摘要:乳酸菌在食品和医学领域应用广阔，在食品发酵行业中可用作发酵剂和功能性菌粉。乳酸菌的活性和作用效果会受到各种环境压力的影响，如渗透压、温度、氧、酸、胆盐等。可食用的乳酸菌能够发挥多种多样的健康疗效，但其活菌数在生产、储藏以及人体消化过程中均有减少。因此，本文系统阐述了乳酸菌在其生产、储藏和消化过程中遭受的不同胁迫环境以及面对环境压力的应激反应，并从隔离胁迫环境和增加菌株抗逆性2个方面总结了现有高活性保护策略与机制，以期为乳酸菌菌株的选育与产品开发应用提供必要的理论依据。

摘要:人类乳头瘤病毒(human papillomavirus, HPV)感染是全球重大的健康挑战，与宫颈癌等疾病密切相关。目前暂无有效的HPV治疗手段，因此需要开发新型的抗病毒生物制剂以减少HPV感染的危害。最近多项研究揭示了HPV感染与人体微生物组之间的复杂关系，提示HPV感染会破坏微生物组的平衡，导致菌群失调，继而引起机体免疫功能的障碍。近年来，研究发现口服或外用特定的益生菌菌株可降低患者HPV滴度、预防病毒感染相关癌症，是具有开发价值的新型抗HPV制剂。本文从HPV的分子生物学特征出发，系统阐述了HPV感染的致病机制，并从抑制病毒复制、免疫调控、增强黏膜屏障功能及重塑微生态4个角度总结现有抗HPV益生菌的作用机制，为抗HPV益生菌的高效选育及机制解析提供理论参考。

摘要:壳寡糖(chitooligosaccharide, COS)是几丁质(chitin, CI)或壳聚糖(chitosan, CS)的降解产物。由于其生物相容性好、可降解、无毒且具有强生物活性，在食品、化妆品、复合材料、污水处理、生物制药等领域展现出广阔的应用前景。当前，国内外学者主要采用物理、化学、生物酶等方法制备COS。然而，物理和化学方法存在较大的局限性，难以高效且绿色地合成特定要求的目标产物。相比之下，生物酶法制备COS的反应过程温和、可控，且对环境更加友好，能够克服物理、化学法的缺点。借助膜分离法、凝胶过滤色谱法、CM-SephadexC-25离子交换柱法和固定化金属亲和层析法等先进的分离纯化手段，可以有效提升COS的纯度。本文综述了近年来利用生物酶法技术制备COS的研究进展，旨在为实现高质量COS的工业化制备奠定一定的理论基础。同时，对COS的结构、性能及应用等方面进行综述，为COS的制备与分离研究提供基础。

摘要:琥珀酸是一种重要的四碳二羧酸，广泛应用于食品、医药和化工等行业。与传统基于石化原料的化学合成方法相比，微生物发酵法生产琥珀酸是一种更具经济性和环境友好性的替代方案，具有较大的应用潜力。酵母具有良好的环境耐受性，因此酵母细胞工厂生产琥珀酸逐渐成为研究热点。本文以酵母生产琥珀酸为出发点，综述了构建酵母细胞工厂生产琥珀酸的相关代谢工程与调控策略，包括琥珀酸合成路径构建、辅因子供应优化、跨膜转运改造等，总结了利用廉价原料进行琥珀酸生物合成的最新研究进展，探讨了增强酵母菌株抗逆性的方法，最后展望了酵母在琥珀酸生物合成中的未来发展前景。

摘要:植物内生菌因其与宿主间在空间和功能上的特殊关系，被称为植物的第二基因组，也是植物学和微生物学研究中的共同热点。植物中的内生菌依据其来源方式可分为水平传递内生菌(horizontally transmitted endophytes, HTE)和垂直传递内生菌(vertically transmitted endophytes, VTE)。其中，垂直传递内生菌有机会通过繁殖体(包括有性繁殖体和无性繁殖体)进一步传递到后代植株产生相应的宿主效应。VTE在宿主植物中的行为和功能更类似于宿主的一种获得性 “可遗传”性状，可应用于改良植物性状的生产实践中。因此，针对植物垂直传递内生菌的深入了解和研究无疑具有重要的理论和现实意义。本文综述了目前有关植物VTE的类群、多样性、传递及生理生态功能等方面的研究现状，并对VTE的研究和应用前景进行了展望。

摘要:共生微生物与昆虫之间的相互作用对昆虫的生长、发育和繁殖具有至关重要的作用。本文重点阐述共生微生物如何通过复杂的信号通路来调控昆虫的脂质代谢。共生微生物通过多种机制影响昆虫的脂质代谢，不仅为宿主提供类固醇等脂质或脂质前体，还通过产生短链脂肪酸和激活免疫信号通路，来间接影响宿主的胰岛素信号通路，进而改变昆虫体内的脂质含量。此外，共生微生物还能通过激活雷帕霉素靶标蛋白和激脂激素信号通路来调节昆虫的脂质代谢过程。深入研究这些信号通路在不同昆虫种类中的共性与差异，对于理解昆虫的生态适应性和繁殖策略以及开发新的害虫治理策略具有重要意义。

