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高丁醇耐受性丙酮丁醇生产菌株选育研究进展

食品与发酵工业 2024年第6期50卷 300-306页

作者：丁欢欢黄思怡周秋香卜京施超越李汉广江西农业大学生物科学与工程学院应用微生物研究所江西南昌330045 江西农业大学附属医院江西南昌330045

以化石燃料为主的传统不可再生能源在促进经济发展过程中起到重要作用,但同时也对生态环境造成了严重的危害,因此,新型可再生能源的研究与应用已成为全球能源领域重要方向。生物丁醇因具有环境友好、可再生等优点而成为生物质能源领域... 详细信息

以化石燃料为主的传统不可再生能源在促进经济发展过程中起到重要作用,但同时也对生态环境造成了严重的危害,因此,新型可再生能源的研究与应用已成为全球能源领域重要方向。生物丁醇因具有环境友好、可再生等优点而成为生物质能源领域研究的热点。然而由于丁醇的毒害作用导致丙酮丁醇发酵过程中出现低产物浓度、低产率及低转化率现象,因此提高发酵菌株的丁醇耐受性是增强丙酮丁醇发酵经济性的重要途径之一。该文综述了不同诱变育种、适应性驯化策略、合成生物学手段等不同方法提高丁醇生产菌株的丁醇耐受性的原理及国内外研究进展,讨论了各方法在实践中的优缺点与挑战等问题,以期为提高微生物细胞的丁醇耐受性菌株的选育提供一些理论与实践参考。

关键词：丙酮丁醇发酵耐受菌株菌种选育基因工程合成生物学

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南方红豆杉悬浮细胞超低温保存体系的建立

江西农业大学学报 2024年第1期46卷 118-127页

作者：俞嘉卿邱涵余文捡钱宇星黄林魏赛金江西农业大学生物科学与工程学院江西南昌330045 江西农业大学应用微生物研究所江西南昌330045

【目的】紫杉醇具有广谱抗癌作用,但其在红豆杉中含量极低,已无法满足日益增长的临床需求。目前,红豆杉悬浮细胞培养技术被认为是解决紫杉醇稀缺的有效途径之一,然而细胞经过连续不断传代后容易发生遗传性变异,导致细胞生长状态不佳,合... 详细信息

【目的】紫杉醇具有广谱抗癌作用,但其在红豆杉中含量极低,已无法满足日益增长的临床需求。目前,红豆杉悬浮细胞培养技术被认为是解决紫杉醇稀缺的有效途径之一,然而细胞经过连续不断传代后容易发生遗传性变异,导致细胞生长状态不佳,合成紫杉醇的能力下降。研究提出一个优化的超低温保存南方红豆杉悬浮细胞的方法以解决这一难题。【方法】以南方红豆杉悬浮细胞为材料,采用单因素试验,研究预培养温度、预培养时间、预处理剂、脱水时间、冷冻保护剂及解冻温度对细胞存活的影响,并在此基础上以细胞存活率为优化目标对超低温保存条件进行响应面优化。【结果】根据单因素试验筛选出3个显著影响因素,分别为蔗糖浓度、脱水时间、解冻温度;通过响应面优化获得细胞最佳保存条件为:南方红豆杉悬浮细胞首先在B5培养基中预培养12 d,预培养温度为5℃,然后室温下用6.6%蔗糖预处理30 min,去除预处理剂,加入20%乙二醇+35%甘油+10%DMSO+10%山梨醇作为冷冻保护剂,在0℃条件下脱水处理31 min,0℃冰浴30 min,-20℃放置2 h,最后放入-80℃冰箱中保存14 d。冷冻后的悬浮细胞在41℃水浴60 s迅速解冻,接着用含1.2 mol/L蔗糖的B5培养基洗涤去除保护剂,最后在B5培养基上对悬浮细胞进行恢复性培养。经过上述冻存处理的南方红豆杉悬浮细胞存活率可达68.19%。【结论】建立了南方红豆杉悬浮细胞的超低温保存体系,并对其进行了优化,取得了一定的冻存效果,这为南方红豆杉及其他药用植物细胞的长期维持提供了技术参考。

