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羊源肺炎克雷伯菌KPHN001的全基因组测序和比较基因组分析

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微生物学通报 2025年

作者：兰凤杨映雪徐乐李世元李素雅焦玉清陈思陈巧玲满初日嘎杜丽王凤阳高宏岩海南大学热带农林学院海南省热带动物繁育与疫病研究重点实验室

【背景】肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)是一种革兰氏阴性杆菌，通常存在于羊的肠道中，可能引发呼吸道感染、尿路感染和败血症等各种症状。本实验室前期在海南黑山羊，患病羔羊中分离鉴定出一株肺炎克雷伯菌，命名为KPHN001菌株... 详细信息

【背景】肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)是一种革兰氏阴性杆菌，通常存在于羊的肠道中，可能引发呼吸道感染、尿路感染和败血症等各种症状。本实验室前期在海南黑山羊，患病羔羊中分离鉴定出一株肺炎克雷伯菌，命名为KPHN001菌株。【目的】扩充肺炎克雷伯菌的基因组数据库信息，明确KPHN001菌株的遗传进化关系。【方法】采用第三代ONT和第二代Illumina两种测序技术相结合的方式，通过全基因组测序和比较基因组学来对菌株进行基因功能注释和生物信息学分析，并利用PCR技术验证测序结果。【结果】KPHN001菌株全基因组大小为5470968 bp，GC含量为56.66%，预测到的编码基因有5135个，包含25个rRNA、86个tRNA基因和58个sRNA；含14个基因岛、3个前噬菌体；在KEGG和COG数据库中分别注释3321和4075个基因，根据分析结果绘制该菌株的全基因组圈图。比较基因组分析发现该菌株与HS11286菌株进化关系最接近。本研究还对选取的相关耐药基因进行了PCR检测，成功筛选出四个耐药基因，分别为SHV-11、H-NS、FosA和MdtQ。这些基因的存在表明该菌株具有多重耐药性。【结论】通过全基因组和比较基因组学分析，揭示了KPHN001菌株的遗传信息。同时，通过比较不同菌株之间的差异，都为肺炎克雷伯菌的鉴定和临床应用奠定了遗传学基础。

关键词：海南黑山羊肺炎克雷伯菌全基因组测序基因组图谱比较基因组学

海南黑山羊与海×努杂交山羊肠道微生物组成的比较

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南方农业学报 2025年第1期56卷 295-304页

作者：唐嘉阳陈韬羽李世元蒙勇陈巧玲陈思高宏岩杜丽王凤阳满初日嘎海南大学热带农林学院/海南省热带动物繁育与疫病研究重点实验室海南海口570228

【目的】揭示杂交山羊拥有良好生长性状的内在机理,为海南黑山羊的品种选育及海×努杂交山羊的饲养管理提供参考依据。【方法】选取出生4 d内的海南黑山羊(HN组)和海×努杂交山羊(HY组)各6只,在统一的饲养管理标准下饲养至120日龄左右,... 详细信息

【目的】揭示杂交山羊拥有良好生长性状的内在机理,为海南黑山羊的品种选育及海×努杂交山羊的饲养管理提供参考依据。【方法】选取出生4 d内的海南黑山羊(HN组)和海×努杂交山羊(HY组)各6只,在统一的饲养管理标准下饲养至120日龄左右,采集粪便样品进行16S rRNA测序,分析2组山羊的肠道微生物群落组成差异,并对肠道微生物与山羊体重及平均日增重进行Pearson相关分析。【结果】2组山羊的肠道微生物群落Alpha多样性指数无显著差异(P>0.05),但基于布雷柯蒂斯(Bray-Curtis)距离的主坐标分析(PCoA)发现2组山羊的肠道微生物组成存在一定差异。在门分类水平上,海南黑山羊与海×努杂交山羊肠道微生物均以厚壁菌门、拟杆菌门、疣微菌门、弯曲菌门、螺旋菌门及变形菌门等为优势菌门;在属分类水平上,2组山羊肠道微生物组成相似,存在多种能发酵膳食纤维的菌属;Metastats分析发现,海×努杂交山羊肠道中的Monoglobus相对丰度显著高于海南黑山羊(P海南黑山羊肠道微生物的生物标志物有肠球菌科、肠球菌属及Family_XIII_UCG_001等;海×努杂交山羊肠道微生物的生物标志物为短促生乳杆菌属和颤螺旋菌科未知菌属。海×努杂交山羊肠道微生物中,厚壁菌门相对丰度与体重及平均日增重呈显著正相关;海南黑山羊肠道微生物中,另枝菌属相对丰度与体重呈极显著正相关(P海南黑山羊与海×努杂交山羊的肠道微生物组成存在一定差异,其中Monoglobus在海×努杂交山羊中的相对丰度显著高于海南黑山羊。此外,肠道微生物中的厚壁菌门、另枝菌属和Monoglobus可能是调控山羊生长性能的关键菌群,为育肥山羊靶向型饲料添加剂的选择提供了新方向。