摘要:植物的各项新陈代谢活动需要大量磷素，然而土壤中有效磷含量往往不到全磷的0.1%，难以满足植物的生长发育。外生菌根真菌与菌根助手细菌二者联合体系能够显著提高土壤磷的植物有效性，促进外生菌根体系对磷的高效吸收。本文分类讨论了外生菌根真菌与菌根助手细菌二者联合对难溶性无机磷、可溶性有机磷和难溶性有机磷这3种主要土壤磷源的溶解矿化能力及其机制。其中，对于难溶性无机磷，外生菌根真菌主要通过调控菌根助手细菌的有机酸和质子代谢促进其溶解；对于可溶性有机磷，外生菌根真菌主要是提高自身及菌根助手细菌相关磷酸酶的活性，以加速其矿化；而对于难溶性有机磷，外生菌根真菌首先通过刺激菌根助手细菌分泌有机酸，将其溶解为可溶态有机磷，然后再对其进行有效矿化。此外，本文还对联合体系中分泌相关代谢物与启动信号交换的分子机制进行了讨论，展望了联合体系解磷在未来的研究前景。

摘要:丝状真菌的衰老是一个涉及多种生理生化变化的复杂过程，受外部环境和遗传的共同影响，且伴随细胞功能退化与生理损伤。丝状真菌因其遗传操作容易、生命周期短、便于量化的衰老特征等优势被广泛用于衰老机制研究。本研究对丝状真菌的衰老特征进行综述，并归纳环境因素、线粒体稳定性、氧化应激和代谢水平等影响衰老的因素，解析衰老过程的调控机制，进一步挖掘丝状真菌在工业应用中的应用价值，期望能为人类衰老的研究提供新的研究思路。

摘要:隐球菌是一种全球分布的侵袭性真菌，已经引起了严重的公共卫生问题。隐球菌致病菌种主要以新型隐球菌为代表，其在感染人体后可引起死亡率极高的肺隐球菌病及隐球菌脑膜炎等。目前传统抗真菌药物只有多烯类、氟胞嘧啶类、棘白菌素类和唑类四类，在临床中单独用药时存在治疗效果不显著以及导致耐药等情况出现。因此，研究人员把视角转向联合用药，并发现一些中药及天然植物提取物和衍生物与传统抗真菌药物联合使用对治疗隐球菌病具有良好的协同效果，本文就中药联合抗真菌药物研究现状进行总结。

摘要:激酶是一种通过磷酸化作用调控细胞内信号传导的蛋白质，可催化高能供体分子的磷酸基团转移至特定底物上，是细胞功能的关键调节分子。激酶的功能多样，能够调控底物蛋白质的活化、亚细胞定位及构象改变。近年来，越来越多的研究表明，宿主激酶在小RNA病毒感染过程中发挥着重要的调控作用。小RNA病毒科成员可引起人和动物的多种疾病，曾在全球范围内引发严重的公共卫生问题，并造成巨大的经济负担。全面了解小RNA病毒的感染过程有助于预防和治疗这些疾病。本文综述了宿主激酶调控小RNA病毒感染的研究进展，旨在更全面地阐述宿主激酶与小RNA病毒的相互作用机制，同时讨论了宿主激酶作为预防疾病的有效措施及其药物靶点的可操作性，以期为未来开发新的抗小RNA病毒药物和疫苗研发提供启示。

摘要:菜豆(Phaseolus vulgaris L.)是全球最为重要的食用豆类之一，根际微生物与植物互惠互利，同时也是促进作物生长及健康的重要因素，然而，如何利用豆类植物微生物组促进作物生长的探索尚显不足。目的 分析紫冠与巨冠菜豆的根际与根瘤细菌群落结构与功能的差异；筛选根瘤菌并探究其固氮和促生性能。方法 利用16S rRNA基因测序技术，分析2种菜豆根际与根瘤细菌的差异；采用平板划线法筛选根瘤菌，利用无氮蛭石盆栽试验对11株根瘤菌的固氮性能及促生效果进行评估。结果 巨冠菜豆的根际土壤细菌群落多样性显著低于紫冠菜豆，同时2种菜豆根际样品中细菌多样性显著高于根瘤样品。此外，菜豆根际富集了根瘤菌属(Rhizobium)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia)等有益菌属。其中，Rhizobium是2种菜豆根瘤中的优势菌属。Gephi网络分析表明，根际与根瘤细菌群落呈正相关，占比分别为75.52%和86.67%；PICRUSt2功能预测结果表明，菜豆根际细菌群落中碳水化合物、氨基酸和脂质代谢等功能丰度较高，且具有较高的氮代谢功能基因丰度。无氮蛭石盆栽试验表明，Rhizobium lusitanum NZ5和R. etli GLJ10显著增加了紫冠菜豆地下干重，分别增加了43.21%和48.15%；R. lusitanum NZ5、R. etli GLZ1和R. changzhiense GLJ12能显著增加巨冠菜豆地下干重，分别增加了77.37%、68.42%和67.37%。结论 菜豆能够选择性地从土壤中富集多种微生物，在其根际建立一个紧密协同且功能强大的微生物群落，且接种不同根瘤菌对菜豆的促生效果存在差异。

