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蒺藜苜蓿LysM类受体激酶的研究进展

华中农业大学学报 2024年第4期43卷 3-11页

作者：李耀华张蕊刘鲡朱辉曹扬荣农业微生物资源发掘与利用国家重点实验室/湖北洪山实验室/华中农业大学生命科学技术学院武汉430070

LysM类受体激酶属于多基因家族,其胞外域直接参与几丁质、肽聚糖和脂壳寡糖等糖化合物的感知,从而激活植物免疫或共生信号转导。豆科模式植物蒺藜苜蓿中第1个LysM受体基因LYK3的功能于2003年被表征。此后,越来越多的LysM类受体激酶的功... 详细信息

LysM类受体激酶属于多基因家族,其胞外域直接参与几丁质、肽聚糖和脂壳寡糖等糖化合物的感知,从而激活植物免疫或共生信号转导。豆科模式植物蒺藜苜蓿中第1个LysM受体基因LYK3的功能于2003年被表征。此后,越来越多的LysM类受体激酶的功能相继被鉴定。本文总结了蒺藜苜蓿LysM类受体激酶家族基因功能特征,综述了蒺藜苜蓿LysM类受体激酶家族分别在根瘤共生、菌根共生和免疫感知等方面的研究进展。研究发现,蒺藜苜蓿LysM类受体激酶家族基因数量的扩张导致了功能分化,但也存在部分基因间功能冗余现象。此外,研究还揭示了免疫与共生信号在LysM类受体激酶介导的受体感知层面存在着密切的交联,为后续研究蒺藜苜蓿中LysM类受体激酶家族基因提供有效参考。

关键词：蒺藜苜蓿 LysM类受体激酶根瘤共生菌根共生免疫感知

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柑橘皮/壳聚糖复合膜制备及性能研究

食品与发酵工业 2024年第3期50卷 149-156页

作者：王俊杰冉露霞朱桢栀刘鹏成臣朱博赣南师范大学生命科学学院江西赣州341000 国家脐橙工程技术研究中心江西赣州341004

柑橘废弃物处理困难是限制柑橘加工业发展的重要因素。为了将柑橘果皮加工成生物基复合薄膜,并研究其结构和性能,先以脐橙皮、壳聚糖和甘油为原料,最大拉伸强度和断裂伸长率为响应值,通过响应面中心组合试验,制备力学性能较佳的脐橙皮/... 详细信息

柑橘废弃物处理困难是限制柑橘加工业发展的重要因素。为了将柑橘果皮加工成生物基复合薄膜,并研究其结构和性能,先以脐橙皮、壳聚糖和甘油为原料,最大拉伸强度和断裂伸长率为响应值,通过响应面中心组合试验,制备力学性能较佳的脐橙皮/壳聚糖复合膜。再以优化后的配方制备马家柚皮复合膜、南丰蜜桔皮复合膜和纯壳聚糖膜,通过扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱对壳聚糖膜和3种柑橘皮复合膜进行表征,并测定了薄膜的水蒸气渗透性、光阻隔性和抗氧化能力。响应面优化结果为壳聚糖含量1.10%,脐橙皮含量4.10%,甘油含量0.90%(均为质量分数)。优化后脐橙皮复合膜拉伸强度为(15.76±0.66)MPa,断裂伸长率为(19.23±1.52)%。表征结果显示柑橘皮均匀分散在薄膜结构中,与壳聚糖具有良好的混溶性,两者可能通过氢键进行结合。此外,柑橘皮复合膜在紫外光区和可见光区的光透射率均低于10%,在食品模拟物(体积分数为10%的乙醇溶液和95%乙醇溶液)中能够释放抗氧化物质。综上所述,柑橘皮与壳聚糖能够加工成具有一定力学性能、良好光阻隔性和抗氧化活性的生物基薄膜,为脐橙、南丰蜜桔和马家柚果皮资源化利用提供参考。

