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二代基因组测序鉴别狮头鹅拷贝数变异及其与体重体尺关联

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中国农业科学 2024年第14期57卷 2892-2903页

作者：张力允黄智荣杨柳陈俊鹏林祯平黄红艳伍仲平张续勐田允波黄运茂李秀金仲恺农业工程学院动物科技学院/广东省水禽健康养殖科技创新平台中国农业科学院深圳农业基因组研究所广东省汕头市白沙禽畜原种研究所

【背景】许多研究报道拷贝数变异（copy number variation, CNV）是一种长度在50 bp至5 Mb之间的缺失或插入，可以影响基因的表达，从而影响动物的生长发育特征，与畜禽重要经济性状有紧密的关联，是一种重要分子遗传标记之一。狮头鹅... 详细信息

【背景】许多研究报道拷贝数变异（copy number variation, CNV）是一种长度在50 bp至5 Mb之间的缺失或插入，可以影响基因的表达，从而影响动物的生长发育特征，与畜禽重要经济性状有紧密的关联，是一种重要分子遗传标记之一。狮头鹅是世界体型最大鹅种之一，原产地为广东饶平，为广东卤鹅的原材料。但是，至今还没有关于狮头鹅CNV与体重体尺的全基因组关联研究报道。【目的】通过二代基因组测序数据鉴别狮头鹅的CNV和拷贝数变异区域（copy number variation region, CNVR）在基因组上分布情况，通过CNV与体重体尺性状的关联分析，挖掘显著影响体重体尺的CNV及候选基因，为狮头鹅后续的分子育种研究提供参考。【方法】试验共收集了来自汕头市白沙禽畜原种研究所的111只狮头鹅，其中公鹅20只，母鹅91只。所有鹅均采用统一标准饲养管理。对111只鹅进行体重体尺测定，体尺性状包括体斜长、胸深、胸宽等9个指标。本试验对111只鹅进行体重体尺测定和二代基因组测序（5×）。测序数据利用SOAPnuke进行质控，软件Speedseq中的BWA模块进行序列比对，采用Speedseq中的LUMPY和CNVnator模块检测结构变异（structure variation,SV），从SV中筛选CNV。本试验用软件SVtools对CNV进行基因分型，然后采用单标记混合模型开展分型CNV与体重体尺的关联分析。采用染色体显著性水平（即0.05/染色体CNV数目）作为定义与性状显著关联CNV的阈值，对显著CNV位点及上下游50 kb进行基因注释，找到影响狮头鹅体重体尺关联的候选基因。用R包CNVrd2对物理距离小于1 Mb的染色体水平显著CNV和染色体水平显著SNP做连锁不平衡（linkage disequilibrium,LD）分析。【结果】对于111只狮头鹅，共检测出99 158个CNV，其中缺失型94 560个，重复型4 598个，CNV平均长度11 858 bp,大部分（74.06%）CNV长度位于50—1 000 bp区间。CNVR共5 225个，包括缺失型5 029个，重复型110个和混合型86个，CNVR平均长度为7 136 bp,大部分（81.03%）CNVR长度位于50—1 000 bp区间。功能注释发现46.92%CNVR位于基因间区域，10.30%位于基因上游，9.35%位于基因下游。准确进行基因分型的CNV有6 217个，通过10个体重体尺性状与这些CNV关联分析，共检测55个染色体显著性水平的CNV位点，注释到45个候选基因。在45个候选基因中，发现SETD2、UBR7、G2E3等10个基因同时影响两个及两个以上性状。染色体水平显著CNV独立于染色体水平显著SNP影响体重体尺性状（r2<0.02）。【结论】通过二代基因组测序首次报道狮头鹅基因组CNV和CNVR分布及CNV和体重体尺关联的情况。本试验共发现影响体重体尺的45个候选基因，其中11个已被报道与畜禽生长信号通路有关，分别是SETD2、UBR7、ASB1和HDAC4参与肌肉的增殖、分化和代谢；G2E3、P3C2B、NOVA1和PDE1B参与脂肪生成和肥胖；ILKAP与调节生长因子有关；KIF1B参与骨代谢；ZFP37参与糖原代谢。这些为后续狮头鹅生长性能的分子遗传机制解析和分子标记挖掘奠定基础。

关键词：狮头鹅体重体尺拷贝数变异候选基因

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多环芳烃的形成、危害及其减控技术研究进展

食品科学 2024年第14期45卷 257-266页

作者：颜婷葛天嗣黄才欢罗紫明欧仕益郑洁暨南大学生命科学技术学院广东广州510632 中山市日威食品有限公司广东中山528415 焙烤食品安全粤港联合创新平台广东广州510632

