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不同氮肥与糖蜜配施对烟田土壤酶活性、温度和微生物群落的影响

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江苏农业科学 2024年第10期52卷 260-267页

作者：李佳李云捷陈振国喻雪婧云月利朱蓉李亚东湖北大学生命科学学院生物催化与酶工程国家重点实验室湖北武汉430062 湖北省烟草科学研究院湖北武汉430033

为探究不同种类氮肥与糖蜜配施对烟草根际土壤环境的影响,以湖北省利川市海拔1 200 m处的植烟土壤为研究对象,以烟草专用肥为对照,探究了不同施肥组合对土壤微生物群落结构的变化以及对土壤酶活性和土壤温度的影响。结果表明:(1)土壤微... 详细信息

为探究不同种类氮肥与糖蜜配施对烟草根际土壤环境的影响,以湖北省利川市海拔1 200 m处的植烟土壤为研究对象,以烟草专用肥为对照,探究了不同施肥组合对土壤微生物群落结构的变化以及对土壤酶活性和土壤温度的影响。结果表明:(1)土壤微生物测序结果表明,多肽能够提高硝化螺旋菌门的相对丰度,糖蜜的添加显著提高了微生物种群的数量和多样性;(2)氨基酸母液粉能显著提高脲酶活性(P生物数量之间存在极显著的正相关关系(P生物群落结构,提高硝化螺旋菌门的物种丰度和化能异养型细菌功能的占比,增强土壤脲酶与蔗糖酶的活性,在烟草种植苗期提高烟田土壤温度,在解决高海拔地区低温导致的烟草苗期生长缓慢方面具有实际生产意义。

关键词：土壤微生物温度酶活性氮源糖蜜

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烟叶蛋白质降解菌的筛选及其作用效果

烟草科技 2024年第6期57卷 43-54页

作者：周艳霞赵婉杨勇向海波孙敬国陈振国孙光伟湖北大学生命科学学院省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室武汉市武昌区430062 湖北省烟草科学研究院武汉市硚口区430030

为了有效降解烟叶中的蛋白质,提高烟叶品质,从烟叶表面及内部、烟草根际土壤中分离筛选出可以降解烟叶蛋白质的菌株,在烘烤前将其喷施在烟叶表面,比较喷施前后的烟叶生理生化、外观质量与感官质量的变化,并采用扩增子测序技术和转录组... 详细信息

为了有效降解烟叶中的蛋白质,提高烟叶品质,从烟叶表面及内部、烟草根际土壤中分离筛选出可以降解烟叶蛋白质的菌株,在烘烤前将其喷施在烟叶表面,比较喷施前后的烟叶生理生化、外观质量与感官质量的变化,并采用扩增子测序技术和转录组学技术对喷施前后的烟叶微生物群落和烟叶基因表达的变化进行了分析。分离筛选得到1株特基拉芽孢杆菌YP5,初产蛋白酶活性为71.05 U/mL,经该菌处理后的烟叶烘烤后的蛋白质含量为2.87 mg/g,较对照组(4.55 mg/g)降低了36.92%,烘烤过程中过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和淀粉酶的活性均上升,多酚氧化酶(PPO)和硝酸还原酶(NR)的活性均下降,烤后烟叶化学成分协调、外观质量好、中等烟比例提高,烟叶整体质量得到明显提升。与对照组相比,菌株YP5处理组的烟叶中细菌丰度明显提升而真菌丰度显著下降。转录组学分析发现,菌株YP5处理主要影响了烟叶的苯丙烷类生物合成、氧化磷酸化和光合作用等代谢通路。

关键词：烟叶微生物蛋白质降解菌氧化还原酶扩增子测序转录组学分析

结核分枝杆菌分泌蛋白融合蛋白纳米粒可溶性微针贴片的制备及结核病皮试的应用

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药学学报 2024年第6期59卷 1804-1811页

作者：陈凡朱荣生周菁胡月薛云康建华王伟湖北大学生命科学学院省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室湖北武汉430062 武汉市肺科医院检验科湖北武汉430030 河南科技大学医学技术与工程学院河南洛阳471003 东莞市长安医院检验科广东东莞523843

