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基于纳米银负载的SERS拭纸制备与果蔬表面农残无损检测应用:以福美铁为例

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食品科学 2024年第10期45卷 265-271页

作者：张超凡赵亚楠王诗瑶张奇陈益胜山西农业大学食品科学与工程学院山西晋中030600 中国农业科学院油料作物研究所农业农村部生物毒素检测重点实验室湖北武汉430000

通过简单的浸泡方法制备可以得到柔性的滤纸表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering,SERS)拭纸,本研究通过改变其合成和保存条件使其SERS检测性能得到优化。优化后的SERS基底在果蔬表面福美铁残留的快速无损检测中表现出... 详细信息

通过简单的浸泡方法制备可以得到柔性的滤纸表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering,SERS)拭纸,本研究通过改变其合成和保存条件使其SERS检测性能得到优化。优化后的SERS基底在果蔬表面福美铁残留的快速无损检测中表现出优异性能。研究表明:将滤纸基底在不同浓缩倍数的纳米银中分别浸泡不同的时间,并采用不同的干燥方法,可对SERS基底的检测性能产生显著影响。其中,将滤纸于5倍浓缩纳米银溶胶中浸泡8 h制备所得SERS基底性能明显优于浸泡其余不同时长和浓缩倍数纳米银溶胶制备的基底。采用真空干燥所制备的SERS基底相较于其他干燥方式所得的基底性能更加优秀。在-20℃保存条件下,优化后的基底在保存9 d后信号值仍能达到原始峰值的50%左右。同时优化后的滤纸基底具有良好的灵敏性、均匀性和重复性,在玻璃板上检测福美铁的检出限(limit of detection,LOD)可达4.07×10^(-6)mg/m L,在菠菜、油桃表面对福美铁的LOD分别是0.043 mg/kg和0.062 mg/kg。该研究可为滤纸SERS基底的开发利用提供有效依据。

关键词：柔性基底表面增强拉曼散射农药残留福美铁

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中华蜜蜂工蜂幼虫肠道全长转录组构建与注释

昆虫学报 2024年第2期67卷 183-192页

作者：宋宇轩李坤泽臧贺荆欣范小雪邹培缘陈大福付中民郭睿福建农林大学蜂学与生物医药学院福州350002 天然生物毒素国家地方联合工程实验室福州350002 福建省蜂疗研究所福州350002

【目的】通过纳米孔(nanopore)测序技术组装和注释中华蜜蜂Apis cerana cerana工蜂幼虫肠道高质量全长转录组。【方法】采用Nanopore PromethION系统对蜜蜂球囊菌Ascosphaera apis接种的中华蜜蜂工蜂3日龄幼虫后的4, 5和6日龄幼虫肠道(... 详细信息

