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在自然土壤中磷素主要以螯合态无机磷等稳定形式存在，有效磷含量较低。木本植物为应对磷胁迫通常与外生菌根真菌形成菌根共生体系以增强其对磷素的吸收。相关研究表明，外生菌根真菌自身溶解螯合态无机磷的能力有限，但其可通过释放特定的化合物招募土壤中的溶磷相关功能细菌类群聚集在真菌菌丝际，协助解吸螯合态无机磷。然而，目前鲜有关于植物-外生菌根真菌-细菌三者联合体系在磷素循环中作用的综述性分析报道。本文提出了植物-外生菌根真菌-细菌三者联合体系的概念，解析了外生菌根真菌、菌根辅助细菌和宿主植物三者对磷素循环的作用及其生理生化和分子机制，并展望了三者联合体系促进植物磷素吸收的研究前景。

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抗体是疫苗发挥保护作用的核心效应分子。传统观点认为抗体主要通过中和作用实现保护，即抗体的抗原结合片段(antigen-binding fragment, Fab)结构域能够阻断病毒与宿主细胞表面受体结合，从而抑制感染。近年来研究发现，抗体的可结晶片段(crystallizable fragment, Fc)结构域在调节免疫应答中同样发挥着关键作用。Fc结构域可与效应细胞[如自然杀伤细胞(natural killer cells, NK cells)、巨噬细胞、中性粒细胞和树突状细胞(dendritic cells, DCs)]表面的Fc受体(Fc receptors, FcRs)或补体受体结合，激活多条先天免疫信号通路，并介导多种非中和性抗病毒效应。这些效应功能包括抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用(antibody-dependent cellular cytotoxicity, ADCC)、抗体依赖性细胞吞噬作用(antibody-dependent cellular phagocytosis, ADCP)、抗体依赖性补体沉积作用(antibody-dependent complement deposition, ADCD)以及补体依赖性细胞毒作用(complement-dependent cytotoxicity, CDC)等。尽管Fc效应功能的检测相较于中和抗体滴度测定更为复杂，但其在疫苗诱导的保护效应中的重要性日益凸显。本文系统综述了抗体Fc结构域介导的免疫效应机制，探讨了其在病毒性疫苗免疫保护过程中的功能，并总结了当前主流的Fc功能检测方法，为新型病毒性疫苗的研发与免疫效果评价提供理论依据与技术参考。

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六价铬[hexavalent chromium, Cr(VI)]是广泛存在于电镀、冶金、染料制造等工业废水中的重金属污染物，具有强氧化性、高生物毒性且水溶性好，是水体和土壤污染的重点治理对象。传统Cr(VI)污染防治技术见效较快，但存在成本高、二次污染问题严重以及处理效果易受环境条件影响等弊端。相比之下，借助微生物还原Cr(VI)以降低其环境危害的生物处理技术具有能耗低、环境友好且可持续性强等优势，日益成为Cr(VI)污染治理的热点。本文系统介绍了微生物还原Cr(VI)的核心机制，涵盖关键还原酶、胞内与胞外电子传递途径、调控基因表达以及微生物群落的生态适应策略。同时，深入探讨了反硝化与硫循环等能量代谢过程在Cr(VI)还原中的协同效应，揭示多污染物共存条件下的电子竞争与代谢通路调节机制。针对不同环境因子(如pH值、温度、Cr浓度、电子供体类型)，归纳了调控微生物还原效率的措施，并结合典型案例分析了微生物修复技术在实际应用中的脱毒效率、群落变化及生态重构表现。最后，本文展望了合成生物学在工程菌株构建、多组学技术在代谢通路解析、人工智能(artificial intelligence, AI)与原位传感技术在动态调控中的应用前景，提出了以“智能识别-自适应响应-多功能协同”为核心的微生物修复发展方向，为Cr(VI)污染原位治理提供理论基础与技术支撑。

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几丁质是地球上储量仅次于纤维素的第二大可再生资源。几丁质酶是降解几丁质的关键酶类。糖苷水解酶19家族(glycoside hydrolases family 19, GH19)几丁质酶主要存在于高等植物中。近年来，来自微生物的GH19几丁质酶被广泛发现。本文从分布、结构特征、酶学性质及应用等方面综述了微生物来源GH19几丁质酶的研究进展，并对未来的研究方向进行了展望。

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肠易激综合征(irritable bowel syndrome, IBS)是一种以腹痛、腹胀及排便异常为特征的功能性胃肠疾病，其发病机制涉及肠道菌群失衡、免疫激活、肠-脑轴功能障碍等多因素交互作用。传统疗法虽能短期缓解症状，但存在药物副作用、疗效持续性不足等局限性，促使微生物靶向疗法成为研究热点。益生菌是活的微生物，已被证实对人体健康有益。现有研究表明，益生菌可通过定殖竞争抑制致病菌黏附，调节免疫应答，还能借助代谢产物修复肠屏障功能，改善肠道动力与渗透压平衡。本综述探讨了益生菌对IBS患者便秘、腹泻、腹痛腹胀及精神症状的具体作用效果和潜在作用途径。然而，益生菌临床应用仍面临挑战，包括菌株异质性、宿主个体差异以及缺乏标准化治疗方案等。未来需结合多组学技术筛选生物标志物，开发个体化干预策略，并通过动态监测优化疗效，为IBS治疗提供更精准的微生物靶向疗法。

