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2026年 第42卷 第5期    刊出日期：2026-05-26

上一期   

序言

微生物组学：解码生命互作的隐秘网络，赋能美丽中国与健康中国建设

邓晔, 魏海雷

2026, 42(5):  1-4.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2026-0503

摘要 ( 82 )   HTML ( 6)   PDF (505KB) ( 35 )  

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微生物组学专题

基于高分辨率质谱的微生物宏代谢组解析方法研究进展

杨兴盛, 伍绍龙, 冯凯, 王尚, 彭玺, 赵博, 刘明倩, 顾松松, 何晴, 李春格, 胡秋龙, 邓晔

2026, 42(5):  5-15.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2026-0429

摘要 ( 124 )   HTML ( 13)   PDF (1432KB) ( 83 )  

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深入揭示微生物代谢的调控机制与生态功能，对理解有机物地球化学循环、预测碳-气候反馈以及工程应用中调控碳流具有重要意义。微生物宏代谢组学将有机分子视为“分子群落”，从群落水平整体考察代谢产物的组成与动态。高分辨率质谱技术为大规模解析有机代谢物分子信息提供了有力手段，得到的分子指纹可以借鉴生态学分析方法进行深入挖掘。然而，该领域仍面临代谢物-功能关联障碍及过程归因困难。本综述系统梳理了宏代谢组学的最新方法进展，包括生态学机制的扩展应用、分子生态网络构建及多维度分子特征分析，并剖析了当前技术局限性。最后，从发展多组学时空耦合分析、关键代谢角色识别及生态理论拓展等方面对未来研究方向进行了展望，以推动该领域成为解析生态系统功能与碳调控研究的前沿支撑。

合成微生物组在农田土壤健康调控中的研究进展

张理, 李凯旋, 马志远, 姜美彤, 张佳宝, 梁玉婷

2026, 42(5):  16-26.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2026-0038

摘要 ( 223 )   HTML ( 20)   PDF (827KB) ( 130 )  

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全球耕地退化与粮食需求持续增长之间的矛盾日益突出，农田土壤健康已成为保障粮食安全与农业可持续发展的关键因素。根际微生物通过驱动养分循环、维持土壤结构稳定及增强作物抗逆能力，在农田土壤健康调控中发挥重要作用。近年来，合成微生物组（synthetic microbiome）作为一种可控的微生物群落工程策略，为定向调控根际微生物功能提供了新的研究思路。本文围绕农田土壤健康调控中的关键根际互作过程，梳理植物与微生物在养分循环、环境胁迫响应及病害抑制等方面的作用。系统总结构建合成微生物组的工程路径，包括功能模块筛选和组合、群落协同设计和田间稳定性调控等关键环节。在此基础上，归纳其在农业生产中的应用研究，重点讨论合成微生物组在提高养分利用效率、缓解退化土壤胁迫、修复污染土壤以及病害防控方面的作用。进一步分析其在实际应用中面临的田间适应性不足、生态风险评估体系不完善、规模化应用成本较高及评价标准缺乏等问题，并对未来研究方向进行了展望，旨在为合成微生物组在农田土壤健康调控中的理论研究与实践应用提供依据。

共生功能体及其在农业、环境及健康领域的应用

潘潜倩, 王蒙岑

2026, 42(5):  27-36.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2026-0385

摘要 ( 124 )   HTML ( 18)   PDF (1013KB) ( 52 )  

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在自然界中，动植物宿主绝非孤立的个体，而是与其定殖的微生物组紧密嵌合成一个高度复杂的复合生命系统。近年来，共生功能体及全基因组理论突破传统的二元共生模型，强调宿主与其相关微生物组共同构成不可分割的生态与协同进化单元。本文系统综述了共生功能体的组装与稳态维持规律：首先，阐明了宿主遗传背景、免疫调控与环境因素在群落组装中的决定性作用；其次，探讨了垂直、水平及混合传播策略在维持共生功能体代际稳态中的稳定性与可塑性平衡，并揭示了宿主-微生物在代谢功能互补与免疫博弈中的协同进化机制；最后在此基础上，讨论了共生功能体在农业病害早期预警、作物性状改良、复杂疾病干预及受损生态修复等领域的转化应用潜力及当前研究面临的问题。未来研究亟需从相关性描述转向机制解析，聚焦核心功能节点的识别与验证。通过构建基于微生物组的高灵敏度监测-干预系统，并结合合成微生物群落等技术，有望为农业可持续发展、人类健康管理与全球生态治理提供坚实的理论指导与技术框架。

根际微生物组防控药用植物病害研究进展

孙卓, 雷梦苑, 林红梅, 吕泽良, 韩忠明, 杨利民

2026, 42(5):  37-50.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2026-0025

摘要 ( 129 )   HTML ( 9)   PDF (1044KB) ( 68 )  

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根际微生物组作为药用植物的“第二基因组”，可通过营养竞争、重寄生、抗菌物质分泌及诱导系统抗性（induced systemic resistance, ISR）等多种机制协助植物体抵御病害侵染。在明确根际微生物组功能的基础上对其进行人为定向调控，已成为推动药用植物病害绿色管理技术升级的重要途径。本文对根际微生物组在药用植物病害防控领域的研究现状及应用情况进行系统梳理，目前研究主要围绕根际微生物组构成特征解析、病害防控机制诠释及合成菌群构建与应用三大方向，但面临化学投入品依赖导致的病害抗药性演化、土壤微生态失衡及农残超标等突出问题，且合成菌群功能稳定性不足、田间适配性差等技术瓶颈尚未突破。研究演进路径呈现阶梯式特征：早期以微生物资源筛选与单一功能验证为主，近年来则加速向精准化生防技术体系转型，突出表现为合成菌群定向装配、根际微生态调控等核心技术的融合应用，标志着技术范式从经验驱动向功能驱动的根本转变。由此提出“功能补偿装配-菌群智能构建-互作体系评价”三维协同发展框架，为药用植物病害绿色精准防控提供理论支撑与创新思路，助力中药生态农业高质量健康发展。

合成微生物群落增强植物抗旱性的研究进展

何莛莛, 李玲娟

2026, 42(5):  51-62.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1446

摘要 ( 107 )   HTML ( 7)   PDF (5727KB) ( 475 )  

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在全球气候变暖的背景下，干旱范围的扩大、强度的加剧以及发生频次的增加，导致植物生产力下降，对农业生产构成严重威胁。植物通过自身生理调节应对干旱胁迫，根际微生物作为重要的中间信号传递体，其所分泌的信号分子能够调控植物表型，以增强植物抵御干旱的能力。然而，自然界中天然根际微生物群落的物种多样性和功能复杂性为深入研究根际信号传导机制带来巨大挑战。相比之下，合成微生物群落（synthetic microbial communities, SynComs）因组成的明确性和功能的可定制性，在精准调控根际信号传导和系统性增强植物抗旱能力方面展现出显著潜力与独特优势。本文综述了根际微生物尤其是SynComs协助植物增强抗旱性的优势，重点聚焦于设计SynComs，强化植物-微生物及微生物-微生物之间的根际正效应信号流，从群体感应、交叉喂养等角度深入解析其传导机制，为建立可预测、高效的农业微生态调控新路径提供理论依据与实践策略。

基于拉曼光谱“先筛后养”策略在功能微生物资源挖掘中的应用

刘佳, 任义尚, 许拉, 荆晓艳

2026, 42(5):  63-75.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0480

摘要 ( 464 )   HTML ( 17)   PDF (1160KB) ( 189 )  

