当期目录

2026年 第42卷 第7期    刊出日期：2026-07-26

上一期   

综述与专论

病毒与植物互作的表观遗传调控机制研究进展

王伟妍, 柴野, 陈美洁, 肖竹猗, 金太成, 杨丽萍

2026, 42(7):  1-10.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2026-0081

摘要 ( 97 )   HTML ( 25)   PDF (1022KB) ( 67 )  

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表观遗传调控能调控基因表达、防御病毒，并在植物应答逆境过程中发挥关键作用，主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰、RNA修饰及染色质重塑等。植物主要利用转录后水平基因沉默（post-transcriptional gene silencing, PTGS）和转录水平基因沉默（transcriptional gene silencing, TGS）来抑制病毒的复制及传播。病毒经过长期进化形成多种基因沉默抑制子，对抗或逃避宿主的沉默机制。本文重点介绍了RNA介导的DNA甲基化（RNA-directed DNA methylation, RdDM）途径的调控机制在病毒防御过程中的重要作用，以及病毒编码的沉默抑制子通过与宿主蛋白互作或干扰siRNA的积累来抑制RdDM途径介导的防御机制。本文系统概述了组蛋白修饰和RNA修饰参与植物生长发育和免疫调控，并结合课题组之前研究归纳总结了植物利用DNA去甲基化调控水杨酸（salicylic acid, SA）途径防御基因的表达，增强植物的系统抗性。本综述旨在通过讨论分析病毒与宿主表观遗传调控的互作机制，以及如何利用表观调控增强植物对逆境胁迫的适应性，为作物抗逆育种提供新的策略。

色氨酸及其代谢物调控糖脂代谢的研究进展

王丹, 黄泓杰, 曹随忠, 黄逸馨

2026, 42(7):  11-21.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1029

摘要 ( 170 )   HTML ( 27)   PDF (1722KB) ( 120 )  

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色氨酸是一种必需氨基酸，可经犬尿氨酸途径、5-羟色胺途径和吲哚途径产生多种具有生物活性的代谢产物，广泛参与氧化应激、炎症反应和免疫应答等生理过程。近来研究表明，色氨酸代谢不仅是维持宿主健康与肠道微生态平衡的重要枢纽，其代谢紊乱还与肥胖、2型糖尿病、高脂血症以及代谢相关脂肪性肝病等一系列代谢性疾病的发生和发展密切相关。色氨酸代谢可通过调节糖脂代谢、胰岛素信号转导和免疫稳态等途径影响疾病进程。靶向调控色氨酸代谢限速酶的活性，如色氨酸-2,3-双加氧酶、吲哚胺-2,3-双加氧酶和犬尿氨酸单加氧酶，能够干预关键代谢物的生成，从而纠正代谢失衡、减轻炎症或改善细胞功能，有望为多种疾病的治疗提供新策略。本文聚焦于色氨酸关键代谢产物的病理生理功能，系统综述了色氨酸代谢在肝脏、肠道、脂肪组织和胰腺中的器官特异性调控机制，阐释了犬尿氨酸的促炎作用和胰岛素抵抗效应、5-羟色胺对糖脂代谢的双重调节作用，并强调了吲哚丙酸等肠道菌群产生的吲哚类衍生物通过抗炎、抗氧化和保护肠道屏障等功能缓解机体代谢紊乱的作用。此外，本文进一步探讨了色氨酸代谢产物作为信号分子，通过“肠-肝轴”调节肝脏脂质代谢与炎症反应，以及通过“肠-脑轴”调控食欲与能量平衡的跨器官通讯机制，旨在为色氨酸及其代谢物在糖脂代谢紊乱相关疾病的诊断和治疗方面提供理论依据。

发酵TMR中微生物群落演替及其对发酵品质调控的研究进展

唐昕锐, 徐茁航旭, 郭琳娜, 关二旗, 江迪

2026, 42(7):  22-33.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0907

摘要 ( 101 )   HTML ( 4)   PDF (1618KB) ( 76 )  

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发酵全混合日粮（total mixed ration, TMR）是基于家畜生长过程中的营养需求和原料的营养价值，设计合理的配方，通过乳酸菌发酵从而提高饲料营养价值与保存性的技术。其发酵品质以及有氧稳定性与饲料中微生物群落的组成密切相关，TMR发酵过程中的微生物代谢会对蛋白质、纤维素等营养物质产生影响。其中，以乳酸菌为主的有益微生物能够转化碳水化合物产生有机酸以实现发酵TMR营养价值和有氧稳定性的提升；同时，酵母菌和霉菌等有害微生物存在引发好氧变质与霉菌毒素污染的风险。文章基于TMR发酵过程及有氧状态下微生物种群多样性的研究进展进行综述，讨论微生物群落演替对营养物质转化、利用、消化及饲料安全性的影响机制。以期为开发高效靶向发酵剂，优化发酵TMR工艺控制提供理论依据。

微藻丙酮酸-乙酰辅酶A节点代谢流调控与高值产物合成强化策略

张书翰, 任海伟, 陆栋, 罗光宏, 王永刚, 郭晓鹏

2026, 42(7):  34-47.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1141

摘要 ( 115 )   HTML ( 8)   PDF (1366KB) ( 1689 )  

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微藻能固定二氧化碳、快速繁殖且合成多种高附加值产物，常作为优选的绿色细胞工厂。通过藻种改良和工艺改进提高其生产效率的相关研究备受关注。尽管大量研究提出并实践了有效的策略，但综合的应用方案仍有待进一步优化以满足微藻细胞工厂的规模化应用。基于微藻细胞的碳代谢通路，本文聚焦核心枢纽物质丙酮酸和乙酰辅酶A，沿节点上下游分析了高附加值产物合成途径中的关键限速酶及其编码基因。同时，系统讨论了提升高附加值产物生产效率的调控策略及相应的信号机制和代谢网络，这些策略主要涵盖：在宏观培养体系中优化光照参数、二氧化碳浓度、碳源类型、辅助性外源添加物、胁迫强度和藻菌互作；以及在藻种层面开展诱变育种、基因工程和表观修饰等遗传改良。通过策略优选和组合能使微藻生长、应激和产物积累的平衡达到最优解，实现增加前体供应，定向强化目标产物合成的目的。此外，在人工智能技术的驱动下，微藻高附加值产物的合成能力有望在多个维度上获得系统性增强，包括识别限速步骤、预测基因编辑靶点、重塑代谢流；同时实现培养体系重要参数的实时监测、动态调控、数据库构建和迭代改进。依托智能化技术驱动多维度策略融合，将进一步推动基于微藻细胞工厂的绿色生物制造。

从禽类黏膜免疫系统洞悉禽流感黏膜疫苗研发策略

朱美微, 张建峰, 王佳敏, 廖明, 杜寿文

2026, 42(7):  48-57.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0956

摘要 ( 169 )   HTML ( 9)   PDF (1108KB) ( 101 )  