【目的】通过纳米孔(nanopore)测序技术组装和注释中华蜜蜂Apis cerana cerana工蜂幼虫肠道高质量全长转录组。【方法】采用Nanopore PromethION系统对蜜蜂球囊菌Ascosphaera apis接种的中华蜜蜂工蜂3日龄幼虫后的4, 5和6日龄幼虫肠道(分别为AcT4, AcT5和AcT6)进行转录组测序,鉴定全长转录本序列;将前期未接种蜜蜂球囊菌中华蜜蜂工蜂4, 5和6日龄幼虫肠道转录组纳米孔测序数据中鉴定到的全长转录本与上述鉴定到的全长转录本混合后滤除冗余全长转录本;将鉴定到的非冗余全长转录本比对Nr, KOG, eggNOG和GO数据库进行注释。采用CPC, CNCI, CPAT和Pfam 4种方法预测长链非编码RNA (long non-coding RNA, lncRNA)。【结果】AcT4, AcT5和AcT6分别测得14 474 634, 10 461 827和11 890 978条原始读段(raw reads),分别包含11 898 582, 8 630 186和9 091 035条全长转录本,去冗余后分别鉴定到27 815, 21 781和20 004条非冗余全长转录本,N50长度分别为1 900, 1 961和2 294 bp,平均长度分别为1 534, 1 584和1 792 bp,最长读段长度分别为10 855, 10 837和10 887 bp。鉴定到40 562条去非冗余全长转录本,分别有35 415, 24 646, 34 054和23 053条转录本可分别注释到Nr, KOG, eggNOG和GO数据库。在Nr数据库中注释全长转录本数目和占比最高的物种是东方蜜蜂***(20 310条,57.35%),其次为西方蜜蜂***(4 686条转录本,占13.23%)、大蜜蜂***(2 536条转录本,占7.16%)和小蜜蜂***(2 079条转录本,占5.87%)。非冗余全长转录本可注释到eggNOG数据库中的未知功能及翻译后修饰、蛋白质更新和分子伴侣等25个功能分类、KOG数据库中的仅一般功能预测和信号转导机制等25个功能分类、GO数据库中生物学进程、细胞组分和分子功能三大类中的50个功能条目以及KEGG数据库中核糖体和RNA转运等196条通路。共鉴定到2 301条高可信度lncRNA,涉及正义链lncRNA、反义链lncRNA、内含子lncRNA和基因间区lncRNA 4种类型。【结论】成功构建和注释了中华蜜蜂工蜂幼虫肠道的首个全长转录组,为中华蜜蜂和东方蜜蜂***其他亚种的分子生物学及组学研究提供了高质量参考背景和关键基础。

关键词：东方蜜蜂中华蜜蜂蜜蜂球囊菌肠道全长转录组长链非编码RNA 第三代测序技术纳米孔测序

毛细管顶空气相色谱法高灵敏监测花生大豆根瘤生物固氮能力

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中国油料作物学报 2024年第1期46卷 201-207页

作者：梁美娟赵秀兰古皓华岳晓凤唐晓倩李慧张文李友国张奇李培武中国农业科学院油料作物研究所/农业部油料作物生物学与遗传育种重点实验室/农业农村部油料产品质量安全风险评估实验室/农业农村部生物毒素检测重点实验室/国家农业检测基准实验室(生物毒素) 湖北武汉430062 湖北洪山实验室湖北武汉430062 华中农业大学农业微生物学国家重点实验室湖北武汉430070

建立了测定花生和大豆根瘤菌生物固氮能力的毛细管顶空气相色谱法,利用固氮酶还原乙炔气体为乙烯的经典方法,实现了高浓度乙炔中痕量乙烯的高灵敏分析。利用顶空进样方式,分离柱采用HP-PLOT Q毛细管色谱柱,程序升温,采用氢离子化检测器... 详细信息

建立了测定花生和大豆根瘤菌生物固氮能力的毛细管顶空气相色谱法,利用固氮酶还原乙炔气体为乙烯的经典方法,实现了高浓度乙炔中痕量乙烯的高灵敏分析。利用顶空进样方式,分离柱采用HP-PLOT Q毛细管色谱柱,程序升温,采用氢离子化检测器,对乙烯标准气体进行了定量分析。乙烯检测范围宽为0.125~30000μmol/mol,相关系数为0.9996,检测限(LOD)为0.0341μmol/mol,检出限优于已有报道。该方法检测精密度好,5次检测的相对标准偏差为2.32%。乙烯样品的回收率为95.8%~110%,相对标准偏差为1.54%~3.47%。同时,对乙烯和实际样品进行检测时,与GDX-502填充柱的传统气相色谱法的测定结果一致,表明所建立的乙烯顶空气相色谱法具有较高的可靠性。此外,该方法分析时间缩短至3 min,利用自动进样方式,检测通量大,适用于花生和大豆根瘤菌中固氮能力的快速准确测定,能满足花生和大豆生物固氮研究中乙炔还原法测定乙烯的需求。