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随着微生物研究的深入，传统的“先养后筛”策略在应对复杂环境样本和挖掘功能微生物时暴露出显著的局限性。以肠道和自然环境样本为例，由于99%以上的原核生物无法在实验室条件下培养，大量具有重要功能的微生物尚未被发现和研究。针对这一挑战，提出了基于单细胞拉曼光谱（SCRS）结合重水（D₂O）代谢标记的“先筛后养”策略。该策略采用原位无标记的单细胞拉曼光谱分析，可快速筛选出具有特定代谢活性的微生物细胞，随后对这些细胞进行精准培养与鉴定。通过SCRS检测细胞对D₂O的同化速率，可高效筛选具备特定功能（如溶磷、降解污染物等）的微生物个体。本文综述了该策略的关键技术及应用实例，并详细分析其在微生物功能挖掘方面的优势，指出该策略在提高筛选通量、灵敏度和活性保持率等方面具有显著潜力。同时，探讨了自动化、AI辅助识别、多组学融合以及基因组驱动培养基设计等发展趋势。最后，展望了该策略在微生物资源库构建、耐药性监测等领域的应用前景。旨在为微生物功能筛选与高通量分选技术提供系统性参考，以推动单细胞拉曼技术在微生物学研究与应用中的广泛应用。

不同玉米茎腐病抗性品种根际微生物群落多样性及功能差异

彭善麟, 廖卓诚, 王涛, 刘志宇, 刘海忆, 王婷婷, 杨琴, 王哲, 邰欢欢

2026, 42(5):  76-88.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0999

摘要 ( 2394 )   HTML ( 11)   PDF (3507KB) ( 1398 )  

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目的 比较分析不同玉米茎腐病抗性品种根际微生物群落结构、互作网络及功能差异，揭示其与玉米茎腐病抗性的关联。 方法 通过田间接种优势致病菌禾谷镰孢（Fusarium graminearum），从90份玉米品种中筛选出抗茎腐病品种JK580、K2322和感病品种DK2207。进一步利用16S rRNA和ITS高通量测序技术，比较分析病原菌胁迫下不同抗性品种根际微生物群落的多样性、组分、网络特征及功能特征。 结果 病原菌胁迫下，抗病品种根际微生物α多样性（Shannon、Pielou指数）显著高于感病品种。β多样性分析显示，抗病品种的根际细菌和真菌群落结构更加相似，且与感病品种差异显著。组分分析与差异菌群分析表明，抗病品种根际微生物群落组成更丰富多样，富集更多有益微生物菌群，如黄单胞菌科（Xanthomonadaceae）、微颤菌科（Microscillaceae）、草酸杆菌科（Oxalobacteraceae）以及真菌的枝孢科（Cladosporiaceae）等；而感病品种DK2207群落结构较单一，主要富集了假单胞菌科（Pseudomonadaceae）。共现网络分析显示，抗病品种构建的根际微生物共现网络鲁棒性更高，脆弱性指数更低，结构更稳定。功能分析表明，两个抗病品种的根际细菌维持着高效的能量获取功能，而感病品种则表现出较高的碳氮代谢特征，且富集了更多病理营养型（pathotroph）真菌。 结论 在病原菌胁迫下，玉米茎腐病抗感品种根际微生物群落结构与功能存在显著差异，较高的微生物群落多样性、更丰富多样的有益类群以及稳定的群落网络可能是玉米提高茎腐病抗性的重要生态机制。

复合菌群的构建及其对马铃薯生长的影响

阳涛, 曾繁城, 曾宇笑, 陶瑞岩, 薛志红, 陶茜, 仲阳, 江帆, 熊兴耀, 程旭

2026, 42(5):  89-100.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1426

摘要 ( 112 )   HTML ( 11)   PDF (5349KB) ( 43 )  

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目的 构建促生复合菌群，系统评估其对马铃薯的促生效应及田间应用潜力。 方法 以促生效果优良的2株皮氏罗尔斯顿菌（Ralstonia pickettii CX15, Rp.CX15； R. pickettii CX18, Rp.CX18）为核心菌株，联合具有促生功能（Serratia marcescens P2A12, Sm.P2A12；Pseudomonas sp. CX02, Ps.sp.CX02）、耐盐功能（Pseudomonas sp. P3A2, Ps.sp.P3A2）和对病原菌有拮抗功能（P. chlororaphis P1E11, Pc.P1E11）的菌株构建复合菌群。通过代谢物与菌液共培养及平板对峙实验评估菌株间的兼容性；在盆栽体系下对构建的14组复合菌群进行测试，比较单菌株与复合菌群的促生效果；在自然土盆栽体系下测试复合菌群的促生能力，并比较2种接种方式对其促生效果的影响；在大田环境中评估复合菌群对马铃薯单株薯块重量的影响。 结果 共筛选出B2（Rp.CX18 + Ps.sp.CX02）、B4（Rp.CX18 + Pc.P1E11）、B6（Rp.CX18 + Ps.sp.P3A2）和C4（Rp.CX18 + Ps.sp.CX02 + Ps.sp.P3A2）4组具有促生能力的复合菌群。其中，B2使马铃薯幼苗的茎粗、地上和地下部干重分别增加50.37%、97.92%和117.85%。在接种方式方面，基质接种+苗期接种（SSI）显著优于单一基质接种（SI）。大田试验结果表明，B2和B6使二倍体马铃薯单株薯块重量分别提高12.71%和12.77%。 结论 以Rp.CX18为核心构建的复合菌群B2和B6能显著提高马铃薯幼苗的生物量，并在田间能够增加马铃薯单株薯块重量，为复合菌群在马铃薯及其他作物中的应用提供参考。

酚酸降解菌耐盐芽胞杆菌YNK-FB0022对番茄枯萎病罹病土壤微生物多样性的影响

王宇, 廖永琴, 贾健鹏, 刘鑫, 施竹丽, 施竹凤, 普特, 何飞飞, 杨佩文

2026, 42(5):  101-112.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1115

摘要 ( 691 )   HTML ( 7)   PDF (8968KB) ( 198 )  

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目的 阐明具酚酸降解活性的耐盐芽胞杆菌YNK-FB0022对罹病土壤微生物多样性和群落结构的调控作用，验证其对番茄枯萎病的防控效果，为连作番茄枯萎病的生物防控提供理论依据。 方法 采集红河地区频发番茄枯萎病的连作土壤，设置4个室内盆栽试验处理：空白对照组（CK）、添加苯甲酸组（CK1，模拟连作土壤酚酸累积胁迫环境）、添加苯甲酸+YNK-FB0022菌液组（T1）、添加YNK-FB0022菌液组（T2），通过测定番茄枯萎病病情指数与农艺性状，分析土壤理化性质、土壤酶活性及土壤微生物群落结构，结合结构方程模型解析耐盐芽胞杆菌YNK-FB0022对番茄枯萎病的防控作用。 结果 与CK相比，YNK-FB0022菌液处理，显著提高番茄株高（15.92%）、茎粗（10.92%）和根长（11.45%）（P<0.05）；与土壤碳、氮、磷循环相关的蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶活性分别显著提高33.25%、72.06%、74.69%（P<0.05）。T2处理下，细菌α多样性的Ace指数较CK显著提高12.07%，真菌Ace指数和Chao1指数分别显著降低17.83%和16.52%；Beta多样性PCA分析显示，T2处理的细菌和真菌群落与CK、CK1处理显著分离，而CK与CK1处理群落聚集度高、差异不显著（P<0.05）。微生物群落结构结果表明，细菌优势门中放线菌门（Actinobacteriota）和真菌优势门中球囊菌门（Glomeromycota）丰度显著增加，细菌群落结构组成显著影响番茄枯萎病病情指数，且菌株处理增加了细菌网络结构的复杂性；结构方程模型分析结果表明，YNK-FB0022通过改善土壤理化指标、提高土壤酶活性、增强微生物网络结构复杂性从而降低番茄枯萎病病情指数，达到病害防控的效果。 结论 耐盐芽胞杆菌YNK-FB0022通过改善土壤理化性质、提高土壤酶活性、有效调控罹病土壤微生物多样性与群落结构、增加微生物网络结构复杂性，对番茄枯萎病有较好的防控效果，是一株极具潜力的生防菌株。