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肠道菌群与宿主免疫系统保持密切联系，微生物群落可通过多种途径影响免疫应答。大量研究证实，某些物质能够同步调节肠道菌群组成与宿主免疫反应，在免疫增强、抗炎及肠道稳态维持等方面发挥多种生物学功能。本文系统归纳了近3年国内外相关文献，首先详细阐述了肠道菌群通过多通路与宿主免疫相互作用的情况，进而重点归纳了通过肠道菌群途径发挥免疫调节功能(涵盖免疫增强与抗炎双重效应)的天然产物的最新研究。针对免疫失调性疾病，本文进一步阐明了天然产物通过优化肠道菌群结构、调控菌群-免疫信号通路[如核因子κB (nuclear factor kappa-B, NF-κB)、Toll样受体(Toll-like receptors, TLR)、丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)等]互作、维持肠道屏障功能稳态及干预菌群代谢产物(如短链脂肪酸、色氨酸吲哚衍生物)等途径，实现对宿主免疫功能的精准调控。同时，本文探讨了肠道菌群通过代谢与生物转化作用将天然产物转化为高活性次级代谢产物，进而强化其免疫调节效应的具体过程。基于肠道菌群的天然产物免疫调节效应可能成为免疫相关疾病的潜在治疗策略。

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氯喹是一种价格低廉的传统抗疟药物，因其广泛的研究基础以及潜在的抗肿瘤、抗病毒特性而备受关注。氯喹在体外对多种人类和动物致病病毒具有广谱抑制作用，在体内对寨卡病毒以及猫冠状病毒也具有抗病毒效果。氯喹的作用机制主要包括：抑制病毒与宿主细胞的结合及内化过程，调控病毒核酸识别通路，阻断自噬体成熟，以及调节细胞因子分泌等免疫应答。本文系统综述了氯喹的抗病毒作用及其分子机制，为后续将氯喹及其衍生物开发为抗病毒药物提供了理论参考。

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嗜铁素(siderophore)是一类由细菌在缺铁环境下分泌的小分子量、高亲和力的铁螯合分子。假单胞菌可产生嗜铁素高效螯合环境中难溶性的Fe³⁺，这是细菌适应铁限制环境的关键机制。本文系统综述了假单胞菌嗜铁素的类型、结构特征及其主要合成途径——非核糖体肽合成酶(non-ribosomal peptide synthetase, NRPS)，重点介绍了嗜铁素合成受铁调控蛋白、σ因子、群体感应和双组分系统等多层级调控通路的情况。同时，假单胞菌嗜铁素能促进植物对铁的吸收以及环境修复，也是病原菌感染的毒力因子和致腐菌的重要因子。嗜铁素-铁复合物可被细菌特异性识别并主动摄取，这种“特洛伊木马”机制能促使共价偶联的抗生素潜入菌体，从而显著提升抗菌效果。未来研究需深入解析假单胞菌嗜铁素的分子调控网络及其在微生物互作机制中的作用以推动其在农业、医药和环保领域的应用开发。

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肥胖及其相关代谢性疾病的全球发病率持续上升，已成为重大公共卫生问题。肠道菌群在肥胖的发生发展过程中扮演着关键角色，其组成和功能紊乱与肥胖及其相关并发症直接相关。本文综述了肥胖的遗传、神经内分泌、慢性炎症以及肠道菌群代谢轴等病理机制，重点梳理了脱硫弧菌、巨单胞菌等条件致病菌和乳酸杆菌、嗜黏蛋白阿克曼氏菌等益生菌对肥胖的正、负调控机制，总结了肥胖特征性肠菌在糖尿病、代谢功能障碍相关脂肪性肝病、心血管疾病和高血压发生中的驱动机制，创新性地提出了肥胖疾病的肠菌演变假说，并展望了未来肥胖特征性肠菌的研究趋势以及疾病早期诊断技术的开发前景。本文将为肥胖及相关代谢性疾病的早期诊断和精准干预提供新策略，有助于推动个性化诊疗的发展。

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鳜鱼是亚洲国家极为重要的经济养殖鱼类之一。随着人工养殖规模不断扩大，传染病的发生成为鳜鱼养殖业的重要危害因素，也是鳜鱼养殖产业发展的突出问题。鳜鱼弹状病毒(Siniperca chuatsi rhabdovirus, SCRV)是感染鳜鱼的一种重要病原体。近几年，SCRV的研究取得了较大进展，目前尚无相关综述文章。本文就SCRV的病毒特性、病毒拯救、与宿主互作关系及防控策略等方面的研究进展进行综述与讨论，并对面临的问题展开分析。

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Numb相关激酶(Numb-associated kinases, NAKs)家族是一类在进化上高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，由衔接蛋白相关激酶1 (adaptor-associated kinase 1, AAK1)、细胞周期蛋白G相关激酶(cyclin G-associated kinase, GAK)、骨形态发生蛋白2诱导激酶(bone morphogenetic protein 2-inducible kinase, BMP2K)和丝氨酸/苏氨酸激酶16 (serine/threonine kinase 16, STK16)这4个成员构成。NAKs广泛参与调控细胞的内吞、胞内运输、分化、自噬以及信号转导等基本生命活动。近年来，研究发现NAKs在多种病毒生命周期的不同阶段，包括入侵、组装、释放以及免疫逃逸等环节均发挥着关键作用。同时，已有针对NAKs的小分子抑制剂应用于相关生理性或病毒感染性疾病的临床研究与治疗。本文将系统梳理NAKs的主要生理功能及其在病毒感染中的作用，为病毒致病机制研究和以NAKs为靶点的新药开发提供参考依据。

