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颠茄AbWRKY1基因的克隆与功能研究

农业生物技术学报 2025年

作者：潘航穆德会杨嘉谭艾娟马炳南许国菊杨立航强玮贵州大学生命科学学院/农业生物工程研究院山地植物资源保护与种质创新教育部重点实验室

颠茄(Atropa belladonna)是《中国药典》收录的托品烷生物碱(tropane alkaloids, TAs)商业药源植物，WRKY转录因子可能调控TAs的生物合成。本研究对颠茄中WRKY转录因子基因家族进行了组织表达、系统进化和诱导表达分析，筛选出正调控TA... 详细信息

颠茄(Atropa belladonna)是《中国药典》收录的托品烷生物碱(tropane alkaloids, TAs)商业药源植物，WRKY转录因子可能调控TAs的生物合成。本研究对颠茄中WRKY转录因子基因家族进行了组织表达、系统进化和诱导表达分析，筛选出正调控TAs生物合成的基因AbWRKY1，并鉴定了其功能。AbWRKY1具有和TAs合成途径基因相同的组织和诱导表达特征，特异性地在颠茄不定根中表达，并且受到钙通道抑制剂维拉帕米(verapamil)的诱导。AbWRKY1和其他物种具有次生代谢调控功能的WRKY聚在同一簇。AbWRKY1蛋白包含326个氨基酸，定位于细胞核。酵母单杂交显示，AbWRKY1能够和莨菪碱6β-羟化酶(hyoscyamine 6β-hydroxylase, H6H)基因启动子上W-box富集区发生相互作用。在颠茄中通过病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing, VIGS)技术抑制AbWRKY1表达使东莨菪碱和莨菪碱含量分别降低了44.91%和79.33%。超表达AbWRKY1显著提高了颠茄发根中东莨菪碱、山莨菪碱和莨菪碱3种药用TAs的含量，同时上调了4个TAs合成途径基因腐胺N-甲基转移酶(putrescine Nmethyltransferase, PMT)、托品酮还原酶Ⅰ(tropinone reductaseⅠ, TRⅠ)、莨菪碱脱氢酶(hyoscyamine dehydrogenase, HDH)和H6H的表达量。本研究为阐明TAs生物合成的转录调控和颠茄分子育种提供了理论基础。

关键词： WRKY转录因子颠茄托品烷生物碱(TAs) 病毒诱导的基因沉默(VIGS) 超表达

凝结魏茨曼氏菌BC99应急能量棒研制及抗疲劳效应研究

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食品工业科技 2025年第1期46卷 218-230页

作者：郭毫单吴影韦玉琼曹力白周亚樊秋霞彭楠古绍彬河南科技大学食品与生物工程学院河南洛阳471000 河南省食品微生物工程技术研究中心河南洛阳471023 食品加工与安全国家级实验教学示范中心河南洛阳471023 华中农业大学生命科学学院湖北武汉430070

目的:本研究旨在开发一种具有高营养、高能量、抗疲劳的益生菌应急能量棒。方法:以感官评分为响应值,采用Box-Behnken设计试验对能量棒夹心工艺进行优化,测定产品的蛋白质、脂肪、碳水化合物、水分、灰分、粗纤维含量、氨基酸组成、脂... 详细信息

目的:本研究旨在开发一种具有高营养、高能量、抗疲劳的益生菌应急能量棒。方法:以感官评分为响应值,采用Box-Behnken设计试验对能量棒夹心工艺进行优化,测定产品的蛋白质、脂肪、碳水化合物、水分、灰分、粗纤维含量、氨基酸组成、脂肪酸组成。通过连续3周游泳训练构建疲劳小鼠模型,检测小鼠游泳力竭时间、糖原含量及血清中疲劳因子含量、炎症因子含量、氧化应激因子含量,研究益生菌能量棒的抗疲劳功能。结果:益生菌能量棒夹心最优制作条件为:坚果添加量35 g,燕麦片添加量45 g,奇亚籽添加量15 g,糖浆复合比(W麦芽糖:W白砂糖)2.0,加工时间为9.0 min。在此条件下,凝结魏茨曼氏菌BC99(Weizmannia coagulans BC99)能量棒夹心的感官评分为93分;包衣涂层中含凝结魏茨曼氏菌BC99活菌数1.43×108 CFU/g,营养成分测定表明,能量棒必需氨基酸和不饱和脂肪酸含量丰富。益生菌能量棒干预结果显示,该产品能显著提高机体肝糖原、肌糖原含量(P技术和理论支撑。