富集功能菌株的烟叶培养基筛选及其对烤烟提质的影响

胡逸超, 秦天, 孙建生, 苏赞, 周奕, 刘金仓, 刘政钦, 张同琢, 关铭鑫, 马婷婷, 黎娟

2026, 42(5):  113-123.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1252

摘要 ( 88 )   HTML ( 7)   PDF (33125KB) ( 158 )  

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目的 探究采用烟叶源液体培养基进行靶向富集，对功能菌株发酵液代谢特性及烤烟提质效果的影响。 方法 从醇化烟叶中筛选得到两株功能菌株，经生理生化与16S rDNA鉴定为砖红微杆菌M2和枯草芽胞杆菌M24。分别在LB液体培养基和烟叶液体培养基中对菌株进行富集，利用非靶向代谢组学分析发酵液代谢物差异，并系统评估了经发酵液喷施处理后烟叶的化学成分、大分子物质含量及感官品质变化。 结果 菌株M2与M24均能产淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶，且M2能产半纤维素酶。非靶向代谢组学分析表明，不同培养基富集后的发酵液代谢物组成差异显著，烟叶培养基组中绿原酸、右旋奎宁酸等多酚类物质含量显著高于LB培养基组。喷施处理后，烟叶培养基富集所得的发酵液（T2、T4）对烟叶提质效果更优，与LB培养基组相比，其处理的烟叶纤维素含量降幅达5.32%-14.63%，总糖与还原糖含量显著提升，糖碱比提高，总氮与氮碱比降低，感官评吸中杂气与刺激性明显减轻，香气质、香气量与甜度提升显著。 结论 烟叶培养基通过优化功能菌株的代谢特性，促使发酵液富集更多有益于烟叶品质的多酚类物质，从而更有效实现烤烟的增香降杂。本研究为微生物发酵技术在烟草加工中定向应用提供了新的理论依据。

大球盖菇基质对烟草青枯病和土壤微生物功能的影响

胡阔均, 黄晓辉, 黄谊, 张宇宇, 邓征宇, 郭军, 曾银, 尹华群, 周向平, 孟德龙

2026, 42(5):  124-133.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1210

摘要 ( 692 )   HTML ( 7)   PDF (1133KB) ( 62 )  

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目的 针对烟草连作导致的土壤理化性质恶化及青枯雷尔氏菌（Ralstonia solanacearum）引起的青枯病加剧问题，探讨大球盖菇（Stropharia rugosoannulata）基质对烟草根际土壤微生态及病害发生的调控机制。 方法 采用盆栽试验，以云烟87为供试品种，利用连作患病土壤设置对照组（CK）与添加0.5 kg大球盖菇基质的处理组（BK），移栽45 d后调查烟草病情指数，测定根际土壤理化性质，并利用宏基因组测序技术，分析微生物群落结构与其代谢功能通路的差异。 结果 大球盖菇基质处理显著改变了土壤理化性质，与对照组相比，处理组土壤速效磷、有机质含量显著提高（P<0.01），氮含量显著增加（P<0.05），而速效钾含量显著降低（P<0.01），并有效抑制了青枯病的发生（P<0.05）。微生物群落分析显示，处理组根际土壤微生物Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数显著降低。宏基因组功能分析表明，处理组在碳水化合物代谢通路上的表达显著上调（P<0.05），具体表现为果糖与甘露糖代谢、半胱氨酸与甲硫氨酸代谢，以及丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢通路的基因丰度显著增加，包括海藻酸盐合成的关键基因（manB、alg44、algG）及氨基酸代谢基因（asdA、asnA）。 结论 大球盖菇基质通过提高土壤有机质和氮磷含量、降低速效钾含量来优化土壤理化性质；通过定向选择作用富集有益菌群，重塑根际微生态结构；同时激活果糖、甘露糖及氨基酸等关键代谢通路，抑制病原菌生物膜形成并增强植株免疫与生长，从而显著降低烟草青枯病的发病率。

羊肚菌连作对土壤理化性质、微生物群落变化的影响及其关联机制

廖艳婷, 王灿琴, 韦娇君, 赵承刚, 黄世旅, 罗阳兰, 阎勇

2026, 42(5):  134-146.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1093

摘要 ( 92 )   HTML ( 14)   PDF (2860KB) ( 80 )  

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目的 羊肚菌连续种植引发的连作障碍问题会导致土壤理化和微生态环境恶化、病虫害加剧、生产效益降低等问题，解析羊肚菌连作过程土壤理化性质及微生物群落的变化及其相关性，为破解羊肚菌连作障碍难题和制定高效防控技术提供理论支持。 方法 以未种植羊肚菌、连作0-3年羊肚菌的根际土壤为研究对象。测定各种植年限羊肚菌出菇后土壤理化环境因子，基于16S rRNA和ITS序列测定土壤微生物组成，解析其多样性及群落结构。 结果 羊肚菌种植过程中显著提高了硝态氮、交换性钙、有效磷、电导率和pH值，有效铜和有效铁显著下降；与未种植羊肚菌相比，连作显著降低了土壤细菌和真菌的多样性和丰富度；其中变形菌门和酸杆菌门在羊肚菌种植后相对丰度增加，放线菌门和拟杆菌门则降低；子囊菌门、担子菌门和被孢霉门随羊肚菌连作下降，毛霉门相对丰度增加。16种差异菌属产生变化，其中酸杆菌Gp4、青霉菌属和四枝孢霉属显著增加，维希尼克氏酵母属、被孢霉属、树粉孢属、篮状菌属和毛枝霉属显著降低。羊肚菌连作通过增强细菌关联网络并削弱真菌关联网络，重塑了根际土壤微生物群落的共现格局；而且土壤pH、交换性钙、有效锌和电导率与差异菌属存在显著相关性。 结论 羊肚菌连作显著改变土壤理化因子和土壤微生物群落结构及共现性特征，且土壤微生物群落与土壤理化性质存在一定关联，它们之间的关联性随种植年限的不同而产生差异，两者相关性的恶化可能是羊肚菌连作障碍发生的主要因素。

罗布斯塔咖啡果表与土壤微生物群落构建机制及跨生态位网络关联研究

邳文治, 王群, 刘鑫媛, 王朱珺

2026, 42(5):  147-157.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1455

摘要 ( 92 )   HTML ( 24)   PDF (15867KB) ( 55 )  