摘要:目的 揭示三峡水库消落区典型优势植物苍耳(Xanthium sibiricum)根际微生物群落结构特征，阐明其与土壤质量的关系。方法 在三峡库区腹心所在地云阳县典型消落区采集不同水淹胁迫强度下的苍耳根际土壤，随后进行高通量测序、微生物多样性分析、群落结构解析和冗余分析。结果 在水淹胁迫强(XaRLL)和低(XaRHL)区域中，变形菌门(Proteobacteria)是苍耳根际细菌群落中共同的最优势细菌门，最优势的真菌门则分别为子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)。无论是细菌还是真菌，线性判别分析(linear discriminant analysis effect size, LEfSe)结果显示，XaRLL的关键生物标志物总是多于XaRHL。功能预测分析发现，与有氧呼吸相关的PWY-3781是XaRLL和XaRHL二者共同富集的优势代谢途径。整体而言，苍耳根际微生物群落对土壤的理化性质和酶活的变化反应强烈。结论 本研究为理解水库消落区植物与其根际微生物的关系，以及它们对强烈水淹胁迫逆境的适应性提供了理论基础。

摘要:目的 从泉州湾2种红树林的根际土壤中分离并鉴定放线菌，进行抗真菌活性初筛以获取目标菌株，并对链霉菌属(Streptomyces) W444的次级代谢产物进行分离与鉴定。方法 从泉州湾洛阳江采集2种不同红树林植物的根际土壤样品，采用稀释涂布法对土样中的放线菌进行分离，并构建16S rRNA基因系统发育树。采用琼脂打孔扩散法进行抗真菌活性筛选，对获取的目标菌株Streptomyces sp. W444进行放大规模发酵，并对其次级代谢产物进行了分离与鉴定。根据生物合成基因簇定位和分析，推导星孢菌素的生物合成途径。结果 从根际土样中分离得到56株放线菌，分布于6目6科8属，其中链霉菌属和小单孢菌属为优势菌，占比分别为41.0%和33.9%。通过抗真菌筛选获得抑菌活性较好的菌株Streptomyces sp. W444，并从中分离鉴定了3个吲哚类化合物：staurosporine、K252c和streptochlorin。此外，还从菌株Streptomyces sp. W444基因组中定位了星孢菌素生物合成基因簇，并对其生物合成途径进行了推导。结论 泉州湾红树林根际土壤中的放线菌具有多样性，并蕴含着丰富的潜在天然产物资源，从菌株Streptomyces sp. W444中分离鉴定了吲哚咔唑类生物碱staurosporine、K252c和streptochlorin，这为研究泉州湾红树林可培养放线菌的多样性和次级代谢产物研究提供了坚实的基础。

摘要:目的 分离毛竹(Phyllostachys edulis)根际兼备溶解无机磷和有机磷能力的菌株，挖掘菌株解磷相关的功能基因，为利用解磷微生物活化土壤磷库、提高土壤磷有效性奠定基础。方法 以亚热带地区重要经济林木——毛竹为研究对象，采用高通量筛选技术分离毛竹根际解磷菌。通过微孔板培养和土壤接种实验，分别探究碳源类型和土壤磷含量对其解磷能力的影响。采用全基因组测序技术解析其与解磷相关的基因，以探究其解磷机制。结果 筛选出一株多途径解磷的细菌，命名为zafu-3，鉴定为木糖氧化无色杆菌(Achromobacter xylosoxidans)。该菌株能利用葡萄糖和柠檬酸等4种碳源来溶解Ca₃(PO₄)₂、FePO₄、AlPO₄、卵磷脂和植酸钙，最佳解磷效果为32.75 mg/(L·d)。与对照组相比，接种菌株zafu-3后，土壤酸性和碱性磷酸酶活性分别增加了4.21%-33.88%和13.54%-112.06%，特别是在高磷土壤中，土壤pH值降低了0.04，有效磷含量增加了16.32%。全基因组结果表明，该菌株包含了35个参与磷酸水解酶编码的基因和53个参与有机酸代谢的编码基因。此外，菌株zafu-3具有产生产吲哚乙酸、铁载体和降解木质素的相关功能基因。结论 菌株zafu-3可通过分泌多种有机酸和磷酸酶直接溶解无机和有机磷源，并可能通过促进植物生长间接激活土壤磷库，这为多功能生物肥料的开发提供了重要的菌种资源和科学依据。

摘要:目的 探究VraSR通过CidA-LrgAB系统调控表皮葡萄球菌的生物学功能。方法 构建重组质粒pKOR1-ΔlrgAB，并将其转化至表皮葡萄球菌SE1457 ?vraSR突变株中。通过同源重组技术，在?vraSR突变株上进一步敲除lrgAB基因。利用PCR、RT-PCR和测序技术鉴定表皮葡萄球菌ΔvraSR-lrgAB疑似突变株，并检测其生长特性、药物敏感性、自溶能力以及生物被膜形成能力。结果 成功构建了表皮葡萄球菌?vraSR-lrgAB突变株。与表皮葡萄球菌SE1457、ΔvraSR和ΔlrgAB菌株相比，?vraSR-lrgAB突变株生长迟缓，特别是在25 ℃和40 ℃下尤为明显(P<0.001)。该突变株的药物敏感性增强(P<0.01)，自溶能力显著增强(P<0.001)，生物被膜形成能力降低(P<0.01)。结论 VraSR可能部分通过LrgAB调控表皮葡萄球菌的生长、药物敏感性、自溶能力和生物被膜的形成。

