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转录组分析植物促生细菌缓解高粱微塑料和重金属复合污染胁迫机制

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环境科学 2024年第1期45卷 480-488页

作者：刘泳岐赵锶禹任学敏李玉英张英君张浩韩辉陈兆进南阳师范学院水资源与环境工程学院河南省南水北调中线水源区流域生态安全国际联合实验室南水北调中线水源区水安全河南省协同创新中心南阳473061 南阳师范学院生命科学与农业工程学院南阳473061

微塑料能成为其它环境污染物(比如重金属)潜在的转运载体,因此微塑料与重金属的复合污染越来越受到研究者的重视.为探究植物促生细菌VY-1缓解高粱微塑料和重金属复合污染胁迫机制,通过水培实验分析菌株接种对高粱生物量和重金属积累的影... 详细信息

微塑料能成为其它环境污染物(比如重金属)潜在的转运载体,因此微塑料与重金属的复合污染越来越受到研究者的重视.为探究植物促生细菌VY-1缓解高粱微塑料和重金属复合污染胁迫机制,通过水培实验分析菌株接种对高粱生物量和重金属积累的影响,通过转录组学分析接菌对高粱基因表达的影响.结果表明,聚乙烯(PE)和镉(Cd)复合污染相比单一Cd污染使高粱地上部和地下部干重分别下降17.04%和10.36%,表现出复合污染对植物生长毒性效应增强的症状.接种植物促生细菌VY-1能缓解Cd-PE复合污染的毒性,高粱地上部和地下部长度分别增加33.83%和73.21%,干重分别增加56.64%和33.44%.转录组测序结果表明,接种VY-1后高粱根部有904个基因上调表达.促生细菌VY-1接种能上调表达生长素、脱落酸、黄酮类和木质素生物合成通路中多个基因,促进了高粱在Cd-PE复合污染胁迫下的耐受能力,提高其抗性.以上研究结果表明植物促生细菌在微塑料和重金属的复合污染中能通过调节植物基因表达缓解所受到的胁迫,为重金属与微塑料复合污染植物-微生物联合修复提供了参考.

关键词：高粱镉(Cd) 聚乙烯(PE) 根际促生细菌转录组

大口黑鲈铜绿假单胞菌的分离鉴定与抗菌药物筛选

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江苏农业科学 2024年

作者：姚清潘创业姚伦广邱礽南阳师范学院生命科学与农业工程学院河南省畜禽保健品工程技术研究中心河南省伏牛山昆虫生物学试验室和河南省昆虫生物反应器重点试验室

为了研究导致河南省某养殖场大口黑鲈皮肤溃烂并死亡的病因并从中分离优势感染菌株，从中获取大口黑鲈爆发该病的试验数据，达到预防与治疗的的目的。首先通过显微镜观察和分子生物学等手段排除寄生虫病和病毒感染的可能性，排除之后在... 详细信息

为了研究导致河南省某养殖场大口黑鲈皮肤溃烂并死亡的病因并从中分离优势感染菌株，从中获取大口黑鲈爆发该病的试验数据，达到预防与治疗的的目的。首先通过显微镜观察和分子生物学等手段排除寄生虫病和病毒感染的可能性，排除之后在患病大口黑鲈的肝脏和脾脏中，分离出1株优势菌株NY22101804，经过形态观察与通过生理生化试验分析和检测菌液16S rDNA基因序列并比对构建进化树分析，确认菌株类型，再通过人工回归感染试验验证致病性并通过纸片扩散法和牛津杯法测定了该菌对抗生素和中药单体的药物敏感性对药物进行筛选。结果显示该菌为铜绿假单胞菌株，同铜绿假单胞菌XZPG11株（HQ844508.1）的16SrRNA序列的同源性达到99.72%，通过人工回感试验发现，NY22101804对大口黑鲈具有急性致死效应，死亡率与浓度有依赖性呈正相关变化，通过药敏试验数据发现，菌液对妥布霉素、四环素等10种抗生素敏感，对青霉素、氨卡西林等9种抗生素具有耐药性，在中药单体的测试中，黄芩素表现出最好的抑菌效果，其他如黄芩苷、柚皮素、芦丁等也显示出不同程度的抑菌活性。

关键词：大口黑鲈铜绿假单胞菌药物敏感性 16S rRNA 中药单体

纳米递送系统介导的蚜虫四个编码基因RNA干涉条件筛选

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昆虫学报 2024年

作者：张琨郭士刚常美玲余明玉阚云超李丹丹河南科技学院南阳师范学院河南省伏牛山昆虫生物学重点实验室河南省昆虫生物学国际联合实验室

【目的】以豌豆蚜Acyrthosiphon pisum为研究对象，评估纳米递送系统介导豌豆蚜双链dsRNA干涉条件。【方法】选择豌豆蚜表皮发育相关基因几丁质合成酶2(chitin synthase 2， CHS2)，肠道特异表达基因液泡型H+-ATP酶(vacuolar H+ATPase A... 详细信息