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目的 探究罗布斯塔咖啡（Coffea canephora）果表与土壤间微生物群落构建机制及跨生态位网络关联特征。 方法 采用qPCR和高通量测序技术分析咖啡果（CF）、非根际土（CRBS）和根际土（CRS）的微生物群落特征，并进行溯源、群落构建和跨生态位关联网络分析。 结果 微生物群落丰度和多样性从土壤到咖啡果表显著递减，咖啡果与土壤微生物群落结构差异显著（P<0.05）。土壤对果表群落溯源贡献率低于6%。群落构建表现出显著差异，土壤原核生物群落构建主要受确定性过程主导，而果表则为随机性过程主导；真菌普遍受扩散限制主导。跨生态位关联网络呈高模块化特征，螺状菌属（Spirosoma）和粪盘菌属（Ascobolus）是土壤与咖啡果表潜在功能协同与环境响应的核心关键枢纽。 结论 海南罗布斯塔咖啡果表微生物群落具有显著区别于土壤的群落结构构建特征，但两者通过特定的关键物种呈现潜在功能协同。在未来的咖啡农业管理中，可以关注并调控如螺状菌属和粪盘菌属等关键跨生态位关联网络节点。

不同树龄珙桐根际和根内微生物的群落特征及构建机制

王宇, 王毅敏, 高晗, 陈邦清, 彭刚志, 谭艳, 郑思怡, 高本旺

2026, 42(5):  158-173.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0823

摘要 ( 666 )   HTML ( 4)   PDF (5051KB) ( 57 )  

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目的 揭示不同树龄珙桐（Davidia involucrata）根际与根内微生物群落组成、代谢功能及组装机制的动态变化规律。 方法 基于16S rRNA基因和ITS序列扩增子测序技术，分析了不同树龄珙桐（树龄小于50年、50-100年及100年以上）根际和根内微生物群落组成、多样性、与土壤理化因子的相关性、代谢功能特点及群落组成机制。 结果 不同树龄珙桐根际和根内微生物群落α多样性均不存在显著性差异，但根际和根内细菌群落β多样性存在显著性差异。通过LEfSe分析，确定了芽单胞菌门（Gemmatimonadota）、疣微菌门（Verrucomicrobiota）、拟锁瑚菌属（Clavulinopsis）、湿伞属（Gliophorus）、纺锤孢属（Atractospora）等标志性分类单元。不同树龄珙桐根际和根内微生物群落存在一定差异，但优势细菌类群主要为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteriota），真菌则以子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota）为主。功能预测表明，细菌核心功能集中于新陈代谢和遗传信息处理，真菌群落则以腐生营养型为主。在二级功能中，根际细菌在异源物质代谢、脂代谢存在显著性差异，根内细菌仅糖链的生物合成与代谢存在显著性差异；根际真菌在植物病原菌和叶腐生菌功能类群差异显著，根内真菌无显著性差异。Mantel test显示，土壤理化因子与微生物群落整体无显著相关性，但酸杆菌门（Acidobacteriota）、绿弯菌门（Chloroflexi）等优势类群与理化因子显著相关。PLS-PM揭示树龄对根内微生物群落的多样性影响更强。群落组装分析证实，根际细菌群落由随机性过程主导，根内细菌群落以确定性过程为主，根际与根内真菌群落均受确定性过程支配。 结论 树龄会对珙桐根际和根内微生物群落及功能产生一定影响，且群落的组装机制会随着树龄的增加呈现动态变化。

连作年限对黄芪根际土壤性质及微生物群落结构的影响

张英英, 吴之涛, 常浩, 徐志鹏, 杨小龙, 杨克泽, 魏玉杰

2026, 42(5):  174-184.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0847

摘要 ( 938 )   HTML ( 7)   PDF (3310KB) ( 127 )  

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目的 探明连作年限对黄芪根际土壤性质及微生物群落结构的影响，揭示导致黄芪连作障碍的关键因子与微生物群落演变之间的互作机制，为探索缓解黄芪连作障碍的微生态调控途径提供理论依据。 方法 采用Illumina NovaSeq高通量测序法和常规分析方法，分析不同种植年限对土壤性质及根际土壤微生物群落多样性影响。 结果 （1）随种植年限增加，黄芪根际土壤pH值显著下降，有效磷、速效钾含量显著增加。种植5年后，过氧化氢酶显著升高，脲酶和蔗糖酶显著下降。（2）黄芪根际土壤细菌和真菌α-多样性指数均呈下降趋势，细菌群落中鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）、溶杆菌属（Lysobacter）的相对丰度显著增加，真菌群落中镰刀菌属（Fusarium）等潜在致病菌相对丰度显著增加。连作导致土壤细菌和真菌微生物网络稳定性下降。连作5年黄芪根际土壤细菌群落之间的关系以拮抗为主。子囊菌门在真菌共生网络中占主导地位。（3）pH、有效磷、速效钾、碱解氮、脲酶和碱性磷酸酶对细菌群落组成相对丰度影响显著。pH、有效磷、碱解氮、脲酶对真菌群落多样性影响显著。 结论 黄芪连作通过改变土壤理化性质、酶活性及微生物群落结构与互作关系，导致微生物多样性下降、病原菌增殖和网络稳定性减弱，最终引发连作障碍。

植物乳植杆菌对紫花苜蓿青贮温室气体排放的影响

王雁萍, 孙品天, 顾松松, 汤晓雪, 孟晨阳, 韩修菊, 简媛, 王恩召

2026, 42(5):  185-192.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1442

摘要 ( 70 )   HTML ( 8)   PDF (1120KB) ( 41 )  

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目的 探究植物乳植杆菌（Lactiplantibacillus plantarum, LP）对紫花苜蓿青贮过程中温室气体减排的影响。 方法 设置不添加菌剂（CK）与添加植物乳植杆菌（LP）处理，于青贮第3、7、15、30、45天采集气体样品测定二氧化碳（CO₂）、甲烷（CH₄）及氧化亚氮（N₂O）排放量；测定pH、氨态氮（NH₃-N）及干物质含量（DM）；于第7和45天测定粗蛋白（CP）含量；采用高通量测序分析细菌群落结构，并构建共现网络与随机森林模型。 结果 与CK相比，LP处理显著降低CO₂、CH₄（除第3天和45天）和N₂O的排放量（P<0.05），降低pH与NH₃-N含量，提高DM保存率，CP含量无显著变化。LP处理显著降低第7天和45天细菌群落多样性。主成分分析显示LP与CK处理样品在Y轴明显分离。网络分析表明，LP处理节点数与连接数减少，脆弱性降低，负内聚力提升，正内聚力下降。随机森林模型显示，肠杆菌属、植物乳植杆菌属、乳酸乳球菌属相对丰度、pH、香农指数、PCoA1解释度对CO₂排放贡献显著；肠杆菌属相对丰度、NH₃-N含量、pH、乳酸乳球菌属相对丰度对CH₄排放贡献显著；pH、乳酸乳球菌属相对丰度、香农指数、植物乳植杆菌属相对丰度、PCoA1解释度、肠杆菌属相对丰度对N₂O排放贡献显著。相关性分析表明，CO₂排放与植物乳植杆菌属相对丰度、CP含量呈显著负相关；CH₄排放与肠杆菌属相对丰度呈显著正相关；N₂O排放与肠杆菌属相对丰度、香农指数呈显著正相关，与植物乳植杆菌属相对丰度、CP含量、PCoA1解释度呈显著负相关。 结论 添加植物乳植杆菌可改善苜蓿青贮发酵品质，降低温室气体排放，并调控细菌群落结构，其中肠杆菌属、植物乳植杆菌属及群落多样性是影响气体排放的关键微生物因子。