关键词：海南黑山羊海×努杂交山羊肠道微生物 16S rRNA测序体重增长

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木薯MePOD10基因克隆及原核表达分析

福建农业学报 2025年第1期40卷 10-17页

作者：何雪强吴姝林慧靖陈奥王苗史钊辉闫语海南大学热带农林学院/海南省耐盐作物生物技术重点实验室/海南大学南繁学院(三亚南繁研究院) 海南三亚572025

【目的】克隆木薯(Manihot esculenta Crantz)过氧化物酶基因MePOD10并进行生物信息学分析、原核表达分析和蛋白酶动力学分析,为进一步研究MePOD10基因的功能提供参考。【方法】从木薯‘华南124’('South China 124','SC124')中扩增MePO... 详细信息

【目的】克隆木薯(Manihot esculenta Crantz)过氧化物酶基因MePOD10并进行生物信息学分析、原核表达分析和蛋白酶动力学分析,为进一步研究MePOD10基因的功能提供参考。【方法】从木薯‘华南124’('South China 124','SC124')中扩增MePOD10基因编码区序列(coding sequence,CDS),对其进行生物信息学分析,并构建MePOD10-pET28a融合表达载体,再转化至BL21感受态细胞中进行蛋白诱导,通过SDS-PAGE以及Western blotting确定MePOD10蛋白的表达情况,纯化MePOD10蛋白后进行酶活性和动力学分析。【结果】MePOD10基因CDS序列长度为981 bp,编码326个氨基酸,蛋白分子量为35069.60 Da,理论等电点为6.59,属于不稳定疏水性蛋白。MePOD10含有植物过氧化物酶保守结构域,其氨基酸序列与橡胶树POD蛋白的相似性最高,为93.25%。在37℃、1 mmol·L^(-1)异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(Isopropylβ-D-Thiogalactoside,IPTG)诱导6 h条件下,上清和沉淀均有蛋白表达,纯化后的上清蛋白酶活性高于对照蛋白,以愈创木酚为底物时,随着底物浓度增加,MePOD10蛋白催化活性迅速增加,之后趋于平稳,说明MePOD10蛋白具有催化活性。【结论】MePOD10蛋白具有过氧化物酶(Peroxidase,POD)保守结构域,在37℃、1 mmol·L^(-1)IPTG诱导6 h条件下,MePOD10-pET28a融合蛋白能正确表达,纯化后的融合蛋白具有催化活性。

关键词：木薯过氧化物酶原核表达酶活性

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美丽石斛茎叶化学成分及其生物活性研究

中成药 2025年第2期47卷 467-473页

作者：迟利航陈惠琴黄圣卓吴妃梅文莉宋希强戴好富海南大学热带农林学院热带特色林木花卉遗传与种质创新教育部重点实验室海南海口570228 中国热带农业科学院热带生物技术研究所海南省黎药资源天然产物研究与利用重点实验室海南海口571101

目的研究美丽石斛Dendrobium formosum *** Lindl.茎叶的化学成分及其生物活性。方法美丽石斛茎叶95%乙醇提取物采用硅胶、Sephadex LH-20及半制备HPLC进行分离纯化,根据理化性质及波谱数据鉴定所得化合物的结构。采用PNPG法测定其α-... 详细信息

