菌落及溶血环变小，对数生长期滞后2 h，整体生长速度减慢；生物被膜形成能力显著减弱(P生物学特性分析为TolC蛋白在鸭源鸡杆菌中的生物学功能、致病机理及耐药机制等研究提供了基础资料。

关键词：鸭源鸡杆菌外膜通道蛋白TolC 缺失

昆虫隐存种的鉴定方法及其在有害生物防控与物种保护中的应用

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植物保护学报 2024年第3期51卷 511-526页

作者：王茗毅毛锐锐周昊张楚格魏淑花张锋欧阳芳河北大学生命科学学院保定071002 中国科学院动物研究所农业虫害鼠害综合治理研究国家重点实验室北京100101 中国科学院大学生命科学学院北京100049 福建农林大学安溪茶学院泉州362406 福建农林大学植物保护学院闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室福州350002 宁夏农林科学院植物保护研究所银川750002

昆虫中存在很多外部形态高度相似但具生殖隔离的隐存种,这给物种分类和相关研究带来更多挑战。目前,关于昆虫隐存种的研究日益受到关注。该文基于筛选出的368篇中文文献对昆虫隐存种的鉴定方法及其潜在研究价值和应用领域进行系统总结,... 详细信息

昆虫中存在很多外部形态高度相似但具生殖隔离的隐存种,这给物种分类和相关研究带来更多挑战。目前,关于昆虫隐存种的研究日益受到关注。该文基于筛选出的368篇中文文献对昆虫隐存种的鉴定方法及其潜在研究价值和应用领域进行系统总结,发现自2003年DNA条形码技术提出以来,关于昆虫隐存种分类的研究迅速增加,已有鉴定方法可概括为4类,分别为分子分类(298篇,80.98%)、生态分类(191篇,51.90%)、生化分类(4篇,1.09%)和细胞分类(4篇,1.09%)。基于单一分类方法的研究最多(241篇,65.49%),其中分子分类的使用最多(172篇,46.74%),其次是生态分类(64篇,17.39%);基于2种分类方法的研究次之(125篇,33.97%),其中分子分类与生态分类的联合使用最多(124篇,33.70%);采取3种及以上分类方法的研究较少(2篇,0.54%)。目前,昆虫隐存种鉴定研究主要应用于农业病虫害防治(262篇,71.20%)、物种多样性评估(74篇,20.11%)、疾病防控(27篇,7.34%)和生境保护(6篇,1.63%)等领域。开展昆虫隐存种的研究有利于促进有害生物防控和物种保护,建议未来将整合分类学评估体系纳入到昆虫隐存种研究中并在分类实践中探讨隐存种演化机制。

关键词：昆虫纲隐存种整合分类学生物多样性保护

利用大蜡螟幼虫和小鼠感染模型筛选猪链球菌血清2型、3型和9型三价灭活疫苗候选菌株

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畜牧兽医学报 2024年

作者：朋璐张衡庞思琪乔竹林张小芬谭臣宋云峰周锐黎璐华中农业大学动物医学院农业微生物资源发掘与利用全国重点实验室生猪健康养殖省部共建协同创新中心

旨在评估临床分离的猪链球菌血清2、3、9型强毒株制备的三价灭活疫苗对小鼠的免疫保护效果。使用大蜡螟幼虫感染模型和小鼠感染模型，从临床分离的猪链球菌中筛选出血清2型、3型和9型强毒株各一株（SS1803、SS1803024、SS1696），检测... 详细信息

