当期目录

2026年 第42卷 第1期    刊出日期：2026-01-26

上一期    下一期

综述与专论

植物黄素单加氧酶研究进展

淦晨露, 游雨婷, 谢菡萏, 曾子贤, 朱博

2026, 42(1):  1-12.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0953

摘要 ( 188 )   HTML ( 4)   PDF (1478KB) ( 64 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

植物黄素单加氧酶（flavin monooxygenases, FMOs）是一类以黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）为辅因子的氧化还原酶，能够催化多种底物的氧化反应，在植物代谢调控和环境适应中发挥重要作用。植物FMOs超家族包含多个功能亚家族，其中以FMO1、YUCCAs和FMOGS-OXs最为典型，分别在免疫防御、生长素合成、次生代谢及逆境响应等核心过程中扮演关键角色。本文系统梳理了这3个亚家族的结构特征、进化分化与功能机制，并总结了其在植物生长发育和逆境胁迫中的最新研究进展。研究表明，FMOs家族普遍含有保守的FAD/NADPH结合结构域，且在进化过程中通过基因扩增实现功能多样化，同时展现出显著的功能冗余与多效性特征。尽管如此，FMOs家族的天然底物谱尚未系统解析，其基因扩张与进化的分子机制有待深入阐明。同时，其时空特异性及功能冗余性严重限制了其分子功能和应用价值的深入研究。未来，随着代谢组学、空间组学和人工智能等前沿技术的发展，FMOs功能解析与应用转化将迎来新机遇，有望为作物抗逆、提产的分子设计育种提供新的靶点。

水稻赤霉素信号负调控因子SLR1的生物学功能及其调控网络

费思恬, 侯鹰翔, 李兰, 张超

2026, 42(1):  13-30.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0643

摘要 ( 578 )   HTML ( 4)   PDF (1280KB) ( 52 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

赤霉素（GAs）是植物中一类重要的调控激素，广泛参与植物生长发育与逆境响应等多种生命过程。GA的合成及信号通路调控促成了作物育种的第一次绿色革命。SLR1是水稻中唯一的DELLA蛋白，是GA信号转导途径中关键的负调控因子，阻遏GA下游信号转导。SLR1还参与了脱落酸（ABA）、茉莉酸（JA）、油菜素内酯（BR）、独脚金内酯（SL）等激素途径，充当植物激素互作的“分子桥梁”。然而，SLR1蛋白不具备典型的DNA结合域，目前仍无证据表明SLR1能直接结合DNA序列，其主要通过与其他转录因子互作抑制或激活下游基因的表达来发挥调控功能。此外，SLR1自身的表达与功能也受到多种调控。在转录水平，SLR1基因受到OsYABBY4、OsWRKY36等转录因子的负调控；在蛋白水平，SLR1受到泛素化、糖基化、SUMO化、磷酸化等修饰，以及与其他蛋白互作对自身稳定性与活性的调控。SLR1不仅广泛调控水稻多种生长发育过程，还参与水稻响应多种生物与非生物胁迫，在水稻的整个生长周期中扮演了重要的角色。最新研究揭示SLR1在育种中的巨大潜力，通过调控SLR1在水稻中的蛋白丰度并使其维持中等含量，对提高水稻耐碱‒热性具有重要意义。本文综述了水稻SLR1分子结构和作用机制、在各植物激素途径中的串联作用、SLR1自身的蛋白修饰与调控以及具体的生物学功能，以期进一步发掘SLR1蛋白关联组分和调控网络，为水稻分子设计育种提供参考。

植物提取物抗牛病毒性腹泻病毒的研究进展

高峥, 尹柳祎, 孟令品, 王晓慧, 孙佳欣, 宋扬, 温树波

2026, 42(1):  31-41.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0523

摘要 ( 112 )   HTML ( 0)   PDF (991KB) ( 24 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

牛病毒性腹泻病毒（bovine viral diarrhea virus, BVDV）是引发牛病毒性腹泻-黏膜病（bovine viral diarrhea-mucosal disease, BVD-MD）的主要病原体，其临床表现包括高热、口腔及消化道黏膜糜烂坏死、腹泻、妊娠奶牛流产、胎儿畸形、血小板及白细胞减少、犊牛免疫抑制等症状，这些病征不仅损害牛群健康，还可导致严重的经济损失，严重制约了养牛业的绿色健康发展。目前，主要的防控手段有疫苗接种和种群净化，但疫苗的保护效力受限，种群净化操作复杂且成本较高，在实际生产过程中难以实现。因此，开发安全高效的抗病毒药物作为补充策略十分必要。然而，至今尚无针对BVDV的特效治疗药物问世，显著制约了生产防控的成效。近年来，随着抗病毒药物研究的深入，天然植物提取物因其广泛存在于自然界、具有安全、高效及多靶点作用等优势，已成为抗病毒药物开发的重要潜力来源。本文系统综述了近年来抗BVDV植物提取物的研究进展，重点分析其作用靶点及机制，总结其通过中和病毒、抑制病毒复制、调节宿主免疫反应及缓解氧化应激等途径发挥抗BVDV活性的研究成果。这些研究成果为植物提取物进一步开发成为抗BVDV药物奠定了坚实的科学基础，充分地展示了其在抗病毒领域的独特优势。同时，本文还对天然植物提取物在抗BVDV药物研发中的应用前景进行了展望，并提出了相关研究建议。

ADAR1在固有免疫和炎症中的调控作用

李慧慧, 王书节, 康晓龙

2026, 42(1):  42-50.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0608

摘要 ( 126 )   HTML ( 0)   PDF (1595KB) ( 14 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

RNA特异性腺苷脱氨酶1（ADAR1）是RNA编辑的关键酶之一，能催化双链RNA（dsRNA）分子中的腺苷（A）转化为肌苷（I），在免疫调节、炎症反应等生理过程中发挥重要作用。ADAR1的免疫调控作用体现在双重机制：其一，通过RNA编辑修饰dsRNA结构，使其无法激活模式识别受体及下游效应蛋白，从而维持自身免疫耐受；其二，通过非编辑依赖性方式与RIG-I、MDA5等模式识别受体互作，间接调控NF-κB、IRF等信号分子的激活，进而影响促炎细胞因子的释放。在炎症反应中，ADAR1通过多条路径发挥抗炎效应。一方面，其可编辑病毒或自身dsRNA，降低dsRNA对RIG-I、MDA5的激活能力，从而抑制抗病毒炎症的过度激活；另一方面，ADAR1与PKR直接相互作用，抑制eIF2α磷酸化，以平衡细胞存活与炎症性死亡；同时，ADAR1还能通过编辑内源性dsRNA，阻断OAS-RNase L通路的异常RNA降解，避免由此触发的自身炎症；此外，ADAR1与ZBP1竞争性结合Z-RNA，抑制RIPK3-MLKL介导的程序性坏死，从而减轻由坏死引发的炎症反应。这些机制为开发针对炎症性疾病的治疗策略提供了理论基础，然而，上述研究多集中于人类和小鼠模型，其在家养动物炎症性疾病中的调控作用尚未明确。本文综述了ADAR1在炎症和免疫方面的研究，归纳了其重要调控机制，以期为揭示家养动物的炎症性疾病如奶牛乳房炎等的发病机理及开发有效防治策略奠定基础。

人工智能在DNA设计中的研究进展

刘欢, 郭发旭, 赵晓燕, 黄龙雨, 王健, 周国民, 张建华

2026, 42(1):  51-66.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0863

摘要 ( 131 )   HTML ( 0)   PDF (3117KB) ( 21 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