目的研究美丽石斛Dendrobium formosum *** Lindl.茎叶的化学成分及其生物活性。方法美丽石斛茎叶95%乙醇提取物采用硅胶、Sephadex LH-20及半制备HPLC进行分离纯化,根据理化性质及波谱数据鉴定所得化合物的结构。采用PNPG法测定其α-葡萄糖苷酶抑制活性,RAW264.7模型评价其体外抗炎活性。结果从中分离得到15个化合物,分别鉴定为coniferyl p-coumarate(1)、(-)-松脂醇(2)、2,5,7-三羟基-4-甲氧基-9,10-二氢菲(3)、柚皮素(4)、spiropreussomerin A(5)、7-hydroxy-14-de-O-methyl-lasiodiplodin(6)、(4 S,5S,6Z,8E)-5-hydroxydeca-6,8-dien-4-olide(7)、(6 S,9R)-blumenol C(8)、对羟基苯甲酸(9)、间羟基苯甲酸(10)、对羟基苯丙酸(11)、5,7-二羟基-异苯并呋喃酮(12)、2-(4-羟基苯基)-乙醇(13)、β-谷甾酮(14)、β-谷甾醇(15)。化合物1、4抑制α-葡萄糖苷酶的IC 50值分别为(65.60±3.31)、(98.95±2.53)μmol/L;化合物3可抑制RAW264.7细胞产生NO,IC 50值为(3.97±0.12)μmol/L。结论化合物5~6、8、12为首次从兰科植物中分离得到,2~15为首次从该植物中分离得到。化合物1、4具有α-葡萄糖苷酶抑制活性,3具有抗炎活性。

关键词：美丽石斛茎叶化学成分分离鉴定 α-葡萄糖苷酶抑制活性体外抗炎活性 PNPG法 RAW264.7细胞

养殖密度对宝蓝鹦鹉鱼生长、生理与繁殖的影响

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热带生物学报 2025年第02期16卷 304-311页

作者：肖佳程赵一方石耀华顾志峰海南大学海洋生物与水产学院海南省热带水生生物与生物技术重点实验室海淡水渔业海南省工程研究中心

为了揭示养殖密度对宝蓝鹦鹉鱼（Archocentrus nigrofasciatus var.×Mikrogeophagus ramirezi）的生长和繁殖力等影响，设置了4个养殖密度组(D1:1.16 kg·m-3;D2:2.32 kg·m-3;D3:3.48 kg·m-3;D4:4.62 kg·m-3)，比较不同组间宝蓝鹦鹉鱼生长速度、抗氧化酶活性和产卵量等差异。结果表明，当养殖密度不超过2.32 kg·m-3时，宝蓝鹦鹉鱼的死亡率为（13.06±4.59）%、产卵数为（133±45.00）颗、卵初始平均体质量为（0.001 8±0.000 4）g、体质量为（3.73±1.22）g、末体长为（3.63±0.55）cm、特定生长率（0.005 7±0.000 6）%、平均增重率（1.47±0.12）%和孵化率（80.23±0.09）%均正常，丙二醛（MDA）、谷丙转氨酶（ALT）、总超氧化物歧化酶（SOD）与过氧化氢酶（CAT）的活性均不高（P<0.05）。同时，随着密度的增加，养殖水域中的NH4+-N和NO2--N浓度峰值均随之显著升高（P<0.05）。上述结果表明，在封闭式循环水养殖条件下，宝蓝鹦鹉鱼的养殖密度高于2.32 kg·m-3会导致NH4+-N和NO2--N浓度峰值与抗氧化酶活性升高，从而抑制宝蓝鹦鹉鱼的健康生长与繁殖，综合考量养殖单位面积产量与经济效益，宝蓝鹦鹉鱼最适宜的养殖密度为2.32 kg·m-3。