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禽类黏膜免疫系统的特征包括弥散性淋巴组织、免疫球蛋白Y（IgY）介导的体液免疫、鸡黑色素瘤分化相关基因5（MDA5）依赖的天然免疫通路以及归巢与黏膜免疫共同体系。目前，传统灭活疫苗难以有效阻断禽流感病毒（AIV）的黏膜感染。相比之下，黏膜疫苗通过激发局部黏膜免疫，展现出显著优势。研究表明，基于反向遗传学优化的rClone30载体活疫苗可在免疫后第7天诱导新城疫病毒（NDV）与AIV抗体效价超过4 log₂的保护阈值，且抗体持续时间与细胞免疫反应强度均优于商品化灭活苗。此外，冷适应减毒活疫苗、重组乳酸菌疫苗、黏膜DNA疫苗与灭活苗的联合策略以及壳聚糖纳米颗粒递送的mRNA疫苗等不同技术平台，均能诱导高水平的特异性抗体和黏膜sIgA，并有效激活CD4⁺与CD8⁺ T细胞应答。这些免疫反应在攻毒实验中可将口咽拭子病毒阳性率从100%降至50%，实现100%的保护率，并显著减少病毒排出及减轻肺部病变。本文综述了禽类黏膜免疫系统的组织与功能机制，重点探讨了呼吸道黏膜免疫，并分析了当前禽流感黏膜疫苗的研发进展、应用现状与挑战。未来防控的关键在于深入解析黏膜免疫机制、优化疫苗设计与递送，以推动高效广谱黏膜疫苗的临床转化。

噬菌体结合纳米材料在多重耐药细菌中的应用进展

王明藤, 有小娟, 孔军珂, 李永伟, 张莎莎, 王庆丰

2026, 42(7):  58-66.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0955

摘要 ( 134 )   HTML ( 8)   PDF (5190KB) ( 113 )  

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全球范围内，多重耐药细菌的持续传播对公共卫生构成严重威胁，传统抗生素疗效持续下降，亟需探索新的抗感染策略。噬菌体可通过特异性识别并裂解宿主细菌发挥精准抗菌作用，但其应用受宿主谱有限、体内稳定性不足及免疫清除等因素制约；纳米材料通过膜破坏、产生活性氧等机制发挥广谱抗菌作用，但其在靶向性和生物相容性方面仍存在不足；二者协同构建的抗菌系统能显著增强对耐药菌感染的抑制效果。围绕噬菌体与纳米材料的协同抗菌作用，现有研究形成了若干具有代表性的组合策略，其差异主要体现在细菌特异性识别、生物膜穿透能力提升及杀菌动力学改善等方面。本文在系统梳理相关研究进展的基础上，对不同协同模式的作用特点、应用场景及研究局限进行归纳比较。目前该策略临床转化仍面临噬菌体免疫原性、纳米材料生物相容性、规模化制备一致性及质量控制等因素的影响。未来研究应聚焦于噬菌体定向进化与修饰、可降解纳米载体开发以及标准化生产流程建立，以促进其向临床应用转化，为控制耐药菌感染提供新路径。

胚乳生物反应器表达重组蛋白的研究进展

李灿妮, 潘炜松, 吴泰茹, 吴川, 曾宝强, 李伟展

2026, 42(7):  67-80.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1022

摘要 ( 120 )   HTML ( 9)   PDF (1034KB) ( 74 )  

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植物表达系统以其低成本、可持续性、规模化潜力、安全性与环保性等优势，成为生产重组蛋白及生物活性代谢物（如药用蛋白、疫苗、酶、抗体、维生素、类黄酮、类胡萝卜素等）的理想平台。其中，植物胚乳凭借其天然的生物合成与储存能力，被视为生产这类活性物质的优质生物反应器。本文系统评述了植物胚乳生物反应器在分子农业领域的应用，并通过与其他主流表达系统的比较，凸显了胚乳生物反应器的综合优势。本文重点综述了利用胚乳生物反应器生产药用蛋白、酶、抗体、疫苗等活性物质的最新研究进展与实际应用案例。针对胚乳表达系统中目的蛋白表达量偏低的挑战，深入探讨了通过增强转录效率进行优化的策略。同时，系统分析了利用糖基化代谢工程实现人源化修饰，以解决植物源药物免疫原性问题。最后，讨论了当前制约转基因植物源产品商业化的关键因素（如法规、公众接受度、纯化成本等），并展望了该技术未来的发展前景，特别是在利用胚乳生产高价值生物制品方面的巨大潜力。

技术与方法

液-液萃取技术在中链羧酸原位提取中的研究进展

王婷, 徐少钦, 明庭红, 徐嘉杰

2026, 42(7):  81-96.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1171

摘要 ( 142 )   HTML ( 8)   PDF (4783KB) ( 27 )  

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中链羧酸（medium chain carboxylic acids, MCCAs）作为高附加值化学品，凭借其独特的理化性质，在食品、化工、医药及生物材料等领域都展现出广阔的应用前景。传统化学合成法生产MCCAs，存在高度依赖石化资源且产品产率与纯度低、能耗高以及植物性油脂原料供应链稳定性差等诸多技术瓶颈，现有产能已无法满足快速增长的市场需求。鉴于此，利用微生物碳链延长技术将废弃生物质转化为高附加值的MCCAs，不仅推动了有机碳源的循环利用，而且降低了对化石资源的依赖，兼具环保效益、经济可行性与应用潜力，在绿色生物制造领域备受关注。然而，微生物碳链延长合成MCCAs的高效分离技术，仍是制约其规模化生产的关键瓶颈之一。在众多分离技术中，液-液萃取凭借其显著优势脱颖而出，已被证实在MCCAs原位提取与纯化方面展现出巨大的应用潜力。本文以微生物碳链延长合成MCCAs的代谢途径为切入点，在对比分析几种现有MCCAs原位提取技术的基础上，系统综述了原位液-液萃取MCCAs的技术原理、工艺参数、关键影响因素以及规模化应用瓶颈。未来，可通过萃取剂剂型创新与在线提取数字化升级等手段，推动MCCAs生产技术的规模化应用，助力“双碳”目标实现。

发根农杆菌介导文冠果（Xanthoceras sorbifolium）毛状根遗传转化体系的建立

周韬, 李亚强, 何慧娟, 虎海防, 陈同森, 潘越, 王天斌

2026, 42(7):  97-104.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1162

摘要 ( 843 )   HTML ( 13)   PDF (1886KB) ( 148 )  

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目的 建立高效的文冠果毛状根遗传转化体系，为文冠果基因功能验证和通过分子育种技术定向培育稳产高产优良品种提供技术支持与研究基础。 方法 以4种优异文冠果种质萌发幼苗的下胚轴和5种发根农杆菌为材料，采用切-浸-芽法诱导转基因毛状根至2 cm以上，通过表型观察、PCR及测序技术来评估本技术体系基因的表达和编辑效率。 结果 以RUBY基因作为报告基因，筛选出最适发根农杆菌菌株为K599，其转基因毛状根的植株诱导率达81.67%，阳性率达51.64%以上，并通过PCR扩增和RT-qPCR分析，检测RUBY基因成功整合到文冠果毛状根基因组中。以GUS-GFP基因作为报告基因，转基因毛状根经GUS染色变蓝并在显微镜下观测到明显的绿色荧光，进一步证实本技术体系可用于基因的表达和功能定位研究。此外，构建XsPDS3基因的CRISPR/Cas9基因编辑载体，经测序检测其靶点编辑效率为20%，证明了该系统在基因编辑方面的潜力。 结论 建立了简单高效的文冠果毛状根遗传转化体系，为文冠果的基因功能验证提供了关键技术平台，并有望通过根再生建立文冠果遗传转化体系用于遗传改良。

植物重金属响应可视化系统的构建与验证

彭彦, 安晨, 韶也, 毛毕刚, 张学文, 赵炳然

2026, 42(7):  105-115.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0804

摘要 ( 86 )   HTML ( 17)   PDF (7090KB) ( 39 )  