关键词：应急食品能量棒凝结魏茨曼氏菌响应面氧化应激抗疲劳

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牛结核病大罐奶抗体检测方法的评估

中国兽医杂志 2025年第1期 75-79页

作者：陈颖钰张琼文王杰陈洁郭爱珍华中农业大学农业微生物资源发掘与利用全国重点实验室华中农业大学动物科技学院动物医学院华中农业大学湖北省兽医流行病学国际科技合作基地华中农业大学国家动物结核病专业实验室(武汉) 武汉市畜牧兽医科学研究所

为了评估大罐奶抗体检测是否可用于牛结核病的监测和预警，本试验利用酶联免疫吸附试验（ELISA）抗体检测法，对采自湖北省3家规模化奶牛场的85头奶牛的奶样与其对应的血样进行牛结核病抗体相关性分析；并通过检测27家奶牛场的大罐奶和2... 详细信息

为了评估大罐奶抗体检测是否可用于牛结核病的监测和预警，本试验利用酶联免疫吸附试验（ELISA）抗体检测法，对采自湖北省3家规模化奶牛场的85头奶牛的奶样与其对应的血样进行牛结核病抗体相关性分析；并通过检测27家奶牛场的大罐奶和2 998份个体奶样，分析大罐奶抗体水平与牛结核病流行率之间的相关性，建立基于大罐奶抗体检测的牛结核病的流行率预测模型；为确定不同效价阳性奶样在大罐奶中的检测能力，通过对不用阳性奶样进行稀释后混样检测，分析阳性奶样的效价和具有相近大罐奶S/P值的牛群中动物个体的抗体水平经验分布函数的差异性。结果显示，奶样和血样的牛结核病抗体检测结果之间具有高度一致性（Kappa=0.862）和相关性（Pearson相关系数r=0.976,P<0.01）。大罐奶抗体水平检测结果与牛结核病流行率之间具有中度相关性（Pearson相关系数r=0.681,P<0.01），流行率预测模型y=e4.701 0+1.878 4ln（x）-0.01（R2=0.893 3）的预测能力为89.33%。分别稀释不同效价的阳性奶样，牛结核弱阳性奶样2倍稀释后阳性检出率为16.67%，中阳性奶样16倍稀释后阳性检出率为50.00%，高阳性奶样16倍稀释后阳性检出率为100%。结果表明，奶样可用于牛结核病的抗体检测，且大罐奶抗体水平与牛结核病流行率之间具有相关性，并可以通过模型预测牛结核病的流行率。大罐奶抗体检测可作为一项经济快捷的检测手段用于牛结核病的监测和预警，对于有着较高流行率或存在有强阳性个体的牛场，该检测方法敏感性更高，更为适用。

关键词：牛结核病大罐奶效价预测模型

用现代生命科学治理健康——“治未病”理念新内涵初探

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中国科学:生命科学 2025年第1期 177-184页

作者：张启发黄恺石秀娟金红林侯东彬董志强陈振夏龚静白涛许智勇金安江华中农业大学生物医学与健康学院湖北洪山实验室华中科技大学同济医学院附属协和医院华中农业大学医院

健康长寿是人类从古至今的不懈追求.当今社会慢性病高发,亚健康人群日益增长.现代生命科学的理论创新和技术突破为破解这一全球性健康难题提供了新的可能.中国传统智慧倡导“上医治未病”,本文提出用现代生命科学治理健康,探索为“治未... 详细信息

健康长寿是人类从古至今的不懈追求.当今社会慢性病高发,亚健康人群日益增长.现代生命科学的理论创新和技术突破为破解这一全球性健康难题提供了新的可能.中国传统智慧倡导“上医治未病”,本文提出用现代生命科学治理健康,探索为“治未病”理念赋予新的时代内涵.其基本策略为:以现代生命科学的知识和认知,对“未病状态”持之以恒地动态治理,保持“未病状态”,实现永久健康;从“优化食谱结构、关注健康指标、调控自身基因”三个维度构建健康治理体系,贯之终身,达到健康长寿、无疾而终的境界.近年,我们在华中农业大学启动了“治未病行动计划”,试点先行,以积累经验,渐次完善,冀望逐步推广,惠及百姓,为民族昌盛和国家强盛作贡献.