摘要:沙门菌作为一种常见的人畜共患病原体，可导致多种食源性疾病，其中鼠伤寒沙门菌(Salmonella Typhimurium, STM)是关键血清型之一，其研究与防控对公共卫生具有重要意义。目的 探究greA和greB基因对鼠伤寒沙门菌生物学特性和致病性的影响。方法 运用Red同源重组技术构建greA和greB基因缺失株及其回补株，并对其生长特性、生物被膜形成能力、对Caco-2细胞的黏附及侵袭能力进行检测；利用小鼠模型评估了greA和greB基因缺失对STM致病性的影响。结果 成功构建了突变株STM LT2ΔgreA和STM LT2ΔgreB；与野生株相比，greA和greB基因的缺失均不影响其生长速度，但导致STM的生物被膜形成能力、黏附力、侵袭力均有所下降；greA和greB缺失降低了STM对小鼠肝、脾的定殖力，并使得STM的LD₅₀分别上升了39.81倍和2.5倍。结论 greA和greB基因的缺失均可降低鼠伤寒沙门菌的致病性，本研究结果为进一步揭示沙门菌的致病机理提供了理论基础。

摘要:低聚半乳糖(galacto-oligosaccharides, GOS)作为益生元可以调节肠道菌群，改善大脑发育；相反，抗生素可以通过干扰肠道菌群影响神经系统。然而，抗生素和低聚半乳糖如何调节大脑神经递质及动物行为尚不清楚。目的 以断奶SD (Sprague-Dawley, SD)大鼠为试验动物，探究抗生素和低聚半乳糖干预对动物行为和神经递质的影响。方法 选取40只3周龄雄性SD大鼠，分为4组：对照组(CON组)、抗生素组(ABX组)、低聚半乳糖组(GOS组)和抗生素+低聚半乳糖组(AG组)。对照组饮用灭菌水，其余三组饮用含有抗生素、低聚半乳糖或抗生素+低聚半乳糖的灭菌水，其中低聚半乳糖浓度为5 g/L，抗生素由氨苄青霉素、万古霉素、盐酸环丙沙星、亚胺培南、甲硝唑组成，试验为期16 d。结果 与GOS组相比，ABX组大鼠体重显著下降低(P<0.05)；ABX、GOS、AG三组肝脏指数显著低于CON组(P<0.05)；大鼠行为分析显示，与CON组相比，ABX组趋光性指数(明暗箱试验中明箱时间占比)和理毛次数显著降低(P<0.05)，GOS组理毛次数显著低于CON组(P<0.05)。AG组在旷场的静止时间显著高于其他三组(P<0.05)，运动距离、时间和运动速度显著低于ABX和GOS两组(P<0.05)。与CON组相比，ABX组海马体去甲肾上腺素的浓度显著增加，左旋多巴浓度显著降低(P<0.05)；与CON组相比，含有低聚半乳糖的GOS和AG两组去甲肾上腺素浓度显著增加(P<0.05)，而左旋多巴和肾上腺素浓度显著下降(P<0.05)。与CON组相比，ABX和AG组的微生物多样性下降(P<0.05)，Escherichia_Shigella是ABX、AG两组的优势菌，GOS组的Chao1指数显著低于对照组(P<0.05)，GOS组优势菌主要是厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidota)；与ABX组相比，AG组乳杆菌属(Lactobacillus)显著增加(P<0.05)。结论 与对照组相比，抗生素会减少焦虑样行为，同时降低海马神经递质左旋多巴胺、增加去甲肾上腺素，并增加潜在致病菌；低聚半乳糖改善了大鼠生长，对大鼠行为无明显影响，但增加了Lactobacillus丰度，并减少海马左旋多巴胺和肾上腺素；联合使用抗生素和低聚半乳糖降低大鼠运动能力，增加焦虑样行为。

摘要:鲍曼不动杆菌的耐药性和毒力与日俱增。研究表明，鲍曼不动杆菌中CRISPR-Cas系统的存在可以降低细菌的耐药性并减弱细菌毒力。然而，CRISPR-Cas系统中各组分对鲍曼不动杆菌的具体影响尚不明晰。目的 探究CRISPR-Cas系统的组分在鲍曼不动杆菌中对细菌耐药性和毒力的调控作用。方法 通过构建cas1基因鲍曼不动杆菌过表达株，并与之对应检测相应过表达株与原始菌株的细菌生长情况、血清抗性、细菌耐药性、生物膜形成能力、细菌感染小鼠模型小鼠的存活率等变化。结果 使用纸片扩散法对临床常用的22种抗生素的耐药性进行检测，结果显示，过表达株AB26::cas1对6种抗生素的耐药性由耐药变为敏感。使用结晶紫染色法检测细菌生物膜形成能力，AB26::cas1株生物膜形成能力较AB26株降低。腹腔注射感染小鼠模型显示，相较于AB26株体内感染组小鼠，AB26::cas1株体内感染组小鼠未发生死亡。荧光定量PCR检测结果显示，大部分耐药/毒力基因mRNA的表达量下降。人血清与灭活血清孵育后进行存活性检测，野生株与过表达株的血清抗性差异无统计学意义。结论 来源于AB43株的cas1基因对鲍曼不动杆菌的耐药性及生物膜形成能力具有抑制作用，同时细菌对小鼠的致病性也有抑制效果。