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目的 开发植物体内重金属离子可视化监测系统，实现水稻重金属离子快速检测。 方法 基于金属响应转录因子（MTF-1）特异性结合金属响应元件（MREs）从而激活转录这一原理，构建了以β-葡萄糖醛酸酶（GUS）或增强绿色荧光蛋白（EGFP）为报告基因的重金属响应植物表达载体，利用农杆菌介导法导入水稻及拟南芥中；通过对转基因植株进行不同浓度重金属离子处理，观察其GUS染色或荧光信号强度；利用RNA-seq分析转基因水稻及野生型对照重金属处理前后的差异基因表达；通过抗氧化酶活性测定和表型验证，分析转基因水稻及野生型对照的金属耐受性。 结果 经不同浓度的As³⁺、Cd²⁺、Cu²⁺溶液处理后，转基因拟南芥或水稻可观察到明显的GUS染色或绿色荧光信号。此外，转基因水稻中重金属解毒相关基因的表达量显著高于对照，超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性增强。 结论 在水稻及拟南芥中初步构建了响应重金属离子的可视化系统，为实现水稻体内重金属快速检测提供技术支撑。

研究报告

水稻OsSULTR2;2基因功能及调控苗期耐盐性分析

陈义焰, 张冬儿, 张涛, 刘育灏, 唐杰, 盛夏冰, 胡远艺, 艾治勇, 李应将, 刘小林

2026, 42(7):  116-125.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1144

摘要 ( 119 )   HTML ( 19)   PDF (3943KB) ( 558 )  

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目的 探究OsSULTR2;2基因功能及其调控水稻苗期耐盐性的机制。 方法 以籼稻品种晶4155S为材料，从盐处理前后根部转录组数据中筛选出响应基因OsSULTR2;2；通过RT-qPCR研究该基因表达模式；构建启动子GUS报告载体和CRISPR/Cas9敲除载体；使用RiceXPro和RGAP在线数据库预测基因及启动子表达模式，通过GUS化学染色分析基因启动子活性；在140 mmol/L NaCl条件下，统计敲除株系与野生型的存活率和株高；并通过NBT和DAB染色比较盐胁迫下敲除株系与野生型叶片超氧阴离子（O₂^-）和过氧化氢（H₂O₂）的积累情况。 结果 OsSULTR2;2在盐处理后转录水平发生显著上调，并在水稻的各个组织中都能观察到GUS信号；盐胁迫下，OsSULTR2;2敲除株系的存活率和株高均显著高于野生型，且其活性氧（ROS）积累量显著低于野生型。 结论 在水稻中敲除OsSULTR2;2基因可增强水稻的活性氧清除能力，提高转基因水稻的耐盐性，为创制耐盐水稻新种质提供参考。

玉米ZmDIR基因家族的全基因组鉴定与表达模式分析

阎晓光, 杜艳伟, 马志远, 王彬, 王国梁, 胡丹珠

2026, 42(7):  126-137.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0959

摘要 ( 1422 )   HTML ( 13)   PDF (7632KB) ( 144 )  

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目的 Dirigent（DIR）基因在植物生长发育及环境适应中发挥重要作用，鉴定玉米ZmDIR基因家族成员，揭示其在逆境防御中的潜在作用。 方法 利用生物信息学方法鉴定ZmDIR基因家族，对其保守基序、保守结构域、染色体分布、基因复制、启动子区顺式作用元件和系统发育进行系统分析，结合转录组数据阐明该家族在不同组织及生物与非生物胁迫下的表达模式。 结果 在玉米基因组中共鉴定出41个ZmDIR基因，分布在10条染色体上，含有0-4个内含子，78%的ZmDIR基因包含核心保守基序1、基序2和基序4。系统发育分析将ZmDIR蛋白分为6 个亚组。基因复制分析表明，片段复制和串联复制是该家族扩增的主要驱动因素。启动子分析发现，ZmDIR基因富含参与生长发育、植物激素、环境胁迫和光响应等过程的顺式作用元件。组织特异性表达分析显示，ZmDIR在根、茎、叶、叶尖、叶基、胚、胚乳、花药、雌穗和雄穗中差异表达，而且在不同发育组织中的表达模式存在多样性。转录组数据表明，ZmDIR在多种非生物胁迫（高温、盐、紫外线、低温、干旱和水涝）和生物胁迫（禾生炭疽菌）下均呈现差异表达。RT-qPCR实验验证了所选ZmDIR基因在盐（NaCl）、低温（4 ℃）、干旱（PEG）和禾生炭疽菌（Colletotrichum graminicola）胁迫下均发生特异性变化。 结论 在玉米基因组中鉴定出41个ZmDIR基因，该家族广泛响应生物与非生物胁迫，6个关键基因在逆境胁迫下呈显著差异表达，为解析关键成员抗逆机制及分子育种提供了靶标。

基于BSA-Seq谷子落粒主效基因的定位与候选基因分析

刘倩, 王宗燕, 罗浚豪, 吴张璋, 胡振, 吕建珍, 姜亮

2026, 42(7):  138-147.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1249

摘要 ( 98 )   HTML ( 12)   PDF (8438KB) ( 59 )  

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目的 落粒性是作物驯化过程中关键的人工选择性状。定位并克隆调控落粒性的主效基因，为阐明谷子驯化的遗传基础、开发分子标记辅助育种工具提供理论依据和应用价值。 方法 以易落粒种质资源YLL5和抗落粒现代育成品种冀谷42（Si42）为研究对象，运用石蜡切片比较两亲本离层（abscission zone）细胞结构与细胞壁成分差异。为定位控制落粒性基因，构建F₄遗传群体。采用BSA-Seq（Bulked segregant analysis sequencing），并结合ED、G′ value、SNP-loess和SNP-index等连锁分析方法初步定位相关性状位点。对定位区间内注释基因进行筛选，通过实时荧光定量PCR（quantitative reverse transcription PCR, RT-qPCR）验证候选基因在两亲本多组织中的表达差异。 结果 石蜡切片结果显示，YLL5和Si42在细胞排列、组织结构及细胞壁成分上存在显著差异。经关联分析，初步将控制目标性状的位点定位在第5（3.3 Mb）和第8（1.1 Mb）染色体。利用InDel标记将目标区间精细定位至第5染色体约0.3 Mb的区域，该区间共注释25个基因，从中筛选出在穗部高表达的基因。RT-qPCR分析表明，候选基因Seita.5G087200在易落粒亲本YLL5的穗和穗码组织中的表达量显著高于Si42，其表达模式与落粒表型高度一致。Sanger测序进一步揭示，该基因第2个外显子存在一处转座子插入变异；基于该变异开发的分子标记能够有效区分不同落粒表型，具备分子标记辅助选择的应用潜力。 结论 Seita.5G087200可能是调控谷子落粒性状的关键候选基因。

紫苏ARF转录因子家族全基因组鉴定及其在非生物胁迫响应中的功能分析

黄旭升, 周雅莉, 贾峥嵘, 沈珊, 陈锦钗, 周广立, 李鑫鑫, 王计平, 李润植, 贾小云

2026, 42(7):  148-162.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0877

摘要 ( 185 )   HTML ( 20)   PDF (52601KB) ( 488 )  