关键词：复合膜柑橘皮壳聚糖阻隔性能抗氧化性能

复合菌剂提高青藏高原羊粪和尾菜混合堆肥微生物多样性并加快堆肥腐熟

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植物营养与肥料学报 2024年第2期30卷 406-416页

作者：杨紫祎黄祎晨杨妞梅燕张琨徐丽萍吴明王海英中南民族大学生命科学学院湖北武汉430074 西宁市蔬菜服务技术中心青海西宁810016 青海省专用肥料有限公司青海西宁810005

【目的】研究添加自行筛选制备的复合菌剂对青藏地区羊粪尾菜混合堆肥进程和发酵品质的作用效果,为高原地区羊粪尾菜的资源化利用提供高效菌剂。【方法】将羊板粪和尾菜以质量比8∶1混合组成堆料,分为3份用于设置处理:自然发酵(CK),添... 详细信息

【目的】研究添加自行筛选制备的复合菌剂对青藏地区羊粪尾菜混合堆肥进程和发酵品质的作用效果,为高原地区羊粪尾菜的资源化利用提供高效菌剂。【方法】将羊板粪和尾菜以质量比8∶1混合组成堆料,分为3份用于设置处理:自然发酵(CK),添加市售堆肥菌剂(T2),添加自行筛选制备的复合菌剂(T3),堆体均为锥形,高度在1.5 m左右,每个堆体堆料量5 t,发酵持续60天。在开始发酵后测定堆肥温度,在0、7、14、20、25、50、60天,取样分析pH、含水率、电导率(EC)值及总氮、铵态氮、硝态氮和亚硝态氮含量,腐熟期样品用于种子发芽率(GI)试验。在0、20、60天取样,结合扩增子测序,分析堆肥细菌群落结构。【结果】添加复合菌剂的T3处理升温速度最快,在发酵第3天就达到47.8℃,在发酵第17天,T3处理首先进入高温期(>50℃),比CK处理提前5天;复合菌剂加速了羊粪尾菜堆肥中有机碳的分解,对有机质降解有一定的促进作用。发酵结束时CK、T2、T3处理全氮含量分别为21.4、23.1、19.7 g/kg,NH_(4)^(+)-N含量分别为155、144、45.6mg/kg,NO_(3)^(-)-N含量分别为218、283、344 mg/kg,T3处理堆肥全氮和铵态氮含量较CK组与T2组下降明显,但硝态氮含量高于CK和T2组,最终其GI值达到129.2%,高于CK组与T2组处理。菌群分析发现高原环境中Psychrobacter在堆肥初始阶段有着优势地位。加入自制的复合菌剂改变了堆肥过程中微生物的群落结构,增加了细菌多样性和特定细菌丰度,T3处理中Actinobacteriota水平明显升高。【结论】与不使用菌剂和使用商品菌剂相比,添加自行筛选制备的复合菌剂有效促进了青藏地区富含纤维素的羊粪尾菜混合堆肥的腐熟,延长了高温期,促进了有机质降解,同时减弱腐熟阶段的反硝化作用。加入的复合菌剂增加了堆肥中的细菌多样性,较高的嗜冷杆菌(Psychrobacter)相对丰度有助于堆肥初始阶段的升温,具有高效纤维素降解能力的放线菌(Streptomyces sp.)的加入有助于纤维素的降解。因此,使用复合菌剂是实现西藏地区羊粪及尾菜混合堆肥处理的有效措施。

关键词：青藏高原羊粪尾菜堆肥复合菌剂细菌多样性

盐胁迫对藜蒿扦插枝萌蘖生长及其生理生化特性的影响

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江汉大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 25-31页

作者：薛天源张千千王宇航何思晓董元火戴希刚曾长立江汉大学生命科学学院湖北省汉江流域特色生物资源保护开发与利用工程技术研究中心湖北武汉430056

以武汉市汉南湘口基地采集的野生种藜蒿和栽培种藜蒿为试验材料,设置NaCl溶液为0、20、40 mmol/L 3个浓度梯度,以无盐胁迫处理的Hoagland营养液作为对照,筛选出藜蒿扦插枝半致死浓度,研究盐胁迫对藜蒿扦插枝萌蘖生长指标和生理指标的影... 详细信息