结核病(tuberculosis,TB)流行病快速筛查常采用结核菌素纯蛋白衍生物(pure protein derivative,PPD)皮试,但特异性低,不良反应大。ESAT-6和CFP-10是结核分枝杆菌的分泌蛋白,但卡介苗(Bacillus Calmette-Guerin,BCG)中缺失了相关基因。本研究表达纯化了结核分枝杆菌的分泌蛋白ESAT6和CFP10的融合蛋白(ESAT6 and CFP10 fusion protein,EC),并制备成其壳聚糖纳米粒(ESAT6 and CFP10 fusion protein nanoparticals,EC-NPs),进一步制备成透明质酸可溶性微针贴片(microneedle patch,MNP)。MNP-EC-NPs载药量达到每针0.03μg,每片可达到1.92μg,常温下保存期可达6个月,可有效透过表皮。志愿者皮试结果显示MNP-EC-NPs可有效区分BCG接种者,在结核病患者皮肤有效显示阳性反应,无显著不良反应,实验经武汉市肺科医院伦理委员会批准[武肺伦理2022(2)]。本研究建立了一种结核病皮试方法,采用ESAT6-CFP10融合蛋白替代PPD,并采用可溶性微针剂型,提高了结核病皮试诊断的特异性,为结核流行病筛查提供了新的技术方案。

关键词：结核病皮试纳米粒可溶性微针

马尾松花粉超低温保存的生理响应及转录组分析

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广西植物 2024年

作者：张晓宁张烨徐展武覃子海魏秋兰林东肖玉菲刘海龙广西壮族自治区林业科学研究院/广西优良用材林资源培育重点实验室湖北大学生命科学学院/生物催化与酶工程国家重点实验室

为初步解析马尾松花粉对超低温保存的生理响应及相关代谢机制，该文以马尾松花粉为研究对象，在-196℃液氮进行超低温保存并分析冷存过程中（冻存前CK，液氮冻存后LN，化冻后HD）与ROS相关的生理指标及转录组数据。结果表明：（1）马尾... 详细信息

为初步解析马尾松花粉对超低温保存的生理响应及相关代谢机制，该文以马尾松花粉为研究对象，在-196℃液氮进行超低温保存并分析冷存过程中（冻存前CK，液氮冻存后LN，化冻后HD）与ROS相关的生理指标及转录组数据。结果表明：（1）马尾松花粉超低温保存的最适含水量为3.96%，该含水量下将花粉直接投入液氮保存48 h，冻存前后花粉存活率分别为78.54%和73.80%。（2）SOD,GSH,APX，抑制羟自由基能力4个指标在冻存前后差异显著。（3）转录组测序共获得65.60 Gb过滤数据，有38 505个基因比对到参考基因组（47.84%）,CK vs LD,CK vs HD,LD vs HD的差异表达基因（DEGs数量分别为232、268和218个。GO和KEGG分析表明，应激响应（Response to stimulus）、抗氧化活性（Antioxidant activity）等GO term显著富集；植物激素信号转导、MAPK信号途径、淀粉和蔗糖代谢、果糖和甘露醇代谢、过氧化物酶体等KEGG途径显著富集，从这些途径中进一步筛选到10个可能与冷冻保存过程中损伤与修复有关的基因。该研究结果为马尾松种质资源高效利用和安全保存提供了技术手段，也为进一步解析冷冻保存损伤的分子机制提供参考。

关键词：马尾松花粉超低温保存生理转录组

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以实践为指导的分子生物学教学改革思考

中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 2024年第1期 0181-0184页

作者：杨云云湖北大学生命科学学院省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室湖北武汉430063

分子生物学作为生物学的重要分支,主要研究生物分子的结构和功能,为众多领域揭示了生命过程的深入认知。在此背景下,实践活动作为分子生物学教学的核心环节,能够帮助学生更好地从书本的理论知识转向真正的实验室实践,培养其实验技能、... 详细信息

分子生物学作为生物学的重要分支,主要研究生物分子的结构和功能,为众多领域揭示了生命过程的深入认知。在此背景下,实践活动作为分子生物学教学的核心环节,能够帮助学生更好地从书本的理论知识转向真正的实验室实践,培养其实验技能、团队合作与交流能力、解决问题的能力,以及批判性思维和创新精神。然而,实践活动在实际推广中也面临着资源限制、教师专业能力限制和学生评价体系限制等问题。为了应对这些问题,本文提出了一系列的解决策略,以期更好地利用实践活动,提高分子生物学教学的质量和效果。总之,以实践为指导的分子生物学教学改革为学生打下了坚实的学术和职业基础,为他们未来的学术研究和职业生涯提供了无可估量的价值。