关键词：顶空气相色谱毛细管色谱柱乙炔还原法乙烯花生大豆

粮油及其加工副产物中霉菌毒素全产业链防控技术研究进展

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中国粮油学报 2024年

作者：施晶晶李爱科王薇薇何贝贝刘宽博张璐瑶王永伟国家粮食和物资储备局粮油生物技术重点实验室国家粮食和物资储备局科学研究院粮食品质营养研究所

霉菌毒素是由霉菌生长过程中产生的有毒代谢产物，如何在粮食种植、储运、加工及利用的全产业链上防控霉菌毒素污染是粮食和饲料行业面临的难题。迄今为止，虽有技术措施可以防控或部分脱除霉菌毒素，但粮食生产加工利用多个环节的综合... 详细信息

霉菌毒素是由霉菌生长过程中产生的有毒代谢产物，如何在粮食种植、储运、加工及利用的全产业链上防控霉菌毒素污染是粮食和饲料行业面临的难题。迄今为止，虽有技术措施可以防控或部分脱除霉菌毒素，但粮食生产加工利用多个环节的综合策略将能更有效地防控污染风险。本文综述了育种防控、田间管理防控、储藏防控、加工脱毒以及脱毒剂研发等技术的研究进展，以期推动霉菌毒素全产业链防控技术的研究及应用。

关键词：霉菌毒素全链条防控育种杀菌剂脱毒剂

外源氨基酸对层出镰刀菌菌丝生长和伏马毒素合成的影响

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中国稻米 2024年第1期30卷 47-52页

作者：梁文豪胡时开圣忠华魏祥进焦桂爱邵高能谢黎虹王玲唐绍清胡培松中国水稻研究所/水稻生物育种全国重点实验室杭州310006

由层出镰刀菌引起的水稻穗腐病,不仅造成水稻产量损失,而且因产生真菌毒素而导致稻米品质下降。本研究通过在生长培养基中添加外源氨基酸,评价其对层出镰刀菌菌丝生长和伏马毒素合成的影响。结果表明,不同氨基酸和不同添加量对菌丝生长... 详细信息

由层出镰刀菌引起的水稻穗腐病,不仅造成水稻产量损失,而且因产生真菌毒素而导致稻米品质下降。本研究通过在生长培养基中添加外源氨基酸,评价其对层出镰刀菌菌丝生长和伏马毒素合成的影响。结果表明,不同氨基酸和不同添加量对菌丝生长均有影响。与未添加氨基酸的对照相比,在MM培养基上添加L-精氨酸、L-谷氨酸、L-脯氨酸和L-瓜氨酸,在PDA培养基上添加L-谷氨酸,均抑制菌丝生长。添加氨基酸显著提高了伏马毒素含量,且随着氨基酸浓度升高,在PDA中产毒量减少,在MM中则呈增加趋势。外源氨基酸明显改变了伏马毒素生物合成基因在转录水平上的表达,但基因表达模式与毒素含量并不一致。综合分析表明,外源氨基酸会影响层出镰刀菌菌丝生长和伏马毒素含量,且不同氨基酸组分与菌丝生长和伏马毒素合成的关联性不同。

关键词：水稻穗腐病层出镰刀菌外源氨基酸菌丝生长伏马毒素

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利用中华蜜蜂工蜂幼虫肠道转录组纳米孔长读段数据完善东方蜜蜂参考基因组序列和功能注释

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昆虫学报 2024年第3期67卷 346-357页

作者：李坤泽宋宇轩臧贺荆欣范小雪陈颖那志豪陈大福付中民郭睿福建农林大学蜂学与生物医药学院福州350002 天然生物毒素国家地方联合工程实验室福州350002 福建省蜂疗研究所福州350002

【目的】将已获得的中华蜜蜂Apis cerana cerana转录组纳米孔长读段数据比对到东方蜜蜂***参考基因组,进行注释基因的结构优化,鉴定未注释的新基因和新转录本并进行功能注释以及预测其SSR位点、完整ORF和转录因子(transcription factor,... 详细信息