以武汉市汉南湘口基地采集的野生种藜蒿和栽培种藜蒿为试验材料,设置NaCl溶液为0、20、40 mmol/L 3个浓度梯度,以无盐胁迫处理的Hoagland营养液作为对照,筛选出藜蒿扦插枝半致死浓度,研究盐胁迫对藜蒿扦插枝萌蘖生长指标和生理指标的影响。结果表明:与对照相比,盐胁迫显著降低栽培种和野生种藜蒿扦插枝的存活率,野生种藜蒿扦插枝的盐胁迫半致死浓度为53.40 mmol/L,栽培种藜蒿扦插枝的盐胁迫半致死浓度为50.99 mmol/L。在盐胁迫处理下,野生种藜蒿扦插枝的株高、根长和侧根数受抑制不显著,并呈现出先升后降的趋势,栽培种扦插枝株高、叶片数、根长和侧根数被显著抑制;野生种藜蒿扦插枝在盐胁迫影响下,CAT、POD、APX、SOD活性均显著提高,MDA与脯氨酸含量呈现先降后升的趋势;而栽培种藜蒿扦插枝随着盐浓度的上升,CAT、POD、APX、SOD的活性显著增强,MDA和脯氨酸含量也显著提高;野生种藜蒿扦插枝抗氧化酶(CAT、POD、SOD)活性均低于栽培种。由此可以推测栽培种藜蒿扦插枝应对盐胁迫伤害更大,野生种藜蒿扦插枝耐盐性更强。

关键词：藜蒿盐胁迫扦插枝生理指标 NaCl溶液

中华鳖IGF2和IGF2R基因克隆及其功能研究

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南方农业学报 2024年第4期55卷 1181-1193页

作者：曾丹李林严峰陈欣成吴成瑶李菁菁涂洋洋王晓清湖南文理学院生命与环境科学学院湖南常德415000 水产高效健康生产湖南省协同创新中心/水产生物资源与环境生态湖南省工程研究中心/常德市农业生物大分子研究中心湖南常德415000 湖南农业大学水产学院湖南长沙410128

【目的】探索胰岛素样生长因子2基因(IGF2)和胰岛素样生长因子2受体基因(IGF2R)在中华鳖生长过程中发挥的作用,为揭示IGFs系统在中华鳖异速生长及两性生长差异中的作用机制打下基础。【方法】采用RACE克隆中华鳖IGF2和IGF2R基因c DNA序... 详细信息

【目的】探索胰岛素样生长因子2基因(IGF2)和胰岛素样生长因子2受体基因(IGF2R)在中华鳖生长过程中发挥的作用,为揭示IGFs系统在中华鳖异速生长及两性生长差异中的作用机制打下基础。【方法】采用RACE克隆中华鳖IGF2和IGF2R基因c DNA序列,利用BioEdit、ExPASy、TMHMM Server v2.0、SignalP及SMART等在线软件进行生物信息学分析,并通过实时荧光定量PCR分析IGF2和IGF2R基因在雌雄中华鳖不同组织、不同表型及不同性类固醇激素处理下的表达变化。【结果】中华鳖IGF2基因cDNA序列全长1180 bp,共编码222个氨基酸残基;IGF2蛋白相对分子量为24.84 kD,理论等电点(pI)为9.00,属于跨膜蛋白,含有1个IIGF结构域。中华鳖IGF2R基因cDNA序列全长8765bp,共编码2443个氨基酸残基;IGF2R蛋白相对分子量为271.92kD,pI为5.64,属于跨膜蛋白,含有14个重复的CIMR结构域和1个FN2结构域。基于IGF2和IGF2R氨基酸序列相似性构建的系统发育进化树均显示,中华鳖与龟鳖类的亲缘关系最近,与鱼类和两栖动物的亲缘关系相对较远。IGF2和IGF2R基因在中华鳖体内具有广泛的组织表达谱,IGF2基因在精巢中的相对表达量显著高于卵巢(P0.05),但在注射48 h后显著提高雌性个体肝脏中的IGF2基因相对表达量,且显著下调雌性中华鳖肝脏中的IGF2R基因相对表达量。【结论】IGF2和IGF2R基因参与调控中华鳖性腺的发育及成熟,且IGF2R可能通过内化降解IGF2而对中华鳖的生长起负调控作用。此外,IGF2和IGF2R基因会通过下调表达量来响应外源激素的刺激,进而实现对中华鳖生长的调控。