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目的 探究内生真菌青霉属新种中华青霉(Penicillium sinense) GS218的生防潜力，解析其抑菌机制，为辣椒炭疽病的生物防治提供优良菌种资源及理论基础。方法 采用平板检测法测定GS218的水解酶活性与产铁载体能力；通过平板对峙法评估GS218对不同植物病原真菌的抑制效果；对菌株进行全基因组测序，深入了解其遗传信息与生理功能；分析菌株GS218与辣椒炭疽病原菌共培养状态下的代谢组学，挖掘潜在抑菌活性物质，并利用含药平板法验证部分代谢物的抑菌活性。结果 菌株GS218具有水解酶活性，可产生铁载体，对5种病原真菌表现出较强抑制效果，其中对辣椒炭疽病原菌的抑制率达72.76%，GS218无菌发酵滤液对辣椒炭疽病具有良好的防治效果。全基因组分析显示，菌株GS218的基因组大小为27.77 Mb，具有丰富的代谢途径，其基因组中含有30个次级代谢产物基因簇。代谢组分析表明，菌株GS218在有机酸及其衍生物、苯丙素和聚酮、脂质和类脂分子(包括萜类)三大类化合物中含有较多潜在抑菌活性代谢物，7-乙氧基香豆素、丙酮酸等化合物对辣椒炭疽病原菌表现出一定抑制作用。结论 新种中华青霉GS218对辣椒炭疽病原菌具有显著抑制作用，在农业绿色发展中具有良好的应用潜力，全基因组测序和代谢组学分析为进一步深入研究菌株GS218的生防机制提供了理论依据。

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目的 探究云南不同产区醇化烟叶的微生物群落特征及其与化学成分的关系，为烟草微生物资源的定向挖掘与烟草品质改良提供理论依据和支持。方法 综合运用宏基因组学、气相色谱/液相色谱-质谱联用技术及斯皮尔曼相关性分析等方法，系统分析大理、文山、红河、罗平、普洱、昭通和临沧共7个云南产区醇化烟叶的微生物群落、化学成分以及两者间的相关性。结果 在各产区醇化烟叶中，细菌以假单胞菌门(Pseudomonadota)为优势菌门，优势细菌属呈现明显的地域差异。其中，文山产区以盐水弧菌属(Salinivibrio)为核心菌属，罗平产区以甲基杆菌属(Methylobacterium)和鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)为典型代表；真菌以子囊菌门(Ascomycota)和毛霉门(Mucoromycota)为主，优势真菌属无地域差异。临沧产区的微生物丰富度和多样性最高，文山产区最低。KEGG注释显示，新陈代谢通路在各产区均具有较高丰度，环境信息处理通路则在文山产区呈现较高丰度。CAZy结果显示，被注释的糖苷水解酶(glycoside hydrolases, GHs)和糖基转移酶(glycosyl transferases, GTs)基因数目最多，且二者在文山产区的丰度较低。化学分析结果显示，大理产区烟叶的还原糖、总糖等常规成分含量较高，普洱产区的糖碱比和钾氯比均较高；文山产区含有较高含量的苯甲醇等多种中性致香成分，罗平产区则含有较高含量的花青素等多酚物质。相关性分析表明，微杆菌属(Microbacterium)与总氮呈显著正相关，短柄霉属(Aureobasidium)与总氮呈显著负相关；白冬孢酵母属(Leucosporidium)与钾离子和钾氯比呈显著正相关；盐水弧菌属(Salinivibrio)与多种中性致香成分呈显著正相关，甲基杆菌属(Methylobacterium)和弗莱德门氏菌属(Friedmanniomyces)则与多数中性致香成分呈显著负相关；甲基杆菌属(Methylobacterium)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、弗莱德门氏菌属(Friedmanniomyces)和梅奇酵母属(Metschnikowia)与大部分多酚物质呈显著正相关。结论 云南不同产区醇化烟叶的微生物群落及化学成分均存在显著的地域差异，且醇化烟叶中的优势菌属与香气化合物存在显著关联，这为功能微生物的定向筛选和烟叶提质生物技术开发提供了理论支撑。

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目的 探究冬季河流生态系统中水体与沉积物细菌群落的结构差异及其影响因素。方法 以典农河为研究对象，冬季设置14个采样点，基于16S rRNA基因高通量测序技术系统分析细菌群落组成与多样性、构建共现网络、评估随机过程在群落组装中的作用，并进行环境因子相关性分析。结果 沉积物细菌群落的α多样性指数显著高于水体(P<0.001)，且其群落结构更稳定；β多样性分解表明两者的群落差异主要与物种周转相关；随机过程在两类群落构建中占主导地位；沉积物细菌群落的共现网络结构更复杂、协同性更强，关键物种主要参与碳、硫循环，稀有类群在网络稳定性中发挥重要作用；水体细菌群落主要受溶解氧(dissolved oxygen, DO)、叶绿素a (chlorophyll a, Chl-a)与水温(water temperature, WT)等因子调控，沉积物群落则受pH、有机质(soil organic matter, SOM)与氮素因子影响。结论 本研究系统揭示了冬季典农河水体与沉积物细菌群落在结构组成、共现网络以及相关环境因子方面的差异特征，为深入理解冰冻期河流细菌群落的生态适应性及水体与沉积物细菌群落的差异格局提供了科学依据。