关键词：现代生命科学治未病理念优化食谱结构关注健康指标调控自身基因

类枯草杆菌蛋白酶基因GmSBT1在大豆共生固氮中的功能

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华中农业大学学报 2024年第4期43卷 133-139页

作者：雷思杰黄诗宸李友国林会农业微生物资源发掘与利用全国重点实验室/华中农业大学生命科学技术学院武汉430070

为研究SBT(subtilases)家族蛋白在豆科植物共生固氮中的作用机制,分别利用生物信息学分析、时空表达定位、GUS染色定位和基因沉默等方法来研究GmSBT1在大豆-根瘤菌共生中的作用。结果显示:GmSBT1受根瘤菌特异性诱导,在成熟根瘤中高量表... 详细信息

为研究SBT(subtilases)家族蛋白在豆科植物共生固氮中的作用机制,分别利用生物信息学分析、时空表达定位、GUS染色定位和基因沉默等方法来研究GmSBT1在大豆-根瘤菌共生中的作用。结果显示:GmSBT1受根瘤菌特异性诱导,在成熟根瘤中高量表达,且在根瘤皮层以及含菌细胞中发挥功能。GmSBT1-RNAi植株地上鲜质量、瘤质量、固氮酶活显著降低。结果表明,GmSBT1蛋白对根瘤的形成和发育以及根瘤的固氮具有重要的作用。

关键词：蛋白酶类枯草杆菌蛋白酶根瘤菌共生固氮大豆

根瘤菌和丛枝菌根真菌单双接种对不同品系大豆生长的影响

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华中农业大学学报 2024年第4期43卷 140-149页

作者：黎武元黄诗宸林会农业微生物资源发掘与利用全国重点实验室/华中农业大学生命科学技术学院武汉430070

为探索丛枝菌根真菌(abuscular mycorrhiza fungi,AMF)和大豆根瘤菌单双接种效果及其与不同品系大豆的匹配性,采用蛭石混土作为基质在光照培养室(26℃,16 h光照/8 h暗期,相对湿度75%)进行盆栽试验,探究根瘤菌与AMF单接种和双接种对我国... 详细信息

为探索丛枝菌根真菌(abuscular mycorrhiza fungi,AMF)和大豆根瘤菌单双接种效果及其与不同品系大豆的匹配性,采用蛭石混土作为基质在光照培养室(26℃,16 h光照/8 h暗期,相对湿度75%)进行盆栽试验,探究根瘤菌与AMF单接种和双接种对我国大部分区域种植的10种不同品系大豆生长的影响。结果显示,根瘤菌Bradyrhizobium japonicum USDA110和菌根真菌Rhizophagus irregularis均能侵染10种品系大豆植株,形成共生结构。单接种根瘤菌和菌根真菌均能显著提高大豆地上部鲜质量,其中单接种根瘤菌能使品系大豆119、851、921植株地上部鲜质量增加102%~429%,单接种菌根真菌也能使大部分品系大豆地上部鲜质量增加39%~255%。根瘤菌和菌根真菌双接种条件下,菌根真菌的侵染共生表现出共生定殖延迟的现象;菌根真菌存在时,品系大豆985、851、115根系的单个根瘤体积增大,固氮酶活性增强。因此,相同接种方式对不同品系大豆影响不同,相同品系大豆经过不同接种方式处理,长势存在差异;985、115品系大豆采用双接种方式最佳,167、509、921、187品系大豆采用单接种根瘤菌方式效果最佳,119、909、045则可采用单接种根瘤菌或菌根真菌来提升产量。

