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基于微生物高通量分离技术的白星花金龟幼虫消化道玉米秸秆降解菌筛选

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东北农业大学学报 2024年第6期55卷 46-57页

作者：张超张立达熊桂昕刘荣梅东北农业大学生命科学学院哈尔滨150030

白星花金龟幼虫在转化玉米秸秆过程中,其肠道微生物发挥关键作用。为获得优良秸秆降解菌株,研究通过优化秸秆提取物(Straw extract,SE)提取参数,制备SE培养基,采用高通量分离培养方法,从白星花金龟幼虫后肠分离得到1128株细菌,微生物可... 详细信息

白星花金龟幼虫在转化玉米秸秆过程中,其肠道微生物发挥关键作用。为获得优良秸秆降解菌株,研究通过优化秸秆提取物(Straw extract,SE)提取参数,制备SE培养基,采用高通量分离培养方法,从白星花金龟幼虫后肠分离得到1128株细菌,微生物可培养率为42.1%。从中筛选到纤维素降解菌409株,木质素降解菌669株。测定部分菌株降解率,结果表明,菌株P61-C4、P63-G12-1和P62-D4-2对滤纸条降解率分别为45.6%、31.7%、26.8%;菌株P61-C7-1、P61-C6-2、P61-C10-1对木质素磺酸钠降解率分别为50.5%、30.6%、25.1%。研究结果明确白星花金龟幼虫肠道微生物对转化玉米秸秆的作用,丰富秸秆生物降解菌株资源,对促进农业可持续发展具有重要意义。

关键词：白星花金龟幼虫高通量分离培养秸秆降解菌 16S rRNA鉴定

大头金蝇3龄幼虫细菌多样性分析及其分离菌株分解纤维素的应用研究

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东北农业大学学报 2024年第3期55卷 52-61页

作者：王一谢桂林东北农业大学生命科学学院哈尔滨150030

Illumina高通量测序平台Novaseq,对大头金蝇(Chrysomya megacephala)3龄幼虫体表与体内细菌进行测序分析。大头金蝇3龄幼虫体表与体内贮存细菌样本中共注释396 OTUs,共注释到13门19纲49目82科137属119种细菌。体内贮存细菌的优势菌属为... 详细信息

Illumina高通量测序平台Novaseq,对大头金蝇(Chrysomya megacephala)3龄幼虫体表与体内细菌进行测序分析。大头金蝇3龄幼虫体表与体内贮存细菌样本中共注释396 OTUs,共注释到13门19纲49目82科137属119种细菌。体内贮存细菌的优势菌属为克雷伯氏菌属(Klebsiella,57.87%),通过纤维素筛选培养基培养,纯化后得到单一菌落,经鉴定为密歇根克雷伯氏菌(Klebsiella michiganensis),制成菌液后进行室内、外模拟秸秆分解试验,室内秸秆平均分解效率为87.31%,室外模拟农田中的秸秆平均分解率为88.52%,进一步对其施用于农业废弃物搭建的人工模拟土壤中,模拟土壤肥力增加,在泥土:麦麸:锯末:豆饼的比例为10:2:2:1和10:2.5:2.5:1时种子发芽指数较高,种子平均发芽指数分别达到80.25%和78.45%。结果表明,大头金蝇3龄幼虫体表携带细菌与体内贮存菌的组成结构及多样性复杂,为其分解纤维素能力及土壤改良等提供理论依据。

关键词：大头金蝇3龄幼虫体表携带细菌体内贮存菌高通量测序秸秆分解种子发芽指数

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我国作物病菌标准品的研究进展

生物技术通报 2024年第2期40卷 31-37页

作者：杨文莉朱梨梨陈健陈燕欣姚涓姜大刚华南农业大学生命科学学院广州510642

作物在生长发育过程中,容易受到病菌侵染,造成巨大的经济损失。及时准确地对作物感染病菌的情况进行检测,有助于为制定病害的防治措施提供参考依据。作物病菌标准品是作物病害检测工作中的重要参考,在作物病菌的定性和定量检测工作中具... 详细信息

作物在生长发育过程中,容易受到病菌侵染,造成巨大的经济损失。及时准确地对作物感染病菌的情况进行检测,有助于为制定病害的防治措施提供参考依据。作物病菌标准品是作物病害检测工作中的重要参考,在作物病菌的定性和定量检测工作中具有十分重要的地位。目前,作物病菌标准品相关研究的报道较少,因此有序开展作物病菌标准品的研制工作极为迫切。本文通过对作物病菌检测方法、检测标准及作物病菌标准品研究进展进行梳理总结,以期为我国作物病菌标准品的研制提供理论参考。