关键词：中华鳖 IGF2基因 IGF2R基因生长差异性类固醇激素

氮添加对中国陆地植被地上-地下生物量分配的影响

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生态学报 2024年第4期44卷 1313-1323页

作者：陆啸飞郭洁芸王斌乐旭南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室大气环境与装备技术协同创新中心南京210044 南京大学生命科学学院生态学系南京210023 中国科学院退化生态系统植被恢复与管理院重点实验室广州510650

大气氮沉降水平持续升高导致的外源氮输入增加,强烈影响了陆地生态系统的碳循环。目前,已有大量报道证实了氮沉降升高对全球陆地植被固碳的积极影响。虽然之前大部分研究将这一结果归因于光合作用增强导致的地上生物量增加,但最近的研... 详细信息

大气氮沉降水平持续升高导致的外源氮输入增加,强烈影响了陆地生态系统的碳循环。目前,已有大量报道证实了氮沉降升高对全球陆地植被固碳的积极影响。虽然之前大部分研究将这一结果归因于光合作用增强导致的地上生物量增加,但最近的研究发现长期氮添加对植物地下根系的影响也同样重要。归纳整理了181篇公开发表的我国野外模拟氮沉降试验结果,采用整合分析(Meta-analysis)方法,定量评估了氮添加对我国陆地植被地上-地下生物量分配的影响特征和不同生态系统类型及施氮方式之间的影响差异。通过分析地上-地下生物量分配对氮添加的响应差异来探究植被碳增益对长期大气氮沉降增加的潜在响应机制。结果表明,氮添加显著增强了我国陆地植被的光合作用及碳固存,且植物碳增益在不同生态系统类型及施氮制度间有所差异。植物叶片的氮含量显著增加,使得叶片碳氮比及凋落物碳氮比显著降低,但并未显著影响细根的碳氮比。氮添加总体上显著提高了植物的净光合速率,但降低了光合利用效率。地上生物量,凋落物产量和根生物量平均分别显著增加了38%,17%和18%,总体上植物地上部分对氮添加的响应程度比地下部分更高。然而,不同生态系统类型的地上-地下生物量分配对氮添加的响应并不一致。在受氮限制的温带森林及草地生态系统,地上生物量显著增加而根生物量的变化并不显著,但是在富氮的亚热带森林则相反,氮添加显著增加了根生物量而地上生物量增长不显著。回归分析表明,地上生物量并不随着根生物量的增加而线性增加,反而呈现先增加后降低的趋势。此外,植物的净光合速率和光合氮利用效率随着叶片氮含量的增加,也呈现先增加后降低的趋势。这暗示着大气氮沉降增加下的植物的碳分配策略是变化的,随着外源氮添加的持续输入,植物会由优先向地上部分配更多的碳来促进地上生物量的增加,转为向根系投入更多的碳来促进根系生长来获取其他资源。总之,本研究认为植物地上和地下生物量增长之间的非线性关系可能会影响对陆地生态系统碳增益的预测,未来的研究应该充分考虑长期大气氮沉降下植物生物量分配策略的变化。

关键词：生物量整合分析大气氮沉降陆地生态系统碳分配策略

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以实践为指导的分子生物学教学改革思考

中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 2024年第1期 0181-0184页

作者：杨云云湖北大学生命科学学院省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室湖北武汉430063

分子生物学作为生物学的重要分支,主要研究生物分子的结构和功能,为众多领域揭示了生命过程的深入认知。在此背景下,实践活动作为分子生物学教学的核心环节,能够帮助学生更好地从书本的理论知识转向真正的实验室实践,培养其实验技能、... 详细信息