关键词：实践活动分子生物学教学改革

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马尾松种子超低温保存前后转录组测序分析

种子 2024年第2期43卷 53-59,87页

作者：张晓宁徐展武张烨覃子海魏秋兰林东肖玉菲刘海龙广西壮族自治区林业科学研究院/广西优良用材林资源培育重点实验室南宁530002 湖北大学生命科学学院/生物催化与酶工程国家重点实验室武汉430062

本研究利用Illumina HiSeq^(TM)6000平台对超低温保存前后的马尾松种子进行转录组测序分析,共获得51.79 Gb的过滤数据,冻存前后共鉴定到2 122个差异表达基因,其中823个上调,1 299个下调。GO富集分析表明,163个差异表达基因被显著富集到3... 详细信息

本研究利用Illumina HiSeq^(TM)6000平台对超低温保存前后的马尾松种子进行转录组测序分析,共获得51.79 Gb的过滤数据,冻存前后共鉴定到2 122个差异表达基因,其中823个上调,1 299个下调。GO富集分析表明,163个差异表达基因被显著富集到33个GO条目中;KEGG富集分析表明,169个差异表达基因显著富集到79条代谢通路。根据KO和KEGG结果,从富集到植物激素信号转导通路、植物MAPK信号通路、淀粉和蔗糖代谢通路、转录因子通路上的基因中,筛选出19个差异表达基因。

关键词：马尾松种子超低温保存转录组测序差异表达基因

利用CRISPR/Cas13a编辑技术获得马铃薯抗PVX植株

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植物保护学报 2024年第1期51卷 211-218页

作者：涂振钟子旸陈汝豪杨曼华詹晓慧陈家茹马恢聂碧华华中农业大学园艺林学学院果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室农业农村部马铃薯生物学与生物技术重点实验室武汉430070 恒敬合创生物医药(浙江)有限公司浙江嘉兴314000 湖北大学生命科学学院省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室武汉430062 张家口市农业科学院马铃薯研究所河北张家口075000

为探究利用CRISPR/Cas13a系统获得抗马铃薯X病毒(potato virus X,PVX)马铃薯的可行性,通过设计靶向PVX中TGBp1基因的小向导RNA(small guide RNA,sgRNA),构建CRISPR/Cas13a基因编辑载体,以马铃薯栽培种Désirée为受体材料进行稳定遗传转... 详细信息

为探究利用CRISPR/Cas13a系统获得抗马铃薯X病毒(potato virus X,PVX)马铃薯的可行性,通过设计靶向PVX中TGBp1基因的小向导RNA(small guide RNA,sgRNA),构建CRISPR/Cas13a基因编辑载体,以马铃薯栽培种Désirée为受体材料进行稳定遗传转化,并通过机械摩擦接种法鉴定转基因植株对PVX的抗性。结果显示,成功构建了靶向PVX的PVX-Cas13a载体,并获得了表达Cas13a的转基因马铃薯植株,对其中3个高表达Cas13a的株系进行PVX抗性鉴定,发现在接种PVX 10~20 d后,转基因植株系统叶上无明显发病症状,且PVX积累量均显著低于未接种PVX对照。表明靶向PVX的CRISPR/Cas13a系统能够有效抑制该病毒的积累,这为马铃薯抗PVX育种提供了一条有效策略。

关键词：马铃薯基因编辑 CRISPR/Cas13a 马铃薯X病毒抗性鉴定

初始苯酚浓度对生物膜反应器降解苯酚及胞外聚合物生成的影响

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湖北大学学报(自然科学版) 2024年

作者：宋文瑄董羽吉解留安余蕾李静廖涵乐宋慧婷湖北大学资源环境学院区域开发与环境响应湖北省重点实验室湖北大学生命科学学院省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室

采用生物膜反应器处理模拟高浓度含酚废水,考察初始苯酚浓度变化对含酚废水处理效果及生物膜胞外聚合物(extracellular polymeric substances, EPS)的影响。初始苯酚浓度由500 mg·L-1逐渐提高至1 500 mg·L-1,反应器总运行时间为38 d... 详细信息