【目的】将已获得的中华蜜蜂Apis cerana cerana转录组纳米孔长读段数据比对到东方蜜蜂***参考基因组,进行注释基因的结构优化,鉴定未注释的新基因和新转录本并进行功能注释以及预测其SSR位点、完整ORF和转录因子(transcription factor,TF)家族及成员的分析验证,完善现有的东方蜜蜂参考基因组序列和功能注释。【方法】基于已获得的高质量的接种蜜蜂球囊菌Ascosphaera apis的中华蜜蜂工蜂4,5和6日龄幼虫肠道转录组纳米孔测序数据,使用gffcompare软件将已鉴定到的全长转录本比对到东方蜜蜂参考基因组以优化已注释基因的结构;采用gffcompare软件鉴定参考基因组上未注释的新基因和新转录本,再通过比对Nr,KOG,eggNOG,GO和KEGG数据库进行功能注释;使用MISA,TransDecoder v3.0.0和animalTFDB 2.0软件分别预测SSR位点、完整ORF和TF家族及成员。【结果】共对东方蜜蜂参考基因组上已注释的4648个基因结构进行了优化,对1336个基因同时延长了5′UTR和3′UTR,分别延长了1688个基因的5′UTR和1624个基因的3′UTR;共鉴定到2148个新基因,其中分别有818,298,587,359和333个新基因可注释到Nr,KOG,eggNOG,GO和KEGG数据库;共鉴定到35432条新转录本,其中分别有30974,21222,29025,19852和9214条新转录本可注释到上述5个数据库;共发掘出22541个SSR位点,其中单、双、三和六碱基重复的SSR数量分别为12078,7140,2825和43个,混合SSR的数量为2964个,分布频率最高的类型是单碱基重复(153.37个/Mb);共预测到58个TF家族及1611个成员;共预测出28775个完整ORF,其中编码长度分布在100~200个氨基酸的ORF(38.99%)最多。【结论】研究结果优化了东方蜜蜂参考基因组上已注释基因的结构,并补充了参考基因组上未注释的新基因、新转录本、SSR、完整ORF及TF。

关键词：东方蜜蜂中华蜜蜂第三代测序技术纳米孔测序全长转录本转录组基因组

意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道发育过程中lncRNA的表达谱和调控作用

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昆虫学报 2024年 1-13页

作者：赵浩东臧贺叶道有陈颖王宁吴鹰蒋海宾冯睿蓉陈大福熊翠玲郭睿福建农林大学蜂学与生物医药学院天然生物毒素国家地方联合工程实验室福建省蜂疗研究所吉林省养蜂科学研究所福建农业职业技术学院

[目的]解析意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica工蜂幼虫肠道发育过程中的长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)差异表达谱,并揭示差异表达lnc RNA (differentially expressed lncRNA,DElncRNA)在幼虫肠道发育中的调控作用。[方法]基于前期获得的意大利蜜蜂工蜂4,5和6日龄幼虫肠道转录组数据(分别为Am4,Am5和Am6),利用相关软件筛选Am4vs Am5比较组和Am5 vs Am6比较组中的DElncRNA,分析DElncRNA和两个比较组中共同上调和下调lncRNA的顺式调控作用和竞争性内源RNA (competing endogenous RNA,ceRNA)的调控作用。通过RTqPCR验证转录组数据的可靠性。[结果]在Am4 vs Am5比较组中筛选出214条上调和251条下调lncRNA,在Am5 vs Am6比较组中筛选出141条上调和332条下调lncRNA;两个比较组共有的上调和下调lncRNA分别为7和16条。Am4 vs Am5比较组中的DElncRNA潜在调控250个邻近基因,涉及细胞进程等28个GO条目及Wnt信号通路等58条KEGG通路;Am5vs Am6比较组中的DElncRNA潜在调控295个邻近基因,涉及细胞部分等35个GO条目及FoxO信号通路等73条KEGG通路;上述两个比较组中共有的7个上调lncRNA潜在调控10个邻近基因,涉及1个GO条目及代谢通路、谷胱甘肽代谢和核质转运等7条KEGG通路。共有的16个下调lncRNA潜在调控27个邻近基因,涉及8个GO条目及精氨酸生物合成、谷胱甘肽代谢和代谢通路等13条KEGG通路。此外,Am4 vs Am5比较组中的49条lncRNA可靶向16个DEmiRNA进而靶向122条DEmRNA,可注释到代谢进程等24个GO条目和Wnt信号通路等21条KEGG通路。Am5 vs Am6比较组中的38条DElncRNA可靶向8条DEmiRNA进而靶向67条DEmRNA,可注释到催化活性等21个GO条目和FoxO信号通路等10条KEGG通路;上述两个比较组共有的1条下调lncRNA MSTRG.10589.2可靶向ame-miR-6052和miR-511-y,进而靶向29条DEmRNA。RT-qPCR结果显示随机选取的7条DElncRNA的相对表达量与测序数据一致,证实了所用转录组数据的可靠性。[结论]意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道发育过程伴随着lncRNA的动态差异表达,DElncRNA可通过顺式作用和ceRNA网络潜在参与对幼虫肠道发育的调控,在幼虫肠道发育中潜在发挥重要的调控作用。