【目的】以豌豆蚜Acyrthosiphon pisum为研究对象，评估纳米递送系统介导豌豆蚜双链dsRNA干涉条件。【方法】选择豌豆蚜表皮发育相关基因几丁质合成酶2(chitin synthase 2， CHS2)，肠道特异表达基因液泡型H+-ATP酶(vacuolar H+ATPase AC39，VhaAc39)、水通道蛋白(water-specific aquaporin，Wsa)和N6-甲基腺苷(N6 methyladenosine，m6A)修饰关键酶甲基转移酶样蛋白14(methyltransferase-like protein 14，METTL14)作为研究对象，通过纳米递送系统在豌豆蚜4龄若蚜中分别注射4个基因不同浓度(10～5 000 ng/μL， 5～250 ng/头)的dsRNA，qRT-PCR检测这4个基因的表达量，筛选dsRNA最适浓度；将这4个基因的dsRNA以最适浓度通过纳米递送系统处理豌豆蚜4龄若蚜，于干涉后12， 24， 36， 48， 60和72 h时qPCR检测这4个基因的表达量，筛选纳米递送系统介导RNA干涉的最佳时间。【结果】与注射dsEGFP的对照组相比，使用50～200 ng/μL(25 ～100 ng/头)dsRNA处理豌豆蚜4龄若蚜48 h，CHS2表达量只在50 ng/μL(25 ng/头)dsRNA处理后显著下降47.1%；METTL14的表达量在该浓度范围内下降均达显著水平，呈剂量依赖效应；注射50 ng/μL(25 ng/头)dsRNA后48 h时VhaAC39表达量显著下降53.4%，而Wsa的表达量没有显著差异。与注射EGFP dsRNA的对照组相比，CHS2， METTL14和VhaAC39表达量均在注射dsRNA后48 h时下降最显著，Wsa在注射dsRNA后60 h时下降最显著。【结论】对豌豆蚜使用纳米载体介导基因dsRNA的最佳浓度约为25 ng/头，干涉效果较好的时间段为处理后48～60 h时，该研究为使用纳米递送系统实现蚜虫RNAi提供了参考。

关键词：豌豆蚜 dsRNA RNA干涉纳米递送系统

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昆虫学报 2024年

作者：刘卓孙妍妍仝子乾石慧轩阚云超乔惠丽南阳师范学院河南省伏牛山昆虫生物学重点实验室河南科技学院资源与环境学院

【目的】miRNAs不仅调控昆虫的变态发育过程，在昆虫的生殖调控中也发挥重要作用。本研究旨在通过对家蚕Bombyx mori生殖调控相关miRNA（Bmo-miR-2763）的靶基因鉴定和表达分析，揭示miRNA在家蚕精巢和卵巢发育调控中的潜在分子机制。... 详细信息

【目的】miRNAs不仅调控昆虫的变态发育过程，在昆虫的生殖调控中也发挥重要作用。本研究旨在通过对家蚕Bombyx mori生殖调控相关miRNA（Bmo-miR-2763）的靶基因鉴定和表达分析，揭示miRNA在家蚕精巢和卵巢发育调控中的潜在分子机制。【方法】利用生物信息学方法预测Bmo-miR-2763的靶基因；利用qRT-PCR检测家蚕5龄幼虫每头注射5 μg 20-羟基蜕皮激素(20-hydroxyecdysone， 20E)后2， 6， 12和24 h时Bmo-miR-2763及其预测靶基因在脂肪体中的表达量；并利用qRT-PCR检测Bmo-miR-2763及其预测靶基因在20E处理24 h时5龄幼虫不同组织(血淋巴、表皮、中肠、头、脂肪体、丝腺、马氏管、精巢和卵巢)以及未处理的正常家蚕不同发育时期的表达量；双荧光酶报告载体系统分析Bmo-miR-2763与靶基因Bmo-GRF的互作。【结果】20E处理可比对照组显著诱导家蚕5龄幼虫脂肪体中Bmo-miR-2763的表达量；Bmo-miR-2763的预测靶基因BmGRF在20E处理后也比对照组显著上调；Bmo-miR-2763和BmGRF在20E处理后24 h时家蚕5龄幼虫精巢和卵巢中都有较高表达量，且二者在精巢中的表达趋势一致，在卵巢中表达趋势相反；BmGRF在家蚕不同发育阶段的表达量变化与Bmo-miR-2763的表达量呈负相关。双荧光素酶活性检测结果显示，Bmo-miR-2763模拟物和BmGRF 3′UTR过表达载体共转染时，荧光素酶活性下降56%，表明Bmo-miR-2763可与靶基因BmGRF 3′UTR区的互作抑制其在翻译水平的表达。【结论】20E可诱导家蚕Bmo-miR-2763的表达，Bmo-miR-2763可通过调控靶基因BmGRF参与家蚕卵巢的发育调控。