关键词：计量学标准品作物病菌检测方法

基于草本群落、牧道特征对野果林放牧干扰强度的评价

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生态学报 2024年第7期44卷 3060-3071页

作者：蒋南林邱娟石荡郭传超吴明江郑凤凌孝波刘立强新疆农业大学园艺学院乌鲁木齐830052 新疆农业大学生命科学学院乌鲁木齐830052

客观、综合评价野果林放牧强度对正确认识林牧矛盾,制定科学合理的放牧制度具有重要意义。目前的研究主要集中在野果林放牧对植被群落特征和物种多样性影响上,然而野果林放牧活动本身的关注以及放牧强度的量化方法等方面尚不明确。基于... 详细信息

客观、综合评价野果林放牧强度对正确认识林牧矛盾,制定科学合理的放牧制度具有重要意义。目前的研究主要集中在野果林放牧对植被群落特征和物种多样性影响上,然而野果林放牧活动本身的关注以及放牧强度的量化方法等方面尚不明确。基于此以新疆野果林6个典型放牧区为试验地,分析对比各放牧区的草本群落组成结构、生长特征、物种多样性以及牧道特征,并筛选出评价放牧干扰强度的主导因子,对其放牧干扰强度进行定量评价。结果表明:(1)草本群落特征方面,杏花沟物种数最多,且以禾本科种属植物为优势种;但莫乎儿沟草本密度比杏花沟高1.26%;各放牧区物种多样性水平存在显著差异,与其他放牧区相比,莫乎儿沟Shannon-Wiener多样性、Simpson优势度指数最高,分别为1.92、0.84,而吾都布拉克沟的Pielou均匀度指数最大;(2)牧道特征方面,伊勒格代沟的牧道密度显著大于匹里青沟,分别为19.23%、14.77%,而杏花沟的牧道宽度显著大于大西沟;在牧道分布格局上,除匹里青沟外,其他放牧区皆为均匀分布;(3)相关性分析表明草本群落结构特征、物种多样性水平及牧道特征指标间均存在较好的相关关系,对其12个指标主成分分析筛选出草本群落盖度、生物量、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数以及牧道密度与格局指数可作为评价放牧干扰强度的主导因子,依据牧压指数判定杏花沟与莫乎儿沟为轻、中度放牧干扰,大西沟、伊勒戈代沟、吾都布拉克沟与匹里青沟为重度或极度放牧干扰。当前新疆野果林整体受到放牧重度干扰,急需优化或者制定科学的放牧制度维护野果林的可持续发展。

关键词：新疆野果林草本群落牧道特征放牧评价放牧干扰强度

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新型Na^(+)/H^(+)逆向转运蛋白UPF0118的Na^(+)结合鉴定

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东北农业大学学报 2024年第3期55卷 62-70页

作者：李红洋华贝杰姜巨全东北农业大学生命科学学院哈尔滨150030

UPF0118蛋白是一种新型Na^(+)(Li^(+))/H^(+)逆向转运蛋白,属于AI-2E超家族,目前已被划分至Na^(+)/H^(+)逆向转运蛋白亚家族,但无直接证据表明该蛋白可与Na+产生相互作用。为鉴定UPF0118蛋白是否具有Na^(+)结合功能,利用PCR技术扩增upf0... 详细信息

UPF0118蛋白是一种新型Na^(+)(Li^(+))/H^(+)逆向转运蛋白,属于AI-2E超家族,目前已被划分至Na^(+)/H^(+)逆向转运蛋白亚家族,但无直接证据表明该蛋白可与Na+产生相互作用。为鉴定UPF0118蛋白是否具有Na^(+)结合功能,利用PCR技术扩增upf0118基因编码序列,通过Eco RⅠ和PstⅠ酶切位点构建至原核表达载体p ETDuet-1,转化至E. coli BL21*(DE3),对诱导后大量表达的蛋白进行Ni^(2+)亲和层析和凝胶过滤层析,利用等温滴定量热技术对纯化蛋白进行滴定。结果表明,在pH 5.5条件下,Na^(+)滴入导致蛋白溶液产生明显放热现象。在pH 5.5条件下该蛋白具有Na^(+)结合功能,证明该蛋白Na+结合功能为其功能单元与分子机制的研究奠定基础。