随着健康饮食观念的普及,人们对食品安全的关注度越来越高。热处理赋予食品美好的香气和独特的风味与口感,但也导致有害物质如多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)的生成。PAHs稳定且广泛地存在于热加工食品基质中,是一类... 详细信息

随着健康饮食观念的普及,人们对食品安全的关注度越来越高。热处理赋予食品美好的香气和独特的风味与口感,但也导致有害物质如多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)的生成。PAHs稳定且广泛地存在于热加工食品基质中,是一类具有急性毒性、遗传毒性、致癌致畸性、光致毒性的物质。研究表明,饮食接触PAHs占人体日暴露量的88%~98%,因此对其进行控制具有重要的现实意义。为降低食品中PAHs的危害水平,本文从PAHs的主要生成途径、毒性危害及减控措施进行综述,以期为食品中PAHs的控制技术研究提供参考。

关键词：多环芳烃形成机理毒理学减控技术

戊型肝炎病毒遗传多样性和进化机制的研究进展

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微生物学报 2024年第5期64卷 1392-1401页

作者：徐永权高珺珊吴清平张菊梅薛亮华南农业大学食品学院广东广州510642 广东省科学院微生物研究所、华南应用微生物国家重点实验室、广东省微生物安全与健康重点实验室、国家卫健委微生物食品营养与安全科技创新平台广东广州510070

戊型肝炎病毒(hepatitis E virus,HEV)是一种引发全球急性病毒性肝炎的人兽共患病病原。HEV具有丰富的遗传多样性,不同基因型或基因亚型的流行与地理位置、宿主物种以及防控策略等密切相关。欧洲和美洲HEV流行株为HEV-3,包括3a-3i亚型,... 详细信息

戊型肝炎病毒(hepatitis E virus,HEV)是一种引发全球急性病毒性肝炎的人兽共患病病原。HEV具有丰富的遗传多样性,不同基因型或基因亚型的流行与地理位置、宿主物种以及防控策略等密切相关。欧洲和美洲HEV流行株为HEV-3,包括3a-3i亚型,而亚洲流行株含HEV-3和HEV-4;我国的流行毒株已从HEV-1进化到HEV-4。近年来,研究发现HEV进化的影响机制,包括同义密码子使用模式、氨基酸突变和基因重组等,其中氨基酸突变是病毒持续流行的主要驱动力。因此,本文就HEV的分类、全球流行特征、进化机制等进行综述,以期为戊型肝炎的有效防控以及疫苗开发提供参考。

关键词：戊型肝炎病毒遗传多样性进化

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外膜囊泡的物质传递及细菌保护作用研究进展

微生物学报 2024年第2期64卷 364-377页

作者：潘琪琪王涓汪智肖铠姗吴清平广东省科学院微生物研究所、国家卫健委微生物食品营养与安全科技创新平台、华南应用微生物国家重点实验室、广东省微生物安全与健康重点实验室广东广州510070 华南农业大学食品学院广东广州510642

外膜囊泡(outer membrane vesicles,OMVs)是一种直径为10-250 nm的球状结构,由革兰氏阴性菌分泌。OMVs已逐渐被认为是一种新型的分泌系统,它能运输脂质、蛋白质、核酸、细胞毒素和信号分子等不同物质,具有多种生物学功能,包括细菌与细... 详细信息

外膜囊泡(outer membrane vesicles,OMVs)是一种直径为10-250 nm的球状结构,由革兰氏阴性菌分泌。OMVs已逐渐被认为是一种新型的分泌系统,它能运输脂质、蛋白质、核酸、细胞毒素和信号分子等不同物质,具有多种生物学功能,包括细菌与细菌之间的交流、致病因子传递、抵抗外界不良环境和调节免疫反应等。近年来,细菌OMVs基于生物特征介导的抗生素耐药性传递与OMVs的应用潜能逐步受到重视。本文旨在对细菌OMVs的来源与物质传递作用、其在抗生素条件与其他逆境环境下的细菌保护作用、细菌OMVs在治疗疾病方面的应用潜力进行综述,以期对OMVs的相关研究提供更全面的认识。