短乳杆菌对全株玉米-大豆混合青贮变质期间霉菌毒素和微生物群落的影响

马金慧, 王晓妮, 祁保霞, 张适, 吴琼, 徐均钊, 吴白乙拉, 胡宗福, 牛化欣

2026, 42(5):  193-202.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1453

摘要 ( 61 )   HTML ( 5)   PDF (1195KB) ( 259 )  

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目的 阐明短乳杆菌DN-1对全株玉米-大豆混合青贮（whole-plant corn-soybean mixed silage, WPCS）有氧变质期间青贮品质、有氧稳定性、霉菌毒素和微生物多样性的影响。 方法 将全株玉米和全株大豆按1∶1比例混合，分为对照组（CK组）和短乳杆菌DN-1组（LB组），每组4个重复，青贮发酵60 d后，再有氧变质0、3、5 d取样，测定WPCS的营养成分、发酵品质、有氧稳定性、霉菌毒素含量和微生物群落变化。 结果 有氧变质期间，与CK组相比，LB组0、3 d粗蛋白质（CP）、pH、乳酸菌含量差异不显著（P>0.05），而5 d时显著升高（P<0.05），且5 d时酸性洗涤纤维（ADF）、氨态氮（NH₃-N）、霉菌、呕吐毒素（deoxynivalenol, DON）含量显著降低（P<0.05）；LB组3、5 d的乙酸（acetic acid, AA）含量显著升高（P<0.05），而玉米赤霉烯酮（zearalenone, ZEA）和伏马菌素B1（fumonisin B1, FB1）含量显著降低（P<0.05）。LB组的有氧稳定性显著高于对照组（P<0.05）。变形菌门（Proteobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）是所有样品中的优势门；乳杆菌属（Lactobacillus）和明串珠菌属（Leuconostoc）相对丰度随着有氧变质时间的延长而降低，而芽胞杆菌属（Bacillus）相对丰度随着有氧变质时间的延长而增加。相关性分析表明，pH、黄曲霉毒素B1（AFB1）、DON、ZEA、FB1、丙酸（PA）、丁酸（BA）和NH₃-N与乳杆菌属、明串珠菌属和魏斯氏菌属（Weissella）呈负相关；乳酸（LA）和AA与乳杆菌属呈极显著正相关（P<0.001），与芽胞杆菌属呈负相关性（P<0.01）。 结论 短乳杆菌DN-1在一定程度上可减少WPCS有氧变质期间营养物质损失，提高乳杆菌属相对丰度，延缓pH升高和乳酸、乙酸降低，提高有氧稳定性，抑制霉菌及其毒素的积累，改善有氧变质青贮发酵品质。

浓香型大曲后熟过程中的真菌群落演替及其组装规律

张如敏, 张博, 林杰豪, 乔晶, 赵洪源, 郭晓鹏, 任海伟

2026, 42(5):  203-212.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1459

摘要 ( 71 )   HTML ( 10)   PDF (1262KB) ( 44 )  

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目的 解析不同等级浓香型大曲在后熟过程中（0-90 d）的发酵性能变化、真菌群落构成及其动态演替规律，揭示其真菌群落的组装机制。 方法 基于高通量测序技术跟踪不同等级（优级、一级和二级）大曲在后熟期间的真菌群落动态变化，探究大曲真菌群落与生化指标之间的相关性，利用中性模型与零模型分析大曲后熟期间的真菌群落组装规律。 结果 在后熟期间，大曲的酯化力、糖化力、发酵力和纤维素酶活性显著升高（P<0.05），且优级曲显著高于一级和二级曲。嗜热子囊菌（44.18%-54.51%）、嗜热真菌（37.88%-49.42%）、曲霉（1.69%-6.31%）既是3个等级大曲共有的优势菌属，也是区分大曲等级和后熟阶段的关键差异类群。进一步发现，大曲生化指标与真菌菌群之间具有显著相关性。其中，酯化力与毕赤酵母属（Pichia）呈显著正相关，与丝衣霉属（Byssochlamys）、威克汉姆酵母属呈极显著负相关。糖化力、发酵力与嗜热真菌属呈显著正相关，与丝衣霉属呈显著负相关。纤维素酶、蛋白酶（酸性和碱性）与假丝酵母属（Candida）呈显著正相关，与威克汉姆酵母属呈显著负相关。中性模型和零模型分析表明，不同等级大曲在后熟期间的真菌群落动态演替主要受随机性过程影响，且主要由漂变和扩散限制导致菌群结构发生随机变化。 结论 优级大曲的真菌群落结构更趋稳定，且生化指标相对更优越，尤其后熟3个月后的大曲特性更趋理想水平，可以投入酿酒生产。

昆虫病原线虫共生菌对二化螟体内微生物群落结构的影响

朱华珺, 段德勇, 吴胜莲, 周小玲, 方勇, 黄思娣, 刘明星, 刘絮宁, 许隽, 刘洋

2026, 42(5):  213-221.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1150

摘要 ( 77 )   HTML ( 24)   PDF (1998KB) ( 89 )  

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目的 明确昆虫病原线虫共生菌—嗜线虫致病杆菌（Xenorhabdus nematophila）对二化螟幼虫的致病力，解析该菌对幼虫体内微生物群落结构的影响，以揭示其致病机制，为开发新型微生物杀虫剂提供理论依据。 方法 设置小卷蛾斯氏线虫自主寄生（SC组）和嗜线虫致病杆菌HNS01微针注射（XN组）2种处理，生理盐水为对照（CA、CB组）。以二化螟3龄幼虫为对象，测定杀虫活性。收集各组幼虫组织进行宏基因组测序，分析幼虫体内微生物群落结构及基因功能。 结果 SC组和XN组对二化螟3龄幼虫致死率都达100%，致死时间分别为48 h和96 h。Alpha多样性显示，SC组Shannon指数显著（P<0.05）低于对照组CA，4组Simpson指数无显著变化，SC组Ace和Chao1指数极显著（P<0.01）高于CA组。Beta多样性显示，4组样本在坐标空间中既有重叠又有分离部分。在物种组成上，SC组和XN组的嗜线虫致病杆菌丰度最高。LEfSe分析发现CA组和SC组差异19个种，CB组和XN组差异8个种。KEGG注释表明，SC组和XN组在ABC转运蛋白和双组分系统等通路富集。CAZy注释表明，SC组和XN组令CBM50、GT4、GT2等酶基因的相对丰度升高，而AA3、GH16、GH31等酶基因的相对丰度降低；GH22和GH13酶基因的相对丰度，SC组使其上调，而XN组使其下调。 结论 嗜线虫致病杆菌HNS01具有杀二化螟3龄幼虫活性，其成功定殖于幼虫体内，并主导宿主微生物群落，通过增强营养利用与环境适应、抑制寄主免疫应答等发挥致病作用。

有机-无机配施对喀斯特旱地土壤硫循环功能微生物群落的影响

岳源怡, 黄世雄, 刘坤平, 冯书珍

2026, 42(5):  222-233.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1451

摘要 ( 130 )   HTML ( 11)   PDF (1685KB) ( 34 )  