关键词： UPF0118 Na^(+)/H^(+)逆向转运蛋白等温滴定量热法蛋白纯化

利用1型糖尿病小鼠模型分析犬成纤维生长因子21的长效降糖效果

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畜牧兽医学报 2024年第2期55卷 770-784页

作者：郭云鹏牛顿李爽姜兴昊张立夏任桂萍尹杰超东北农业大学生命科学学院哈尔滨150030

本研究分别将Fc片段、穿膜肽R11和穿膜肽TAT与犬成纤维生长因子21(canine fibroblast growth factor 21,cFGF-21)相连构建了3种融合蛋白,旨在探讨cFGF-21对1型糖尿病的长效降糖作用。用链脲佐菌素(STZ)建立1型糖尿病小鼠模型,随后分别用... 详细信息

本研究分别将Fc片段、穿膜肽R11和穿膜肽TAT与犬成纤维生长因子21(canine fibroblast growth factor 21,cFGF-21)相连构建了3种融合蛋白,旨在探讨cFGF-21对1型糖尿病的长效降糖作用。用链脲佐菌素(STZ)建立1型糖尿病小鼠模型,随后分别用cFGF-21、R11-cFGF-21、Fc-cFGF-21和TAT-cFGF-21治疗。治疗分为3个阶段:1)每天给药一次(第1~14天);2)每3 d给药一次(第15~29天);3)每5 d给药一次(第30~44天)。在治疗过程中,每隔3 d检测一次小鼠血糖,在每阶段结束时检测试验小鼠12 h内血糖波动。试验结束前,对所有小鼠进行口服葡萄糖耐量试验。通过ELISA法检测小鼠血清中炎症相关因子IL-10、IL-1β、IL-17A和抗炎因子IL-10表达水平。通过Real-time PCR检测肝、脂肪、肠和肾等组织中的糖代谢相关因子的转录水平。试验结束后,对所有小鼠进行糖基化血红蛋白(HbA1c)、血脂四项和肝功能、血清胰岛素和HbA1c检测并对小鼠胰腺组织进行病理分析。结果显示:在治疗的第一阶段,与cFGF-21组相比,TAT-cFGF-21降糖效果明显降低,R11-cFGF-21和Fc-cFGF-21组没有显著差异;在治疗的第二、三阶段,与cFGF-21组相比,TAT-cFGF-21组血糖明显上升,R11-cFGF-21和Fc-cFGF-21组可在给药3~5 d内能将血糖控制在更低的水平。治疗8周后,与cFGF-21组相比,R11-cFGF-21和Fc-cFGF-21组口服葡萄糖耐量(OGTT)和血脂紊乱明显改善,糖化血红蛋白(HbA1c)接近正常水平,肝损伤明显修复,而TAT-cFGF-21组与cFGF-21组没有明显差距。此外,ELISA检测和HE染色结果显示,相较cFGF-21和TAT-cFGF-21组,R11-cFGF-21和Fc-cFGF-21组氧化应激和炎症反应得到显著改善且胰岛β细胞修复效果明显。经R11和Fc修饰的cFGF-21长效降糖能力的显著增加,而TAT-cFGF-21长期的降血糖能力较弱。此外,经R11和Fc修饰的cFGF21能显著改善氧化应激、胰腺炎症和脂质代谢,修复肝损伤和胰岛β细胞,治疗效果明显优于cFGF21。

关键词：犬糖尿病成纤维细胞生长因子-21 cFGF-21 Fc 穿膜肽长效性

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微生物固态发酵条件的优化及其对菜籽粕品质改善的研究

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动物营养学报 2024年第1期36卷 650-657页

作者：贾冰玉邹峰余宋长春谭肖英赵述淼刘志博徐杰杰罗智华中农业大学水产学院武汉430070 华中农业大学生命科学学院武汉430070

通过优化菜籽粕固态发酵工艺,并对发酵产物进行品质评价,为菜籽粕在水产养殖业的开发利用提供理论基础。本试验采用枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)对菜籽... 详细信息

通过优化菜籽粕固态发酵工艺,并对发酵产物进行品质评价,为菜籽粕在水产养殖业的开发利用提供理论基础。本试验采用枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)对菜籽粕进行固态发酵,首先对不同混菌比例、外源纤维素酶添加量及植酸酶添加量进行优化,在优化条件下对菜籽粕进行固态发酵,然后以硫甙、单宁、植酸、粗蛋白质、酸溶蛋白、总酸含量和pH为指标,评价菜籽粕发酵前后的品质变化。结果显示:枯草芽孢杆菌、酿酒酵母和植物乳杆菌的最佳混菌比例为1∶1∶2、纤维素酶添加量为1.25%、植酸酶添加量为0.10%时,菜籽粕发酵的效果较好。在最优发酵条件下,发酵菜籽粕的硫甙、植酸及单宁含量分别为33μmol/g、44.49 mg/g和9.53 mg/g,降解率分别为41.92%、40.10%和59.31%。粗蛋白质和酸溶蛋白含量相较于发酵前分别增加了16.59%和41.85%。发酵菜籽粕的总酸含量增加了109.43%,且pH由6.53降至5.68。本研究为提高菜籽粕的饲用价值提供参考,有利于菜籽粕作为植物蛋白质源饲料应用于水产饲料行业中。