关键词：意大利蜜蜂工蜂幼虫长链非编码RNA 肠道发育

食用油中邻苯二甲酸二丁酯高灵敏检测技术建立与应用

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中国油料作物学报 2024年

作者：向成艳刘品品唐晓倩张奇李培武武汉轻工大学农业农村部生物毒素检测重点实验室湖北省洪山实验室农业农村部油料及制品质量监督检验测试中心中国农业科学院油料作物研究所农业农村部油料产品质量安全风险评估实验室农业农村部油料作物生物学与遗传育种重点实验室

食用油在生产、加工、储存各环节中,易受邻苯二甲酸二丁酯(di-butyl phthalate,DBP)污染。本文以单克隆抗体为识别元件,建立并优化了食用油DBP的高灵敏酶联免疫吸附检测方法(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)。结果显示,在抗... 详细信息

食用油在生产、加工、储存各环节中,易受邻苯二甲酸二丁酯(di-butyl phthalate,DBP)污染。本文以单克隆抗体为识别元件,建立并优化了食用油DBP的高灵敏酶联免疫吸附检测方法(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)。结果显示,在抗原包被浓度为1μg/mL,4%脱脂乳粉作为封闭剂,磷酸缓冲液pH 7.4,离子浓度为20mmol/L,甲醇浓度为40%条件下,该ELISA方法的灵敏度(IC50)为16.29 ng/mL,检测范围为0.33～94.45 ng/mL(IC90～IC10),LOD(IC90)为0.33 ng/mL。通过食用油加标试验建立基质标准曲线,灵敏度(IC50)为92.57 ng/mL,检测范围为2.44～606.12 ng/mL(IC90～IC10),LOD(IC90)为2.44 ng/mL。在食用油样品中分别添加浓度为40 ng/mL、120 ng/mL、200 ng/mL的DBP标准品,回收率为71.34%～97.23%,变异系数为1.05%～6.38%,采用建立的DBP-ELISA检测方法分别对大豆油、玉米油等实际样品进行检测,结果与国标检测方法相关性达到99.17%,表明建立的ELISA方法可用于食用油实际样品中DBP含量的测定。

关键词：食用油邻苯二甲酸二丁酯酶联免疫吸附灵敏度

东方蜜蜂微孢子虫RRDRP的分子特性及系统进化分析

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福建农林大学学报（自然科学版） 2024年第3期53卷 371-376页

作者：张凯遥冯佩林宓诗雨郭思佳张艺琼荆欣陈大福郭睿付中民福建农林大学蜂学与生物医药学院福建农林大学天然生物毒素国家地方联合工程实验室福建省蜂疗研究所福建福州350002