关键词：南方红豆杉悬浮细胞超低温保存

细菌素高产菌株的诱变选育及其液体发酵动力学分析

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食品与发酵工业 2024年

作者：李梦瑶徐静宇肖四生杨代康徐靖宇姚明印黄林江西农业大学生物科学与工程学院/江西省农业微生物资源开发与利用工程实验室/江西农业大学应用微生物研究所江西特康科技有限公司江西农业大学工学院/江西省现代农业装备重点实验

为提升植物乳杆菌C010（Lactobacillus plantarum C010）所产新型细菌素Plantarum C010的含量。试验以L. plantarum C010为出发菌株，采用紫外线、亚硝酸、吖啶橙和激光进行诱变处理，运用双层平板拮抗抑菌圈法初筛和高效液相色谱法复... 详细信息

为提升植物乳杆菌C010（Lactobacillus plantarum C010）所产新型细菌素Plantarum C010的含量。试验以L. plantarum C010为出发菌株，采用紫外线、亚硝酸、吖啶橙和激光进行诱变处理，运用双层平板拮抗抑菌圈法初筛和高效液相色谱法复筛选育细菌素Plantarum C010高产突变株。结果表明，4种诱变处理均能提升细菌素Plantarum C010产量，其中激光诱变后所得突变株JG-2产细菌素Plantarum C010高达17.79 mg/mL，较原始菌株C010（9.60 mg/mL）提高了85.31%。进一步对原始菌株C010和突变株JG-2进行液体发酵动力学分析，结果显示两菌株菌体生长、总糖消耗和细菌素合成的拟合模型较好，其所产细菌素Plantarum C010与菌体均呈部分生长偶联型，且突变株JG-2细菌素Plantarum C010合成相关参数优于原始菌株C010。该结果为细菌素Plantarum C010的产量提升提供数据基础和研究思路。

关键词：植物乳杆菌C010 细菌素诱变选育高产突变株动力学分析

猕猴桃OSCA基因家族鉴定及其在非生物胁迫下的表达分析

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果树学报 2024年第3期41卷 436-447页

作者：徐子怡罗晨宇占坤邱荣辉黄春辉徐小彪贾东峰江西农业大学农学院南昌330045 江西农业大学猕猴桃研究所南昌330045

【目的】揭示OSCA家族基因在猕猴桃响应非生物胁迫中的表达特征,为猕猴桃OSCA基因功能分析与猕猴桃抗逆性遗传改良提供参考。【方法】利用生物信息学方法对全基因组范围内猕猴桃OSCA基因家族成员进行鉴定和综合分析,通过qRT-PCR法分析... 详细信息

【目的】揭示OSCA家族基因在猕猴桃响应非生物胁迫中的表达特征,为猕猴桃OSCA基因功能分析与猕猴桃抗逆性遗传改良提供参考。【方法】利用生物信息学方法对全基因组范围内猕猴桃OSCA基因家族成员进行鉴定和综合分析,通过qRT-PCR法分析它们在不同非生物胁迫下的表达特征。【结果】在中华猕猴桃基因组中共鉴定出16个OSCA基因,它们不均等地分布于13条染色体上,其启动子区域存在大量响应逆境胁迫的顺式作用元件。OSCA3在干旱、盐、高温和低温胁迫下表达量均较显著上调,OSCA8在干旱、盐和低温胁迫下表达量显著上调,OSCA1和OSCA14在低温胁迫处理下表达量显著上调,OSCA7和OSCA15均显著响应干旱胁迫。【结论】鉴定出6个受非生物胁迫显著诱导表达的猕猴桃OSCA基因,为进一步研究OSCA基因在响应猕猴桃非生物胁迫中的分子功能提供了重要依据。

关键词：猕猴桃 OSCA基因家族非生物胁迫基因表达

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特色农产品销售评价大数据的弱监督分析方法

农业工程学报 2024年第12期40卷 183-192页

作者：易文龙张丽刘木华程香平江西农业大学软件学院南昌330045 江西农业大学工学院南昌330045 江西省科学院应用物理研究所南昌330096

针对特色农产品评价大数据多维度分析中,可信标签不足以及挖掘消费者各维度真实情感语义困难等问题。该研究提出了一种基于弱监督训练的深度学习方法。首先,通过主题模型分析大规模评论,提取产品评价主题和关键词。然后,结合句法依存和... 详细信息