DNA设计是根据特定功能需求定向构建与优化基因组功能元件，已成为合成生物学与精准育种等前沿领域的关键核心技术。传统设计方法受限于对复杂调控网络认知不足及序列搜索空间巨大等瓶颈，难以实现高效、精准的序列创新。近年来，人工智能技术，特别是深度生成模型与预测模型的融合应用，正深刻重塑DNA设计的理论基础与技术范式。该范式通过学习海量组学数据中蕴含的“调控语法”，能够在超长基因组序列背景下实现高分辨率的功能预测、多模态信息整合与条件可控的序列生成。本文系统综述了人工智能在DNA设计中的前沿进展，重点阐述了深度生成与预测模型在启动子、增强子等多层级调控元件设计、序列优化及作物育种等领域的关键技术路径与应用实例。通过构建“设计—预测—优化—验证”的智能化闭环，人工智能不仅显著提升了复杂功能元件的设计效率与准确性，更催生了性能超越天然元件的“超天然”序列。展望未来，随着人工智能与合成生物学、实验自动化等领域的深度融合，DNA设计有望实现从智能化设计到高通量实验验证的完整闭环，从而加速生命科学基础研究与现代农业育种等领域的创新突破。

技术与方法

牛冠状病毒单克隆抗体的制备和鉴定

刘余, 刘筱筱, 郑建豪, 李彬, 何翃闳, 毛立

2026, 42(1):  67-75.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0838

摘要 ( 99 )   HTML ( 0)   PDF (7284KB) ( 29 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

目的 牛冠状病毒（BCoV）是引发犊牛腹泻、成年牛冬季痢疾及各年龄段牛呼吸道疾病的主要病原体，其引发的疫病在畜牧业中广泛存在且危害严重，传统诊断和防控手段存在局限。制备牛冠状病毒单克隆抗体，为精准诊断冠状病毒研究提供关键材料。 方法 用纯化病毒免疫BALB/c小鼠，利用细胞融合技术制备杂交瘤细胞，筛选获得稳定分泌特异性抗体的单克隆细胞株。采用间接免疫荧光法（IFA）和间接酶联免疫吸附试验（ELISA）对单克隆抗体进行鉴定和亚类分析。同时构建cpCoV的S蛋白全长及S1、S2亚基真核表达质粒，转染293T细胞，通过IFA和Western-blot方法鉴定单克隆抗体识别的抗原表位区域。 结果 成功筛选制备了BCoV的单克隆抗体1E1，腹水效价>1∶81 000，亚型为IgG1，其抗体可与BCoV和羊冠状病毒（cpCoV）均发生特异性反应。通过真核表达病毒各结构蛋白及S蛋白各区域，验证1E1抗体识别的抗原表位均位于S蛋白的S1结构域。 结论 通过制备牛冠状病毒单克隆抗体，获得了能用于检测BCoV、cpCoV的单抗1E1，并鉴定其识别的抗原表位位于S1结构域，分析发现S1蛋白在BCoV和cpCoV同源性为95.4%-99.6%，但有明显差异的位点，本文为检测牛羊冠状病毒提供了新方法，为病毒的基础研究提供新工具。

多策略协同提升蛋白质晶体的衍射分辨率

任泓宇, 庞翠萍, 古阳, 周佳海

2026, 42(1):  76-85.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0975

摘要 ( 101 )   HTML ( 1)   PDF (2724KB) ( 22 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

目的 蛋白质晶体衍射是结构生物学研究的重要方法，晶体的衍射分辨率直接决定了模型的精确度及应用可行性。需要采取多种策略组合优化蛋白质晶体质量，提高晶体的衍射分辨率。 方法 以催化芳基偶联反应的P450酶为研究对象，利用分子生物学技术构建原核表达系统，并通过镍柱亲和层析和体积排阻色谱等方法进行纯化。在结晶阶段，采用气相扩散法系统筛选了1 632种初始条件，以此为基础，重点对缓冲液pH值、沉淀剂种类与浓度等关键变量进行精细化筛选，并引入多种添加剂以改善结晶环境。进一步结合结构预测分析，对蛋白柔性区域进行理性截短设计，并尝试SUMO标签的融合表达以增强蛋白的稳定性。 结果 实现了P450蛋白在大肠杆菌中的高效可溶表达，并经两步纯化获得可用于结晶的高纯度蛋白。通过大规模结晶条件筛选与多轮优化，结合序列截短和SUMO标签融合等策略协同作用，晶体形态显著改善，由原来的微晶或无定形沉淀转变为外观规则、棱角清晰的单晶。晶体衍射分辨率由初始的10 Å显著提升至2.86 Å，获得了可用于高分辨率结构解析的优质晶体。 结论 使用多策略协同的方法成功改善了蛋白晶体形态，提高了蛋白晶体的衍射分辨率。

研究报告

甲基汞胁迫下水稻OsMATE34的表达及功能分析

杨跃琴, 邢英, 仲子荷, 田维军, 杨雪清, 王建旭

2026, 42(1):  86-94.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0542

摘要 ( 700 )   HTML ( 2)   PDF (2395KB) ( 23 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

目的 多药和有毒化合物外排转运蛋白（MATE）在植物营养物质吸收、次生代谢物转运、重金属和外源物质解毒等方面发挥重要的调控作用。研究水稻OsMATE34的生物学功能，为深入理解水稻富集MeHg的分子机制奠定基础，亦为培育低MeHg水稻品种提供科学参考。 方法 通过生物信息学方法，分析OsMATE34的理化性质和系统进化树，利用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）检测MeHg胁迫下水稻不同组织OsMATE34的相对表达量，并研究MeHg胁迫后水稻不同组织MeHg含量，用以分析其表达量与MeHg含量之间的相关性。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术，获得1个OsMATE34敲除株系，在苗期进行MeHg处理，测定野生型（WT）和osmate34水稻中MeHg含量，探究OsMATE34对水稻MeHg积累的影响。 结果 水稻OsMATE34基因位于8号染色体上，编码489个氨基酸，其编码蛋白的相对分子量为51.60 kD，理论等电点（isoelectric point, pI）为5.6，为疏水性蛋白。RT-qPCR结果显示，MeHg胁迫抑制OsMATE34在根部表达；叶鞘和叶中OsMATE34表达量随着MeHg浓度升高显著上调，其中80 nmol/L甲基汞处理时叶鞘中基因表达较对照上调20倍。随着MeHg浓度升高，水稻不同组织MeHg含量均呈上升趋势，根中MeHg含量远高于叶鞘和叶。水稻叶鞘和叶中OsMATE34基因的表达量与MeHg含量随着MeHg胁迫浓度升高呈显著的正相关关系。与野生型相比，OsMATE34敲除株系叶鞘、叶和木质部MeHg含量均显著下降，根中MeHg含量无显著差异。 结论 OsMATE34基因参与MeHg由根向地上部的转运，为后续研究水稻吸收转运MeHg的分子机制奠定基础。

大豆烯酰辅酶A还原酶ECR14基因的克隆与功能分析

张月, 戴月华, 张莹莹, 李奥辉, 李楚慧, 薛金爱, 秦慧彬, 陈妍, 聂萌恩, 张海平

2026, 42(1):  95-104.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0493

摘要 ( 105 )   HTML ( 0)   PDF (2571KB) ( 13 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

目的 ECR基因是大豆（Glycine max (L.) Merr.）植物表皮蜡质合成途径中的重要基因，研究大豆GmECR14基因的生物学功能，为进一步探索其分子机制提供理论基础，同时为培育优质、耐逆大豆新品种提供参考。 方法 利用PCR技术从大豆品种‘Jack’中克隆得到GmECR14基因，结合生物信息学分析其理化性质、蛋白结构以及系统进化关系，通过RT-qPCR技术分析GmECR14基因在干旱及盐胁迫下的表达模式，利用亚细胞定位确定其蛋白表达的位置，构建植物过表达载体和敲除载体，并通过农杆菌介导的遗传转化将GmECR14基因转入大豆毛状根、拟南芥中，分析验证GmECR14基因功能。 结果 GmECR14基因编码区全长930 bp，编码309个氨基酸，为典型的跨膜蛋白；启动子分析表明，该基因启动子上存在多种逆境胁迫相关顺式作用元件；亚细胞定位显示其蛋白定位于内质网中。系统进化关系表明大豆GmECR14基因与花生（Arachis hypogaea）AhECR蛋白序列亲缘关系较近。实时荧光定量PCR分析表明，GmECR14基因在干旱和盐胁迫下均受到诱导表达。对转基因大豆毛状根表型、蜡质含量及20% PEG 6000、200 mmol/L NaCl胁迫下进行分析，结果表明过表达植株侧根数较对照明显增多，蜡质含量为对照的24%，耐旱、耐盐性显著提高；而敲除植株中侧根数显著减少，蜡质含量与对照无差异，干旱及盐胁迫后阳性株死亡。在拟南芥中异源表达GmECR14基因，过表达植株蜡质含量较对照增加16.4%，且莲座叶的叶绿素浸出率和水分散失速率均明显下降。 结论 GmECR14基因正向调控大豆蜡质合成，提高植株的耐旱性和耐盐性。