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目的 探究链霉菌TOR3209及其挥发性有机化合物(volatile organic compounds, VOCs)对番茄枯萎病的防治效果，分析并挖掘抗病相关差异表达基因，为开发绿色环保的生物农药提供有效策略。方法 设置不同浓度(1.0×10¹、1.0×10³、1.0×10⁵、1.0×10⁷ CFU/mL)的菌株TOR3209菌悬液与番茄共培养，对番茄接种木贼镰孢(Fusarium equiseti)，测定其病情指数；在微型温室中开展菌株TOR3209的VOCs与番茄共培养试验，评估其VOCs对F. equiseti侵染番茄的影响；对抗病效果显著的番茄进行转录组学分析，筛选其VOCs诱导的差异表达基因，并进行实时荧光定量PCR (RT-qPCR)验证。结果 不同浓度的菌株TOR3209菌悬液对番茄枯萎病均具防治效果，其中1.0×10⁷ CFU/mL菌悬液处理的防治效果最好(P<0.01)；不同数量培养有菌株TOR3209的小平皿处理对番茄枯萎病的生防效果与对照组相比差异显著，30个小平皿浓度处理的防治效果最好(P<0.01)；通过转录组分析发现CXE17、LRR-RLK、F-box、TIP1-1 Aquaporin以及Peroxidase等抗病相关基因上调，荧光定量分析表明菌株VOCs与番茄共培养可提升抗病相关基因的表达量，说明转录组测序结果可靠。结论 菌株TOR3209的VOCs通过诱导番茄抗病相关基因上调表达，有效防治F. equiseti侵染导致的番茄枯萎病，为防治枯萎病的生物制剂研发奠定了理论基础。

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目的 蔬菜种植园土壤存在肥力退化、pH下降和重金属溶出等问题，需探究生物炭复合菌剂对菜园土壤细菌群落结构、氮组分和重金属有效性的作用机制。方法 以重金属抗性菌罗尔斯通氏菌(Ralstonia) Bcul-1 (R-B)和芽孢杆菌(Bacillus cellulasensis) Zn-B (BC-Z)与生物炭(biochar, BI)制备固定化菌剂，并将其添加到长期轮作番茄的菜园土壤(pH 5.6)中。基于土壤细菌高通量测序和土壤成分测定分析菜园土壤的细菌种群多样性、pH、氮碳含量和重金属化学形态，研究生物炭复合菌剂对土壤细菌群落结构、氮碳供给和土壤重金属活性的影响。结果 生物炭固定化促使外源菌R-B和BC-Z在重金属复合污染的菜园土壤中生长，并与土壤原有的高抗性Bacillus (10.18%-11.88%)长期共存，有效改善了土壤细菌种群结构、调整了差异菌群(biomarker)分布和增加了高丰度菌[如链霉菌(Streptomyces)、地嗜皮菌(Geodermatophilus)和类诺卡氏菌(Nocardioides)等]的相对丰度。此外，土壤细菌种群(属水平)、部分高丰度菌和外源菌R-B与土壤重金属化学形态和氮碳组分密切相关。添加生物炭菌剂(BI+R-B、BI+BC-Z和BI+R-B+BC-Z)后，菜园土壤的pH、EC、全氮、硝态氮(NO₃^--N)、有机质和总有机碳分别最高增加0.41、20.74%、18.96%、24.77%、10.26%和21.56%，且铵态氮(NH₄⁺-N)残留减少13.91%，维持了菜园土壤氮碳供给能力。R-B生物炭菌剂(BI+R-B和BI+R-B+BC-Z)减少了土壤重金属(Cd、Cr、Pb、Cu和Zn)的交换态、还原态或氧化态含量(减少0.18%-12.33%)，同时增加了其残渣态含量(增加0.16%-14.59%)，有效钝化了菜园土壤重金属活性。结论 生物炭复合菌剂(BI+R-B+BC-Z)改善了重金属复合污染的菜园土壤细菌群落结构，促进了R-B生长，增加了高丰度菌的相对丰度，并维持了外源菌R-B和BC-Z与土壤原有的高抗性Bacillus长期共存。同时，该菌剂提高了土壤的pH、EC、总氮、硝态氮、总有机碳和有机质，减少了铵态氮残留，钝化了土壤重金属(Cd、Pb和Cu)活性，有效调控了菜园土壤细菌群落活性、外源双功能菌生长、氮碳供给、pH和重金属化学形态，具备维持菜园土壤供肥能力和治理重金属复合污染的潜力。