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目的 针对喀斯特旱地土壤硫素缺乏、硫循环功能微生物群落脆弱等问题，研究有机-无机配施对硫循环功能微生物群落结构、核心功能基因及土壤理化性质的影响，为区域土壤硫循环功能维持与合理施肥提供理论依据。 方法 基于2009-2024年长期田间定位试验，设置CK（不施肥）、CF（全量化学施肥）、30% MF（30%农家肥+70%化肥）和60% MF（60%农家肥+ 40%化肥）4个处理，结合宏基因组测序与土壤理化分析，比较不同施肥模式下硫循环微生物群落结构、功能基因表达及其与土壤理化性质的关联特征。 结果 60% MF处理显著增加土壤有机碳、全氮、碱解氮含量；30% MF处理对硫素积累最为显著。主成分分析表明，有机肥添加是驱动硫循环功能微生物群落差异的关键因素，CK与CF集中在负轴，有机-无机配施处理分布于正轴。假单胞菌门（硫氧化优势类群）和放线菌门（硫酸盐还原优势类群）为优势功能菌门；30% MF处理显著提高无机与有机硫转化关联基因（ssuA）、有机硫转化相关基因（dmdA）、硫还原相关基因（ttrA）丰度。基于门水平微生物群落结构、硫循环功能基因及代谢途径的相关性分析表明，磷素是影响喀斯特旱地硫循环功能基因变化的关键因子。 结论 30%有机配施利于土壤硫素积累，60%有机配施更具快速培肥优势，应重视磷素管理以维持硫循环功能，为喀斯特旱地差异化施肥提供依据。

北京五大水系共有与特有微生物属对群落多样性及碳氮磷硫循环功能的驱动作用

张蕾, 杜尧, 周颖雯, 张议文, 李露, 王战, 李尚耘, 何晓青

2026, 42(5):  234-247.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0611

摘要 ( 197 )   HTML ( 4)   PDF (6447KB) ( 61 )  

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目的 微生物在水生态系统中扮演着关键角色，推动物质循环和能量流动。它们在不同类型水体中展现出独特的群落结构和功能。深入剖析北京市五大水系微生物多样性、群落稳定性和网络复杂性，解析五大水系微生物碳氮磷硫相关功能。 方法 通过宏基因组测序技术，对北京五大水系微生物群落展开研究。 结果 蓟运河水系微生物群落Shannon和Simpson指数最高，但稳定性最低；永定河相反，结果支持“多样性-稳定性”假说。研究量化并比较了五大水系循环代谢功能，发现蓟运河在多个代谢通路中的丰度最高。两种核心属丰度与多样性、功能基因丰度呈正相关，与微生物群落稳定性与网络复杂性呈负相关。 结论 五大水系微生物共有属和特有属驱动群落多样性模式和功能潜力。此研究为构建健康可持续的水生态系统奠定了坚实基础。

零价铁对厌氧氨氧化系统的影响及累积作用机制

陈仔龙, 张超, 郝宛婷, 宋贤威, 陈雨婷, 陈欣怡, 高明原, 朱易春

2026, 42(5):  248-256.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1399

摘要 ( 63 )   HTML ( 7)   PDF (4974KB) ( 35 )  

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目的 探究零价铁对厌氧氨氧化系统的影响，并揭示其累积作用机制。 方法 设定3组零价铁投加量L0（0 g/L）、L1（2 g/L）和L2（4 g/L），测定不同零价铁投加量时厌氧氨氧化系统脱氮除磷性能、污泥特性、菌群结构和氮代谢相关功能基因。 结果 适量的零价铁（L1）短期内（第3-22天）可通过腐蚀作用促进反硝化过程，并为厌氧氨氧化提供更多的亚硝酸盐底物，同时生成Fe-P沉淀实现同步除磷，使L1平均亚硝态氮、总氮和总磷去除率较L0分别提高17.64%、10.52%和84.33%。然而，零价铁过量累积（L2）会产生显著的负面效应，过量铁腐蚀产物在污泥表面积累并阻碍传质，Fe²⁺竞争性还原亚硝酸盐导致厌氧氨氧化底物失衡，使L2第23-32天的平均氨氮、亚硝态氮和总氮去除率较L0分别降低31.16%、15.56%和13.94%。同时，零价铁的累积导致Candidatus Kuenenia、Candidatus Brocadia和SM1A02的相对丰度降低，而Denitratisoma和Limnobacter的相对丰度提高。L1和L2中氮代谢相关功能基因norB和hao等的上调，是由零价铁引发厌氧氨氧化系统物理和化学环境改变所导致的。 结论 适量的零价铁可有效提高厌氧氨氧化系统脱氮除磷性能，但存在累积抑制效应，其作用机制是从化学还原、物理覆盖到微生物生态与代谢功能改变的链式过程。

研究报告

抗逆促生菌恶臭假单胞菌对辣椒种子萌发及幼苗生长的影响

李琼瑶, 鲍瑞, 雷海涛, 杨苑姁, 韩丽珍

2026, 42(5):  257-271.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1010

摘要 ( 48 )   HTML ( 2)   PDF (11233KB) ( 22 )  

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目的 探究恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida）的抗逆促生特性及其对盐、干旱胁迫下辣椒种子萌发、幼苗生长和根际细菌群落的影响，为利用该菌株提高植物非生物胁迫抗性提供依据。 方法 测定恶臭假单胞菌HGD3菌株在盐及干旱胁迫下的促生特性及影响辣椒种子萌发和幼苗生长的指标，并进行根际细菌多样性及功能分析。 结果 HGD3菌株具有在4% NaCl和30% PEG6000胁迫下分泌铁载体、ACC脱氨酶及溶磷的能力。1% NaCl和20% PEG6000显著抑制辣椒种子的萌发，而HGD3菌株浸种处理的种子萌发相关指标不同程度高于单独胁迫组。HGD3菌株的接种明显促进了辣椒幼苗的生长。在0.5%‒2% NaCl浓度胁迫下，菌液灌根处理辣椒的生长指标、叶绿素含量均显著提高，H₂O₂含量显著降低。缺水干旱胁迫下，接菌幼苗的株高、鲜重、茎粗、根长、根重和叶绿素含量分别是单独胁迫组的1.68倍、3.29倍、1.25倍、1.31倍、2.59倍和1.26倍，MDA和H₂O₂含量显著降低，而脯氨酸含量、SOD和CAT活性显著增加。接菌处理增加了盐及干旱胁迫下根际土壤假单胞菌属（Pseudomonas）和链霉菌属（Streptomyces）的丰度，还提高了盐胁迫土壤新鞘氨醇菌属（Novosphingobium）、热单胞菌属（Thermomonas）、藤黄单胞菌属（Luteimonas）、卡斯特兰尼氏菌属（Castellaniella）、Pseudolabrys和黄杆菌属（Chryseolinea）的丰度，以及缺水干旱土壤的类诺卡氏菌属（Nocardioides）和Iamia的相对丰度。 结论 具有优良抗逆促生特性的恶臭假单胞菌HGD3菌株促进了盐及干旱胁迫辣椒种子的萌发和幼苗生长，增加了根际土壤有益菌群的丰度，对干旱胁迫辣椒的促进作用较盐胁迫更为明显。

丝瓜EMS突变体库的构建与表型变异分析

闵子扬, 李佳佳, 吴琪, 胡新军, 韩小霞, 韩蓉, 李勇奇

2026, 42(5):  272-279.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0994

摘要 ( 127 )   HTML ( 7)   PDF (3548KB) ( 146 )  