摘要:目的 探究甘胆口服液(Gan Dan oral liquid, GD)对副溶血弧菌的体外抑菌活性，并从转录组水平解析GD抗副溶血弧菌的分子机制。方法 基于最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration, MIC)、最小杀菌浓度(minimum bactericidal concentration, MBC)和抑菌动态生长曲线，评价GD对副溶血弧菌的体外抑菌活性；通过扫描电镜(scanning electron microscopy, SEM)和透射电镜(transmission electron microscopy, TEM)分析GD处理对副溶血弧菌细胞结构的影响；利用转录组测序及生物信息学技术分析1/4MIC浓度的GD处理对副溶血弧菌转录组的影响，并采用逆转录实时定量聚合酶链式反应(real-time quantitative reverse transcription PCR, RT-qPCR)进行验证。结果 GD对副溶血弧菌具有较好体外抑菌活性，其MIC和MBC值分别为7.6 mg/mL和 15.2 mg/mL。1/4MIC浓度的GD处理破坏了副溶血弧菌细胞壁结构完整性，影响了细胞膜的通透性，导致胞内大分子物质外漏。转录组分析结果表明，GD处理显著改变了副溶血弧菌的转录组，造成1 074个基因显著上调，以及1 179个基因显著下调。其中，下调基因主要富集在肌苷酸、核糖核苷合成代谢以及柠檬酸循环等通路，上调基因主要涉及转录因子活性、细胞壁合成代谢等通路。结论 GD可能通过破坏菌体细胞壁和细胞膜结构的完整性，抑制细菌的能量代谢和生物合成等功能，进而对副溶血弧菌产生抑菌作用。

摘要:目的 针对化能自养细菌培养困难的问题，本研究基于电子分配理论分析它们难培养的原因，并基于纯培养探究电子分配策略对提高化能自养细菌生物量的可行性。方法 从维持细胞内pH平衡和最适能量代谢的角度，计算得出硫氧化细菌盐硫小杆菌(Halothiobacillus) DCM-3、亚硝酸盐氧化细菌硝化杆菌(Nitrobacter) N1及氨氧化细菌亚硝化单胞菌(Nitrosomonas) SCUT-1氧化相应底物产生的电子最终分配给O₂与CO₂的最优比例，并以相应菌株为对象，分别设置不同的O₂与HCO₃^- (CO₂)摩尔量比例以形成不同的电子分配比例进行纯培养验证，用离子色谱仪和紫外分光光度计检测底物和产物浓度，用稀释涂布法测定细胞密度。结果 DCM-3、N1和SCUT-1菌株的最优分配比例分别为0.733:0.267、0.867:0.133和0.6:0.4。若基于最优电子分配比例的条件，DCM-3、N1和SCUT-1菌株分别可合成3.967 ATP/S₂O₃^2-、0.433 ATP/NO₂^-和1.35 ATP/NH₃。根据计算结果，其难培养的原因主要为单位底物提供的能量合成的ATP数量少，且要求适当控制低氧气浓度及补充适量的无机碳。纯培养验证中，DCM-3菌株在最优比例下的生物量为6.5×10⁷ CFU/mL，是不控制比例的对照组的2.2倍。N1菌株在最优比例下的生物量为7×10⁶ CFU/mL，与对照组无显著差异，但最优比例的HCO₃^-浓度(0.4 mmol/L)明显低于对照组(2.5 mmol/L)，该菌株表现出倾向于较高氧气但对CO₂需求低的生长特性，与计算得到的最优比例相符。SCUT-1菌株在控制O₂和CO₂量的实验组中的单位NH₄⁺浓度生物量积累达1.3×10⁶ CFU/(mL·(mmol/L))以上，比充足O₂和CO₂量条件的高25%-40%。结论 基于电子分配的化能自养细菌培养策略，通过限制O₂和CO₂摩尔量并形成一定比例从而限制电子分配的培养条件，有助于提高同一底物条件下的生物量积累，为化能自养细菌的培养提供一定的策略参考。

摘要:目的 针对国际海事组织对进港船舶生化需氧量(biochemical oxygen demand, BOD)检测中的特殊要求，本研究开发一种BOD快速检测仪，旨在实现对大量进港船舶生活污水进行快速检测的目的。方法 丁酸梭菌与枯草芽孢杆菌制作的生物敏感元件在检测BOD标准溶液的过程中，通过消耗溶解氧(dissolved oxygen, DO)引发电子转移，使电导率(conductivity, COND)改变。溶解氧是监测过程中的关键指标及中介桥梁。通过建立电导率与溶解氧的二次多项式拟合模型，并将溶解氧与样品浓度建立联系，由此探索电导率变化与样品浓度之间的相关性。结果 不同溶液表现的电导率变化趋势使BOD快速检测器能够区分BOD浓度超过25 mg/L (COND变化值的斜率小于-0.01)和低于25 mg/L (COND变化值的斜率大于-0.01)的废水。通过构建溶解氧与电导率值之间的高度相关性拟合曲线(决定系数R²=0.977 83)，实现了对超低浓度范围(生化需氧量BOD<25 mg/L)样品的高精度读取，并在中国河北秦皇岛的船舶测试中获得超过85%的准确率。结论 BOD快速检测仪所读取的测量数据与传统的稀释接种法所获结果高度一致，并且能够在30 min内对进港船舶生活污水中BOD进行快速量化分析，确保了检测的高效性。