【目的】通过对东方蜜蜂微孢子虫和其他物种的Rad18-like重组与DNA修复蛋白(Rad18-like recombination and DNA repair protein,RRDRP)进行系统进化分析,为进一步研究其功能提供理论依据。【方法】利用Protparam、ProtScale和SWISS-model等软件分析RRDRP的理化性质、亲水性和三级结构。利用SignalP 4.1 Server、NetPhos 3.1 Server、TMHMM和SOPMA等软件预测RRDRP的信号肽、磷酸化位点、跨膜结构域及二级结构。使用PSORTⅡ软件预测RRDRP蛋白的亚细胞定位。使用MEME软件预测东方蜜蜂微孢子虫和其他物种RRDRP的保守基序。通过Mega 11.0软件对东方蜜蜂微孢子虫和其他物种的RRDRP进行氨基酸序列多重比对,并采用邻接法构建系统进化树。【结果】东方蜜蜂微孢子虫RRDRP基因含有2928个核苷酸,可编码975个氨基酸,分子质量约11.50 ku,脂溶系数93.58,等电点6.63,分子式C_(5135)H_(8253)N_(1377)O_(1545)S_(34),平均亲水系数为-0.627,可同时定位于细胞核、细胞质、过氧化物酶体和细胞骨架;RRDRP包含55个磷酸化位点、678个α-螺旋、99条延长链、22个β-转角及176个无规则卷曲;RRDRP不含信号肽与跨膜结构域。东方蜜蜂微孢子虫、兔脑炎微孢子虫、颗粒病微粒子虫等11个物种的RRDRP中均含有5个相同的保守基序(Motif 1、Motif 2、Motif 3、Motif 4和Motif 5)。东方蜜蜂微孢子虫与颗粒病微粒子虫在进化树上聚为一支,同源性较高。【结论】东方蜜蜂微孢子虫RRDRP是潜在的亲水性蛋白和胞内蛋白,在东方蜜蜂微孢子虫以及其他微孢子虫和真菌中高度保守。【目的】通过对东方蜜蜂微孢子虫和其他物种的Rad18-like重组与DNA修复蛋白(Rad18-like recombination and DNA repair protein, RRDRP)进行系统进化分析,为进一步研究其功能提供理论依据。【方法】利用Protparam、ProtScale和SWISS-model等软件分析RRDRP的理化性质、亲水性和三级结构。利用SignalP 4.1 Server、NetPhos 3.1 Server、TMHMM和SOPMA等软件预测RRDRP的信号肽、磷酸化位点、跨膜结构域及二级结构。使用PSORT Ⅱ软件预测RRDRP蛋白的亚细胞定位。使用MEME软件预测东方蜜蜂微孢子虫和其他物种RRDRP的保守基序。通过Mega 11.0软件对东方蜜蜂微孢子虫和其他物种的RRDRP进行氨基酸序列多重比对,并采用邻接法构建系统进化树。【结果】东方蜜蜂微孢子虫RRDRP基因含有2 928个核苷酸,可编码975个氨基酸,分子质量约11.50 ku,脂溶系数93.58,等电点6.63,分子式C5135H8253N1377O1545S34,平均亲水系数为-0.627,可同时定位于细胞核、细胞质、过氧化物酶体和细胞骨架;RRDRP包含55个磷酸化位点、678个α-螺旋、99条延长链、22个β-转角及176个无规则卷曲;RRDRP不含信号肽与跨膜结构域。东方蜜蜂微孢子虫、兔脑炎微孢子虫、颗粒病微粒子虫等11个物种的RRDRP中均含有5个相同的保守基序(Motif 1、Motif 2、Motif 3、Motif 4和Motif 5)。东方蜜蜂微孢子虫与颗粒病微粒子虫在进化树上聚为一支,同源性较高。【结论】东方蜜蜂微孢子虫RRDRP是潜在的亲水性蛋白和胞内蛋白,在东方蜜蜂微孢子虫以及其他微孢子虫和真菌中高度保守。

关键词：东方蜜蜂微孢子虫染色体结构维持蛋白 Rad18-like重组和DNA修复蛋白分子特性系统进化