生物技术通报

菌物功效及作用机制——三物融合生产的基础构建

王迪, 李玉

2024, 40(11): 1-2.

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药用真菌桑黄中多酚类成分药用机理研究进展

赵睿萌, 王梦雨, 吕国英, 宋婷婷, 张作法

2024, 40(11): 3-13. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0668

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桑黄为锈革孔菌科、桑黄孔菌属真菌统称，属多年生大型珍稀药用真菌，因其较强的生物活性，引起了国际上不同领域学者的广泛关注和研究。现代药理学研究发现，桑黄具有极高的药用价值，主要是其含有丰富的生物活性物质，显效成分尤其是多酚类物质是最主要的活性成分之一，赋予桑黄抗肿瘤、抗氧化、抗衰老、降血糖、增强免疫力及修复损伤等多种重要的药理活性。本文梳理了桑黄种属分类发展进程并总结目前桑黄主要分布地区，整理并归纳了桑黄类真菌中分离得到的多酚类组分及其生物活性；在目前对桑黄生物活性研究的基础上，系统总结了主要多酚类组分药用功效的研究进展，并详细介绍了多酚类组分在抗氧化、抗炎症、抗肿瘤和糖尿病并发症辅助治疗等功效的潜在作用机理；进一步讨论了目前桑黄中多酚类物质研究存在的主要问题，对桑黄的发展瓶颈进行了探讨，并展望了桑黄类真菌多酚类物质的后续研究方向，为提升桑黄多酚类物质治疗效果及作为药物的合理应用奠定理论基础，为桑黄多酚类物质在药物方面的应用提供新思路。

鹿茸菇多糖的研究现状及应用

陈超, 周博, 何丽, 火艳丽, 肖凡, 李传涌, 杨欢

2024, 40(11): 14-23. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0806

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鹿茸菇作为珍稀的食药两用真菌，因其独特的地理分布与生长条件，蕴含了丰富的多糖、维生素及微量元素等对人体至关重要的营养成分。其中，多糖作为鹿茸菇的核心活性成分，通过热水浸提法、水提醇沉法等多种提取技术从其子实体中分离获得，这些多糖在生理活动中扮演着举足轻重的角色，对食品和医药产品的研发及技术应用具有深远意义，因此吸引了众多科研人员的密切关注。利用不同的分析手段探究鹿茸菇多糖的结构特性，揭示其主要由α、β糖苷键构成，且单糖成分中葡萄糖与甘露糖占据主导地位。当前研究表明，鹿茸菇多糖展现出广泛的药理活性，包括抗肿瘤、免疫调节、抗氧化，以及降低血糖、血压和血脂等，同时对于肠道菌群的调节、抗菌消炎等方面也展现出显著的改善效果。在食品与医药领域，鹿茸菇多糖已被广泛应用于开发保健饮料、调味酱料、降脂丸等多种产品，并取得了良好的市场反馈。然而，尽管已取得一定进展，以鹿茸菇为基材的产品开发仍存在较大提升空间，预示着其在未来市场中的巨大潜力。本文全面剖析鹿茸菇多糖的提取技术及其优劣势、结构特征与分析手段、生物活性及其作用机制，以及在日常生活中的应用实例，并在此基础上进行前瞻性探讨，旨在为鹿茸菇多糖在医药与保健品领域的深入开发与应用提供有价值的参考与洞见。

黑虎掌菌的化学成分及其药理作用研究进展

李臣亮, 蔡雪莹, 杨安慧

2024, 40(11): 24-33. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0476

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黑虎掌菌（Sarcodon imbricatus）又名枣翘鳞肉齿菌，肉质细嫩、味道鲜美，是著名的食药两用菌之一，其分布广泛，受国内外众多学者关注。黑虎掌菌子实体和菌丝体中富含有多糖类物质、蛋白质、矿物质、氨基酸、微量元素、甾醇类等营养物质，具有抗肿瘤、抗氧化以及抑菌等药理活性，应用前景广阔。随着黑虎掌菌多糖成分的分离纯化与鉴定，以及药理活性的相关研究，黑虎掌菌多糖的提取工艺和功效分析机制愈发明朗，但是多糖成分在体内如何调控蛋白质和基因等的表达，以及黑虎掌菌其他成分功效和机制的研究，仍需进一步探索。本文梳理并总结了已报道的黑虎掌菌研究现状，介绍了子实体的形态特征、归纳总结子实体和菌丝体的化学成分，讨论了菌丝体的发酵条件、不同提取方法下子实体的多糖和多肽得率，并概述黑虎掌菌在抗肿瘤、抗氧化和抑菌方面的研究进展。最后，对黑虎掌菌的研究与开发前景进行展望，旨在为相关蘑菇产业研究提供理论依据和为开发利用提供借鉴。