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目的 构建丝瓜EMS突变体库，筛选优异种质资源，为丝瓜遗传改良、新品种选育和基因功能研究提供丰富的基础材料。 方法 以丝瓜高代自交系S199种子为材料，利用甲基磺酸乙酯（EMS）诱变技术，设置不同EMS浓度（1.4%、1.8%、2.2%）和处理时间（6、10、14 h）组合，以诱变后种子的发芽率和成苗率为评价指标，探究最佳诱变条件并进一步构建丝瓜突变体库。开展诱变后代性状观测，重点对M₂代群体单株的叶、果实、株型和生殖器官等主要农艺性状进行观测、保存和统计。 结果 丝瓜种子最佳诱变条件为1.8% EMS处理10 h，此时发芽率和成苗率分别为51.67%和46.33%，接近半致死剂量，幼苗叶片普遍皱缩。构建了由526个M₂家系组成的突变体库，筛选到78个突变单株，其中29株叶片变异、18株株型变异、26株瓜型变异和5株生殖器官变异，共涉及17种表型，总体突变率为4.60%。筛选出一份瓜皮油亮突变体，其果实表面光滑油亮，采后耐储运性显著提升，遗传分析表明该性状为单基因隐性遗传，是一份具有较大研究价值的材料。 结论 成功构建了一个由526个M₂家系组成的丝瓜突变体库，总体表型突变率达4.60%。

茶树CsCRD1基因的克隆及其对叶绿素生物合成的影响

张欣, 陈骋, 霍元博, 黄仁丽, 张丽, 张凯, 童华荣, 袁连玉

2026, 42(5):  280-291.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1048

摘要 ( 100 )   HTML ( 10)   PDF (7349KB) ( 562 )  

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目的 Mg-原卟啉Ⅸ单甲基酯环化酶（Mg-protoporphyrin Ⅸ monomethyl ester cyclase, MgPEC）是叶绿素生物合成途径中的关键酶，探究编码该酶的CsCRD1基因对茶树叶绿素生物合成的影响，为解析茶树叶色形成的分子机制，以及选育叶色变异的茶树品种提供科学的理论依据。 方法 克隆CsCRD1基因，对其进行生物信息学、系统发育、表达模式、亚细胞定位分析，并采用反义寡核苷酸沉默技术探究CsCRD1的功能。 结果 茶树CsCRD1的CDS长度为1 215 bp，编码404个氨基酸，蛋白分子量为46.87 kD，pI为8.56，定位于茶树第10号染色体；亚细胞定位结果显示CsCRD1蛋白定位于烟草叶肉细胞的叶绿体内。CsCRD1蛋白含高度保守的Rubrerythrin结构域，与番茄CRD1亲缘关系最近，保守基序种类和顺序与其他植物CRD1一致，进化上高度保守。启动子元件分析发现，CsCRD1含光响应、激素响应及逆境胁迫响应元件。组织特异性表达分析显示，CsCRD1在茶树嫩叶及成熟叶中的相对表达量最高，花中最低。不同叶色茶树中，绿色叶片中CsCRD1的表达量显著高于白化叶片，且白化叶片返绿过程中该基因表达量会提高。相关性分析表明，CsCRD1的表达水平与茶树叶片叶绿素含量呈正相关。反义寡核苷酸沉默试验结果发现，CsCRD1沉默后叶绿素a、b及总叶绿素含量显著下降，叶绿素合成相关基因CsCHLM、CsDVR、CsPORA表达下调。 结论 茶树CsCRD1定位于叶绿体，在绿色叶片中高表达，抑制CsCRD1表达会减少叶绿素的生物合成，从而证实其在叶绿素代谢及叶色形成过程中具有关键作用。

基于杜仲BGL基因创制高效嫁接砧木

张珊, 孙志鹏, 赵德刚, 赵懿琛

2026, 42(5):  292-301.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1002

摘要 ( 93 )   HTML ( 7)   PDF (122660KB) ( 88 )  

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目的 β-1,4-葡聚糖酶（β-1,4-Glucanase, BGL）是一种可水解细胞壁纤维素的酶，能够通过促进砧木与接穗的愈合有效提高嫁接成活率。解析杜仲（Eucommia ulmoides）BGL基因功能，对建立高效嫁接技术体系及深入开展相关基因功能研究具有重要意义。 方法 分别构建由创伤诱导型启动子FAR6和生长素诱导型启动子GH3驱动的BGL基因植物表达载体，并通过遗传转化杜仲获得转基因植株。利用微嫁接技术比较不同接穗和砧木组合的成活率，采用RT-qPCR分析伤口愈合相关基因的表达，并通过解剖学观察评估嫁接部位愈伤组织形成和愈合情况。 结果 RT-qPCR结果表明，转FAR6::BGL植株中BGL基因受创伤诱导表达，而转GH3::BGL植株中BGL基因受生长素诱导表达。微嫁接实验显示，转FAR6::BGL接穗的成活率（63.33%）显著高于转GH3::BGL接穗（53.33%）和野生型接穗（33.33%）。以转FAR6::BGL植株为砧木时，与野生型接穗的嫁接成活率达80%，显著高于野生型砧木（30%）。此外，转FAR6::BGL砧木可促进伤口愈合相关基因（EuERF115-like、EuNAC1和EuWOX13-2）的表达。解剖学观察表明，其嫁接部位愈伤组织形成更快，伤口愈合时间更短。 结论 转FAR6::BGL杜仲砧木能显著提高杜仲微嫁接成活率，促进伤口愈合相关基因的表达，加速嫁接部位愈合过程，为克服转基因植株生根困难及移栽成活率低等问题提供新策略。

山苍子PAT1基因亚家族鉴定及其在嫁接愈合过程中的表达分析

梁慧琪, 陈益存, 汪阳东, 赵耘霄, 高暝

2026, 42(5):  302-311.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1133

摘要 ( 86 )   HTML ( 18)   PDF (2682KB) ( 117 )  

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目的 探索山苍子（Litsea cubeba）PAT1亚家族（phytochrome A signal transduction 1 subfamily）在嫁接愈合中的作用，对其成员进行系统鉴定与表达分析，为后续的功能验证与分子改良提供理论基础。 方法 利用生物信息学方法对山苍子GRAS基因家族进行全基因组鉴定，共鉴定出45个成员，其中PAT1亚家族包含6个基因。通过分析其理化性质、基因结构、保守基序、顺式作用元件和共线性关系，结合转录组和RT-qPCR结果，探讨其在不同组织及嫁接愈合过程中的表达模式。同时利用加权基因共表达网络分析（WGCNA）挖掘核心调控基因及其潜在功能模块。 结果 6个LcPAT1基因不均匀分布于4条染色体上，其启动子富含光响应元件及ABA、MeJA、SA等激素响应元件。基于山苍子不同组织转录组数据的WGCNA结果显示，核心基因LcPAT1-3与346个基因显著共表达，这些基因主要富集于转录调控、激素信号转导及碳水化合物和次生代谢通路，提示其在嫁接愈合过程中的枢纽作用。不同组织的转录组和RT-qPCR结果均显示，6个LcPAT1基因在茎中表达较高。不同嫁接愈合时期的RT-qPCR结果显示，LcGRAS04与LcPAT1-2表达量在形成层连接期均升高，LcPAT1-3和LcPAT1-4在维管分化期持续高表达，呈现明显的时空特异性。 结论 山苍子PAT1亚家族成员在顺式元件和表达模式上存在分化。LcPAT1-3可能作为关键调控因子，协同其他成员在嫁接愈合的不同阶段调控形成层激活、维管再生及防御加固等过程。