关键词：养殖密度宝蓝鹦鹉鱼生长生理繁殖

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水生植物对沼泽过滤系统挂膜和无机氮转化的影响

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热带生物学报 2025年第1期16卷 125-133页

作者：彭昭宁朱妍云於锋顾志峰海南大学海洋生物与水产学院/淡水渔业海南省工程研究中心/海南省热带水生生物技术重点实验室海南海口570228

采用自然挂膜的形式,研究了沼泽过滤系统中不同类型的水生植物(挺水植物薄荷Mentha canadensis与石菖蒲Acorus gramineus、浮水植物圆心萍Limnobium laevigatum和沉水植物宝塔草Limnophila sessiliflora)对水体挂膜期间,以及挂膜成熟后... 详细信息

采用自然挂膜的形式,研究了沼泽过滤系统中不同类型的水生植物(挺水植物薄荷Mentha canadensis与石菖蒲Acorus gramineus、浮水植物圆心萍Limnobium laevigatum和沉水植物宝塔草Limnophila sessiliflora)对水体挂膜期间,以及挂膜成熟后氨氮、亚硝酸盐、硝态氮的转化关系和吸收效果。结果表明:在30 d的挂膜实验期间各处理组的氨氮质量浓度在第5天时达到峰值后下降,亚硝酸盐浓度先上升后下降,硝态氮浓度逐渐上升后略微降低,各实验组硝态氮浓度均低于对照组。4种植物中,薄荷具有最大的生物量增长,鲜质量增长量(56.87±1.81)g,株高增长量(30.7±4.12)cm,根长增长量(7.70±2.52)cm,并且对无机氮转化的促进效果和对硝态氮的吸收效果都最优(在第30天时硝态氮浓度较对照组低71.1%)。在120 h的挂膜成熟后试验中,薄荷组拥有最快的氨氮清除时间(84 h),对硝态氮的去除率达到25.6%,高于其他处理组。综上所述,在本试验中薄荷对养殖水体的氮素转化和吸收有较好的效果,研究结果能够为水产养殖循环水处理提供一种有效的过滤方法,为沼泽过滤系统的植物选择提供有效的参考。

关键词：沼泽过滤系统鱼菜共生系统氮素转化循环水水生植物

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基于SOM方法的粉蚧在中国定殖风险评估

生物安全学报(中英文) 2025年第1期34卷 68-80页

作者：谷雨汤敬诚梁志扬王佳楠海南大学热带农林学院海南海口570228 海南大学热带农林生物灾害绿色防控教育部重点实验室海南海口570228 海南大学儋州入侵生物海南省野外科学观测研究站海南儋州571799

【目的】粉蚧是具有较强繁殖和扩散能力的生物类群,严重危害杧果、荔枝等果树和其他经济作物,有必要加强外来有害粉蚧入侵风险评估。本研究采用自组织映射地图(self-organization map,SOM)完全定量模型,评估了粉蚧在世界各国,特别是我... 详细信息

【目的】粉蚧是具有较强繁殖和扩散能力的生物类群,严重危害杧果、荔枝等果树和其他经济作物,有必要加强外来有害粉蚧入侵风险评估。本研究采用自组织映射地图(self-organization map,SOM)完全定量模型,评估了粉蚧在世界各国,特别是我国的定殖可能性,筛选出潜在入侵粉蚧物种,从而把粉蚧科物种数量降低到一个可以管理的水平,为我国粉蚧早期预警、检疫措施及综合防控提供可靠的理论依据。【方法】本研究整理出109种粉蚧在世界176个国家的地理分布0/1矩阵,利用SOM算法进行粉蚧科具有相似集合体的国家聚类分析。【结果】176个国家被聚成49类,具有较相似的粉蚧科物种集合体的国家聚为一类,地理位置上相邻或接近的国家聚为一类。进一步筛选出尚未在中国定殖的粉蚧科物种的SOM指数并对其进行排序,得到定殖风险排名名单。重点评估截获秀粉蚧、李比利氏灰粉蚧和葡萄绵粉蚧在包括我国在内的尚未分布国家的定殖风险。上述3种粉蚧在我国的定殖风险排名分别为第1、第2和第6名。【结论】可造成严重经济损失的截获秀粉蚧、李比利氏灰粉蚧和葡萄绵粉蚧在我国具有很高的定殖可能性,建议加强有针对性的口岸和产地检疫及综合防控,防止这些危险性粉蚧的传入,从而促进我国水果贸易的健康发展。