采用生物膜反应器处理模拟高浓度含酚废水,考察初始苯酚浓度变化对含酚废水处理效果及生物膜胞外聚合物(extracellular polymeric substances, EPS)的影响。初始苯酚浓度由500 mg·L-1逐渐提高至1 500 mg·L-1,反应器总运行时间为38 d。实验结果表明:随着初始苯酚浓度的提高,苯酚和COD去除率呈先升后降的趋势,初始苯酚浓度范围为847.18～940.06 mg·L-1时苯酚和COD去除率最高,60 h内苯酚和COD去除率分别达到100%和66.47%。高浓度初始苯酚的加入使微生物分泌更多的EPS,EPS含量先增加后维持稳定。初始苯酚浓度达到1 325.42 mg·L-1时,EPS、PS(polysaccharide)、PN(protein)达到最大值,分别为97.63 mg·g-1(VSS)、42.82 mg·g-1(VSS)、54.81 mg·g-1(VSS)。初始苯酚浓度处于较高浓度范围(847～1 481 mg·L-1)时,该反应器仍能较好地适应。以期为复合式生物膜法处理苯酚废水的工艺优化和机理研究提供指导。

关键词：生物膜苯酚废水降解胞外聚合物

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肽肥控氮减施磷肥对云烟87生长的影响

农业科学 2024年第8期14卷 931-939页

作者：李亚东李偲云月利李建平孙敬国孙光伟冯吉陈振国杨兰芳湖北大学生命科学学院省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室湖北武汉湖北省烟草科学研究院湖北武汉

磷肥利用率低,烟地土壤长期施用化肥导致磷肥效益低下和土壤肥力退化。为了合理施肥、提升肥效,改善土壤肥力和烟草品质,进行了肽肥供氮下,减施磷肥的土壤盆栽试验。以云烟87和多年种烟土壤为材料,在与烟草专用肥等氮的肽肥用量下,设置... 详细信息

磷肥利用率低,烟地土壤长期施用化肥导致磷肥效益低下和土壤肥力退化。为了合理施肥、提升肥效,改善土壤肥力和烟草品质,进行了肽肥供氮下,减施磷肥的土壤盆栽试验。以云烟87和多年种烟土壤为材料,在与烟草专用肥等氮的肽肥用量下,设置了6种施磷比列,研究减施磷肥对烟草生长的影响。结果表明,肽肥控氮下,适当减施磷肥可增加云烟87株高、最大叶长和叶宽、叶片数、伸根期和旺长期的叶绿素水平,并能增加烟叶产量。肽肥控氮减施磷肥对株高的增加率在47%~91%之间,株高、伸根期叶绿素水平、烟叶产量均与施磷比例呈极显著的二次函数相关关系,而旺长期烟叶叶绿素水平与施磷比例呈极显著的线性负相关。所有处理对云烟87成熟期叶绿素水平无显著影响,说明肽肥控氮减施磷肥不会延迟烟叶的成熟。总之,肽肥因其供氮平稳,能改善土壤环境,提升土壤磷有效性而使减施磷肥能促进烟草生长,综合所测生长指标,以施用对照磷的12%和16%对烟草生长的促进效果最好。The low utilization rate of phosphorus fertilizer and long-term application of chemical fertilizers in tobacco fields leads to low phosphorus fertilizer efficiency and soil fertility degradation. In order to apply fertilizer reasonably, improve fertilizer efficiency, soil fertility and tobacco quality, a soil pot experiment was conducted with supplying nitrogen by peptide fertilizer and reduced phosphorus fertilizer application. Using Yunyan 87 and long term tobacco planting soil as materials, 6 phosphorus application ratio was set up under the same nitrogen of peptide fertilizer as tobacco specific fertilizer, to study the effect of reducing phosphorus fertilizer application on tobacco growth. The results showed that under nitrogen controlled by peptide fertilizer, appropriately decrement of phosphorus fertilizer can increase the height, maximum leaf length and width, the number of leaves, leaf chlorophyll levels of Yunyan 87 at root extension and vigorous growing period, and the tobacco yield. The increase rate of plant height by reducing the application of phosphorus fertilizer through nitrogen control with peptide fertilizer ranges from 47% to 91%. There is a highly significant quadratic correlation between plant height, chlorophyll level during root extension period, and tobacco yield with phosphorus application ratio. However, there is a highly significant linear negative correlation between chlorophyll level and phosphorus application ratio in vigorous growth period of tobacco. All treatments had no significant effect on the chlorophyll level during the mature

关键词：肽肥控氮减施磷肥烟草生长