关键词：外膜囊泡耐药性物质传递保护应用

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益生菌冷冻干燥高活性保护机制研究进展

微生物学报 2024年第5期64卷 1402-1416页

作者：吴家琳李滢刘振杰陈谋通吴清平广东省科学院微生物研究所华南应用微生物国家重点实验室、广东省微生物安全与健康重点实验室、国家卫健委微生物食品营养与安全科技创新平台广东广州510070 华南农业大学食品学院广东广州510642

摄取足量益生菌有助于维持肠道微生物群落的稳态,对维持人体肠道健康具有重要意义。然而,在工业化应用中,益生菌抗逆能力较弱且对储存条件要求高,导致益生菌产品对运输和活性维持条件要求较高,这些产业需求对高活力益生菌的制备工艺提... 详细信息

摄取足量益生菌有助于维持肠道微生物群落的稳态,对维持人体肠道健康具有重要意义。然而,在工业化应用中,益生菌抗逆能力较弱且对储存条件要求高,导致益生菌产品对运输和活性维持条件要求较高,这些产业需求对高活力益生菌的制备工艺提出了挑战。干燥处理常应用于保持益生菌活性和稳定性,其中冷冻干燥技术应用最广泛,但冻干过程中益生菌会受到各类环境压力的刺激,引起细胞损伤甚至死亡。因此,可以显著提高益生菌存活率的冻干保护剂成为目前益生菌工业应用的研究热点。本文从益生菌常用及新发现的冻干保护剂种类及其作用机制进行了系统归纳,对菌株冻干后细胞存活率的影响因素进行全面综述,并对冻干保护剂研究方向进行了展望,旨在为高活力益生菌冻干菌粉的研制提供理论支持。

关键词：益生菌冷冻干燥冻干保护剂生理状态脂肪酸调控

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益生菌对特应性皮炎的防治及机制研究进展

微生物学报 2024年第5期64卷 1378-1391页

作者：王婉妮李滢曾嘉辉谢新强吴清平陕西科技大学食品科学与工程学院陕西西安710021 广东省科学院微生物研究所、华南应用微生物国家重点实验室、广东省微生物安全与健康重点实验室国家卫健委微生物食品营养与安全科技创新平台广东广州510070

特应性皮炎(atopic dermatitis,AD)是一种以反复发作和严重瘙痒为特征、发病率最高的过敏性皮肤病。AD的致病机制涉及遗传易感性、表皮屏障功能障碍、微生物组失调、免疫反应失衡以及环境等多个因素,而现有治疗用药副作用大、疗效欠佳... 详细信息

特应性皮炎(atopic dermatitis,AD)是一种以反复发作和严重瘙痒为特征、发病率最高的过敏性皮肤病。AD的致病机制涉及遗传易感性、表皮屏障功能障碍、微生物组失调、免疫反应失衡以及环境等多个因素,而现有治疗用药副作用大、疗效欠佳。目前研究已发现肠道菌群尤其是益生菌在AD中起着重要作用。益生菌能够通过抑制病原菌、增强屏障功能、改善肠道环境和平衡Th1/Th2免疫应答等机制改善AD症状。本文综述了AD患者皮肤及肠道微生态特征,基于AD发病的致病机制和影响因素,系统阐明益生菌缓解AD的机制,以期为益生菌治疗AD及相关皮肤过敏性疾病提供理论支持。

关键词：特应性皮炎肠道菌群免疫益生菌组胺

一株拮抗单增李斯特菌的蒙氏肠球菌A9-1A筛选及其细菌素抗菌活性分析

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微生物学通报 2024年

作者：叶庆磊张颖刘子豪冯瑞珍蔡佳怡蔡佳张菊梅吴清平陈谋通广东海洋大学水产学院广东省科学院微生物研究所华南应用微生物国家重点实验室广东省微生物安全与健康重点实验室国家卫健委微生物食品营养与安全科技创新平台

【背景】单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)，简称单增李斯特菌，是一种重要的食源性致病菌，易感人群感染后致死率可达20%-30%。【目的】筛选高效拮抗单增李斯特菌的乳酸菌(Lactobacillus)菌株，并探究其细菌素的理化特性... 详细信息