关键词：家蚕 miRNA 精巢卵巢蜕皮激素发育调控

广谱拮抗放线菌S5-1的鉴定、发酵工艺优化及发酵粗提物抑菌活性评价

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微生物学通报 2024年

作者：刘金丽卢丹姚佳陈雨陈崇艺朱露露柴春月南阳师范学院生命科学与农业工程学院

【背景】如何有效防治植物病害、实现农作物安全生产、保护农业生态环境，是农业可持续发展中亟待解决的问题之一。【目的】开展放线菌S5-1在植物病害生物防治中的应用潜能和代谢活性物质研究，可为植物病害的生物防治提供有效菌源，具... 详细信息

【背景】如何有效防治植物病害、实现农作物安全生产、保护农业生态环境，是农业可持续发展中亟待解决的问题之一。【目的】开展放线菌S5-1在植物病害生物防治中的应用潜能和代谢活性物质研究，可为植物病害的生物防治提供有效菌源，具有重要的实践意义。【方法】采用平板对峙法和发酵液制备带药平板法检测抑菌活性；通过形态和生理生化特征及16S rRNA基因序列分析确定分类地位；利用单因素试验和正交试验优化发酵工艺条件、测评发酵粗提物抑菌活性。【结果】菌株S5-1对10种植物病原菌具有较强的抑菌活性，S5-1被鉴定为毒三素链霉菌（Streptomyces toxytricini），在发酵培养基为TSB、初始pH值6.5、250 mL三角瓶中装液量100 mL、接种量10%、28℃、发酵6 d的发酵液抑菌效价最高。发酵粗提物能分别有效抑制烟草疫霉和灰霉菌的菌丝生长、孢子萌发，以及对烟草叶片、圣女果果实的侵染，粗提物适宜pH值为6.0-7.0，超过37℃易失活，-20℃储存30 d、紫外光处理不超过7 h的条件下仍能保持稳定的抑菌活性。【结论】对菌株S5-1的开发利用将有助于植物病害的绿色防控，为拮抗放线菌的生防应用提供优良菌株资源的同时，为新型抑菌活性药物的研究和应用提供实验基础。

关键词：拮抗放线菌抑菌谱分类鉴定发酵条件优化毒三素链霉菌

基于荧光共轭聚合物和氧化石墨烯的核酸外切酶I检测

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分析试验室 2024年第4期43卷 541-546页

作者：程昆淇高梦莹邢佳贝赵一帆卢宏飞刘学国邢小静南阳师范学院化学与制药工程学院南阳473061 南阳理工学院生物与化学工程学院南阳473004

核酸外切酶I(Exo I)作为一种重要的核酶参与了许多生物学过程,具有维持遗传信息稳定性的功能,因此建立有效检测Exo I活性的方法具有重要的研究价值。基于聚芴类荧光共轭聚合物-poly[(9,9-bis(6′-N,N,N-trimethyl-ammonium)hexyl)-fluor... 详细信息

核酸外切酶I(Exo I)作为一种重要的核酶参与了许多生物学过程,具有维持遗传信息稳定性的功能,因此建立有效检测Exo I活性的方法具有重要的研究价值。基于聚芴类荧光共轭聚合物-poly[(9,9-bis(6′-N,N,N-trimethyl-ammonium)hexyl)-fluorenylene phenylene dibromide](PFP)不能与吸附在氧化石墨烯(GO)表面的单链DNA结合的实验发现,借助GO对单链DNA和双链DNA作用力强度大小的差异,构建了一个背景信号低、灵敏度高的Exo I检测新方法。GO和PFP的最适浓度分别为2.5和7.2 mg/L。在最佳条件下,Exo I浓度在0.5~4.0 U/mL范围内与体系的荧光强度呈良好的线性关系,线性方程为F=-0.11c+0.861,检出限为0.16 U/mL。该方法可用于血清模拟样品中Exo I活性的检测,加标回收率为103.6%~106.0%。

关键词：荧光共轭聚合物氧化石墨烯 DNA 低背景核酸外切酶I

东寨港红树林沉积物与水体中抗生素抗性基因的组成特征分析

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西南农业学报 2024年第3期37卷 633-640页

作者：张苗苗张文飞董冰雪韩雪梅杨家顶刘丰瑜南阳师范学院生命科学与农业工程学院河南南阳473061 海南师范大学生命科学学院/热带岛屿生态学教育部重点实验室海口571158