蛹虫草提取物对高尿酸血症大鼠的降尿酸作用及机制

熊心怡, 刘利平, 冯杰, 张劲松, 李德顺, 刘朋, 刘艳芳

2024, 40(11): 34-46. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0379

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【目的】 探究蛹虫草（Cordyceps militaris）提取物对高尿酸血症模型大鼠的降尿酸（uric acid，UA）作用及其机制。【方法】 测定蛹虫草提取物总糖、还原糖、多糖、蛋白质和多酚物质含量，基于灌胃氧嗪酸钾联合酵母膏饲养建立高尿酸血症大鼠模型，通过对大鼠的血清UA水平、肾功能、氧化应激和炎症以及肠道微生物组成变化等测定以评价蛹虫草提取物对高尿酸血症大鼠的影响作用及其机制。【结果】 蛹虫草提取物含有35.86%多糖、27.05%蛋白质及0.21%的酚类物质。动物实验结果表明，蛹虫草提取物降低高尿酸血症大鼠血清的UA水平，其中0.5 g/(kg·d)的蛹虫草提取物效果最佳，可使UA水平从281.62 μmol/L降至93.27 μmol/L，抑制率为66.88%，同时可抑制高尿酸血症大鼠肾脏组织的氧化应激和炎症反应。分子机制研究表明，蛹虫草提取物可以下调高尿酸血症大鼠肾脏组织中尿酸盐阴离子转运蛋白（uric acid transporter 1，URAT1）、葡萄糖转运蛋白9（glucose transporter 9，GLUT9）的表达水平；上调有机阴离子转运蛋白1（organic anion transporter 1，OAT1）和三磷酸腺苷结合盒转运蛋白G2（ATP binding cassette subfamily G member 2，ABCG2）的表达水平。蛹虫草提取物能显著抑制肝脏组织中的黄嘌呤氧化酶活力。此外，蛹虫草提取物能够提升高尿酸血症大鼠肠道微生物的多样性，维持其肠道微生态平衡。【结论】 蛹虫草提取物具有良好的抗高尿酸血症的作用，可能与调节尿酸转运蛋白表达水平和抑制黄嘌呤氧化酶活力等有关。

栽培条件对松杉灵芝多糖含量的影响及其抗氧化活性分析

张鑫, 邬柯奕, 祝嗣臣, 李玉, 李兰洲

2024, 40(11): 47-57. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0921

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【目的】 优化松杉灵芝栽培和多糖提取条件，并分析其体外抗氧化活性，明确松杉灵芝多糖活性。【方法】 以松杉灵芝的农艺性状、多糖含量为指标，优化松杉灵芝的栽培条件同时分析其体外抗氧化活性，进一步采用响应面设计法优化松杉灵芝多糖提取的方案，考察松杉灵芝粗多糖（GTP）对H₂O₂诱导的HepG2细胞的保护作用。【结果】 松杉灵芝的最优栽培条件为遮阴率60%，温度30℃，湿度80%，CO₂浓度0.03%时，子实体质量和多糖含量均最高。松杉灵芝水提物表现出了良好的体外抗氧化活性，具有清除自由基和抗超氧阴离子作用。最佳提取方案为提取温度82℃、提取时间5.6 h、液料比56 mL/g时，得率为1.90%；GTP通过调控氧化应激相关蛋白的表达，保护H₂O₂诱导的HepG2细胞免受氧化损伤。【结论】 明确了松杉灵芝的栽培条件及其多糖提取工艺，并证实其具有体外抗氧化活性，其对H₂O₂诱导的HepG2保护作用与氧化应激有关。