分子生物学作为生物学的重要分支,主要研究生物分子的结构和功能,为众多领域揭示了生命过程的深入认知。在此背景下,实践活动作为分子生物学教学的核心环节,能够帮助学生更好地从书本的理论知识转向真正的实验室实践,培养其实验技能、团队合作与交流能力、解决问题的能力,以及批判性思维和创新精神。然而,实践活动在实际推广中也面临着资源限制、教师专业能力限制和学生评价体系限制等问题。为了应对这些问题,本文提出了一系列的解决策略,以期更好地利用实践活动,提高分子生物学教学的质量和效果。总之,以实践为指导的分子生物学教学改革为学生打下了坚实的学术和职业基础,为他们未来的学术研究和职业生涯提供了无可估量的价值。

关键词：实践活动分子生物学教学改革

煤矿废水中正十八烷降解菌C1801的分离鉴定及降解特性

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生物资源 2024年第3期46卷 283-288页

作者：周颖张维燕龙燕武汉大学生命科学学院湖北武汉430072

正十八烷是难以被降解的长链烷烃,会对环境、水生生物及人类健康造成危害,而利用生物降解法可以有效地去除正十八烷。从中国陕西神木某煤矿处理厂的煤矿废水水样中分离出正十八烷降解菌C1801,根据菌株形态特征观察、革兰氏染色以及16S r... 详细信息

正十八烷是难以被降解的长链烷烃,会对环境、水生生物及人类健康造成危害,而利用生物降解法可以有效地去除正十八烷。从中国陕西神木某煤矿处理厂的煤矿废水水样中分离出正十八烷降解菌C1801,根据菌株形态特征观察、革兰氏染色以及16S rDNA基因序列的同源性分析,鉴定其为嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia),并探究了其对正十八烷的适宜降解条件以及对其他长链烷烃的降解能力。结果表明,在以正十八烷为唯一碳源环境中培养8 d后,C1801对800mg/L的正十八烷的降解率达到了92.45%。C1801菌株降解正十八烷的最适温度为35℃,最适pH值为9.0,底物浓度最高耐受范围为1000 mg/L,最适宜的接种量为10%。此外,结果显示C1801菌株对正二十五烷、正二十一烷及正二十烷这些长链烷烃亦具有降解能力。

关键词：嗜麦芽寡养单胞菌正十八烷分离鉴定生物降解

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山桐子饼粕多糖的提取优化及抗氧化活性研究

中国粮油学报 2024年

作者：王闪闪黄秀芳何华汉阚建全陈耀兵王智勇罗凯硒食品营养与健康智能技术湖北省工程研究中心湖北民族大学湖北民族大学生物与食品工程学院西南大学食品科学学院

为提高山桐子饼粕的资源利用率，本文通过单因素实验探究了料液比、超声时间、酶的含量、纤维素酶与果胶酶的配比四个因素对山桐子多糖提取率的影响。在单因素实验基础上，采用响应面法优化超声波辅助酶法山桐子多糖的提取工艺。响应面... 详细信息

为提高山桐子饼粕的资源利用率，本文通过单因素实验探究了料液比、超声时间、酶的含量、纤维素酶与果胶酶的配比四个因素对山桐子多糖提取率的影响。在单因素实验基础上，采用响应面法优化超声波辅助酶法山桐子多糖的提取工艺。响应面模型优化显示，在料液比1:27、超声时间25 min、酶的质量含量2.4%、纤维素酶与果胶酶的配比2：1的条件下，山桐子多糖提取率最高为8.96%，试验验证结果为8.64%，误差小于5%。体外抗氧化活性试验表明山桐子多糖对DPPH、羟基自由基、ABTS自由基有良好的清除能力。理化性质试验表明在温度为80 ℃时，持水性和持油性较好。

关键词：山桐子饼粕多糖超声复合酶法提取抗氧化活性理化性质