摘要:目的 研究小麦赤霉病胁迫下植物微生物变化特征以及差异微生物与病原菌丰度的关系，明确植物微生物与病害发生的关系。方法 本研究通过田间采集健康与患病样本，结合高通量测序分析植物相关微生物组变化特征，并通过实时荧光定量技术测定病原菌丰度，揭示植物微生物群落变化对小麦赤霉病的响应。结果 小麦赤霉病胁迫下穗部细菌和根际真菌α多样性显著增加，更多的潜在有益菌群在患病小麦穗部富集。与患病植株相比，健康植株具有更强的微生物群落稳定性和网络稳定性。植物微生物多样性可以预测病原菌丰度的变化，其中穗部微生物多样性以及群落稳定性对病原菌丰度变化的解释率最高，达76.95%。较高的真菌多样性和群落稳定性不利于病原菌的定殖。结论 健康植株和患病植株的微生物组存在显著差异，健康植株穗部稳定的微生物群落和网络互作模式有利于抵抗病原菌的侵染。此外，小麦穗部出现了植物对有益菌群的招募现象，即“呼救”策略，这扩展了植物“呼救”策略的适用范围。最后，本研究通过解析植物微生物组与病害发生的关系，为靶向调控植物微生物组以防治植物病害提供了重要的数据支撑和理论依据。

摘要:植物病原菌侵染引起的作物病害给全球农业带来了巨大危害，而生物防治因其有效性和环境友好性等特点，已成为防控植物病害的研究热点。目的 从实验室保藏的菌种库中筛选拮抗植物病原菌的目标菌株，对其进行鉴定、全基因组学分析，并评价其抗病促生效果。方法 采用平板对峙法筛选拮抗菌；利用形态学观察、16S rRNA基因测序、基因组系统发育分析、基因组平均核苷酸相似性(average nucleotide identity, ANI)和数字DNA杂交(digital DNA-DNA hybridization, dDDH)值比较分析，以及生理生化特征等方法进行菌种分类学鉴定；对目标菌株进行全基因组序列分析，挖掘功能基因；通过测定溶磷、产铁载体、产蛋白酶和产纤维素酶活力来评价目标菌株的促生特性；采用二分隔培养皿检测目标菌株产生的挥发性气体对植物病原真菌抑制情况；通过盆栽试验探究目标菌株对番茄的促生防病效果。结果 获得1株对茄科罗尔斯通氏菌(简称青枯菌)及3种植物病原真菌具有明显抑菌活性的菌株MB1019，经鉴定其为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。生理生化特征显示，菌株MB1019的耐受温度为15-50 ℃，最大耐受NaCl浓度为10.0%，耐受pH值为5.0-9.0。全基因组分析显示，菌株MB1019基因组大小为3.8 Mb，G+C含量为46.4%，antiSMASH预测显示，菌株MB1019基因组含有17个次级代谢产物基因簇。dbCAN2预测显示，菌株MB1019含有52种、共108个CAZy家族基因，其中糖苷水解酶(glycoside hydrolases, GHs)家族种类和数量最多。菌株MB1019产生的挥发性气体能够显著抑制植物病原真菌的生长。盆栽试验结果显示，菌株MB1019对番茄具有明显促生防病效果。结论 贝莱斯芽孢杆菌MB1019具有拮抗青枯菌和植物病原真菌的能力，展现出耐高温、耐盐碱以及促生功能，其基因组中含有大量抑菌基因，并能产生挥发性气体有效抑制病原真菌的生长，MB1019菌液对番茄具有促生防病效果。综上所述，菌株MB1019作为微生物肥料和农药研发的优良菌种资源，展现出良好的开发和应用潜力。

摘要:卵孢小奥德蘑(Oudemansiella raphanipes)是一种食药兼用的珍稀食用菌，但其易受到异形枝葡霉(Cladobotryum varium)引起的蛛网病侵害。目的 获得能够生物防控蛛网病且促进卵孢小奥德蘑生长的覆土细菌。方法 从卵孢小奥德蘑覆土中分离细菌，检测其对卵孢小奥德蘑及蛛网病菌的拮抗活性，筛选出具有防病促生的多功能菌株，并基于基因组数据分析明确其潜在的生物机制。结果 从覆土中共分离获得90株细菌，其中38株细菌对异形枝葡霉具有明显的抑制活性，且对卵孢小奥德蘑无抑制活性。进一步筛选发现，2株细菌的上清液不仅显著促进卵孢小奥德蘑菌丝的生长，还能显著抑制异形枝葡霉菌丝的生长。基于基因组数据分析，鉴定出上述2株细菌分别为简单近芽孢杆菌(Peribacillus simplex)与根际苍白杆菌(Ochrobactrum rhizosphaerae)，且它们含有多种功能基因与次级代谢产物基因簇。结论 本研究获得2株具有食用菌防病促生功能的细菌，为未来蛛网病的生态防控储备了有益微生物资源。