文心兰‘金辉’和‘香水文心’花香形成比较分析

樊荣辉, 罗远华, 陈艺荃, 方能炎, 陈燕, 钟淮钦, 叶秀仙

2026, 42(1):  105-113.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0833

摘要 ( 118 )   HTML ( 1)   PDF (2635KB) ( 43 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

目的 从南茜组培苗中选育出新株系‘金辉’，株型高大，花枝挺立，但无香气。通过解析无香‘金辉’和浓香‘香水文心’花香形成的分子机制，探索‘金辉’无香气制约因素，以期通过分子技术使‘金辉’释放香气。 方法 通过顶空-固相微萃取气相色谱法（HS-SPME）/GC-MS测定文心兰2个品种香气成分及含量。以‘金辉’和‘香水文心’不同发育时期花为材料，通过转录组测序和荧光定量PCR验证，筛选花香形成关键基因。 结果 气相色谱-质谱分析表明，‘香水文心’盛花期花香挥发物总含量显著高于‘金辉’，是‘金辉’的6.1倍，‘香水文心’花香挥发物以单萜为主，‘金辉’花香挥发物以倍半萜为主。转录组测序结果表明，共获得55 277个unigenes，大约81.64%的unigenes被公共数据库注释。单萜形成的上游途径，MEP途径中，多数基因，如CMK、HDR、HDS、GPPS等在‘香水文心’中表达高于‘金辉’，使生成单萜的前体物质GPP在‘香水文心’中积累。倍半萜形成的上游途径，MVA途径中，约一半基因在‘香水文心’中略高表达，一半基因在‘金辉’中略高表达。转录组数据中共筛选出3个显著差异表达的萜类合成酶基因（TPS）。其中，OhTPS1和OhTPS2属于TPS-b家族，主要由单萜合成酶（mono-TPSs）基因组成。OhTPS1 和OhTPS2在‘香水文兰’中表达显著高于‘金辉’中，且在‘香水文心’中随着花的发育逐渐升高，表明这2个基因在‘香水文心’单萜生物合成中起关键作用。OhTPS3属于TPS-a家族，主要由倍半萜合成酶（sesqui-TPSs）基因组成。OhTPS3 在‘金辉’中表达显著高于‘香水文心’中，且在‘金辉’中随着花的发育逐渐升高，表明这个基因在‘金辉’倍半萜生物合成中起关键作用。 结论 ‘金辉’花香挥发物总量低的主要原因是MEP途径多数关键基因低表达，一定程度限制代谢流向单萜前体物质GPP积累，同时单萜合成酶基因的低表达，也一定程度阻碍单帖挥发物的生成。

薰衣草CuAO基因家族特征及LaCuAO1降解生物胺功能研究

贺启琛, 杨扬, 阿丽亚·外力, 唐新月, 李忠喜, 陈永坤, 陈凌娜

2026, 42(1):  114-124.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0525

摘要 ( 893 )   HTML ( 1)   PDF (11182KB) ( 27 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

目的 探究薰衣草中CuAO基因家族分子特征及LaCuAO1降解生物胺的功能，为解析铜胺氧化酶（CuAO）在植物代谢调控与生物胺降解中的作用提供参考。 方法 采用生物信息学方法从薰衣草（Lavandula angustifolia）全基因组数据中鉴定并筛选LaCuAO基因，克隆该基因并通过密码子优化后分别构建重组大肠杆菌菌株，利用高效液相色谱（HPLC）评估其对乙醇胺和组胺的降解效率。 结果 从薰衣草基因组中鉴定到LaCuAO家族19个成员，其编码蛋白分子量为39.8‒87.4 kD，外显子数目4‒12个，可分为3个独立进化分支。基因表达水平分析显示，该家族基因具有显著的组织表达特异性，其中La15G00866和La10G00763在根、茎、叶等多个组织中呈组成型高表达特征，而La05G00442仅在花蕾和花萼中特异性高表达。启动子顺式元件分析显示，启动子区域富含光响应元件及脱落酸、低温等胁迫响应元件。通过密码子优化构建的大肠杆菌工程菌optLaCuAO1（La05G00442），对乙醇胺和组胺的降解效率从野生型50.0%和92.1%分别提升至62.5%和93.2%，证实其在生物胺降解中的高效性。 结论 揭示薰衣草LaCuAO基因家族成员的结构和表达特征，明确重组LaCuAO1菌株对乙醇胺和组胺的高效降解能力，为解析薰衣草发育机制及开发生物胺降解新方法提供依据和参考。

向日葵GH3基因家族鉴定及其在花发育中的功能分析

龙林茜, 曾银萍, 王茜, 邓玉萍, 葛敏茜, 陈彦灼, 李鑫娟, 杨军, 邹建

2026, 42(1):  125-138.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0560

摘要 ( 118 )   HTML ( 2)   PDF (12544KB) ( 32 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

目的 探究向日葵（Helianthus annuus L.）HaGH3家族成员的理化特征和表达分析，以及其在向日葵花发育中的作用，为向日葵品种选育提供参考。 方法 基于向日葵基因组和转录组数据，利用生物信息学方法筛选鉴定HaGH3家族成员，并对蛋白理化性质、染色体定位、系统进化关系、保守基序、顺式作用元件和组织表达特征等进行分析。利用RT-qPCR分析HaGH3家族成员在野生型向日葵及其花分生组织转变与花器官发生缺陷突变体cb1中St2‒St8时期的表达差异，并对其在St5和St6时期不同花器官中的表达情况进行分析。 结果 向日葵HaGH3基因家族包含19个成员（HaGH3.1‒HaGH3.19），分散分布在12条染色体上，分属于2个亚家族，同一亚家族的成员具有相同的蛋白保守结构域。转录组数据分析显示，HaGH3.1、HaGH3.2、HaGH3.3、HaGH3.4、HaGH3.5、HaGH3.8、HaGH3.11、HaGH3.12、HaGH3.13、HaGH3.14和HaGH3.18等11个基因在向日葵花发育特定时期高水平表达。基于RT-qPCR的表达分析，显示HaGH3.3、HaGH3.4、HaGH3.8、HaGH3.13和HaGH3.14在WT的St2时期表达水平达到峰值，且其表达水平在WT和cb1中存在显著差异；HaGH3.1、HaGH3.2、HaGH3.5、HaGH3.12和HaGH3.18在WT花发育后期（St5‒St6时期）高水平表达，且具有较强的花器官特异性。顺式作用元件分析显示，11个花发育相关HaGH3基因启动子区域内含有大量生长素和赤霉素响应元件和MIKC_MADS识别元件。进一步分析结果显示，HaGH3.8、HaGH3.14和HaGH3.18受到ARF介导的生长素信号调节，HaGH3.1和HaGH3.8受到MYB和bZIP等赤霉素信号相关转录因子的调控，HaGH3.2、HaGH3.8、HaGH3.13、HaGH3.14和HaGH3.18受到花同源异型转录因子MIKC_MADS的调控。 结论 向日葵HaGH3.1和HaGH3.3等11个成员在向日葵花生长发育的调控中发挥重要作用，其中HaGH3.1、HaGH3.2、HaGH3.8、HaGH3.13、HaGH3.14和HaGH3.18在调控花发育过程中，受到生长素或赤霉素信号相关转录因子以及MIKC_MADS成员的调控。