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目的 生长素响应因子（auxin response factor, ARF）在植物激素信号转导和非生物胁迫应答过程中发挥关键调控作用，对紫苏PfARF转录因子家族进行全基因组鉴定，分析相关基因在非生物胁迫下的表达特性，为阐明PfARF在紫苏逆境应答中的功能提供理论基础。 方法 从紫苏基因组中鉴定PfARF成员，利用TBtools、MEGA11、NCBI-CD Search等组学工具分析其染色体定位、系统进化及保守结构等特征。通过RNA-seq和RT-qPCR分析PfARFs基因在紫苏发育种子和幼苗非生物胁迫下的表达情况。应用分子克隆技术获得PfARF22基因，通过本氏烟草叶片瞬时表达检测其编码蛋白亚细胞定位。构建PfARF22转录因子的蛋白互作网络图，利用分子对接技术对其结合位点、结合能等进行分析。 结果 在紫苏中共鉴定到29个PfARF家族成员，划分为4个亚族，同一亚族PfARF成员的保守基序和基因结构具有相似性，片段重复是其进化和扩增的主要驱动力。PfARF家族成员在紫苏发育种子和幼苗非生物胁迫下差异表达，PfARF22基因在低温和干旱胁迫下显著高表达，亚细胞定位分析表明PfARF22定位于细胞核。分子对接结果表明PfARF22与PfMADS1可能协同调控紫苏生长发育及非生物胁迫应答等过程。 结论 紫苏PfARF转录因子家族共有29个成员，PfARF22在紫苏生长发育和低温及干旱等胁迫应答过程中具有潜在调控作用。

天麻尿苷二磷酸糖基转移酶基因家族鉴定与分析

冉丹丹, 邰森林, 欧小宏, 周涛, 徐娇

2026, 42(7):  163-172.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1156

摘要 ( 144 )   HTML ( 27)   PDF (4612KB) ( 125 )  

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目的 尿苷二磷酸糖基转移酶（UGT）介导的糖基化修饰是植物色素合成的关键环节，鉴定乌天麻（Gastrodia elata Bl. f. glauca S. Chow）UGT基因家族成员的结构和功能，为解析不同生态型天麻茎色形成机制奠定基础。 方法 通过BLAST比对，结合Pfam和InterPro数据库鉴定乌天麻UGT基因家族成员；使用TBtools分析其理化性质、结构特征、染色体定位、系统发育、共线关系及顺式作用元件；结合转录组数据、RT-qPCR、总黄酮含量测定以及共表达网络分析，挖掘调控天麻茎色形成的关键UGT基因。 结果 从乌天麻基因组中鉴定得到50个UGT基因家族成员，均含有UDPGT保守结构域；系统进化分析显示UGT基因家族成员可聚类为10个组，其中Ⅲ、Ⅳ组成员数量最多，且部分成员在染色体上成簇分布；UGT启动子区富集光响应和激素响应元件；共线性分析表明，乌天麻与石斛、拟南芥分别存在22对和1对共线基因对。不同生态型天麻茎中UGT的相对表达量及总黄酮积累水平呈现差异，其中GeUGT72_04、GeUGT73_11和GeUGT73_15在血红天麻、绿天麻及乌天麻茎中表达量存在差异，且与总黄酮含量呈显著相关。共表达网络分析表明，GeUGT73_15与类黄酮合成相关基因PER42、FLS等呈显著正相关；GeUGT73_11则与CHS_1、4CL等呈显著负相关。 结论 不同生态型天麻茎色差异与黄酮类物质积累密切相关，GeUGT72_04、GeUGT73_11和GeUGT73_15可能通过调节天麻茎中黄酮类物质的合成，参与天麻茎色形成的调控过程，是影响天麻茎色分化的关键候选基因。

基于非靶向代谢组解析红花石蒜叶片对高温胁迫的响应

游欣, 王淅, 张新妤, 魏绪英, 程华, 蔡军火

2026, 42(7):  173-181.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0874

摘要 ( 103 )   HTML ( 6)   PDF (4247KB) ( 74 )  

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目的 揭示高温胁迫下石蒜属植物叶片的代谢响应特征及相关通路，为培育耐极端高温生境的石蒜属新种质提供理论依据。 方法 以红花石蒜为试验材料，于人工气候培养箱中进行42 ℃高温处理，并分别于处理0 h（对照）、6 h和12 h采集叶片样品，通过LC-MS技术进行非靶向代谢组学分析。 结果 在3个比较组（HS_6 h vs HS_0 h、HS_12 h vs HS_0 h和HS_12 h vs HS_6 h）中分别筛选出338、426、262种差异代谢物。在高温胁迫初期（42 ℃，6 h），差异代谢物活性整体上被显著抑制，而在高温胁迫后期（42 ℃，12 h）则转向以上调为主导的代谢重编程。进一步分析表明，脂类和氨基酸及其衍生物是高温胁迫的主要差异代谢物类别，其中脂类在胁迫初期以下调为主导，而氨基酸及其衍生物则在胁迫后期呈现显著上调积累。KEGG代谢通路富集分析显示，高温胁迫诱导的差异代谢物主要参与由“磷脂酰胆碱水解驱动”的脂质代谢途径（含亚油酸代谢、花生四烯酸代谢、α-亚麻酸代谢和甘油磷脂代谢4条支路）和以多种氨基酸（L-脯氨酸、L-苯丙氨酸等）显著积累为特征的氨基酸代谢途径（主要包括氨酰-tRNA生物合成、D-氨基酸代谢和苯丙氨酸代谢3条支路）及次生代谢物的生物合成。 结论 红花石蒜通过“脂质介导的持续膜稳态调控”结合“后期氨基酸驱动的防御网络强化”的协同策略，共同构建其高温适应性网络。

黑果枸杞 LrCYP78A5 基因在干旱与盐胁迫响应中的功能研究

王鸿睿, 赵怡如, 饶书培, 陈金焕

2026, 42(7):  182-192.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1127

摘要 ( 984 )   HTML ( 29)   PDF (66275KB) ( 95 )  

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目的 明确黑果枸杞细胞色素P450基因LrCYP78A5在非生物胁迫响应中的功能，为作物抗逆育种提供基因资源。 方法 构建LrCYP78A5过表达载体，获得转基因酵母和黑果枸杞过表达植株；通过点板实验和液体培养分析酵母在0.5 mol/L甘露醇和0.8 mol/L NaCl胁迫下的生长状况；测定植株在10% PEG-6000干旱胁迫和300 mmol/L NaCl盐胁迫下的相对含水量、叶绿素含量、丙二醛含量及超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性；利用离体叶片实验分析胁迫下表型与活性氧积累；利用RNA-seq鉴定差异表达基因，并进行GO和KEGG富集分析。 结果 过表达LrCYP78A5显著提高酵母胁迫耐受性，在0.5 mol/L甘露醇和0.8 mol/L NaCl胁迫下菌落形成能力和菌液浓度均优于对照。转基因植株在胁迫条件下相对含水量下降幅度较野生型减少约40%，叶绿素含量保持更稳定，丙二醛含量降低约30%，超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性提高15%‒20%。离体叶片实验进一步表明，过表达株系在胁迫下呈现显著紫化并积累更少的活性氧。转录组分析共鉴定595个差异表达基因，显著富集于离子转运、活性氧清除和植物信号转导通路，包括ATP结合盒转运蛋白G家族成员、谷胱甘肽还原酶、谷胱甘肽S-转移酶、丙二烯氧化物合成酶AOS3-like和玉米素-O-葡萄糖基转移酶等关键基因。 结论 LrCYP78A5通过调控水分保持、光合稳定性、抗氧化防御和膜脂重塑等多层次生理过程，增强黑果枸杞对干旱和盐胁迫的耐受性。