过表达砂藓RcOLEO1基因增强拟南芥的耐旱性及耐高温性

郭苗, 许家佳, 孙天国, 蔡璨, 曹婉笛, 包纪星, 沙伟, 张梅娟, 彭疑芳, 马天意

2026, 42(5):  312-322.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1043

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目的 油体蛋白（oleosin, OLEO, OLE）对植物油体形成及油脂储存至关重要，同时在植物应对逆境胁迫过程中也发挥重要作用。砂藓（Racomitrium canescens）是一种拥有强耐脱水性和耐高温性的典型旱生苔藓植物，通过验证砂藓中响应胁迫处理的油体蛋白基因RcOLEO1能否提高植物抗逆性，为进一步阐明砂藓耐旱及耐高温过程的分子机制，以及挖掘砂藓相关抗旱基因资源提供理论依据。 方法 利用实时荧光定量PCR（real-time quantitative PCR, RT-qPCR）检测复水、脱水和高温胁迫处理下砂藓中RcOLEO1的表达模式，对RcOLEO1的编码序列进行克隆并构建其过表达拟南芥（Arabidopsis thaliana）株系，对转基因拟南芥分别进行干旱及高温胁迫处理，观察表型，并对生理生化指标进行测定。 结果 RT-qPCR结果显示RcOLEO1响应砂藓的复水、脱水和高温胁迫处理；成功克隆得到RcOLEO1的编码序列，获得T₂代过表达转基因拟南芥株系；对野生型及过表达转基因拟南芥进行高温及干旱胁迫处理，发现过表达砂藓RcOLEO1增强了拟南芥的耐旱性及耐高温性；对渗透调节物质含量、丙二醛含量、叶绿素含量等生理生化指标进行检测，初步阐释了过表达RcOLEO1增强拟南芥植株的耐旱性及耐高温性的生理响应方式。 结论 过表达RcOLEO1可能通过调控渗透调节物质积累与抗氧化酶活性，增强植物对干旱和高温胁迫的耐受性。

茶树CsTDIFL基因的克隆、表达特性分析及其对氨基酸合成的调控

金旋, 向芬, 戴翠婷, 杨辉, 李赛君, 刘红艳, 钱思维, 蔺万煌, 李维

2026, 42(5):  323-331.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0918

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目的 探究茶树TDIF信号肽对茶树氮代谢及氨基酸积累的调控作用，为进一步研究TDIF多肽影响茶树生理品质和氨基酸代谢的分子机制奠定基础。 方法 以茶树品种‘保靖黄金茶2号’为材料，克隆CsTDIFL基因并进行生物信息学分析；利用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）检测CsTDIFL及其受体基因CsTDR在不同组织中的表达模式及外源TDIF多肽处理下的表达动态。结合HPLC和酶活性测定分析TDIF对氨基酸含量及氮代谢酶活性的影响。通过反义寡核苷酸（asODN）抑制CsTDIFL表达，验证其功能。 结果 CsTDIFL编码1个含典型CLE基序和信号肽的胞外蛋白，在嫩叶中高表达，其受体基因CsTDR在茎中富集。外源TDIF处理可在4 h内诱导CsTDIFL和CsTDR基因显著上调，随后二者相对表达量显著下调并逐渐趋于处理前水平。10 μmol/L TDIF处理显著抑制茶氨酸与谷氨酸积累，并降低GS/GOGAT活性。经asODN处理24 h后，CsTDIFL转录水平较对照组下调约78.24%，而茶氨酸、谷氨酸含量显著升高约23.19%和34.53%，GS/GOGAT活性也显著升高。 结论 外源TDIF处理显著抑制GS/GOGAT活性及茶氨酸与谷氨酸积累，而瞬时沉默CsTDIFL则显著提升上述氨基酸含量与氮代谢关键酶活性，推测茶树TDIF信号可能通过抑制GS和GOGAT活性，减少谷氨酸供应，从而抑制茶氨酸等氨基酸的积累。

桂花OfSVB1响应盐胁迫的功能研究

顾恒, 郑栋, 宰舟颖, 陈贡伟, 岳远征, 王良桂, 杨秀莲

2026, 42(5):  332-339.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0980

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目的 SVB（smaller with variable branches）基因在植物生长发育和响应逆境过程中发挥关键作用。探究OfSVB1基因的功能为解析桂花响应盐胁迫的分子机制奠定基础。 方法 根据课题组前期桂花盐胁迫转录组数据中FPKM水平的变化筛选出关键候选基因OfSVB1，利用生物信息学工具对其理化性质进行分析，以桂花‘日香桂’叶片的cDNA为模板克隆OfSVB1基因，通过注射烟草叶片进行亚细胞定位分析，对瞬时侵染烟草进行盐胁迫后测定相对电导率、脯氨酸、丙二醛、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）等6个生理指标的变化，对转化后的烟草叶片组织进行氮蓝四唑（NBT）、二氨基联苯胺（DAB）和过碘酸希夫（Schiff）化学染色，同时对5个可能参与响应盐胁迫的功能基因（NbNHX1、NbCAT、NbSOD、NbAPX和NbP5CS）进行实时荧光定量PCR（RT-qPCR）分析。 结果 OfSVB1基因在盐处理72 h时的FPKM值最高，与其他6个处理组之间存在显著差异。该基因拥有全长为597 bp的完整阅读框，编码199个氨基酸，属于DUF538家族成员。基因OfSVB1定位于细胞膜上。与转空载体（empty vector, EV）相比，转基因烟草叶片中相对电导率、脯氨酸含量和POD活性显著上升；而丙二醛含量、CAT活性和SOD活性与EV相比无显著差异。此外，叶片化学染色中观察到OfSVB1烟草叶片的颜色明显比EV深且分布范围广。最后，与EV相比，OfSVB1过表达后未引起5个响应盐胁迫相关基因的表达量发生显著变化。 结论 OfSVB1基因具有降低桂花耐盐性的功能。

乳酸菌发酵花生衣提取物过程中的代谢物特征分析

张初署, 曹世宁, 王发明, 周海翔, 胡晓君, 唐月异, 周晓燕, 王冕, 陈静, 张建成

2026, 42(5):  340-352.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1300

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目的 探究保加利亚乳杆菌PS-1与嗜热链球菌PS-3发酵改善花生衣品质的代谢机制，解析其降低涩味、提升抗氧化活性的内在原因。 方法 以花生衣提取物（peanut skin extract, PSE）为原料，分别接种PS-1和PS-3菌株，采用非靶向代谢组学技术，结合多变量统计分析，对两种乳酸菌在不同时间点（0、12、24、36、48 h）发酵产物进行检测，筛选显著差异代谢物，并分析其通路富集与变化趋势。 结果 乳酸菌发酵能显著改变花生衣提取物的代谢谱，保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌分别筛选到49种和88种显著差异代谢物；KEGG分析表明，代谢物显著富集于酪氨酸代谢、黄酮类降解与生物合成及嘌呤代谢等通路；发酵实现了酚类物质的生物转化，保加利亚乳杆菌发酵过程中，二氢杨梅素、原花青素B2及二氢山柰酚等含量显著降低，而辛弗林、1-脱氧野尻霉素、富马酸及丙酮酸等含量显著增加；嗜热链球菌发酵中，白藜芦醇、原花青素A2、黄芩素及槲皮素等物质含量下降，棉花皮苷、木犀草素苷及异荭草素等物质含量显著上升；两种菌对酚类物质的生物转化作用均发生在发酵12-24 h段。 结论 乳酸菌发酵实现花生衣酚类物质的生物转化，促进了抗氧化、减脂及降糖等相关功能代谢物的积累，同时有效降低了潜在涩味物质含量。

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2026, 42(5):  353. 

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2026, 42(5):  354. 

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2026, 42(5):  355. 

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