关键词：粉蚧果树自组织映射地图定殖

地毯草扩张蛋白基因AcEXPA1的克隆与表达分析

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草地学报 2025年第2期33卷 351-359页

作者：刘莉婷高佳淼周鸿明李季肤王志勇陈志坚海南大学热带农林学院海南海口570228 海南大学三亚南繁研究院海南三亚572025 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/农业农村部华南作物基因资源与种质创制重点实验室海南海口571101 热带作物生物育种全国重点实验室海南三亚572024

为探索α-扩张蛋白(α-expansin,EXPA)基因参与铝毒害下对植物生长发育的调控作用,本研究分析了铝处理对地毯草(Axonopus compressus)生长的影响,克隆了地毯草AcEXPA1基因,并进行了生物信息学和基因表达分析。结果表明:与不加铝相比,铝... 详细信息

为探索α-扩张蛋白(α-expansin,EXPA)基因参与铝毒害下对植物生长发育的调控作用,本研究分析了铝处理对地毯草(Axonopus compressus)生长的影响,克隆了地毯草AcEXPA1基因,并进行了生物信息学和基因表达分析。结果表明:与不加铝相比,铝处理抑制了地毯草根系生长,降低了总根长、根表面积和根体积。地毯草AcEXPA1基因全长为774 bp,编码257个氨基酸残基,蛋白分子量为27.7 kDa。AcEXPA1蛋白具有信号肽,被预测定位于胞外基质。实时定量PCR结果表明,AcEXPA1基因在地毯草根中的表达量高于叶中的表达量,且在距离根尖1~2 cm根段中的表达量最高。铝处理增强了AcEXPA1基因在地毯草根中的表达,但镉和镧处理对基因表达无显著影响。不同铝浓度和时间处理结果进一步表明铝增强了AcEXPA1基因的表达。本研究结果为解析地毯草适应铝毒害的机理提供了候选基因资源。

关键词：地毯草铝毒害基因表达扩张蛋白

白木香AsCYP131基因的克隆及表达分析

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热带作物学报 2025年

作者：黄兴梅文莉王昊黄圣卓陈欣刘寿柏戴好富海南大学热带农林学院热带特色林木花卉遗传与种质创新教育部重点实验室中国热带农业科学院热带生物技术研究所海南省沉香工程技术研究中心沉香国际联合研究中心海南省黎药资源天然产物研究与利用重点实验室

白木香果实中含有一类四环三萜化合物葫芦素，其具有抗炎、保肝和抗肿瘤等活性。细胞色素P450酶（Cytochrome P450， CYP）是葫芦素生物合成途径中的关键酶。白木香中参与葫芦素合成的P450基因尚未得到深入研究，本研究基于白木香转录... 详细信息

白木香果实中含有一类四环三萜化合物葫芦素，其具有抗炎、保肝和抗肿瘤等活性。细胞色素P450酶（Cytochrome P450， CYP）是葫芦素生物合成途径中的关键酶。白木香中参与葫芦素合成的P450基因尚未得到深入研究，本研究基于白木香转录组数据，克隆了一个P450基因（AsCYP131），该基因的开放阅读框（ORF）长度为1491 bp，编码496个氨基酸，蛋白分子质量为55.39 kDa，理论等电点（pI）为7.65，亲水性平均系数–0.053，不稳定系数为47.16，属于不稳定蛋白，包含40个潜在磷酸化位点，二级结构以α螺旋和无规则卷曲为主；多重序列比对和系统进化树分析结果显示，AsCYP131基因编码的蛋白与已报道参与葫芦素生物合成的CsCYP、CmCYP和ClCYP聚为一支，C端的功能结构域序列表现出显著的一致性；同时，通过实时荧光定量PCR（RT-qPCR）检测AsCYP131在白木香不同组织中的表达水平，结果表明AsCYP131在根、茎、叶、花、果实、种子中的表达水平存在差异，在果实中的相对表达量最高。本研究为进一步揭示AsCYP131基因在葫芦素生物合成中的功能提供了参考依据。

关键词：白木香(Aquilaria sinensis) P450酶 AsCYP131 生物信息学表达分析