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目的 分析牛支原体( Mycoplasma bovis, Mb)热休克蛋白GrpE的进化保守性与结构特征，解析其亚细胞定位及在介导黏附过程中的生物学特性。 方法 参照Mb PG45株GrpE基因序列(GenBank登录号为CP002188.1)设计引物，构建原核表达载体pET-GrpE。基于基因测序结果，利用生物信息学方法分析GrpE的同源性、遗传进化、理化性质及结构特征。将重组质粒转化后诱导表达，经镍亲和层析纯化获得重组GrpE蛋白，采用SDS-PAGE分析结果。以重组蛋白免疫新西兰白兔制备多克隆抗体，采用ELISA测定抗体效价，通过Western blotting检测其免疫原性。利用间接免疫荧光(indirect fluorescent antibody assay, IFA)、ELISA及Western blotting分析GrpE的亚细胞定位；采用IFA和ELISA结合试验验证GrpE的黏附功能。 结果 成功构建原核表达载体pET-GrpE，生物信息学分析发现GrpE序列在Mb内高度保守(相似性达95%以上)，该序列编码的蛋白由341个氨基酸组成，无信号肽和跨膜结构，含有潜在N-糖基化位点及磷酸化位点。SDS-PAGE分析显示GrpE成功表达且以可溶性形式存在。利用重组蛋白制备多克隆抗体测得其效价为1:16 000，Western blotting结果表明GrpE蛋白具有良好的免疫原性。IFA、ELISA及Western blotting结果显示GrpE定位于菌体胞膜与胞质，但主要分布于膜表面。IFA显示GrpE蛋白多抗血清可抑制Mb对胎牛肺(embryonic bovine lung, EBL)细胞的黏附。结合试验结果表明GrpE蛋白以剂量依赖性方式结合宿主细胞膜蛋白，且该结合可被GrpE蛋白多抗抑制( P<0.001)。 结论 GrpE蛋白是Mb的一种高度保守的新型黏附素，直接参与Mb对宿主细胞的黏附过程，为阐明牛支原体致病机制提供了关键分子靶标。

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红曲霉作为传统发酵食用菌因其丰富的次级代谢产物广泛应用于酿酒、食品着色剂和药品等行业。McrA是在构巢曲霉(Aspergillus nidulans)中发现的全局性转录调控因子，具有调控丝状真菌生长发育和次级代谢的作用。前期，实验室已找到并克隆了紫色红曲霉(Monascus purpureus)中的mcrA基因。目的 基于转录组分析ΔmcrA和trpC:mcrA差异表达基因，探究mcrA基因的功能。方法 利用同源重组的方法构建ΔmcrA和trpC:mcrA菌株，观察其在不同培养基上的菌落和显微形态，测定红曲色素和桔霉素产量，并进行转录组测序分析差异表达基因涉及的代谢通路。结果 敲除株ΔmcrA的红曲色素和桔霉素产量下降。转录组测序结果显示，ΔmcrA菌株有111个基因上调，47个基因下调。ΔmcrA菌株差异基因涉及的代谢通路主要有糖酵解、丙酮酸代谢、脂肪酸合成、酪氨酸代谢等。trpC:mcrA菌株有1 199个基因上调，867个基因下调。trpC:mcrA差异基因涉及的代谢通路主要有色氨酸代谢、蔗糖和淀粉代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、脂肪酸降解等。结论 McrA作为全局性转录调控因子，敲除和过表达会影响糖类、脂质、氨基酸相关代谢通路，进而影响次级代谢产物产量。

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目的 以新疆不同地域、不同人群来源的长双歧杆菌长亚种(Bifidobacterium longum subsp. longum)为研究对象，解析肠道专性共栖细菌在宿主人群中的系统发育和基因组多样性，为针对不同人群开发个性化功能益生菌提供理论依据。方法 从地理跨度较大的新疆喀什、伊犁的维吾尔族和哈萨克族母婴人群中分离出136株B. longum subsp. longum，并通过公共数据库整合来自国内其他地域人群的菌株进行比较基因组分析。结果 B. longum subsp. longum基因组的平均大小、G+C含量、编码序列数量分别为2.38 Mb、59.91%、2 160个。基于核心基因构建的系统发育树显示，来自新疆的所有菌株在系统发育树上属于4个进化支(clade)，来自同一民族、不同地域人群的菌株其系统发育呈现不同的进化支，地理上更相近、不同人群来源的菌株存在一定程度的重叠。对更大地理范围(全中国)的分析显示，B. longum subsp. longum菌株呈现明显的东西部地理来源聚集特征和协同进化现象。基于附属基因和碳水化合物代谢功能基因的分析显示，来源于同一系统发育进化支的同一民族、不同地域人群菌株的功能基因谱丰度也差异较大；碳水化合物水解酶家族GH13 (α-淀粉酶)和GH43 (β-木糖苷酶)等在喀什地区菌株基因组中更为丰富；相反，地理上相近、即使来自不同民族人群的菌株，其基因组中蛋白质直系同源簇(cluster of orthologous groups of proteins, COG)功能基因谱、碳水化合物水解酶关联基因家族谱更相似。结论 新疆不同地域人群来源的B. longum subsp. longum菌株系统发育呈现明显的地理和民族分布特征以及功能基因分布特征，地理尺度范围越大，菌株的地理分布特征越明显。需要基于更大范围菌株基因组的大数据进一步验证人群的地理分布尺度与菌株协同进化和特异性的关系。