针对特色农产品评价大数据多维度分析中,可信标签不足以及挖掘消费者各维度真实情感语义困难等问题。该研究提出了一种基于弱监督训练的深度学习方法。首先,通过主题模型分析大规模评论,提取产品评价主题和关键词。然后,结合句法依存和情感词典为评论生成不同维度的伪标签。最后,构建多标签多分类深度网络,在伪标签上进行弱监督学习。结果表明,该方法在红心柚评论数据集上取得89.2%的准确率和80.3%的F1值,比随机森林算法提升了7.1个百分点的准确率和11.5个百分点的F1值。相比Transformer模型,准确率提高5.6个百分点,F1值提高2.0个百分点,参数量减少了92%。该方法能从海量评论中高效提取产品评价维度和消费者关注点,为完善农产品质量和销售服务提供数据支持。

关键词：农产品弱监督多任务模型情感分析深度学习大数据分析

顾及尺度效应的矿粮复合区耕地非粮化空间异质性及其关联因素

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农业工程学报 2024年第1期40卷 265-275页

作者：罗松开罗志军※ 江西农业大学国土资源与环境学院南昌330045

深入研究耕地非粮化空间异质性及其关联因素,有助于科学管控耕地非粮化和有效保障粮食安全。该研究以矿粮复合区德兴市为例,从尺度效应和空间近邻效应出发,综合采用莫兰指数、最小二乘法、空间自相关等方法,借助空间自相关模型探讨了耕... 详细信息

深入研究耕地非粮化空间异质性及其关联因素,有助于科学管控耕地非粮化和有效保障粮食安全。该研究以矿粮复合区德兴市为例,从尺度效应和空间近邻效应出发,综合采用莫兰指数、最小二乘法、空间自相关等方法,借助空间自相关模型探讨了耕地非粮化在不同尺度下关联因素的变化情况。结果表明:1)矿粮复合区的耕地非粮化存在3种形式,整体非粮化分布呈现强空间自相关性和强空间异质性,多数尺度下呈现显著的空间溢出效应;2)矿粮复合区耕地非粮化空间异质性存在明显的尺度效应,依据情况可以划分为4个区块尺度等级;3)耕地非粮化关联因素在不同尺度上呈现的显著性不一致,小尺度等级下耕地非粮化回归结果的显著率为90.2%,拟合度平均值为0.236,优于其他尺度等级,集水区尺度优于行政村尺度;4)耕地非粮化的关联因素强弱程度也具有明显的尺度效应,在小尺度下最显著,主要因素的回归系数平均值均大于0.250,显著率达到92%。研究结果可为耕地非粮化管控和农业高质量发展提供依据。

关键词：尺度效应空间近邻效应空间异质性耕地非粮化关联因素矿粮复合区

凯氏拟小球藻Z6利用葛渣水解液合成油脂的工艺优化研究

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江西农业大学学报 2024年第4期46卷 1012-1024页

作者：白格李敏朱彪丁欢欢邓志成李汉广江西农业大学生物科学与工程学院/应用微生物研究所江西南昌330045

【目的】筛选获得适合凯氏拟小球藻Z6(Parachlorella kessleri Z6)利用的木质纤维原料,通过单因素及响应面法优化该藻株培养条件,以期提高其油脂产量。【方法】通过探究葛渣、甘蔗渣、稻草秸秆及菌糠等4种水解液培养条件下凯氏拟小球藻Z... 详细信息

【目的】筛选获得适合凯氏拟小球藻Z6(Parachlorella kessleri Z6)利用的木质纤维原料,通过单因素及响应面法优化该藻株培养条件,以期提高其油脂产量。【方法】通过探究葛渣、甘蔗渣、稻草秸秆及菌糠等4种水解液培养条件下凯氏拟小球藻Z6生物量与油脂产量变化,获得最优木质纤维原料;通过单因素、PB以及中心组合试验获得凯氏拟小球藻Z6最优培养工艺,并通过GC-MS技术分析优化前后凯氏拟小球藻Z6脂肪酸成分。【结果】(1)以葛渣水解液为发酵原料时,凯氏拟小球藻Z6的生物量与油脂产量最高;(2)利用PB试验获得葛渣水解液、硝酸钠、磷酸氢二钾和柠檬酸等4种成分为显著影响因素;(3)通过CCD中心组合试验确定凯氏拟小球藻Z6的最佳培养条件为70%葛渣水解液、0.70 g/L硝酸钠、0.02 g/L磷酸氢二钾、0.075 g/L七水硫酸镁、0.04 g/L二水氯化钙、0.008 g/L柠檬酸,其余成分与BG11培养基一致;(4)在最优组合条件下,凯氏拟小球藻Z6的油脂产量可达到2.22 g/L,相较于初始葛渣水解液培养基和异养培养基分别提升了43.23%和12.69%。【结论】葛渣水解液可作为凯氏拟小球藻Z6的发酵原料,经响应面法优化后的藻株Z6总脂量有显著提高,研究结果可为其他木质纤维素原料利用以及提高微藻产油性能提供有益的参考。