紫丁香So4CL的克隆及功能分析

倪莹, 李雷, 汪进萱, 马波, 孟昕, 冷平生, 吴静, 胡增辉

2026, 42(1):  139-149.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0557

摘要 ( 108 )   HTML ( 0)   PDF (4548KB) ( 19 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

目的 4-香豆酸∶辅酶A连接酶（4-coumarate: CoA lig-ase, 4CL）是苯丙烷代谢途径中的核心酶，克隆并探究4CL基因在紫丁香（Syringa oblata）花青苷合成中的功能。 方法 基于紫丁香基因组及转录组数据筛选并克隆出So4CL基因，对其编码的蛋白进行生物信息学分析和亚细胞定位；利用RT-qPCR研究So4CL在不同花期及不同组织的相对表达量；构建So4CL过表达和沉默载体，利用农杆菌侵染法分别转化紫丁香和烟草（Nicotiana benthamiana），观察其表型变化并测定花青苷含量；通过RT-qPCR检测花青苷生物合成途径中So4CL上下游基因的表达水平。 结果 So4CL基因CDS区全长为1 659 bp，编码552个氨基酸，具有BOX I和BOX Ⅱ保守结构域。系统进化分析显示，紫丁香So4CL与水曲柳（Fraxinus mandshurica）的4CL蛋白相似性最高，为97%。RT-qPCR分析结果显示，随着花发育，紫丁香花瓣褪色，So4CL的表达整体呈降低的趋势；So4CL在盛花期中的根、茎、叶、花中均有表达。亚细胞定位分析显示，So4CL主要存在于细胞质上。过表达So4CL的紫丁香花瓣着色明显，花青苷含量显著升高，烟草叶片出现砖红色变化；沉默So4CL后花瓣显著褪色，花青苷含量显著降低；RT-qPCR分析表明，瞬时转化So4CL会影响花青苷生物合成途径中SoPAL、SoCHS、SoDFR和SoUFGT的表达。 结论 So4CL在紫丁香花瓣花青苷合成中发挥着重要作用，是合成关键基因。

月季AP2/ERF转录因子RcERF4和RcRAP2-12的克隆及功能分析

杨娟, 冯慧, 吉乃喆, 孙丽萍, 王赟, 张佳楠, 赵世伟

2026, 42(1):  150-160.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0598

摘要 ( 130 )   HTML ( 1)   PDF (6530KB) ( 45 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

目的 AP2/ERF（APETALA2/ethylene-responsive factor）转录因子家族在调控植物生长发育、类黄酮合成和响应逆境胁迫等方面发挥重要作用。克隆RcERF4和RcRAP2-12基因并分析其功能，为揭示AP2/ERF转录因子调控月季花色中的作用奠定基础。 方法 首先，通过RT-PCR技术从月季‘夏洛特夫人’中克隆RcERF4和RcRAP2-12，并进行生物信息学、表达模式、亚细胞定位的分析及检测；进一步，采用农杆菌介导的叶盘转化法创制转RcERF4和RcRAP2-12基因烟草阳性植株，观察转基因烟草表型；最后，利用酵母双杂交和双分子荧光互补试验验证RcERF4和RcRAP2-12蛋白之间的相互作用关系。 结果 RcERF4的ORF（open reading frame）区为795 bp，编码264个氨基酸，RcRAP2-12的ORF区为1 179 bp，编码392个氨基酸；RcERF4和RcRAP2-12蛋白均含有1个AP2结构域，属于ERF亚族，与玫瑰、野草莓进化关系较近，蛋白同源性较高；RcERF4和RcRAP2-12主要在月季花瓣、雄蕊及子房中表达，属于花特异性表达基因，RcERF4在‘夏洛特夫人’花发育初期表达量较高，RcRAP2-12在整个花发育时期呈现出上调表达趋势；RcERF4和RcRAP2-12蛋白均定位于细胞核；在烟草中过量表达RcRAP2-12会提高烟草花冠中花青素含量和NtANS、NtUFGT、NtAN2的表达；RcERF4和RcRAP2-12存在相互作用关系。 结论 RcERF4和RcRAP2-12为细胞核定位的ERF类转录因子，RcRAP2-12可能在月季花色形成与调控中具有潜在功能。

彩色马蹄莲花青素苷转运相关ZhGSTF的克隆及功能分析

吕呈聪, 衡蒙, 陈思琪, 金雪花

2026, 42(1):  161-169.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0747

摘要 ( 76 )   HTML ( 0)   PDF (2334KB) ( 23 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

目的 GSTF转运蛋白参与植物花青素苷的转运过程，研究其对彩色马蹄莲（Zantedeschia hybrida）佛焰苞着色和花青素苷积累的作用及其分子机制，为彩色马蹄莲花青素苷转运机制解析提供理论依据，为新品种选育提供有效基因资源。 方法 基于课题组前期对彩色马蹄莲转录组数据的分析，筛选并克隆彩色马蹄莲佛焰苞花青素苷转运相关基因ZhGSTF，分析其进化关系和序列特征，并测定在不同品种佛焰苞中的基因表达量和花青素苷含量。同时利用病毒诱导的基因沉默（virus induced gene silencing, VIGS）技术构建ZhGSTF沉默体系，比较沉默后佛焰苞表型、基因表达和3个类黄酮合成途径下游结构基因表达量的变化。 结果 ZhGSTF的CDS长度为666 bp，编码221个氨基酸。系统进化树分析表明，ZhGSTF与其他物种花青素苷转运相关的GST聚为一类；氨基酸序列比对显示，ZhGSTF与紫苏（Perilla frutescens）PfGST1相似性最高。ZhGSTF在玫红色‘佳人’和橙色‘奥迪安’中表达量均显著高于黄色‘金城’，在白色‘范图拉’中显著低表达，ZhGSTF在4个品种中的表达量与其花青素苷积累趋势一致。经VIGS沉默后，ZhGSTF表达量显著下调，佛焰苞表型发生明显褪色，而ZhGSTF的沉默对ZhANS、ZhANR和ZhDFR表达量无显著影响。 结论 彩色马蹄莲ZhGSTF在佛焰苞着色过程中促进花青素苷积累并影响其呈色。

马铃薯种质资源淀粉表征及相关基因表达分析

陈静欢, 房国楠, 朱文豪, 叶广继, 苏旺, 贺苗苗, 杨生龙, 周云

2026, 42(1):  170-183.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1026

摘要 ( 63 )   HTML ( 0)   PDF (6610KB) ( 6 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

目的 明晰马铃薯种质资源的淀粉表征及相关基因表达差异，为品种改良选育提供优良种质资源，为揭示淀粉合成调控机制奠定研究基础。 方法 以100份马铃薯种质资源为材料，利用相关性分析、主成分分析及聚类分析等方法综合评价其淀粉含量、直链淀粉含量、支链淀粉含量、支/直比、还原糖含量和单株产量。 结果 相关性分析表明，直链淀粉含量与支/直比和支链淀粉含量呈极显著负相关，还原糖、淀粉含量与单株产量呈显著正相关。通过主成分分析共提取出3个主成分，分别为支链淀粉含量（支/直比）、还原糖含量、淀粉含量，累积贡献率为87.84%。聚类分析将马铃薯种质资源分为三类：cluster Ⅰ有32份，主要特征为晚熟高淀粉；cluster Ⅱ有40份，主要特征为早熟和淀粉含量中等；cluster Ⅲ有28份，主要特征为早熟低淀粉。为了揭示马铃薯品种间淀粉含量差异的分子机制，分析淀粉合成通路中8个结构基因（Susy4、AGPase、PTST1等）在高淀粉（青薯2号、大西洋、393034.7和深眼窝）和低淀粉（FBA-1、北薯1号、2017ch-1和720018）品种中的表达，结果显示，Susy4和PTST1表达量在决定淀粉含量方面起到关键作用。 结论 明确100份马铃薯种质资源的淀粉性状特征与3个类群划分，筛选出高淀粉含量的资源4份（青薯2号、大西洋、393034.7、深眼窝），证实Susy4和PTST1基因是调控淀粉含量的核心基因，为马铃薯品种选育与淀粉合成机制解析提供理论与材料支撑。