【目的】通过探索海南东寨港红树林抗生素抗性基因(ARGs)的分布情况及微生物和ARGs之间的关联特征,了解红树林的抗性污染现状,为环境中抗性基因风险评估提供理论支撑。【方法】采用宏基因组学技术,探索海南东寨港红树林沉积物与水体中... 详细信息

【目的】通过探索海南东寨港红树林抗生素抗性基因(ARGs)的分布情况及微生物和ARGs之间的关联特征,了解红树林的抗性污染现状,为环境中抗性基因风险评估提供理论支撑。【方法】采用宏基因组学技术,探索海南东寨港红树林沉积物与水体中抗生素抗性基因的组成、多样性以及与微生物的相互关系。【结果】利福平抗性基因rpoB mutants、达托霉素类药物抗性基因rpoC、氟喹诺酮类药物抗性基因mfd、氨基香豆素抗性基因alaS、乙酰氧基耐药基因EF-Tu mutants、大环内酯类抗性基因macB以及异烟肼耐药基因katG是海南东寨港红树林水域的优势基因。沉积物和水体中抗生素抗性基因种类组成相似,但水体中抗性基因的多样性皆高于沉积物。NMDS分析发现,沉积物与水体ARGs的组成、分布明显不同。ARGs与微生物类群的关联分析表明,α-变形菌纲、γ-变形菌纲、β-变形菌纲以及黄杆菌纲是与ARGs关联较强的主要微生物类群,占比高达70%。水体中抗性基因主要来源于α-变形菌纲、β-变形菌纲和黄杆菌纲,而沉积物中抗性基因主要来源于γ-变形菌纲和δ-变形菌纲。【结论】红树林沉积物和水体中具有不同的ARGs组成特征,沉积物与水体具有不同的抗性基因风险特征,因此对红树林耐药微生物和ARGs进行生态监测和治理时,除重点监测微生物的组成特征外,还应关注水体中ARGs的变化规律,从而预测海南东寨港红树林沉积物微生物的耐药性风险。

关键词：红树林抗生素抗性基因沉积物水体

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薏米黄酮微胶囊的制备及缓释特性

食品科技 2024年第2期49卷 250-254页

作者：田龙南阳师范学院农业生物质资源化工程技术研究中心河南南阳473061

为开发一种制备薏米黄酮微胶囊的新工艺,以获得稳定的黄酮天然产物,利用β-环糊精对薏米黄酮进行分子包埋。在单因素试验的基础上,通过响应面方法优化薏米黄酮微胶囊的最佳制备条件。结果表明,薏米黄酮微胶囊制备最佳工艺参数为:芯壁质... 详细信息

为开发一种制备薏米黄酮微胶囊的新工艺,以获得稳定的黄酮天然产物,利用β-环糊精对薏米黄酮进行分子包埋。在单因素试验的基础上,通过响应面方法优化薏米黄酮微胶囊的最佳制备条件。结果表明,薏米黄酮微胶囊制备最佳工艺参数为:芯壁质量比1:2.4、搅拌时间41 min、壁材浓度10.0%(w/V),该条件下的包埋率为53.8%。此微胶囊较为稳定,且在模拟胃液中释放特性良好。

关键词：薏米黄酮环糊精微胶囊缓释

多相铁催化环状醚C(sp)-H键活化的芳基烯烃氧烷基化(英文)

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有机化学 2024年

作者：于蕾盛康李亭唐从辉能量转换与存储材料化学教育部重点实验室材料化学与服役失效湖北省重点实验室华中科技大学化学与化工学院南阳师范学院化学与制药工程学院

烯烃双官能团化是一种重要的在双键上构建新的化学键的方法，烯烃的氧烷基化反应能够提供同时生成含有碳碳键和碳氧键的产物。然而当前的氧烷基化方法需要使用过氧叔丁醇作为氧化剂。因此，亟需发展一类需氧氧化体系的氧烷基化反应。我... 详细信息

烯烃双官能团化是一种重要的在双键上构建新的化学键的方法，烯烃的氧烷基化反应能够提供同时生成含有碳碳键和碳氧键的产物。然而当前的氧烷基化方法需要使用过氧叔丁醇作为氧化剂。因此，亟需发展一类需氧氧化体系的氧烷基化反应。我们在此报道一例温和条件下多相铁催化的苯乙烯及其衍生物的氧烷基化反应，使用空气作为氧化剂和氧源，本文进行了详细的催化剂表征、底物范围探索以及机理实验，并且给出了可能的机理过程。

关键词：烯烃双官能团化 sp 碳氢键活化多相铁催化