旨在评估临床分离的猪链球菌血清2、3、9型强毒株制备的三价灭活疫苗对小鼠的免疫保护效果。使用大蜡螟幼虫感染模型和小鼠感染模型，从临床分离的猪链球菌中筛选出血清2型、3型和9型强毒株各一株（SS1803、SS1803024、SS1696），检测其生长曲线和毒力因子。将菌株分别灭活及混合灭活后与佐剂混合，用4×107CFU、8×107CFU SS1803、2×108CFU、5×108CFU SS1803024、1×108CFU、5×108CFU SS1696及三价灭活苗(2×107CFU SS1803+1.5×108CFU SS1803024+3×107CFU SS1696)分别对BALB/c小鼠进行两轮免疫，采集血清检测特异性抗体水平，分别用三种菌株致死剂量攻毒后观察小鼠免疫保护率，同时用亚致死剂量攻毒三价苗免疫组，测定小鼠血、脑、肺、脾的组织载菌量和细胞因子IL-6、IL-12水平，并观察脑、肺、脾、肾中的组织病理变化。结果显示：三株疫苗候选菌株的毒力基因鉴定分别为SS1803: gapdh+/ sly+/ fbps+/ orf2+/ mrp-/ 89K-/ gdh+/ epf+， SS1803024: gapdh+/ sly+/ fbps+/ orf2+/ mrp-/ 89K-/ gdh+/ epf-， SS1696: gapdh+/ sly-/ fbps+/ orf2+/ mrp-/ 89K-/ gdh+/ epf-。单价和三价疫苗免疫组均能产生对应免疫血清型的IgG抗体，以产生IgG1型抗体为主。三价疫苗免疫组能对2、3、9型三个菌株攻毒分别提供83.3％、66.7％和66.7％的保护率，能显著降低感染后小鼠组织中的载菌量，降低血清炎性因子水平和组织病变程度。本研究筛选了临床流行率高的2、3、9型强毒株，联合制备了三价灭活疫苗，能够对小鼠提供良好的免疫保护力，为猪链球菌多价疫苗的研发提供了新的材料。

关键词：猪链球菌疫苗候选菌株三价灭活疫苗免疫保护效果

基于两次发酵法遵义特色泡辣椒游离氨基酸组成的主成分分析及综合评价

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食品工业科技 2024年第3期45卷 262-269页

作者：许九红王修俊聂黔丽李佳敏胡荣念张露贵州大学酿酒与食品工程学院贵州贵阳550025 贵州省发酵工程与生物制药重点实验室贵州贵阳550025 贵州大学辣椒产业技术研究院贵州贵阳550025

为探究两次发酵技术对泡辣椒品质的影响,以两次发酵遵义特色泡辣椒为研究对象,通过测定分析其脆度、色泽、氨基酸态氮、游离氨基酸差异,并采用味道强度值(taste activity value,TAV)、主成分分析(principal component analysis,PCA)进... 详细信息

为探究两次发酵技术对泡辣椒品质的影响,以两次发酵遵义特色泡辣椒为研究对象,通过测定分析其脆度、色泽、氨基酸态氮、游离氨基酸差异,并采用味道强度值(taste activity value,TAV)、主成分分析(principal component analysis,PCA)进行综合评价,明确泡辣椒中游离氨基酸的含量、组成与呈味的多样性。结果表明:4种泡辣椒(新鲜、传统自然一次发酵30 d、两次发酵、传统自然一次发酵150 d)中氨基酸态氮含量分别为0.05、0.17、0.24、0.18 g/100 g,两次发酵特色泡辣椒的氨基酸态氮含量最高,且脆度保持较好,色泽鲜红。在4个样品中分别检测出13、15、16、15种氨基酸,呈味特性表现为鲜味氨基酸>甜味氨基酸>苦味氨基酸,其中谷氨酸对泡辣椒风味的影响最大,TAV值为9.67~45.67。通过主成分分析提取3个主成分,累积方差贡献率高达98.584%,能较好地反映出样品中游离氨基酸的综合信息,其中谷氨酸、苏氨酸、缬氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、组氨酸、精氨酸、甘氨酸、半胱氨酸、亮氨酸、酪氨酸对泡辣椒滋味影响程度最大,并由各个主成分的综合得分得到遵义特色泡辣椒综合得分最高。综合评价发现两次发酵遵义特色泡辣椒相较于新鲜与传统自然一次发酵泡辣椒中游离氨基酸的综合品质更好,此为泡辣椒发酵技术的改进及泡辣椒风味的人工控制提供理论基础。

关键词：两次发酵法遵义特色泡辣椒游离氨基酸品质分析主成分分析

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