甜菜BvATGs基因家族全基因组鉴定及盐胁迫下表达模式分析

任云儿, 伍国强, 成斌, 魏明

2026, 42(1):  184-197.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0504

摘要 ( 762 )   HTML ( 13)   PDF (14604KB) ( 39 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

目的 自噬是维持生物体内细胞稳态的重要降解途径，在调控植物响应逆境胁迫中起着重要作用。挖掘和鉴定甜菜（Beta vulgaris L.）自噬相关基因（autophagy-related genes, ATGs）家族成员，并分析其在盐胁迫下的表达模式，为探究BvATGs在逆境下的功能提供理论依据。 方法 利用生物信息学方法从甜菜基因组中鉴定BvATGs基因家族成员，分析其蛋白质理化性质、染色体分布、系统发育、基因结构、保守基序、顺式调控元件和共线性；采用RT-qPCR分析BvATGs在盐胁迫下的表达模式；采用PEG介导法瞬时转化拟南芥原生质体，以确定BvATG4和BvATG6a-1亚细胞定位；构建BvATG4和BvATG6a-1过表达载体并遗传转化拟南芥。 结果 鉴定出51个BvATGs基因，分为20个亚家族；其中，48个BvATGs不均地分布在9条染色体上，而3个基因（BvATG1a、BvATG1d和BvATG1k）未定位在染色体；同一亚家族内的BvATGs基因具有相似的基因结构和保守域。BvATGs编码蛋白质氨基酸数为84‒2 467 aa，分子质量为10.21‒277.30 kD，大部分为亲水性蛋白质；88.2%的BvATGs成员定位于细胞质、细胞核和叶绿体。通过甜菜物种内共线性分析发现BvATGs有3对同源基因，物种间共线性显示BvATGs在水稻和拟南芥中分别存在9对和30对同源基因；在BvATGs启动子区含有大量的光响应元件、激素响应元件和逆境胁迫响应元件。RT-qPCR分析显示，盐胁迫处理下，12个BvATG基因在叶和根中的表达量均有不同程度上调。BvATG4主要定位于细胞核和细胞质，BvATG6a-1主要定位于细胞质及内质网。与野生型拟南芥相比，转基因株系中BvATG4和BvATG6a-1基因相对表达水平均显著增加。 结论 从甜菜全基因组中鉴定出51个BvATGs基因家族成员，其中12个基因不同程度地受盐胁迫诱导和上调。BvATG4定位在细胞核和细胞质，而BvATG6a-1定位在细胞质和内质网。进一步将BvATG4和BvATG6a-1转入拟南芥，分别获得高表达的转基因株系OE4和OE2。为甜菜耐盐基因资源挖掘与利用奠定基础。

花生转录因子AhHDZ70的生物信息学分析及耐盐耐旱性研究

吴翠翠, 陈登科, 兰刚, 夏芝, 李朋波

2026, 42(1):  198-207.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0901

摘要 ( 641 )   HTML ( 15)   PDF (108005KB) ( 56 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

目的 干旱和盐胁迫是严重影响我国花生产量及品质的环境因素。探究AhHDZ70（Ah12g074600.1）基因结构和功能，揭示其在花生耐旱和耐盐性方面的作用，为花生抗盐和抗旱育种提供重要的基因资源。 方法 利用生物信息学方法对AhHDZ70进行理化性质、基因结构、系统发育、启动子顺式元件、蛋白互作分析；采用荧光定量PCR技术分析AhHDZ70基因在不同组织器官和盐、干旱、高温、低温胁迫下的表达量；利用烟草瞬时转化技术进行AhHDZ70基因的亚细胞定位分析；并采用转基因技术在拟南芥中进行遗传转化，通过盐和干旱胁迫处理进一步验证该基因的生物学功能。 结果 AhHDZ70编码326个氨基酸，是不稳定的亲水蛋白，无信号肽，其二级和三级结构以无规则卷曲为主。结构域分析表明，AhHDZ70包含4个外显子和3个内含子。AhHDZ70启动子区包含2个干旱诱导功能元件（MBS基序）、1个逆境胁迫响应元件（TC-rich repeats基序）和1个低温响应元件（LTR基序）。转录组结合RT-qPCR分析表明，AhHDZ70在种子中的表达量最高，正向响应盐、干旱、高温和低温胁迫。亚定位实验结果显示，AhHDZ70定位于细胞核。AhHDZ70异源过表达拟南芥获得纯合的转基因植株，通过盐、干旱胁迫处理发现，AhHDZ70过表达转基因植株的发芽率均显著高于WT，且根长极显著长于WT。 结论 AhHDZ70属于HD-ZIP Ⅱ转录因子，定位于细胞核。AhHDZ70可能参与对花生多个组织生长发育的调控，并可能正向调控花生对盐和干旱胁迫的响应。

转录因子MpR2R3-MYB17调控地钱胞芽发育的功能研究

曾厅, 张兰, 罗睿

2026, 42(1):  208-217.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0511

摘要 ( 75 )   HTML ( 3)   PDF (46994KB) ( 18 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

目的 探究MpR2R3-MYB17基因在地钱胞芽发育调控中的功能及分子机制，为进一步揭示地钱胞芽发育调控机制提供新的依据。 方法 基于地钱基因组信息克隆MpR2R3-MYB17的全长CDS序列，对其编码蛋白质进行生物信息学分析并瞬时转化烟草检测MpR2R3-MYB17亚细胞定位。构建过表达载体和CRISPR/Cas9基因编辑载体，利用农杆菌介导的非组培依赖的地钱转化方法获得MpR2R3-MYB17过表达株系和突变体株系以评估表型变化。 结果 生物信息学分析表明，MpR2R3-MYB17的开放阅读框的长度为1 277 bp，编码421个氨基酸，具有2个保守的SANT序列，是R2R3型MYB转录因子。系统发育树揭示MpR2R3-MYB17与拟南芥R2R3-MYB第9亚家族聚为一支，其中与AtMYB17同源性最高。亚细胞定位分析表明，MpR2R3-MYB17蛋白定位于细胞核内，提示其可能直接参与转录调控过程。表型分析表明，与野生型相比，过表达株系的叶状体上胞芽杯密度和胞芽数量显著增加，或在高表达状态下形成未分化细胞团，且叶状体的生长受到抑制。突变体株系的胞芽杯密度及单个胞芽杯内胞芽数量均较野生型显著降低。 结论 MpR2R3-MYB17作为细胞核定位的转录因子参与调控地钱胞芽杯和胞芽的发育过程。

三七脂氧合酶的全基因组鉴定及其对茉莉酸甲酯和创伤的响应

李健斌, 侯家娥, 李雷林, 艾明涛, 刘天泰, 崔秀明, 杨千

2026, 42(1):  218-229.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0726

摘要 ( 107 )   HTML ( 2)   PDF (6022KB) ( 18 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