关键词：大豆根瘤菌丛枝菌根真菌接种方式匹配性

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硒阻控作物吸收重金属机制研究进展

华中农业大学学报 2024年第4期43卷 112-120页

作者：安立进赵礼鹏魏奥郑世学华中农业大学生命科学技术学院/农业微生物资源发掘与利用全国重点实验室武汉430070

重金属污染对粮食安全及人体健康造成巨大威胁,目前已开发出许多农田重金属污染修复方法。硒的补充显著降低作物对重金属的吸收,同时促进作物在重金属污染土壤中的生长,施硒已成为阻控作物吸收重金属的新途径。本文对施硒阻控作物吸收... 详细信息

重金属污染对粮食安全及人体健康造成巨大威胁,目前已开发出许多农田重金属污染修复方法。硒的补充显著降低作物对重金属的吸收,同时促进作物在重金属污染土壤中的生长,施硒已成为阻控作物吸收重金属的新途径。本文对施硒阻控作物吸收重金属的5种机制即硒改变土壤重金属的生物有效性、硒与重金属竞争植物摄取通道、硒促进植物根系铁膜形成、硒诱导植物根系形态及结构变化、硒调控植物重金属螯合和转运基因表达等研究进展进行了综述,同时对施硒阻控作物吸收重金属潜在风险及未来研究重点进行展望,以期为将来利用硒作为重金属阻控剂提供参考。

关键词：重金属硒农作物土壤修复铁膜植物根系

铁锰氧化肠杆菌和丛毛单胞菌对小白菜吸收镉和砷的影响

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华中农业大学学报 2024年第4期43卷 212-220页

作者：霍雪琪王杏叶林繁史凯祥华中农业大学生命科学技术学院/农业微生物资源发掘与利用全国重点实验室武汉430070

为探究土壤中镉(cadmium)和砷(arsenic)共去除的可行方法,选取具有铁锰氧化能力的细菌肠杆菌A11和丛毛单胞菌A23,研究混合菌株介导生成生物铁锰氧化物对镉和砷的吸附效果。扫描电镜结果显示铁锰氧化物存在于细胞表面,并且铁锰氧化物使... 详细信息

为探究土壤中镉(cadmium)和砷(arsenic)共去除的可行方法,选取具有铁锰氧化能力的细菌肠杆菌A11和丛毛单胞菌A23,研究混合菌株介导生成生物铁锰氧化物对镉和砷的吸附效果。扫描电镜结果显示铁锰氧化物存在于细胞表面,并且铁锰氧化物使细菌聚集成团;盆栽试验结果显示A11和A23菌株能够钝化土壤中的镉和砷,降低生物可利用态镉和砷的比例,并增加其不可利用态比例,同时还抑制小白菜地上部分和根部对镉和砷的吸收与积累。以上结果表明A11和A23混合菌株生成的生物铁锰氧化物对镉和砷有良好的吸附效果。

关键词：肠杆菌丛毛单胞菌生物铁锰氧化物镉砷

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浓香型白酒窖泥己酸菌的研究进展

华中农业大学学报 2024年第4期43卷 121-132页

作者：晋湘宜胡咏梅彭楠赵述淼华中农业大学生命科学技术学院/农业微生物资源发掘与利用全国重点实验室武汉430070

浓香型白酒是中国白酒的重要类型之一,己酸乙酯是浓香型白酒特征风味物质,该物质合成所需的前体己酸主要依靠发酵过程中的己酸菌代谢生成。己酸菌的分离、鉴定及代谢功能研究已成为白酒品质提升相关领域的研究热点之一。本文综述了窖泥... 详细信息

浓香型白酒是中国白酒的重要类型之一,己酸乙酯是浓香型白酒特征风味物质,该物质合成所需的前体己酸主要依靠发酵过程中的己酸菌代谢生成。己酸菌的分离、鉴定及代谢功能研究已成为白酒品质提升相关领域的研究热点之一。本文综述了窖泥中己酸菌的分离概况,介绍了浓香型白酒发酵系统中常见的3种己酸菌及己酸的合成途径,探讨了pH及底物组成对己酸产量的影响;此外,介绍了微生物群落中其他微生物对己酸菌的影响,以期通过探讨浓香型白酒发酵体系中微生物驱动己酸形成的机制及其影响因素,为提升浓香型白酒品质提供理论基础。

关键词：浓香型白酒己酸菌己酸合成途径泥窖固态发酵菌株互作

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