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目的 丁香假单胞菌猕猴桃致病变种(Pseudomonas syringae pv. actinidiae, Psa)引起的猕猴桃细菌性溃疡病(kiwifruit bacterial canker, KBC)已成为我国猕猴桃产业可持续发展的首要瓶颈，亟需绿色、无残留的生物防治新策略。方法 以‘红阳’猕猴桃为试验材料，通过叶盘法和枝条接种法系统评价短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus) H-46的生防效果。采用分级提取法获得该菌株的3类活性组分(小分子代谢物、蛋白质类和多糖类物质)，并通过抑菌活性和病害防治效果评估确定其主要活性成分。综合运用组织化学染色、抗氧化酶活性测定及防御相关基因RT-qPCR分析等技术解析其活性物质诱导系统抗性(induced systemic resistance, ISR)的作用机理。此外，通过病原菌迁移和定殖实验评估活性成分对病原菌Psa的抑制效果。结果 短小芽孢杆菌H-46对KBC具有良好的防治效果，叶盘防效可达86.54%，其主效活性组分——小分子代谢物(A)通过非抑菌作用对猕猴桃溃疡病的防治效果可达88.16%。作用机理表现为：触发早期H₂O₂与胼胝质沉积，显著提升超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化物酶(peroxidase, POD)和过氧化氢酶(catalase, CAT)活性，并激活茉莉酸(jasmonicacid, JA)与乙烯(ethylene, ET)信号通路关键基因(AcMYC2、AcAOC、AcERF2、AcEIN3)的表达诱导植物系统抗性(ISR)，进一步增强猕猴桃抗病性，使Psa在叶脉中的迁移距离缩短37.8%，定殖量降低96.6%。结论 短小芽孢杆菌H-46小分子代谢物(A)通过非抑菌途径激活JA/ET依赖的ISR网络，显著提升猕猴桃对KBC的抗性，为开发基于植物免疫诱抗的绿色农药提供了理论基础和实践依据。

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目的 探究辣椒杂交子代高产的机制，从植株养分、根际土壤、微生物群落、功能基因等维度解析亲子代差异。方法 测定亲子代的产量，以及根、果、根际土的氮、磷、钾含量和根际土壤理化性质；采用高通量测序分析根内、根际微生物群落，利用宏基因组测序明确根际养分代谢相关基因的丰度差异。结果 子代产量显著提升，其中Z3的增幅最高。果实普遍钾含量较高，Z3根部氮、磷超亲积累；根内微生物群落亲子代更替明显，子代富集戴氏菌属(Dyella)、伯克霍尔德氏菌-卡巴拉氏菌-拟伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia-Caballeronia-Paraburkholderia)、木霉菌属(Trichoderma)等功能菌属，且这些菌属与养分吸收显著关联；根际土壤有效磷超亲、pH下降，Z3具备全氮高储备和有机质提升的优势；子代磷、钾代谢基因丰度超亲，Z3表现最为显著。结论 子代产量超亲是根际环境、微生物和植株协同作用的结果。杂交后子代通过富集Dyella等功能菌构建高效微生态系统，以磷、钾代谢基因丰度提升强化养分代谢效率，最终形成了根部高效吸收和果实高效转运的优势。研究结果为解析作物亲子代养分利用差异的微生物驱动机制提供了新的理论框架，也丰富了植物-微生物-土壤互作的理论。

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目的 分析鹿眼蛱蝶浓核病毒(Junonia coenia densovirus, JcDV)结构蛋白VP1在棉铃虫(Helicoverpa armigera)表皮细胞系HaEpi内的入核转运动态及转运途径，为明确JcDV的装配与增殖过程提供理论依据。方法 构建与绿色荧光蛋白(green fluorescent protein, GFP)融合表达的VP1野生型、突变体质粒，转染至HaEpi细胞内，分析VP1的亚细胞定位动态特征，鉴定核定位信号(nuclear localization signal, NLS)及关键氨基酸残基；克隆HaEpi细胞表达的入核转运受体基因，构建与红色荧光蛋白DsRed2融合表达的质粒，分析其亚细胞定位；采用共定位、免疫共沉淀(co-immunoprecipitation, Co-IP)技术分析VP1与入核转运受体的相互作用。结果 转染后6 h，VP1定位于细胞质内，之后直至48 h逐渐转运至细胞核内；VP1的NLS位于325-EGTKRKADTPVEEGPSKKGAH-345，其中K328、R329、K341是影响核定位的关键氨基酸残基。入核转运受体Haimpα1、Haimpα4、Haimpα7定位于细胞核内，而Haimpβ1主要位于细胞核膜周围。共定位与Co-IP结果表明，VP1与Haimpα1、Haimpα4、Haimpβ1存在相互作用，但与Haimpα7无相互作用。结论 JcDV结构蛋白VP1可通过importin α/β和importin β双重途径转运入核。

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α-酮戊二酸是一种重要的短链有机酸，广泛应用于食品、医药、化妆品和饲料等领域。然而，生物发酵法生产α-酮戊二酸的效率有待进一步提高，主要受限于微生物内源代谢途径的合成能力。目的 开发能高效生产α-酮戊二酸的大肠杆菌，为未来大规模生产α-酮戊二酸提供理论支撑。方法 采用理性代谢工程改造α-酮戊二酸合成途径与非理性常压室温等离子体诱变(atmospheric and room temperature plasma mutagenesis, ARTP)相结合的方法解除内源代谢途径的限制，提高α-酮戊二酸的合成效率。结果 通过表达丙酮酸羧化酶、柠檬酸合成酶、顺乌头酸酶和异柠檬酸脱氢酶重构了α-酮戊二酸合成的氧化TCA途径，有效提升了α-酮戊二酸产量。借助ARTP技术，非理性优化并强化了α-酮戊二酸合成的代谢网络，进一步提高了其合成能力。通过敲除乳酸、乙酸和甲酸代谢途径的相关基因有效减少了碳代谢流的损耗，提高了α-酮戊二酸合成前体——丙酮酸的供给效率。在此基础上，进一步敲除α-酮戊二酸降解途径的相关基因，使碳代谢流在α-酮戊二酸节点滞留，提高了α-酮戊二酸产量。通过优化发酵条件，在5 L发酵罐中工程菌株Escherichia coli KA29的α-酮戊二酸产量、得率和生产强度分别达到28.7 g/L、0.29 g/g和0.48 g/(L?h)。结论 本研究策略为α-酮戊二酸高产菌株的开发与应用奠定了基础，同时也为代谢工程改造生产其他有机酸提供了参考。