目的 鉴定三七LOX基因家族成员并分析其表达特征，为后续深入探究PnLOX家族生物学功能奠定基础。 方法 通过生物信息学方法鉴定了三七LOX基因家族，并分析了PnLOX基因的系统发育树、基因结构、启动子顺式作用元件及不同组织、MeJA处理、损伤处理下的表达模式。 结果 从三七基因组中共鉴定出10个候选的PnLOX基因，根据其系统发育树和底物特异性将其分为9S-LOX、SG I 13S-LOX和SG II 13S-LOX三个亚组，并发现进化相近的LOX基因具有相似的基因结构和保守基序。此外，PnLOX基因定位于6条染色体上，并在进化过程中通过片段复制（SD）和串联重复（TD）产生。亚细胞定位预测发现除SG I 13S-LOX亚组的PnLOX1/2/9定位于叶绿体外，其他所有PnLOX蛋白均定位于细胞质中。不同组织表达分析发现PnLOX基因在不同组织中差异表达。物理损伤和外源MeJA处理发现PnLOX1和PnLOX2基因在MeJA处理和物理损伤后快速激活。 结论 从三七基因组中鉴定了10个候选的PnLOX基因，其中PnLOX1和PnLOX2基因可能在三七JA合成及JA介导的损伤修复中发挥作用。

Ata4CL基因在紫菀黄酮合成与抗旱性功能研究

王婷, 孟义江, 王晗, 贾凯旋, 乔晓宇, 韩冰冰, 刘晓清, 葛淑俊

2026, 42(1):  230-240.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0546

摘要 ( 98 )   HTML ( 1)   PDF (19360KB) ( 19 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

目的 紫菀（Aster tataricus L.）作为止咳润肺药材，黄酮类化合物是其主要活性成分，4-香豆酸辅酶A连接酶（4CL）为黄酮合成的关键限速酶，解析Ata4CL分子特征及在黄酮合成与抗旱中的双重功能，为紫菀药用成分优化及抗逆育种提供理论依据。 方法 硝酸铝比色法测定紫菀不同组织和生长阶段的总黄酮含量，克隆Ata4CL基因全长，结合生物信息学工具分析其结构特征，利用农杆菌介导转化烟草进行亚细胞定位，构建35S∶∶Ata4CL-6HA过表达载体并转化拟南芥，经干旱胁迫处理验证其功能。 结果 紫菀根部总黄酮呈双峰积累，为黄酮积累的主要部位，进入开花期的植株叶片和根茎中含量最高。克隆获得Ata4CL基因全长1 623 bp，编码540个氨基酸，分子量为59.04 kD，编码蛋白以无规则卷曲为主，含AAE保守结构域，定位于叶绿体；其氨基酸序列在菊科植物中高度保守，与小蓬草同源性高达96.48%；该基因在根部和叶片的表达量均呈“上升-下降-上升”的趋势，在开花植株中根部表达最强，盛花期的花中表达量最高。过表达Ata4CL的拟南芥总黄酮含量较野生型提高1.47-1.76倍，基因表达量上调5.41-12.23倍，同时在黄酮通路上下游合成基因表达量均上调；干旱胁迫下，转基因拟南芥比野生型存活率提高76.67%-86.67%，株高、根长及莲座直径均显著增加，SOD和POD活性增强，MDA含量降低。 结论 Ata4CL基因通过协同调控黄酮生物合成从而提高植物抗旱性，为紫菀药用成分优化及抗逆品种选育提供了关键分子靶点。

蒺藜苜蓿bZIP转录因子MtbZIP29的克隆及功能分析

张驰昊, 刘晋囡, 晁跃辉

2026, 42(1):  241-250.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0482

摘要 ( 165 )   HTML ( 9)   PDF (7911KB) ( 68 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

目的 克隆蒺藜苜蓿（Medicago truncatula）MtbZIP29基因，研究bZIP29转录因子转录自激活、亚细胞定位及表达特征等，为后续阐明MtbZIP29基因参与蒺藜苜蓿生长发育、内源激素信号转导提供一定的理论研究基础。 方法 从野生型苜蓿‘R108’中克隆MtbZIP29基因，构建试验所需的表达载体，通过瞬时表达融合蛋白观察其亚细胞定位，利用酵母表达分析其自激活活性；对MtbZIP29基因进行生物信息学分析，包括蛋白质理化性质、启动子顺式作用元件、蛋白质结构等；利用RT-qPCR方法对不同组织中及不同激素（ABA、SA、6-BA、IAA、MeJA）处理条件下的MtbZIP29进行表达分析；利用农杆菌介导法，获得转基因烟草植株，分析MtbZIP29的功能。 结果 成功克隆MtbZIP29基因，基因编码区全长1 518 bp，编码506个氨基酸，分子量55.830 kD，理论等电点为6.82，不稳定系数63.60，为不稳定亲水性蛋白；二级结构预测α螺旋占比25.89%，延伸链为0.59%，无规则卷曲为73.52%；亚细胞定位结果表明，该蛋白定位于细胞核；酵母实验表明，该基因编码蛋白具有转录自激活活性；表达特征分析显示，MtbZIP29基因在叶片中的表达水平最高，而茎和荚果中的表达水平明显低于其他组织，同时MtbZIP29基因的表达水平明显受到不同激素处理的影响。对转基因和野生型植株对比发现，转基因烟草的根系更加发达，同时根茎处具有明显的膨大。 结论 MtbZIP29基因参与根系生长发育，对不同激素均有响应，可能通过整合激素信号参与植物根系形态建成及逆境适应性的调控过程。

象草C2H2基因家族鉴定及表达分析

杨丹, 靳雅荣, 毛春力, 王碧娴, 张雅宁, 杨智怡, 周芷瑶, 杨锐鸣, 范恒睿, 黄琳凯, 严海东

2026, 42(1):  251-261.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0902

摘要 ( 103 )   HTML ( 7)   PDF (3748KB) ( 28 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

目的 鉴定象草（Cenchrus purpureus）C2H2型锌指蛋白基因家族成员，探究其在低温胁迫下的调控作用，为解析C2H2转录因子的功能机制奠定基础。 方法 基于象草全基因组数据，利用生物信息学方法系统鉴定C2H2基因家族成员，结合转录组数据及RT-qPCR分析了象草C2H2在低温胁迫下的表达情况，并通过酿酒酵母异源表达验证关键基因功能。 结果 在象草中鉴定出144个CpC2H2基因，同时通过系统进化分析发现其可以分为10个亚组。基因结构与保守基序分析表明，同亚组成员的基因结构与保守基序呈现高度保守性；顺式作用元件分析表明，CpC2H2成员的启动子区域有65个携带低温应答相关顺式调控元件。CpC2H2基因家族的表达分析表明，该家族基因在象草中展现出显著的组织表达特异性，其中CpC2H2-33、CpC2H2-107、CpC2H2-108和CpC2H2-131在低温胁迫下显著上调，且通过酿酒酵母异源表达发现这些基因可显著增强酵母的低温耐受性。 结论 共鉴定出144个象草C2H2基因，该家族成员具有显著的组织特异性和低温胁迫表达差异性，其中CpC2H2-33/107/108/131可增强酵母的低温耐受性，暗示其可能在象草低温胁迫响应中发挥关键作用，为深入探讨C2H2家族基因的功能提供有价值的信息。

大麦条纹病菌Pg03852基因功能研究

马如清, 冯雪琪, 杨清岚, 汪军成, 孟亚雄, 马小乐, 李葆春, 姚立蓉, 王化俊, 司二静

2026, 42(1):  262-270.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0741

摘要 ( 94 )   HTML ( 4)   PDF (69923KB) ( 31 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