摘要:目的 探究TGF-β1/Smad3在流感病毒WSN毒株感染过程中对类黏蛋白(orosomucoid, ORM)表达的调控作用。方法 利用流感病毒WSN毒株感染或TGF-β1处理A549细胞，然后使用Smad3抑制剂处理，通过RT-PCR检测ORM的表达情况；构建过表达STAT3的细胞系与敲低STAT3的细胞系，通过RT-PCR和Western blotting方法检测STAT3在流感病毒诱导ORM表达中的作用；使用TGF-β1处理A549细胞，通过Western blotting方法检测p-STAT3表达情况；使用TGF-β1或流感病毒处理A549细胞，然后使用Smad3抑制剂处理，检测p-STAT3表达情况；构建Smad3表达敲低细胞系，通过Western blotting方法检测STAT3磷酸化水平。结果 TGF-β1调控ORM1和ORM2的表达依赖于Smad3的活化；STAT3在流感病毒感染过程中参与了ORM1和ORM2的表达调控；TGF-β1能够诱导STAT3发生磷酸化；阻断Smad3的活化或敲低Smad3表达后，TGF-β1或WSN诱导的STAT3的磷酸化也被抑制。结论 流感病毒WSN毒株调控ORM1和ORM2的表达依赖于TGF-β1/Smad3介导的STAT3磷酸化。

摘要:目的 鲁氏芽孢杆菌属(Rummeliibacillus)包含3个种，即R. stabekisii、R. pycnus和R. suwonensis，在生物降解、益生菌、动物饲料以及精氨酸、己酸等的生产方面具有一定的应用潜力。本研究旨在从基因组水平研究该属的遗传多样性。方法 对该属不同来源的12个菌株进行比较泛基因组分析，分析内容还包括菌株的系统发育分析、功能注释、基因组代谢途径分析以及可移动遗传元件预测。结果 泛基因组分析共鉴定出8 024个基因家族，核心基因组、附属基因组和菌株特异性基因分别包含1 550、3 941和2 533个基因家族。在核心基因组中，6个菌株的精氨酸循环是完整的，7个菌株具备完全生物合成乙偶姻的能力。然而，只有R. pycnus和R. suwonensis 3B-1具有合成己酸的能力。通过系统发育树、DNA-DNA杂交(DNA-DNA hybridization， DDH)和平均核苷酸一致性(average nucleotide identity, ANI)分析发现，Rummeliibacillus sp. G93和Rummeliibacillus sp. TYF-LIM-RU47均属于R. stabekisii。Rummeliibacillus sp. POC4和Rummeliibacillus sp. TYF005可能属于该属的一个新种。此外，在所有12个菌株中均鉴定出基因岛，其数量从4个(R. stabekisii DSM 25578和R. stabekisii NBRC 104870)到14个(Rummeliibacillus sp. SL167菌株和Rummeliibacillus sp. TYF005菌株)不等，并且在5个分析菌株发现了前噬菌体序列。结论 本研究提供了Rummeliibacillus sp.较为全面的基因家族谱，有助于对其进行进一步探索。

摘要:蟋蟀浓核病毒(Acheta domesticus densovirus, AdDV)于1977年在瑞士首次被分离得到，在欧洲与美国曾多次引发疫情。蟋蟀虹彩病毒(cricket iridovirus, CrIV)于1996年在荷兰首次被发现，患病蟋蟀出现死亡率升高、繁殖力降低和寿命缩短的现象。家蟋蟀(Acheta domesticus)原产于西南亚，近几十年来作为爬宠食物引入我国。AdDV与CrIV是家蟋蟀常见的病原体，随着我国家蟋蟀繁育设施的不断完善与宠物市场规模的日益扩大，对家蟋蟀病原的研究愈发重要。目的 了解AdDV与CrIV在我国的传播与流行现状，为控制病毒性病原体给家蟋蟀养殖业带来的危害，以及研发出有效的防治策略奠定理论基础。方法 广泛收集国内不同地区人工养殖的家蟋蟀，进行病毒特异的PCR检测，经Sanger测序进一步确证患病蟋蟀的病毒病原体，同时对患病蟋蟀中肠、脂肪体等组织进行透射电镜(transmission electron microscopy, TEM)观察，确定病毒粒子的形态特征。结果 AdDV病毒粒子为二十面体，近似球形，无囊膜，直径约20 nm，且在宿主细胞核内形成致密的染色质区，呈现典型的浓核病毒特征；CrIV病毒粒子呈二十面体，无囊膜，直径120-140 nm，在细胞质内形成类似晶格状的排列，呈现典型的虹彩病毒特征。病毒特异基因PCR检测发现，我国不同地区的家蟋蟀均能检出AdDV病毒，而绝大多数地区的家蟋蟀能检出CrIV病毒(91%)。已检测家蟋蟀中同时携带AdDV和CrIV病毒粒子的比率高达91%。结论 本研究发现AdDV与CrIV已在我国蟋蟀养殖业中广泛流行。