关键词：凯氏拟小球藻Z6 木质纤维素响应面优化油脂产量

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红外偏振辐射模型对铬和铜元素的优化识别

哈尔滨工程大学学报 2024年第3期45卷 615-621页

作者：徐将姚明印王晓万敏杰江西农业大学工学院江西南昌330045 江西农业大学江西省生物光电及应用重点实验室江西南昌330045 南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094

针对优化激光诱导击穿光谱技术识别铬和铜元素的问题,本文提出了一种结合红外偏振检测理论的方法。利用菲涅尔反射定律和基尔霍夫理论分析了红外偏振产生机理,根据能量守恒定律验证了目标红外自发热辐射的偏振特性;利用红外偏振辐射传... 详细信息

针对优化激光诱导击穿光谱技术识别铬和铜元素的问题,本文提出了一种结合红外偏振检测理论的方法。利用菲涅尔反射定律和基尔霍夫理论分析了红外偏振产生机理,根据能量守恒定律验证了目标红外自发热辐射的偏振特性;利用红外偏振辐射传输模型及菲涅尔反射穆勒矩阵,结合温度的麦克斯韦-玻尔兹曼分布特性,推导出了等离子体红外偏振辐射信号模型,用于识别各激发能量下的重金属元素;利用5种不同能量的脉冲激光验证了模型的精准性。结果表明:在相同的激光能量下,红外偏振辐射光谱可以收集到更多的特征信号峰;在低能量激励下,红外偏振辐射光谱的优势更为突出。红外偏振辐射模型的构建是科学有效的,可用于优化重金属元素的快速检测。

关键词：红外偏振辐射模型重金属特征信号激光诱导击穿光谱菲涅尔反射定律脉冲激光穆勒矩阵

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甲苯咪唑对大鳞副泥鳅肝脏氧化损伤的毒性作用

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农业环境科学学报 2024年第2期43卷 271-277页

作者：曾贤良方汉孙王润萍隗黎丽阮记明李福贵熊六凤高瑾梁惜梅江西农业大学动物科学技术学院南昌330045 江西农业大学国土资源与环境学院南昌330045

为了探究甲苯咪唑对大鳞副泥鳅肝脏氧化损伤的毒性作用,将大鳞副泥鳅暴露于浓度为0(对照)、0.004、0.02、0.1 mg·L^(-1)的甲苯咪唑溶液中,分别于24、72、144 h测定大鳞副泥鳅肝脏谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)、超氧化物歧化酶(SOD... 详细信息

为了探究甲苯咪唑对大鳞副泥鳅肝脏氧化损伤的毒性作用,将大鳞副泥鳅暴露于浓度为0(对照)、0.004、0.02、0.1 mg·L^(-1)的甲苯咪唑溶液中,分别于24、72、144 h测定大鳞副泥鳅肝脏谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、乙酰胆碱酯酶(AChE)活性和总抗氧化能力(T-AOC)及丙二醛(MDA)含量的变化。结果表明:24 h时GOT活性随着甲苯咪唑浓度的增加呈下降趋势,72 h和144 h时则呈先升高后下降趋势;低(0.004 mg·L^(-1))、中(0.02 mg·L^(-1))和高(0.1 mg·L^(-1))浓度组GPT活性在甲苯咪唑整个暴露过程中均低于对照组;SOD活性除了中浓度组在72 h时显著高于对照组外(P研究表明,甲苯咪唑暴露可对大鳞副泥鳅肝脏组织产生氧化胁迫和损伤作用,干扰神经递质系统,并对鱼类机体产生神经毒性效应。

关键词：甲苯咪唑大鳞副泥鳅抗氧化系统酶活性