基于转录组的桑树GRAS基因家族鉴定及MnGRAS22盐胁迫响应分析

董亚茹, 修妤, 赵东晓, 朱红, 朱琳, 刘惠芬

2026, 42(7):  193-203.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1191

摘要 ( 1124 )   HTML ( 23)   PDF (5927KB) ( 66 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

目的 鉴定桑树MnGRAS基因家族成员，解析其盐胁迫响应表达规律与功能特征，为桑树耐盐遗传改良提供理论支撑。 方法 基于桑树盐胁迫转录组数据筛选MnGRAS基因；通过生物信息学分析其理化性质、系统发育分类、基因结构特征及启动子顺式作用元件；结合转录组与RT-qPCR验证基因表达模式；构建MnGRAS22过表达/抑制表达体系，通过生理生化指标测定明确其耐盐功能。 结果 成功鉴定出40个MnGRAS基因，归为10个亚家族，所有成员均含典型GRAS结构域；启动子区富集生长发育及非生物胁迫响应相关顺式作用元件。盐胁迫条件下，92.5%的基因可检测到表达信号，仅少数基因（MnGRAS11/27/34）在各胁迫时间点均无表达。9个候选基因中，66.7%的基因在叶片中持续上调表达，在根和茎中多呈动态表达特征；其中MnGRAS22在叶片和根系中的表达量分别为对照的88倍和36倍。过表达MnGRAS22可激活氧化酶基因（SOD、POD）表达，显著提高植株超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）、过氧化物酶（peroxidase, POD）、过氧化氢酶（catalase, CAT）活性，促进脯氨酸（proline, Pro）积累，降低丙二醛（malondialdehyde, MDA）、超氧阴离子（superoxide anion radical, O₂^•-）和过氧化氢（hydrogen peroxide, H₂O₂）含量。 结论 桑树中鉴定出40个MnGRAS基因，MnGRAS22在盐胁迫下于叶片和根系中高表达；该基因过表达可通过增强抗氧化能力、调节渗透平衡、减轻膜损伤，显著提升植株耐盐性。

旱柳SmERF B2-8基因在响应淹水胁迫中的功能研究

李梦茹, 钱超楠, 阚思蔚, 刘国元, 张健, 陈艳红

2026, 42(7):  204-213.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1134

摘要 ( 1095 )   HTML ( 8)   PDF (7000KB) ( 124 )  

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目的 阐明旱柳中SmERF B2-8基因在响应淹水胁迫中的生物学功能，验证其是否为调控耐淹性的关键因子。 方法 克隆旱柳中的 SmERF B2-8基因，并进行相关生物信息学分析，通过RT-qPCR揭示SmERF B2-8基因在不同品种柳树淹水胁迫不同时期表达量的变化。进一步构建SmERF B2-8基因的过表达载体获得转基因拟南芥，并开展拟南芥的缺氧胁迫响应研究；同时构建基因沉默载体进行旱柳的VIGS实验，系统验证该基因在淹水胁迫中的生物学功能。 结果 旱柳中SmERF B2-8基因的编码区（CDS）序列全长为948 bp，启动子区域分析发现其中含有与缺氧相关的顺式作用元件。RT-qPCR结果显示SmERF B2-8基因的表达量随淹水时间延长而上调，相较于0 h和4 h，在淹水12 h基因的表达量出现显著上调。缺氧胁迫实验发现相对于野生型拟南芥，SmERF B2-8转基因拟南芥对缺氧胁迫的耐受性增强。VIGS实验结果显示，在旱柳中敲低SmERF B2-8基因后，相较于对照组，其对淹水胁迫的耐受性显著降低。 结论 旱柳SmERF B2-8基因启动子含缺氧响应顺式元件，该基因表达量在淹水胁迫后上调；过表达SmERF B2-8基因拟南芥缺氧耐受性增强，而旱柳中该基因沉默后耐淹性下降。旱柳SmERF B2-8基因是响应淹水胁迫的正调控因子。

樟树MYC转录因子的全基因组鉴定与表达分析

辛晴, 郑永杰, 李雨华, 涂白连, 刘新亮, 张月婷, 伍艳芳

2026, 42(7):  214-225.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0889

摘要 ( 129 )   HTML ( 24)   PDF (13663KB) ( 108 )  

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目的 MYC转录因子是茉莉酸（JA）信号通路的核心调节因子，在调控植物生长发育和次生代谢过程中发挥重要作用。鉴定和分析樟树中的MYC转录因子，为研究萜类等次生代谢产物合成以及生长发育提供依据。 方法 采用生物信息学方法，对CcMYC家族进行全基因组鉴定，分析其染色体定位、理化性质、亚细胞定位、家族进化关系、基因结构、启动子和PPI网络，并结合实时荧光定量PCR分析CcMYC基因家族在樟树6种化学型中的表达模式。 结果 CcMYC1-CcMYC12不均匀地分布在10条染色体上。CcMYC家族编码蛋白含629个氨基酸，平均分子质量69.64 kD，理论等电点5.15-6.69，二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。蛋白的亚细胞定位结果显示，CcMYC12主要定位于细胞核。系统进化分析结果表明，CcMYC基因分属于不同的3个组；种间共线性分析表明，CcMYC基因存在片段重复事件，CcMYC1、CcMYC4和CcMYC5在拟南芥、水稻和毛果杨中均存在共线基因；启动子顺式作用元件分析表明，CcMYC基因可能受到光照、多种植物激素以及防御与胁迫的诱导。蛋白互作分析揭示，CcMYC3、CcMYC7、CcMYC8、CcMYC11可能在调控樟树类黄酮、萜类等次生代谢物质合成积累中发挥重要作用。 结论 从樟树基因组中共鉴定出12个MYC家族成员，CcMYC1、CcMYC8在右旋龙脑型和柠檬醛型中高表达，CcMYC11、CcMYC12在芳樟醇型中高表达，它们可能在不同化学型樟树精油主要成分合成与萜类等次生代谢积累中发挥重要作用。

拟南芥耐受磷酸三苯酯毒性突变体的筛选及相关基因的功能分析

范帆, 李梦娇, 杨贤鹏, 崔莉莉

2026, 42(7):  226-235.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1096

摘要 ( 91 )   HTML ( 24)   PDF (9116KB) ( 74 )  

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目的 磷酸三苯酯（triphenyl phosphate, TPHP）是一种常见的环境有机污染物，威胁人类健康和生态安全。明确拟南芥耐受TPHP毒性的分子机制，可为后续利用植物修复土壤TPHP污染提供参考。 方法 以拟南芥野生型Col-0为实验材料，进行TPHP暴露处理，分析其根长、鲜重和叶绿素含量等表型指标的变化，利用显著变化的表型从拟南芥突变体库中筛选耐受TPHP毒性的突变体。之后，利用图位克隆和基因组重测序分析挖掘相关候选突变基因，并利用外源激素处理进行验证。最后通过分子对接、过表达株系和突变体分析，探究拟南芥耐受TPHP毒性的潜在分子机制。 结果 经2 mg/L TPHP处理后，拟南芥野生型Col-0幼苗的根长、鲜重和叶绿素含量均显著降低。根据表型变化筛选获得耐受TPHP毒性的突变体ems-29d（ems-29 dwarf）。该突变体植株矮小，叶片深绿皱缩。重测序分析发现，该突变体中参与油菜素内酯（brassinosteroids, BR）合成的关键基因DWF4，存在C1179T的单碱基变异，导致DWF4蛋白的第306位亮氨酸转变为苯丙氨酸（L306F）。外源施加表油菜素内酯（2,4-epibrassionolide, eBL）能部分恢复ems-29d的生长抑制表型。分子对接模拟结果显示，TPHP与DWF4^L306F的结合能小于与DWF4的结合能，但DWF4^L306F过表达转基因株系并未提高拟南芥对TPHP的耐受性，表明突变体的抗性并非靶标抗性。最后，经TPHP处理后，DWF4的T-DNA插入突变体dwf4叶绿素含量的受抑制程度显著低于野生型，可见BR合成受阻能显著提高拟南芥对TPHP的耐受性。 结论 ems-29d中的DWF4基因突变，导致BR激素合成受阻，提高了植株对TPHP毒性的耐受。