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目的 探索外生菌根真菌(ectomycorrhizal fungus, ECMF)侵染能否以及如何通过调控细根抗氧化生理来抵御铝毒，为将ECMF应用于酸铝地区的生态修复提供理论依据。 方法 选用松乳菇( Lactarius deliciosus) 2和彩色豆马勃( Pisolithus tinctorius) 715接种马尾松( Pinus massoniana)幼苗，以非菌根苗为对照，经0.0 mmol/L和1.0 mmol/L Al ³⁺连续处理6个月后取马尾松幼苗进行检测分析，内容包括其生物量、细根形态参数、质膜透性、活性氧水平、抗氧化酶活性与渗透调节物质含量。 结果 铝胁迫下接种 L. deliciosus 2和 P. tinctorius 715可显著促进马尾松幼苗生长和细根发育，幼苗生物量增加1.26-1.33倍，细根总根长、根表面积、根体积和根尖数增加2.25-3.99倍，细根丙二醛(malondialdehyde, MDA)、过氧化氢(hydrogen peroxide, H ₂O ₂)、脯氨酸和可溶性蛋白含量则显著降低。此外，接种 L. deliciosus 2还可显著增强细根过氧化物酶(peroxidase, POD)与过氧化氢酶(catalase, CAT)活性，且比接种 P. tinctorius 715具有更高的细根表面积、根体积和更低的脯氨酸含量。 结论 接种ECMF有助于提高马尾松幼苗抗铝毒能力，其核心驱动力在于促进细根形态发育，而减少H ₂O ₂积累、防止细胞膜功能受损、降低渗透调节物质合成是其中的关键。 L. deliciosus 2促进细根生长发育的能力强于 P. tinctorius 715，其POD与CAT活性增强以及脯氨酸合成量降低更有利于防止细根免受铝的原初毒害。

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植物益生根系微生物能够增强植物的养分吸收能力与抗逆能力，进而改善植物的生长状况。目的 筛选苜蓿根系优异的微生物资源。方法 以‘草原3号’杂花苜蓿为实验材料，以从苜蓿根系分离的8个功能菌株和由不同单菌株组成的8个合成微生物菌群(synthetic microbial communities, SynComs)为研究对象，分别在0、200、250 mmol/L NaCl胁迫条件下进行菌液浸种处理，测定发芽势(率)、胚根(芽)长及胚鲜重等指标，运用隶属函数法综合评价测试菌株和合成菌群的抗逆促生效能，探究根系分离菌株对苜蓿种子萌发的影响。结果 在无盐胁迫条件下，菌液浸种对苜蓿种子萌发无显著影响，但在盐胁迫下可显著增强苜蓿种子的萌发能力。在200 mmol/L和250 mmol/L NaCl胁迫下，MS8是提升种子萌发能力最强的单菌株；与无菌水浸种对照相比，经MS8菌液浸种后种子发芽势提升76.67%。经SynCom 1处理后的种子与CK相比，发芽率提升113.04%-405.41%，胚根长显著增加47.87%-56.67%，胚芽长显著增加19.13%-24.01%，胚鲜重显著增加157.64%-1 300.00%。结论 在200 mmol/L和250 mmol/L NaCl胁迫条件下，SynCom 1是提升种子萌发能力最强的合成菌群，且提升效果优于单菌株MS8。本研究为后续开发高效提升苜蓿耐盐性的专用功能菌剂提供了重要的理论基础和技术支撑。

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目的 探究细菌与虫黄藻之间的互作关系，以及该关系在珊瑚高温胁迫适应中的作用。方法 以共生不同系群虫黄藻的鹿角杯形珊瑚(Pocillopora damicornis)为研究对象，通过室内模拟高温胁迫实验，结合核糖体16S rRNA基因扩增子测序解析珊瑚内共生细菌群落在高温胁迫下的动态演替情况。结果 共生C系群(Cladocopium spp.)与D系群(Durusdinium spp.)虫黄藻的鹿角杯形珊瑚(分别简称PdC与PdD全共生体)的细菌多样性均呈现胁迫初期短暂升高、胁迫后期显著下降的趋势。与PdD相比，胁迫后期PdC的细菌群落组成变化更大，网络结构的稳定性与复杂性随胁迫时间延长逐渐减弱。二者在纲水平上也表现出不同的细菌丰度变化，胁迫后期α-变形菌纲的相对丰度在两组中均增加，而蓝细菌纲的相对丰度则表现为在PdC中上升、在PdD中下降的趋势。在高温胁迫后期，PdC中的C系虫黄藻对热敏感，潜在的条件致病菌丰度明显增加；而PdD中的D系虫黄藻具有热耐受性，基于物种组成与丰度预测，某些共生细菌可能在光合作用、群体感应、钙化作用以及ABC转运等过程中发挥作用。结论 本研究揭示了不同类型虫黄藻与细菌互作对鹿角杯形珊瑚响应高温胁迫的差异调控作用。PdC珊瑚共生体出现白化现象，或许与C系群虫黄藻对热敏感以及潜在条件致病菌的入侵程度有关；而PdD珊瑚共生体具有高温耐受性，可能源于耐热的D系群虫黄藻及某些益生菌所提供的辅助代谢功能(如光合、钙化、群体感应等)。这种藻菌互作模式为理解珊瑚热白化的微生物学机制提供了重要依据，对全球气候变化背景下的珊瑚礁修复具有重要的参考意义。