杨树桑黄多糖提取条件优化及其抑菌活性研究

叶卓妍, 周家淇, 林丹媛, 孙赫男, 王艳珍

2024, 40(11): 58-67. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0677

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【目的】 优化杨树桑黄多糖（Sanghuongporus vaninii polysaccharides, SVP）提取工艺，探讨SVP的抑菌机制，为天然抑菌剂的开发提供参考。【方法】 在单因素实验的基础上，利用响应面分析法优化多糖水提醇沉法提取工艺，提高多糖提取率；通过最小抑菌浓度、生长曲线和酶活性等的测定，研究SVP对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌活性。【结果】 在浸提温度86℃、时间1.6 h、料液比1∶24 g/mL时，多糖的提取率为4.07%；多糖对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度分别为2.000 mg/mL和1.500 mg/mL。与阴性对照组相比，大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的胞外碱性磷酸酶（alkaline phosphatase, AKP）活性分别升高3.7倍（P<0.05）和2.6倍（P<0.05）、β-半乳糖苷酶的活性分别升高6.2％（P<0.01）和7.3％（P<0.01）、ΔOD _260nm分别增加了60％（P<0.01）和1.2倍（P<0.01）、胞内Na⁺/K⁺-ATPase的酶活性分别下降28.9％（P<0.001）和34.8％（P<0.001）、Ca²⁺-ATPase的酶活性分别下降43.2％（P<0.001）和35.6％（P<0.001）、ATP酶的活性分别降低了20.1％（P<0.001）和34.6％（P<0.001）、苹果酸脱氢酶（malate dehydrogenase, MDH）活性分别降低了23.5％（P<0.001）和28.7％（P<0.0001）、琥珀酸脱氢酶（succinate dehydrogenase, SDH）活性分别降低了17.9％（P<0.01）和13.8％（P<0.01）。【结论】 响应面优化后，SVP的实际提取率比预测提取率高5.71%，同时SVP对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有较强的抑制作用，作用机制可能与破坏细菌细胞膜、抑制能量代谢酶等的活性相关。

基于网络药理学探究桑黄多酚的体外抗肿瘤作用及其机制

王雨阳, 刘朋, 张忠, 陈万超, 吴迪, 李文, 杨焱

2024, 40(11): 68-77. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0732

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【目的】 分离、筛选瓦尼桑黄（Sanghuangporus vaninii）子实体中具有良好抗肿瘤活性的多酚组分，并对其抗肿瘤活性和潜在作用机制进行解析。【方法】 采用超声辅助提取法提取乙酸乙酯部位的组分，通过对肝癌细胞HepG-2的抑制活性筛选出具有良好抗肿瘤作用的多酚组分，基于超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱（UPLC-Q-TOF-MS）技术鉴定其主要成分，利用网络药理学策略阐释其潜在抗肿瘤作用机制。【结果】 分离制备获得了5种（SVa-SVe）多酚组分，其中SVe多酚组分表现出独特的抗肿瘤活性，100 µg/mL浓度下对HepG-2细胞抑制率为76.54%。SVe可以显著地促进HepG-2细胞凋亡和诱导其细胞周期阻滞，并呈现剂量依赖性。成分分析显示，SVe主要由31种化合物组成，基于网络药理学分析表明，SVe中的osmundacetone、hispolon、phellibaumin A、davallialactone等关键化合物通过与多个靶点蛋白作用（STAT3、mTOR、VEGFA、SRC、ERBB2和HSP90AA），发挥抗肿瘤活性。【结论】 来源于桑黄的多酚提取物SVe通过诱导细胞凋亡和细胞周期阻滞对HepG-2细胞具有独特的抑制活性，其中的多酚化合物通过多靶点发挥作用。

珊瑚状猴头菌多糖超声辅助提取工艺优化及抗结直肠癌活性研究

余金岂, 邬柯奕, 陈正睿, 王婧涵, 张鑫, 王春月

2024, 40(11): 78-87. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0985

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【目的】 珊瑚状猴头菌（Hericium coralloides（Scop.）Pers.）是一种食药用菌，重点优化其多糖（HCP）的超声提取方案，并对HCP的体外抗结直肠癌活性及机制进行探索。【方法】 利用单因素实验结合响应面法（response surface methodology，RSM）对HCP超声提取条件进行优化。通过MTT实验与Western blot分析对HCP的抗结直肠癌活性与机制进行研究。【结果】 珊瑚状猴头菌多糖超声提取的最优提取方案如下：提取功率417 W，液料比62 mL/g，提取时间52.5 min，多糖的提取率预测值为19.61%，实际提取率为（19.58± 0.05）%。HCP通过降低SW480细胞中IKK、IκBα和NF-κB的磷酸化水平，减少了促炎因子IL-6的分泌，抑制SW480细胞生长，半数抑制浓度（half maximal inhibitory concentration，IC₅₀）为1.246 mg/mL。【结论】 珊瑚状猴头菌多糖的最佳超声辅助提取率为19.58%，HCP通过抑制NF-κB信号通路减少促炎细胞因子的分泌，进而抑制SW480细胞生长，对于结直肠癌具有潜在的治疗作用。