黄花苜蓿MfWRKY22的克隆及抗逆性功能分析

赵静玮, 常娜, 金宵溦, 张立全

2026, 42(7):  236-245.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0930

摘要 ( 98 )   HTML ( 18)   PDF (5143KB) ( 59 )  

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目的 探究MfWRKY22转录因子在黄花苜蓿（Medicago falcata）响应盐、干旱和低温胁迫中的作用，为进一步解析MfWRKY22调节植物适应非生物胁迫的分子机理提供理论依据。 方法 基于课题组前期盐、干旱胁迫黄花苜蓿转录组数据，利用RT-PCR和基因组步移技术分别克隆MfWRKY22基因及其启动子，并进行生物信息学、基因表达、亚细胞定位和转录激活分析，同时创制OE-MfWRKY22转基因拟南芥植株，在盐、干旱和低温处理10 d时观测植株的鲜重、根长和侧根数。 结果 MfWRKY22 CDS长度为1 017 bp，编码338个氨基酸，分子量为37.05 kD，理论等电点为5.65，定位于细胞核，具有转录激活活性，属于Group Ⅱ亚家族。获得MfWRKY22启动子区1 888 bp序列，其含有响应盐胁迫、干旱胁迫、渗透胁迫、激素应答以及W-box顺式作用元件。MfWRKY22在根、茎和叶中均有表达，但在叶中的表达量最高，且盐、干旱和低温胁迫均可诱导其表达。盐、干旱和低温胁迫下，OE-MfWRKY22转基因拟南芥植株幼苗的鲜重、根长和侧根数均显著高于野生型植株。 结论 MfWRKY22属于WRKY转录因子Group Ⅱ亚家族成员，其表达受盐、干旱、低温胁迫诱导，且在盐、干旱以及低温等非生物胁迫下，超表达MfWRKY22可促进转基因幼苗生长。

过表达砂藓RcELIP1提高转基因拟南芥耐旱性及耐高温性

曹婉笛, 鲍薇, 孙天国, 梁舒婷, 秦旭洋, 张梅娟, 沙伟, 彭疑芳, 马天意

2026, 42(7):  246-256.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1065

摘要 ( 80 )   HTML ( 7)   PDF (5517KB) ( 24 )  

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目的 探究砂藓（Racomitrium canescens）中早期光诱导蛋白（early light-induced proteins, ELIPs）基因RcELIP1在植物抗旱、抗高温胁迫中的功能并探究其抗逆机制。 方法 利用实时荧光定量PCR检测RcELIP1在砂藓脱水、复水及45 ℃高温处理中的表达变化，通过生物信息学方法预测其编码蛋白质特性，克隆RcELIP1的编码序列构建过表达载体并将其转化到拟南芥（Arabidopsis thaliana）中，获取RcELIP1过表达转基因拟南芥株系，对比转基因株系与野生型拟南芥在干旱、高温胁迫下的表型差异，并测定胁迫下各项生理生化指标。 结果 实时荧光定量PCR结果证实RcELIP1在砂藓脱水、高温胁迫中显著差异表达。RcELIP1含216个氨基酸残基，预测具有叶绿素a/b结合域，为亲水性不稳定跨膜蛋白，定位于叶绿体。RcELIP1过表达转基因拟南芥在干旱、高温下存活率显著高于野生型植株，转基因株系能维持更高的叶绿素和脯氨酸含量及抗氧化酶活性，以及较低的丙二醛水平。 结论 过量表达的RcELIP1可能通过保护叶绿体功能、增强渗透调节以及抗氧化能力，提高植物对干旱和高温胁迫的适应能力。

一株耐镉促生菌的筛选、鉴定及全基因组分析

郭家鑫, 王梦霞, 马耀武, 张麒宇, 张振宇, 柳海涛, 裴久渤, 姜瑛

2026, 42(7):  257-268.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1193

摘要 ( 134 )   HTML ( 24)   PDF (5094KB) ( 725 )  

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目的 从重金属污染土壤中筛选耐镉促生菌，评估其镉（Cd）耐受性与促生功能，为镉污染农田的微生物修复及植物促生菌肥开发提供菌种资源。 方法 以河南省新乡市卫辉市污染土壤为样本，通过含镉培养基分离获得菌株，分别采用火焰光度法、铬天青S（CAS）法和Salkowski比色法测定其解钾、产铁载体和产吲哚乙酸（IAA）能力。对优势菌株进行形态学、生理生化及16S rDNA鉴定，并结合全基因组测序，通过生物信息学方法进行基因组装、功能注释以及耐镉与促生相关基因的挖掘。通过小麦和玉米籽粒发芽实验，分析镉胁迫下菌株对发芽率、芽长和根长的影响。 结果 共分离到8株耐镉菌，其中菌株F2镉耐受性最强，经鉴定为高地芽胞杆菌（Bacillus altitudinis）。该菌株在Cd²⁺浓度为50 mg/L的LB培养基中培养72 h后，镉去除率为27.59%，产IAA量为31.72 μg/mL，解钾量为23.10 mg/L，铁载体相对产量为65.30%。全基因组测序显示，其染色体大小为3 718 742 bp，GC含量为41.34%，共预测到3 726个编码基因，并含有79个tRNA和24个rRNA。功能注释表明，该菌株携带多个与重金属耐受和植物促生相关的基因。在镉胁迫条件下，菌株F2可显著提高小麦和玉米籽粒的发芽率、芽长和根长。 结论 高地芽胞杆菌F2是一株具有多重促生功能的耐镉菌，全基因组分析揭示其耐镉与促生的遗传基础，该菌株在镉胁迫下对作物种子萌发和生长有显著促进作用，展现出作为微生物肥料的良好应用潜力。

贝莱斯芽胞杆菌BPC37的鉴定与防病促生效果分析

苏艳艳, 左强, 宋志双, 穆琳英, 吕佳音, 肖自敏, 卢志军, 谢华

2026, 42(7):  269-279.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0934

摘要 ( 161 )   HTML ( 12)   PDF (1979KB) ( 65 )  