目的 探究Pg03852基因在大麦条纹病菌中的功能，为研究该病原菌与宿主的互作机制奠定基础。 方法 基于转录组数据筛选到大麦条纹病菌侵染寄主过程中高表达基因Pg03852，通过生物信息学分析、信号肽活性检测、诱导/抑制免疫反应及RNA干扰突变体制备及致病性分析等技术研究该基因的功能。 结果 生物信息学分析表明，Pg03852基因编码276个氨基酸，二级结构以无规则卷曲为主，占比为73.19%。Pg03852为不稳定的亲水性蛋白，无跨膜区域且无保守结构域，但具有信号肽且定位在细胞外。信号肽活性检测显示，Pg03852的信号肽转化子能够在CMD-W和YPRAA上正常生长，TTC显色进一步表明该蛋白的信号肽具有分泌功能。诱导和抑制免疫反应结果显示，Pg03852不能诱导细胞坏死，但是可抑制BAX诱导的植物组织坏死。基于PEG介导的原生质体转化法获得2个RNA干扰突变体Pg03852-RNAi-1和Pg03852-RNAi-2，RT-qPCR结果显示，相较于野生型菌株QWC，Pg03852-RNAi-1和Pg03852-RNAi-2的表达量分别下降了58.76%和48.24%，而发病率较QWC分别降低了34.67%和38.00%，且菌落生长速度均显著低于野生株QWC（P<0.05）。组织学观察发现，RNA干扰突变体的菌丝更为密集、卷曲且形态纤细。台盼蓝染色与DAB染色结果发现，干扰突变体侵染所引起的细胞死亡程度与活性氧积累水平均弱于QWC。 结论 Pg03852参与大麦条纹病菌的生长发育，并在调控大麦条纹病的致病性中起关键作用。

小西葫芦黄花叶病毒弱毒疫苗的构建及其交叉保护防治作用

张悦, 任倩, 栾雅梦, 李翌琛, 孙无瑕, 任姝颖, 许小洁, 孙晓辉

2026, 42(1):  271-278.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0944

摘要 ( 93 )   HTML ( 0)   PDF (2426KB) ( 38 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

目的 通过研究辅助成分-蛋白酶（helper component-proteinase, HC-Pro）中第364位保守的赖氨酸（lysine, K³⁶⁴）突变对小西葫芦黄花叶病毒（zucchini yellow mosaic virus, ZYMV）致病力的影响，构建ZYMV弱毒突变体，并评估其遗传稳定性和交叉保护防治效果，为利用弱毒株开发针对ZYMV的绿色防治策略提供理论依据。 方法 利用定点突变的方法，将HC-Pro中K³⁶⁴位点替换为天冬氨酸（aspartic acid, D），研究K364D突变对ZYMV致病力和HC-Pro RNA沉默抑制活性的影响，构建弱毒突变体ZYMV-HC-Pro_K364D。通过继代接种实验，测试弱毒突变体ZYMV-HC-Pro_K364D的遗传稳定性；通过交叉保护实验，评估弱毒突变体ZYMV-HC-Pro_K364D的交叉保护防治作用。 结果 HC-Pro中K364D突变影响了ZYMV致病力，减轻了病毒在甜瓜（Cucumis melo）植株上引起的典型黄化症状，显著降低了病毒积累水平，同时，该突变削弱了ZYMV HC-Pro的RNA沉默抑制活性。ZYMV-HC-Pro_K364D-GFP突变体在甜瓜植株中连续3次继代接种后未发生回复突变，保持遗传稳定性。在交叉保护实验中，ZYMV-HC-Pro_K364D突变体在保护间隔期11 d时，可诱导甜瓜植株产生对野生型ZYMV的显著抗性。 结论 HC-Pro中保守的K³⁶⁴残基是影响ZYMV致病力和HC-Pro RNA沉默抑制活性的关键位点，ZYMV-HC-Pro_K364D突变体在甜瓜中具有良好的交叉保护作用，可作为弱毒疫苗防治甜瓜ZYMV侵染。

梨火疫病生防菌的筛选、鉴定及防效测定

张蔓, 党静波, 蒋媛, 位杰, 邢杰, 王哲, 孙黎

2026, 42(1):  279-293.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0862

摘要 ( 111 )   HTML ( 7)   PDF (4040KB) ( 33 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

目的 梨火疫病是由解淀粉欧文氏菌（Erwinia amylovora）侵染引起的细菌性病害，对梨和苹果产业构成重大威胁。从山梨（Crataegus cuneata）以及新疆野苹果（Malus sieversii）的枝条内筛选出对E. amylovora具有较强拮抗作用的菌株，为E. amylovora的生物防治提供菌种资源。 方法 采用平板对峙法筛选对E. amylovora具有拮抗效果的菌株，结合生理生化反应、16S rDNA和rpoB基因测序对拮抗菌进行鉴定，确定其分类地位；通过甲醇抽提法获得拮抗菌KX1对E. amylovora具有抑制作用的体外抑菌物质；利用薄层层析（TLC）对活性成分进行分离；采用液相色谱-质谱联用（LC-MS）技术对上清液中脂肽类物质进行鉴定；对菌株KX1的全基因组数据进行生物信息学分析，探究其次级代谢产物基因簇；对库尔勒香梨（Pyrus sinkiangensis Yü）离体叶片、枝条和幼果进行温室防效测定。 结果 分离得到7株对E. amylovora具有较强拮抗作用的菌株，其中KX1的拮抗效果最强，结合生理生化特性、16S rDNA以及rpoB基因序列分析，菌株KX1被鉴定为贝莱斯芽胞杆菌（Bacillus velezensis）。菌株KX1的甲醇提取物中含有脂肽类物质，TLC及LC-MS分析表明脂肽类物质主要是表面活性素（surfactin）。脂肽粗提物在不同温度、pH以及储存时间处理后均能保持抑菌活性。菌株KX1的基因组大小为4.1 Mb，GC含量为46.33％。antiSMASH预测到1个次级代谢产物基因簇与丰原素相关的基因簇同源性为80%。温室防效测定结果表明，接种菌株KX1后，库尔勒香梨的幼果、叶片及枝条在保护性试验中的病情指数均显著降低，其防效分别为100%、55.33%和70.65%，且保护性防效优于治疗性防效。 结论 贝莱斯芽胞杆菌KX1能有效抑制E. amylovora的活性，具有一定的生防潜力。

一株新的魔芋软腐病致病菌的生物学特性及基因组分析

刘长命, 张新悦, 杨昕萌, 刘阳, 李玥涵, 汪可清

2026, 42(1):  294-304.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-1253

摘要 ( 97 )   HTML ( 2)   PDF (9409KB) ( 31 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

目的 从魔芋球茎中首次分离到1株软腐病致病菌株（Raoultella ornithinolytica Q-8，登录号：CP173279），从全基因组层面对其进行序列分析和基因功能注释，为深入研究该菌株的致病机理和对其有效防治提供理论依据。 方法 利用3代全基因组测序技术，通过Canu、Prodigal、RepeatMasker等软件对基因组数据进行组装和基因预测，利用KEGG、PHI-base等12个数据库进行功能注释和对比分析，并根据基因组ORF序列利用FastTree2构建系统发育树。 结果 R. ornithinolytica Q-8基因组总长度为5.44 Mb，GC含量55.9%，含有4 962个编码基因、6个假基因、11个基因岛、25个rRNA、129个其他ncRNA及16种不同类型的CRISPR系统。其中有4 833个基因被注释到22个基因簇中，3 126个基因被富集到114条代谢通路中，有1 714个运输蛋白相关基因、18个抗生素耐药相关基因、1 854个病原体宿主互作相关基因和1 067个毒力因子相关基因。系统发育树分析结果表明，R. ornithinolytica Q-8与其他8株R. ornithinolytica聚在一大分支，而与已报道的2种魔芋软腐病病原菌P. carotovorum和D. chrysanthemi距离较远。 结论 R. ornithinolytica Q-8是1株新的魔芋软腐病致病菌，其基因组中存在多个抗生素耐药基因和病原菌宿主互作基因，这些基因可能在其致病中发挥着重要作用。

从中药药渣堆肥中分离鉴定的一株异养硝化菌及其硝化反硝化特性研究

郑婉婷, 曾千诺, 傅嘉懿, 饶敏欣, 何国振, 张英

2026, 42(1):  305-314.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-1049

摘要 ( 79 )   HTML ( 0)   PDF (1888KB) ( 26 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