水稻叶宽调控机制及相关基因研究进展

乔承彬, 宋佳伟, 杨辉, 段凯蓉, 冉杰, 孔维儒, 冯培媛, 罗成科, 李培富, 田蕾

2024, 40(11): 88-102. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0311

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水稻叶宽是叶片形态的重要组成部分，对叶形构建和光合作用具有重要的生物学意义。水稻通过叶原基中-侧轴方向的细胞分裂和细胞扩张完成叶宽形态建成，该过程受到植物激素、细胞代谢以及相关基因表达水平的影响。TDD1、NAL7、FIB参与水稻依赖色氨酸的生长素生物合成途径；GID1、GID2、SLR1参与了GA对水稻叶宽的负调控；NAL21、NLG1、NAL9等基因对于维持细胞器稳态和细胞正常代谢至关重要。大多数水稻叶宽基因通过生长素信号转导作用于细胞分裂，CCC1则是通过调节细胞渗透势参与细胞扩张。转录因子WL1通过募集共阻遏物TOPLESS相关蛋白负调控丝氨酸蛋白酶基因NAL1的表达，进而影响生长素信号通路。发掘叶宽发育相关基因并将其应用于育种实践对于提高水稻产量具有重要意义，利用种质资源挖掘水稻叶宽基因的优异单倍型和以CRISPR/Cas9为代表的基因编辑技术为改良水稻叶宽提供了丰富的手段和途径。在利用水稻叶宽基因进行性状改良时，应当充分考虑基因多效性和基因互作效应，与生产实际相结合，避免对其他性状产生不良影响。本文从组织学特征、植物激素、分子机制及叶宽相关基因等方面综述了水稻叶宽遗传调控机制，探讨水稻叶宽改良在育种中的意义及策略，为水稻叶形分子机理研究和“理想株型”育种提供思路。

水稻MADS-box家族研究进展

侯鹰翔, 费思恬, 宋松泉, 罗勇, 张超

2024, 40(11): 103-112. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0332

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植物MADS-box转录因子是一类含有MADS-box结构域的蛋白，在调控植物生长发育和逆境响应中发挥重要作用。水稻MADS-box转录因子的生物学功能广受关注，取得了诸多研究进展，在已知的75个水稻MADS-box家族成员中至少有33个成员的功能已被研究报道，它们在花器官发育、穗发育、开花习性、种子发育、株高形态建成、根系发育，以及干旱、盐分、高温、低温、稻瘟病等生物与非生物胁迫响应等方面扮演了重要角色。研究表明，MADS-box成员通过相互间的作用或与其他转录因子互作形成了一个复杂的调控网络，主要涉及植物激素信号转导、活性氧平衡、渗透调节、泛素化、DNA甲基化等途径及其之间的协同作用。研究发现，绝大多数MADS-box家族成员参与生长发育调控，尤其是花器官发育，部分成员生物学功能存在冗余性，但其可能在不同的发育阶段、组织类型或环境条件下发挥作用，未来需要更深入地解析这些基因的功能特异性和冗余性，以揭示它们在水稻生长发育中的独特作用。然而，水稻MADS-box家族仍然有众多成员的功能尚不清楚，需要更多研究去揭示它们的作用。值得注意的是，部分水稻MADS-box成员展示了潜在的应用价值，通过引导编辑技术和重离子辐射诱变等方法，高效利用这些基因资源去改良水稻的产量、品质和抗逆性等性状，是未来研究的重要方向。本文综述水稻MADS-box转录因子生物学功能，以期为水稻分子育种提供策略。