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目的 明确贝莱斯芽胞杆菌BPC37的生物学特性及其在植物防病促生中的应用潜力，为微生物菌剂研发提供优质菌株资源与理论依据。 方法 通过形态观察、16S rRNA基因测序、全基因组平均核苷酸同源性（ANI）和DNA-DNA杂交（DDH）分析对菌株进行鉴定；采用平板对峙法测定抑菌活性，结合盆栽试验评估对生菜软腐病的防治效果；通过特定培养基筛选与定量测定分析菌株耐盐碱能力、生物膜形成能力、吲哚-3-乙酸（IAA）产量及溶磷、解钾、产酶特性；利用盆栽试验验证对生菜和甘薯的促生效果，并通过全基因组测序挖掘抗病促生相关功能基因。 结果 BPC37被鉴定为贝莱斯芽胞杆菌（Bacillus velezensis），对黄单胞菌野油菜致病变种等6种植物病原细菌具有显著拮抗作用，其中对Xanthomonas campestris campestris的抑菌圈直径达8.95 mm。BPC37处理后，生菜软腐病的发病率和病斑面积分别减少57.28%和52.98%，病情指数降低20%。该菌株可耐受10% NaCl及pH 5.0-9.0环境，能产生生物膜、IAA（4.8 μg/mL）、纤维素酶和蛋白酶。盆栽试验显示，接种BPC37使生菜鲜重增加66.28%、干重增加50.12%，甘薯块根鲜重增加14.50%。全基因组分析发现20个抗病相关基因（涉及杆菌烯、杆菌溶素等合成）和29个促生相关基因（涉及生物膜形成、IAA合成等）。 结论 贝莱斯芽胞杆菌BPC37具备优良的防病促生特性和耐盐碱能力，基因组中携带丰富的功能基因，可作为微生物菌剂研发的优良候选菌株。

一株分离自烟草根际的生防菌株鉴定及其生防潜力研究

危潇, 黎妍妍, 袁勤峰, 姚经武, 曹春霞, 黄大野

2026, 42(7):  279-291.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1076

摘要 ( 32 )   HTML ( 1)   PDF (22493KB) ( 10 )  

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目的 确定生防菌株YC25的分类地位，评估其抑菌能力，深入解析其基因组特征与次级代谢产物潜力，并阐明其对烟草植株的诱导抗病作用机制，为开发高效、环保的烟草土传病害生防制剂提供理论依据和技术支撑。 方法 采用形态学、生理生化和分子生物学方法对菌株YC25进行鉴定；通过对峙试验评估其抑菌能力，并进行全基因组测序和次级代谢产物预测；利用转录组学分析YC25处理对烟草植株基因表达的影响。 结果 菌株YC25被鉴定为斯氏芽胞杆菌（Bacillus spizizenii），对9种植物病原真菌具有广谱拮抗活性。田间试验表明，菌株YC25与甲霜恶霉灵联用可有效防治烟草根腐病，同时减少甲霜恶霉灵的用量。全基因组测序显示，YC25基因组总长4 120 588 bp，平均GC含量43.85%，编码基因4 045个。预测到13个次级代谢产物合成基因簇，编码surfactin、bacillaene、fengycin、bacillibactin、subtilosin和bacilysin等抑菌活性物质。转录组分析表明，施用YC25后，烟草中共诱导205个差异表达基因（DEGs），其中119个上调，86个下调。多个参与植物抗逆响应和免疫反应基因上调表达，包括FLS2、CaM、CYP84A、ERF1、ERF038、bHLH041、bHLH92和PR-1等。 结论 YC25表现出抑制病原菌和诱导植物抗病性的综合能力，具有进一步开发为生物农药的应用潜力。

复合菌剂QY12-A4对玉米秸秆的降解及其产物中抗氧化木质素的分离与纯化

李博宇, 蹇春晨, 侯佳俊, 钱明岩, 杨文钦, 章圣龙, 藏传刚, 马福开, 郑龙, 关宏

2026, 42(7):  292-303.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2026-0026

摘要 ( 63 )   HTML ( 8)   PDF (1244KB) ( 30 )  

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目的 为实现玉米秸秆可再生高效利用及其木质素增值化应用，探索玉米秸秆有效利用策略，挖掘具有抗氧化活性的木质素。 方法 采用固态发酵法高温传代培养，构建玉米秸秆降解的复合菌剂；采用16S rRNA高通量测序技术分析复合菌剂的稳定性及其微生物菌群的多样性；通过固态发酵（SSF）的发酵失重率测定和成分分析评价复合菌剂的玉米秸秆降解能力；采用碱提酸沉法提取SSF中的木质素（SSF-A）；采用D101大孔吸附树脂柱层析和Sephadex G-50凝胶过滤柱层析对SSF-A进行分离纯化。 结果 以玉米秸秆为底物，通过高温传代驯化培养，获得耐高温复合菌剂QY12-A4。QY12-A4在属水平趋于稳定，优势菌属为野野村氏菌属（Nonomuraea）、热杆菌属（Thermobacillus）、热芽胞杆菌属（Caldibacillus）和科恩氏菌属（Cohnella）。QY12-A4的玉米秸秆固态发酵的发酵失重率为25.26%±1.49%（w/w）。SSF-A的提取率为12.56%±0.90%（w/w），SSF-A中总酚含量为18.94%±0.41%（w/w），ABTS阳离子自由基清除能力的IC₅₀值为（158.00±4.24） μg/mL。SSF-A经柱层析分离，得到分子量分布依次减小的组分GL2-1、GL2-2和GL2-3。其中GL2-3的总酚含量最高，为19.65%±0.16%（w/w），在200-320 nm区域紫外线透射率<5.0%，抗氧化活性最大，即ABTS阳离子自由基清除能力IC₅₀值为（90.50±3.54） μg/mL；总还原力IC₅₀值为（1.38±0.02） mg/mL；相对氧自由基清除能力（ORAC）值为（3.14±0.03） mmol TE/g。 结论 复合菌剂QY12-A4可有效降解玉米秸秆木质纤维素，柱层析技术是一种获得高抗氧化活性的低分子量木质素类化合物的有效方法，为玉米秸秆木质素增值化应用提供有价值的参考。

一株中药渣源溶磷菌的全基因组分析及功能验证

丁洪霞, 高贵文, 黄玉兰, 赵蕊, 黄奕博, 冯和鑫, 龙莎

2026, 42(7):  304-314.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0949

摘要 ( 80 )   HTML ( 7)   PDF (3530KB) ( 42 )  

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目的 明确中药渣源不动杆菌DF1的溶磷机制，为高效溶磷工程菌株构建及生物菌肥开发提供理论基础与技术支持。 方法 通过培养DF1菌株、提取基因组DNA进行测序组装与多数据库功能注释，克隆溶磷基因pqqB和pqqC并构建重组载体转化大肠杆菌，经筛选鉴定后测定重组菌株溶磷能力。 结果 DF1基因组全长3 831 735 bp、GC含量38.9%，共预测含3 482个蛋白质编码基因、91个非编码RNA，且基因组中富集多种与溶磷代谢相关的功能基因。克隆溶磷关键基因pqqB和pqqC，构建重组表达载体并转化大肠杆菌，经抗性筛选与PCR鉴定获得阳性重组菌株。溶磷能力测定结果表明，两株重组菌株均具备显著的无机磷与有机磷溶解能力，且能分泌草酸、酒石酸、苹果酸、乙酸及柠檬酸5种有机酸，其中柠檬酸分泌量分别高达（1 753.10±156.38）mg/L和（1 720.30±206.35）mg/L。 结论 首次阐明了中药渣源不动杆菌DF1的基因组特征，明确了其溶磷分子机制，并证实pqqB和pqqC基因在溶磷过程中发挥核心作用。

鼠源罗伊氏黏液乳杆菌的分离鉴定及全基因组测序分析

高飞, 张宇曦, 穆頔, 陈峥, 陈洪艳

2026, 42(7):  315-327.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0964

摘要 ( 192 )   HTML ( 5)   PDF (4839KB) ( 1300 )  