目的 为实现中药药渣好氧堆肥中氮素的高效保留，旨在寻找具有高效硝化能力的微生物并揭示其硝化反硝化特性，以期为开发保氮微生物菌剂提供菌种资源与理论依据。 方法 采用富集培养法、涂布平板法和划线分离法从中药药渣堆肥中获得纯化菌株。通过异养硝化能力测定，筛选出1株能够高效转化铵态氮的硝化菌株。结合形态学特征及16S rDNA基因测序对所得菌株进行鉴定。通过调整碳源、碳氮比（C/N）、初始铵态氮浓度、pH、温度、转速6种培养条件，探究环境因素对菌株生长及硝化能力的影响。在以亚硝态氮或硝态氮为唯一氮源的培养基中培养该菌株，检测其反硝化能力。 结果 从堆肥中分离得到1株高效硝化菌，命名为YF-5，形态学观察及分子生物学鉴定为水生产碱杆菌（Alcaligenes aquatilis）。优化实验确定该菌株最佳硝化条件为：琥珀酸钠作碳源、C/N 20、初始铵态氮浓度100 mg/L、pH 7.0、温度35 ℃、转速160 r/min。硝化产物分析显示，菌株YF-5进行异养硝化作用，其过程中伴有亚硝态氮的积累。反硝化实验证实，菌株YF-5无法利用亚硝态氮或硝态氮进行反硝化。 结论 菌株YF-5在优化条件下能将铵态氮转化为稳定的亚硝态氮，且不具备反硝化能力。这一特性使其在中药药渣堆肥应用中能够通过定向转化氮素，同步减少氨挥发与反硝化作用，从而降低堆肥过程中的氮素损失，展现出良好的应用潜力。

三株硫氧化细菌的筛选鉴定及其生物活性

陈艳, 刘鑫, 施竹凤, 普特, 刘恩德, 张义杰, 曹艳茹, 杨佩文

2026, 42(1):  315-328.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0731

摘要 ( 69 )   HTML ( 2)   PDF (27920KB) ( 15 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

目的 针对农业土壤硫有效性低、作物缺硫的问题，从云南油菜根际土壤中筛选兼具高效硫氧化能力与多种生物活性的硫氧化细菌（sulfur-oxidizing bacteria, SOB），明确其农业应用潜力。 方法 采用定向富集分离法，通过pH降低和硫酸盐生成量评估硫氧化活性，结合固氮、溶锌、磷酸盐溶解等功能测定筛选多功能菌株；进一步测定活性菌株分泌铁载体、吲哚乙酸和拮抗病原菌等生物活性，并验证促种子发芽和番茄植株生长效果。 结果 分离获得313株SOB，其中16株具有较强的硫氧化能力（硫酸盐产量38.53-66.54 mg/L）；结合形态学、生理生化特性和16S rDNA序列测序，3株高活性菌株YNK-FB0053、YNK-FB0056和YNK-FB0057分别鉴定为唐菖蒲伯克霍尔德氏菌（Burkholderia gladioli）、泛菌（Pantoea endophytica）和阿氏芽胞杆菌（Priestia aryabhattai）；3个菌株兼具固氮、溶锌、磷酸盐溶解和分泌铁载体活性并携带srfAB、yndJ、ituC、sboA、bioA、NRPS和PKSI等抗生素基因；种子萌发试验显示，3株菌对油菜、番茄、黑麦萌发率提升16.67%-44.33%，整株长增加17.95%-33.70%；番茄盆栽试验中，3株菌均显著（P<0.05）促进生长，其中叶绿素含量、株高和茎粗提高约15%-30%，根长增加超过55%，地下部生物量增幅最为显著。养分积累方面，全氮、全磷、全钾和全硫均有所提升，其中铁元素含量增加最为明显，提升了112.50%。 结论 云南油菜根际土壤富含兼具高效硫氧化与多种生物活性的SOB，YNK-FB0053、YNK-FB0056和YNK-FB0057可显著促进种子萌发、番茄生长及植株元素吸收，具有良好的农业应用潜力。

不同启动子过表达xylR基因提高大肠杆菌的葡萄糖-木糖共利用能力

李正, 邱炜玥, 孙瑞雪, 赵筱

2026, 42(1):  329-337.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0794

摘要 ( 371 )   HTML ( 1)   PDF (3700KB) ( 31 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

目的 为削弱碳代谢抑制效应（carbon catabolite repression, CCR），提高大肠杆菌对葡萄糖-木糖共利用能力。 方法 以产D-乳酸的大肠杆菌工程菌JH15为出发菌，利用带有4种启动子（PcysG、PrrsA、PJ23119和PpflBp6）的pBR322质粒过表达木糖调控因子的编码基因xylR，构建重组菌株CX-A15、RX-A15、JX-A15和PX-A15。通过qPCR检测和发酵实验比较各菌株在30 g/L葡萄糖+20 g/L木糖的碳源条件下木糖转运与代谢基因的转录水平与发酵性能的变化。 结果 过表达xylR后，各重组菌株的木糖代谢关键基因xylA和xylB，以及木糖转运相关基因xylF、xylG和xylH的转录水平均有提高。相较于出发菌株JH15，重组菌株CX-A15、RX-A15、JX-A15、PX-A15木糖消耗速率分别提高了22%、84%、206%、209%；D-乳酸生产速率分别提高了8%、27%、97%、98%；其中JX-A15，PX-A15菌株在48 h内可完全消耗完碳源，D-乳酸产量达到最大，发酵周期较JH15的84 h缩短了43%。 结论 通过启动子PJ23119和PpflBp6过表达基因xylR，能有效降低CCR效应，在保证D-乳酸产量的同时，显著提高D-乳酸工程菌对葡萄糖和木糖的共利用，提高生产强度，缩短发酵周期，为促进利用木质纤维素等廉价发酵原料进行工业化发酵提供技术支持。

桦褐孔菌醇通过激活Nrf2/PGC-1α/线粒体自噬防治AFB1诱导的小鼠肝损伤

康恺, 杨微, 李迎春, 谢为天, 吴海燕, 尤育品, 陈志宝

2026, 42(1):  338-351.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0600

摘要 ( 60 )   HTML ( 2)   PDF (56116KB) ( 10 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

目的 桦褐孔菌醇（inotodiol, INO）是从药食两用真菌——桦褐孔菌中提取的三萜类化合物，具有抗氧化、抗炎等生物活性。通过体内外试验研究INO对黄曲霉毒素B1（aflatoxin B1, AFB1）肝毒性的保护效果。 方法 利用AFB1建立小鼠肝脏和肝实质细胞（AML12）损伤模型。制作肝组织切片，分析病理学变化，通过ELISA和抗氧化相关检测试剂盒分析肝组织、血清和AML12细胞中抗氧化水平；荧光显微镜观察活性氧（ROS）和线粒体膜电位（MMP），同时应用Western blot和qPCR实验方法检测肝脏和AML12细胞中Nrf2、PGC-1α、线粒体自噬信号通路蛋白表达情况。 结果 AFB1显著上调肝脏和AML12细胞中细胞色素P450酶（CYP450）基因表达，促进谷草转氨酶（AST）和谷丙转氨酶（ALT）的酶活力（P<0.01），INO预处理显著抑制AFB1诱导的上述指标的升高（P<0.01），且INO有效逆转AFB1诱导的抗氧化能力下降和线粒体功能障碍（P<0.01）。信号通路分析表明，INO可显著缓解AFB1诱导的Nrf2、PGC-1α和线粒体自噬信号通路的抑制，最终减轻AFB1引起的氧化损伤，恢复线粒体功能障碍。 结论 INO在体外和体内均能有效抑制AFB1诱导的肝细胞毒性。INO对肝脏的保护作用与激活Nrf2/PGC-1α信号通路和促进线粒体自噬密切相关。

目录

2026, 42(1):  352. 

摘要 ( 14 )   PDF (1261KB) ( 14 )  

相关文章 | 计量指标

版权

2026, 42(1):  353. 

摘要 ( 16 )   PDF (155KB) ( 4 )  

相关文章 | 计量指标

封面

2026, 42(1):  354. 

摘要 ( 10 )   PDF (97626KB) ( 5 )  

相关文章 | 计量指标