【背景】单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)，简称单增李斯特菌，是一种重要的食源性致病菌，易感人群感染后致死率可达20%-30%。【目的】筛选高效拮抗单增李斯特菌的乳酸菌(Lactobacillus)菌株，并探究其细菌素的理化特性及对单增李斯特菌的杀伤作用。【方法】采用牛津杯法筛选高效拮抗单增李斯特菌的产细菌素乳酸菌菌株；通过形态特征、16S rRNA基因序列分析及平均核苷酸一致性分析进行菌株分类学鉴定；并进一步分析其细菌素的理化特性；利用激光共聚焦显微镜和扫描电子显微镜表征细菌素粗提物对单增李斯特菌的拮抗作用。【结果】筛选获得一株高效拮抗单增李斯特菌的菌株A9-1A，其抑菌圈大小为37.56 mm，仅对李斯特菌属和粪肠球菌具有拮抗作用，经形态特征、16S rRNA基因和平均核苷酸一致性分析鉴定为蒙氏肠球菌(Enterococcus mundtii)；其产生的细菌素粗提物能够耐受强酸强碱(pH 2.0-11.0)、高温(37-121 ℃)环境，对淀粉酶和脂肪酶不敏感，但对蛋白酶类敏感，最低抑菌浓度为16 μg/mL，激光共聚焦显微镜和扫描电子显微镜结果表明细菌素粗提物通过损伤细胞细胞膜并形成孔洞，造成细胞内容物泄漏，从而杀死单增李斯特菌。【结论】分离筛选到一株高效拮抗单增李斯特菌的产细菌素蒙氏肠球菌A9-1A菌株，其细菌素粗提物具有耐受强酸强碱和高温特性，具有在食品生产过程中高效防控单增李斯特菌污染的潜在应用前景。

关键词：单增李斯特菌蒙氏肠球菌细菌素拮抗机制

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食药用菌蛋白质研究现状及应用

食用菌学报 2024年第2期31卷 113-126页

作者：陈亭菊刘远超蔡曼君郭慧阳陈少丹吴清平胡惠萍广东省科学院微生物研究所华南应用微生物国家重点实验室广东省微生物安全与健康重点实验室国家卫健委微生物食品营养与安全科技创新平台广东广州510070

食药用菌是优质的蛋白质来源,介绍食药用菌蛋白质的提取、含量测定方法,探讨食药用菌蛋白质的氨基酸组成、营养评价及其来源、种类、功能,总结食药用菌蛋白质在医药、食品及生物防治方面的应用,并对食药用菌蛋白质的发展前景进行展望。

关键词：食药用菌蛋白质凯氏定氮法抗肿瘤蛋白质组学

基于数值鉴定法的肠杆菌科生化试剂盒的研制及效果评价

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微生物学报 2024年第5期64卷 1668-1682页

作者：金乐萱万强曹璐璐叶青华王迅张菊梅蔡芷荷吴清平合肥工业大学食品与生物工程学院安徽合肥230601 广东省科学院微生物研究所、华南应用微生物国家重点实验室、广东省微生物安全与健康重点实验室国家卫健委微生物食品营养与安全科技创新平台广东广州510070 广东环凯生物科技有限公司广东肇庆526238

【背景】肠杆菌科细菌是食源性和临床感染的主要病原菌,对人类和动物健康有重要影响,以API 20E为“金标准”的数值鉴定法是其主要的鉴定方法之一,但现有的数值鉴定方法存在手工单个加样或/和准确率低、价格贵的问题。【目的】研制出半... 详细信息

【背景】肠杆菌科细菌是食源性和临床感染的主要病原菌,对人类和动物健康有重要影响,以API 20E为“金标准”的数值鉴定法是其主要的鉴定方法之一,但现有的数值鉴定方法存在手工单个加样或/和准确率低、价格贵的问题。【目的】研制出半自动化、准确性高及价格低的肠杆菌科细菌数值鉴定生化试剂盒。【方法】在本团队前期建立的肠杆菌科数值鉴定系统理论模型与配套软件的基础上,设计并优化筛选出的24种生化基质微量化配方,在此基础上,研制半自动冻干鉴定条;以现行商品化的数值鉴定条API 20E、MALDI-TOF MS及16S rRNA基因测序为对照,对研制的集半自动生化鉴定条与在线分析软件于一体的生化试剂盒进行效果评价。【结果】共获得458株肠杆菌科细菌的生化谱,在属水平总体鉴定准确率达到98.5%,在种水平总体鉴定准确率达到96.5%;仅需两次加样即可获得鉴定结果,且价格仅为API 20E的4.46%;产品保质期为7 d,生化试验具有稳定可重复性。【结论】本研究研制出的半自动化肠杆菌科细菌数值鉴定生化试剂盒简便经济、准确率高,为肠杆菌科细菌的鉴定提供技术支撑,并为其他科属细菌的数值鉴定生化产品的开发提供技术指引。

关键词：肠杆菌科数值鉴定生化试剂盒效果评价