关键词：菜籽粕固态发酵纤维素酶植酸酶抗营养因子

小麦B-ARR转录因子家族基因鉴定与表达模式分析

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植物遗传资源学报 2024年第9期25卷 1524-1539页

作者：王长彪尹誉蓉程泽任永康牛瑜琦刘江韩斌杨晟唐朝晖山西农业大学农学院山西农业大学生命科学学院

B型反应调节因子（B-ARR, type-B authentic response regulator）家族基因是细胞分裂素信号转导的正向调节因子，在植物生长发育和抗非生物胁迫中起重要作用。然而，目前对小麦中B-ARR基因家族的研究还很少。本研究从小麦基因组中鉴定... 详细信息

B型反应调节因子（B-ARR, type-B authentic response regulator）家族基因是细胞分裂素信号转导的正向调节因子，在植物生长发育和抗非生物胁迫中起重要作用。然而，目前对小麦中B-ARR基因家族的研究还很少。本研究从小麦基因组中鉴定出25个B-ARR基因家族成员，利用生物信息学方法分析其理化性质、基因结构、顺式作用元件和非生物胁迫诱导的表达模式。结果表明，B-ARR蛋白都定位于细胞核中，B-ARR蛋白二级结构以α螺旋和无规则卷曲为主要结构。B-ARR基因在小麦染色体上分布不均匀，其中7号染色体上含有的B-ARR基因数量最多。此外，在B-ARR的启动子区域中鉴定出了与生长发育、激素响应以及生物和非生物胁迫相关的多种顺式作用调节元件。RT-qPCR分析表明，基因TaARRM-like9、TaARRMlike10、TaARRM-like12和TaARRM-like13在干旱、盐和低温胁迫下表达量显著上调，能够响应非生物胁迫。本研究为进一步研究B-ARR转录因子在小麦发育和非生物胁迫应答中的作用奠定了基础。

关键词：小麦 B-ARR转录因子生物信息学分析非生物胁迫表达分析

不同种植年限银柴胡根际土壤微生物群落结构变化

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微生物学通报 2024年第10期 4132-4148页

作者：冯璐李振凯王红李海姗李彦青彭励宁夏大学生命科学学院华南农业大学生命科学学院宁夏师范学院资源环境与生命科学学院宁夏大学动物科技学院

【背景】银柴胡(Stellaria dichotoma L. var. lanceolata Bge.)为石竹科繁缕属多年生草本植物，以干燥根入药。【目的】探究道地产区不同种植年限银柴胡根际土壤微生物群落结构变化，以及微生物群落与土壤理化因子、药材有效成分的相... 详细信息

【背景】银柴胡(Stellaria dichotoma L. var. lanceolata Bge.)为石竹科繁缕属多年生草本植物，以干燥根入药。【目的】探究道地产区不同种植年限银柴胡根际土壤微生物群落结构变化，以及微生物群落与土壤理化因子、药材有效成分的相关性。【方法】利用Illumina高通量测序技术对1、2、3、7年生银柴胡根际土壤细菌16SrRNA基因和真菌ITS序列进行测序分析，采用常规分析方法测定土壤性质、药材总黄酮和总甾醇含量。【结果】随着银柴胡种植年限延长，细菌丰富度变化较小，多样性升高，而真菌的丰富度和多样性均升高。细菌中主要优势菌群均为放线菌门(Actinobacteriota)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)，在根际土壤真菌中子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)为优势菌群；不同种植年限银柴胡优势菌属差别较大。3年生银柴胡中总甾醇和总黄酮含量显著高于其他年限。相关性分析表明，pH、碱解氮(alkali-hydrolyzable nitrogen, AN)与银柴胡根际土壤微生物群落具有很大相关性。拟无枝酸菌属(Amycolatopsis)、被孢霉属(Mortierella)、光黑壳属(Preussia)、青霉属(Penicillium)等类群与银柴胡主要活性成分呈显著正相关。【结论】该研究初步揭示了与银柴胡有效成分有关的标志根际土壤微生物，为实现银柴胡的优质生产提供了理论依据。

关键词：银柴胡种植年限根际土壤微生物土壤性质有效成分