摘要:目的 微生物是潮间带地球化学元素迁移转化的重要执行者。真菌在碳、氮、磷循环及有机污染物降解等方面扮演重要角色。方法 选取黄河三角洲潮间带典型植被芦苇(Phragmites australis)、柽柳(Tamarix chinensis)、盐地碱蓬(Suaeda salsa) (潮间带盐地碱蓬和盐碱地盐地碱蓬)的根际和非根际土壤为研究对象，通过高通量测序技术研究不同植被下的真菌群落结构差异。结果 植物根际中，盐碱地盐地碱蓬的真菌丰度、丰富度及均匀度最高，与其他3种植物的真菌群落结构相似性最低。在植物非根际中，芦苇的真菌丰度最高，盐碱地盐地碱蓬的丰富度最高，柽柳的真菌分布最均匀；芦苇与盐碱地盐地碱蓬之间的真菌群落结构相似性最高。4种植物根际和非根际共有优势真菌门为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)。不同植物的功能真菌存在差异，芦苇、柽柳、盐碱地盐地碱蓬的根际、非根际优势功能真菌主要为腐生真菌，如链格孢属、曲霉属，它们能够分解有机养料产生腐殖质，从而改善土壤通气性，改良土壤理化性质；以上3种植物根际中腐生真菌占比分别为13.60%、6.33%、20.16%，非根际土壤中分别为11.98%、24.25%、8.52%。在柽柳非根际中，还发现了能与植物共生且耐盐的短梗霉属(1.51%)，这种真菌可与植物协同作用，有效防治土壤盐碱化。潮间带盐地碱蓬根际土壤中的优势功能真菌主要为篮状菌属(15.90%)、葡萄穗霉属(0.53%)等参与糖类分解的真菌，它们能够分解纤维素为葡萄糖，产生腐殖质，进而形成稳定的土壤团粒结构，改善土壤通气性。盐碱地盐地碱蓬根际土壤中还存在木霉属(0.13%)，这种真菌可以促进土壤氮磷转化，避免土壤中无机磷含量过高造成土壤污染。在非根际土壤中，以上功能真菌的相对丰度均小于0.10%。此外，在植物非根际土壤中，还发现了能够降解持久性有机污染物(persistent organic pollutants, POPs)的原毛平革菌属(0.15%)和降解醌类物质的青霉属(1.16%)，这些真菌为有机污染土壤的修复提供微生物资源；以上真菌在植物根际中未检测到。土壤环境因子与真菌群落结构关系表明，根际真菌的多样性、均匀度与电导率(electrical conductance, EC)、钙离子浓度、盐度呈正相关关系；非根际真菌群落的丰富度和多样性均与总氮呈正相关关系，而均匀度则与pH、盐度、氨氮呈正相关关系。结论 本研究为明确黄河三角洲潮间带真菌群落的分布结构和功能奠定了基础，为将来利用相关微生物资源来改善土壤结构、维持生物多样性、治理有机物污染以及盐碱地生态保护与修复等提供理论依据。

摘要:目的 通过专利分析挖掘人工智能在合成生物学中的应用趋势与分布特征，为该领域的技术创新、研发方向以及产业布局提供实践参考和理论支持。方法 本研究概述了合成生物学的研究内容和方法，借助专利网络进行深入挖掘，并结合文献分析的角度，探究人工智能在合成生物学领域的发展态势。结果 检索并分析相关专利数据，揭示了人工智能在合成生物学领域的申请和公开趋势，以及主要国家和申请人的分布情况。进一步地，从专利角度分析了生物合成基因簇、蛋白质结构分析以及转录因子结合位点等3个技术分支的发展情况。此外，本研究还讨论了人工智能在合成生物学应用中面临的挑战，并针对这些挑战提出了一些应对建议。结论 本研究结果有助于深入了解人工智能在合成生物学领域的技术发展脉络，为相关企业和科研机构的研发决策提供参考，强调了人工智能技术在合成生物学领域的重要性，以及其在推动该领域发展中的关键作用。同时，本研究还针对进一步加强人工智能在合成生物学领域的研究和应用，提出了一系列建议，旨在为全球科技竞争态势下的国家科技情报体系建设，特别是合成生物学的发展提供更多创新性的思路和技术支撑。

摘要:菌丝球的发酵培养、形态分析、代谢产物纯化，以及在污水处理和能源回收等领域的应用研究获得了环境和生物领域学者的广泛关注。全面了解菌丝球相关研究的进展和未来的热点趋势。基于Web of Science数据库，筛选出近20年与菌丝球环境应用相关的1 337篇科技文献，采用可视化方法，进行了关键词聚类、关键词时间趋势分析和关键词国家、作者、发文机构共现分析。发现总发文量总体呈上升趋势，共涉及97个学科类别，跨多学科文章较多，也往往具有更高的引用价值，我国在此领域取得的成果显示出明显的优势，并与其他国家保持密切的合作。热门研究关键词一直保持稳定(growth, morphology, fermentation, removal, degradation, mycelial pellets, biological control, fungi, culture, optimization, biodegradation, biosorption)，近年来热度上升和新兴关键词出现了明显的变化。菌丝球在水处理领域的应用研究越来越热，与此相关的关键词(waste water, performance)热度上升；与菌丝球作为生物质载体处理污水(biomass, bacteria)、菌丝球生物合成(biosynthesis)、菌丝球和藻类共生处理污水(Chlorella vulgaris, microalgae)等领域相关的新兴关键词陆续出现并保持热度，表明菌丝球在水处理领域的相关研究逐步划分出更系统的研究方向，成为菌丝球未来的研究热点和机遇。