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目的 鸟类具有独特的生活史特征，是研究肠道微生物的理想模型。野鸟与家禽生态位重叠，增加了病原菌交互传播的风险。本研究重点关注巢湖野鸟(八哥、小天鹅、白骨顶鸡)与同域家禽(家鸭和家鸡)肠道真菌及病原菌的群落特征。方法 采用高通量测序技术(Illumina MiSeq)对中国巢湖流域野鸟及同域家禽肠道真菌群落进行分析，并着重关注各物种肠道病原菌的特征。结果 家鸭与白骨顶鸡肠道真菌多样性显著高于家鸡、八哥和小天鹅。不同物种肠道真菌群落组成存在显著差异。家禽因投喂谷物饲料，其肠道中显著富集子囊菌门(Ascomycota)、被孢霉门(Mortierellomycota)及哈萨克斯坦酵母属(Kazachstania)等与谷物降解相关的真菌类群。小天鹅作为植食性水鸟，其肠道中高效降解植物的真菌枝孢霉属(Cladosporium)在群落中占据主导地位，维持了很高的腐生真菌相对丰度。与家禽相比，野鸟肠道真菌群落构建以确定性过程为主导，表明野鸟具有更强的肠道过滤能力。此外，野鸟携带的病原菌多样性与相对丰度更低。结论 野鸟和家禽肠道真菌群落特征呈现出显著的宿主特异性。家禽因投喂谷物饲料，其肠道中显著富集与谷物降解相关的真菌类群。野鸟肠道呈现更强的过滤能力，降低了病原真菌的多样性与相对丰度。

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德庆贡柑(Citrus reticulata cv. Gonggan in Deqing)作为中国国家地理标志产品，其品质形成与微生物生态密切相关。深入探究贡柑相关微生物资源对提升贡柑品质和产量意义重大。目的 分离培养德庆贡柑根围土壤及叶际表面的细菌，系统评价其促植物生长功能，为德庆贡柑的绿色栽培提供可用的促生菌资源。方法 分别采集德庆贡柑根围土壤及叶片样本，采用稀释涂布法分离样本中的细菌，根据16S rRNA基因序列同源性鉴定菌株。利用溶磷、解钾、固氮和产铁载体的功能培养基评价菌株的促生能力，筛选高活性菌株。通过盆栽试验验证筛选出的菌株的促生功能。结果 本研究共分离得到240株细菌，其中从贡柑根围土壤分离出96株，从叶际分离出144株。这些菌株隶属于4门29科51属，其中假单胞菌门(Pseudomonadota)为优势门，芽孢杆菌科(Bacillaceae)为优势菌科。240株细菌中，230株菌具有溶磷、解钾、固氮、产铁载体和产吲哚-3-乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)中的一种能力，占比达95.83%；123株菌具有3种以上促生能力，占比为51.25%。鉴于德庆贡柑的生长周期较长，本研究以番茄作为模式植物，通过盆栽试验评价8株具有2种及以上功能的菌株的促生功能。供试菌株显著增加了番茄的株高和鲜重。结论 德庆贡柑根围土壤和叶际蕴含着丰富的功能微生物资源。本研究成功筛选出多株促生细菌菌株，盆栽试验证明它们能显著促进番茄生长。研究结果为德庆贡柑微生物资源的开发利用以及绿色栽培技术的发展提供了坚实的理论依据。

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目的 人副流感病毒3型(human parainfluenza virus type 3, HPIV-3)是全球获得性呼吸道感染的关键致病因素，目前尚无特异性治疗药物。鉴于该病原体抗原具有复杂性和变异性，其疫苗开发进展较为滞后。设计具有广谱特性的新型疫苗，对于为持续突变的野生型毒株提供全面防护至关重要。方法 为克服病毒的抗原性变异，从NCBI下载不同的HPIV-3抗原蛋白(F、M、N和HN蛋白)序列，并通过序列比对分别生成共识序列，进一步运用反向疫苗学方法，预测并设计了一种针对HPIV-3的广谱T细胞表位疫苗。结果 该多表位疫苗包含来自F、M、N和HN蛋白的11个CTL表位(9-mer)和11个HTL表位(15-mer)，由355个氨基酸组成，不含佐剂。预测的T细胞表位具备可溶性、非致敏性、高抗原性及免疫原性。设计的疫苗能有效结合天然免疫中的Toll样受体，具有较好的稳定性和亲水性，且人口覆盖度较高。结论 本研究设计的HPIV-3多表位疫苗有望成为预防HPIV-3感染的候选疫苗，为疫苗的设计与开发提供了一种新颖的免疫信息学方法。