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目的 罗伊氏粘液乳杆菌（Limosilactobacillus reuteri）是一种兼性厌氧的乳酸菌，常见于脊椎动物及哺乳动物的肠道内。该菌具有降胆固醇、抑制病原菌生长和增强机体免疫力等多种益生功能，因此分离可广泛应用于食品发酵工业中的菌种至关重要。 方法 利用MRS-CaCO₃培养基从小鼠粪便中分离并培养L. reuteri，通过形态学观察、革兰染色、16S rRNA序列分析进行初步鉴定，对符合菌株进行生长性能、抗逆性能、抑菌功效测定，并对菌株进行全基因组测序注释，从基因层面探究其益生机制和安全性。 结果 分离得到的L. reuteri GF304无溶血性，具有良好的生长性能和产酸能力；对酸和胆盐具有较强的耐受性，在人工肠胃液中存活率较高；能有效抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的生长，表明其益生特性。全基因组测序分析结果显示，L. reuteri GF304基因组中不存在毒力和耐药基因，且含有耐热胁迫、耐冷胁迫、耐酸、耐胆盐、黏附、抗氧化和有机酸合成相关的抗应激和益生基因。菌株GF304最普遍的CAZy分类为GH、GT。次级代谢产物分析发现菌株GF304具有Type Ⅲ Polyketide Synthase合成基因簇与RiPP合成基因簇。 结论 基于安全的基因组背景（无毒力/耐药基因）和丰富的益生基因簇，结合其优异的生长、抗逆与抑菌性能，L. reuteri GF304 展现出作为益生菌制剂的巨大开发潜力。

黄精茯苓联用预防脾虚便秘的肠道微生态机理研究

孙贤庆, 肖嫩群, 谭周进

2026, 42(7):  328-340.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1456

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目的 探讨黄精-茯苓联用对脾虚便秘的预防效应及机制，为中医药“治未病”理论提供实验依据。 方法 将30只SPF级昆明（KM）小鼠随机分为正常组、模型组、黄精茯苓组（1∶3）。采用预防性给药方式，黄精茯苓组每日灌胃药液（1.95 g/（kg·d），2次/d），持续29 d；模型组和正常组给予等体积无菌水。造模阶段（持续15 d），模型组和黄精茯苓组通过番泻叶灌胃、限制饮水及喂食低纤维饲料建立脾虚便秘模型。实验结束后，检测粪便含水率、血清胃肠动力激素（MTL、CCK、5-HT、VIP）含量、结肠病理变化、肝脏丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶（SOD）活性，以及肠道菌群结构和功能。 结果 黄精茯苓组粪便含水率高于模型组；血清5-HT含量高于模型组（P=0.05），VIP含量显著低于模型组（P=0.013），MTL含量极显著高于模型组（P<0.001），CCK含量显著高于模型组（P=0.018）；肝脏MDA含量显著低于模型组（P=0.030），SOD活性极显著高于模型组（P<0.01）；结肠黏膜结构完整，杯状细胞数量多于模型组；肠道菌群多样性趋近正常组，Actinobacteriota（P<0.001）、Bifidobacterium等有益菌丰度显著高于模型组，Proteobacteria、Escherichia_Shigella等有害菌丰度显著低于模型组（P=0.040、P=0.037）；肠道菌群功能预测显示，氨基酸代谢、能量代谢等通路丰度恢复，环境应激适应相关通路异常激活被抑制。 结论 黄精茯苓（1∶3）联用预防性干预可改善脾虚便秘小鼠的一般状态和粪便性状，增强胃肠动力，减轻氧化应激损伤，保护结肠黏膜结构，并调节肠道菌群失衡，提示其对脾虚便秘具有一定预防作用。

中国西南地区4个山羊品种产仔数性状全基因组关联分析

蒋婧, 吕士鹏, 陈浩林, 熊婷, 孙晓燕, 李杰, 陈灿灿, 王高富, 任航行

2026, 42(7):  341-350.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-0982

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目的 产仔数是山羊最重要的经济性状之一。挖掘与山羊产仔数性状显著关联的遗传变异位点及相关候选基因。 方法 以酉州乌羊、大足黑山羊、川中黑山羊、黔北麻羊4个西南地区山羊品种为研究对象，收集保种场历史产羔记录，采集高产母羊60个和低产母羊54个血液样品，进行平均测序深度为27.10×的全基因组重测序。利用群体遗传分化指数（Fst）和全基因组关联分析（GWAS）的方法挖掘与目的性状强关联位点，通过基因注释、GO和KEGG富集分析、单倍型分析，确定最有可能的候选基因。 结果 共鉴定到65个候选SNP位点，分布在2号、4号和X染色体上的4个Fst显著选择区域内，预测5个与产仔数性状有关的候选基因，其中COL4A5和COL4A6基因显著富集到ECM-受体相互作用、PI3K-Akt等信号通路，注释到COL4A6基因和ETV1基因上的显著变异位点各自构成一个单倍型块，且Hape1均与其他单倍型的产仔数差异极显著（P<0.01）。 结论 检测到多个与产仔数性状显著关联的SNP位点，筛选出COL4A5、COL4A6、ETV1、SP3和PLS3等基因可能是影响山羊产仔数性状的候选基因，为西南地区山羊高繁殖力遗传改良和品种选育提供了新的视角。

持续性内切纤维素酶BvCel5的异源表达及酶学性质研究

彭海燕, 刘佳鑫, 史禹涵, 李宪臻, 郭小宇, 袁悦

2026, 42(7):  351-360.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1159

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目的 将来源于贝莱斯芽胞杆菌（Bacillus velezensis）的持续性内切纤维素酶（processive endoglucanase）BvCel5构建至枯草芽胞杆菌（Bacillus subtilis）RIK 1285中进行分泌表达，并对其酶学性质进行研究，为该酶进一步的开发及利用奠定基础。 方法 利用酶切连接法将BvCel5构建至pBE-S载体，转入B. subtilis RIK 1285实现异源表达。利用镍离子亲和层析法纯化蛋白。以羧甲基纤维素钠（CMC）为底物，通过2,5-二硝基水杨酸比色法（DNS）和二喹啉甲酸法（BCA）测定BvCel5酶活力、酶学性质以及持续性降解能力。最后以CMC、Whatman滤纸和微晶纤维素PH-101为底物，利用薄层色谱法（TLC）及离子色谱（IC）对BvCel5产物进行分析。 结果 成功构建表达载体pBE-S-BvCel5及重组菌株，实现了BvCel5（分子量56.3 kD）的分泌表达及纯化，测得纯酶比酶活为（47.48±0.78） U/mg。酶学性质分析表明，该酶最适温度及pH分别为60 ℃和5.5，温度稳定区间为25-55 ℃，pH在3.5-12时其相对酶活保持90%以上。BvCel5产物滴定实验及持续性降解能力分析证实BvCel5兼具内切纤维素酶活性与持续性降解能力。该酶降解CMC的主要产物为纤维二糖（34.07%）和纤维三糖（47.15%），对Whatman滤纸及微晶纤维素PH-101也有降解活性。 结论 成功将BvCel5在枯草芽胞杆菌中表达，其酶学性质优良，具备工业化应用潜力。

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2026, 42(7):  352. 

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2026, 42(7):  353. 

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2026, 42(7):  354. 

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