昆虫相关放线菌资源挖掘利用研究进展

赵正阳, 谢丙炎, 成新跃, 李惠霞

2024, 40(11): 113-124. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0298

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昆虫是自然界物种多样性最丰富的生物类群之一，它们在漫长的进化过程中与各种功能独特的共生菌建立了紧密的共生关系。这些共生关系早期被认为是互惠互利的关系，近年来的研究还发现了偏利共生和寄生关系等。在这些共生菌中，放线菌是一类特殊的微生物，它们可存在于昆虫肠道、粪便、触角、外骨骼以及培菌昆虫的菌圃中，帮助宿主昆虫抵御病原菌、寄生虫和捕食者，在维持宿主昆虫生存和繁衍方面起到了重要作用。近年来，人们从昆虫共生放线菌产生的代谢产物中分离到多种新型化合物，这些化合物可以抑制多种动植物病原菌、肿瘤细胞以及癌细胞的增殖。因此，研究昆虫相关放线菌不仅可以解析宿主与微生物的共生机制，还可以为生物农药与生物医药的开发提供新的选择。本文对昆虫相关放线菌资源挖掘与利用进行综述，总结了不同种类昆虫相关放线菌资源和功能多样性，同时对有重要活性的昆虫相关放线菌的次级代谢产物按照结构差异进行分类研究，主要包括多肽、醌酮、内酯、生物碱及其他化合物等，探讨了这些次级代谢产物的功能多样性，为深入理解生态系统的运作，发现新的生物活性物质，以及开发新型生物农药和医药奠定基础。

基于质谱的单细胞蛋白质组学技术的发展及应用

顾蕾, 张誉露, 唐尚睿, 于浩月, 李辰

2024, 40(11): 125-141. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0360

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单细胞多组学技术为生命科学和医学注入新的活力，能够从更微观的细胞尺度、更高维的时空角度、更交叉的组学视野来探索生命的未知、拓展医学的边界。单细胞蛋白质组学是从时间和空间上研究单个或单一类型细胞的蛋白质表达异质性。尽管存在通量、灵敏度、分辨率等技术难点，基于质谱的细胞尺度的时空蛋白质组学技术凭借无偏检测、鉴定种类多、定量准确等特点而备受关注。本文综述了近年来单细胞蛋白质组学的发展，从单细胞分选、样品前处理、质谱检测和数据分析四个方面介绍相关技术进展，并探讨了其在生命科学与医学等研究中的应用，展望了未来面临的挑战和发展前景。在单细胞水平上进行时空蛋白质组学研究的挑战与机遇并存，而新兴的单细胞蛋白质组学技术无疑将为相关研究领域提供新的思路方法、认知线索和多模态数据等宝贵资源。

基于SCoT分子标记分析白术种质资源遗传多样性及DNA指纹图谱构建

李晴, 石雨荷, 朱珏, 李晓玲, 侯超文, 童巧珍

2024, 40(11): 142-151. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0297

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【目的】 采用SCoT分子标记技术对17份白术种质资源进行遗传多样性分析及DNA指纹图谱构建，为白术种质的鉴定、保存和新品种选育提供一定的理论依据。【方法】 从92条SCoT引物中筛选得到13条核心引物用于白术分子标记，利用Popgene1.32软件和NTSYS-pc 2.10e软件进行白术种质资源多样性分析和聚类分析，以核心引物SCoT-9、SCoT-12和SCoT-41组合构建白术DNA分子指纹图谱。【结果】 13条SCoT核心引物扩增17份白术样品共得到192条条带，其中，多态性条带165条，平均百分率85.94%；遗传相似系数（GS）和遗传距离（GD）分别介于0.578 1-0.875 0和0.133 5-0.548 0，白术种质的观测等位基因数（Na）为1.859 4，有效等位基因数（Ne）为1.418 0，Nei's遗传多样性指数（He）为0.256 3，Shannon信息指数（I）为0.396 8，聚类分析得到白术栽培品一类，而大围山野生品被单独聚为一类；所构建的17份白术种质资源DNA指纹图谱，可以将样品区分并准确鉴定。【结论】 白术种质资源具有较为丰富的遗传多样性，但不同产地白术栽培品之间遗传差异低，表明地理位置并不是判断白术亲缘关系远近的决定性因素。

水稻OsRhoGDI1过表达影响粒型及种子活力

戚旺, 毕一凡, 轩强兵, 张新, 周慧岗, 聂圆情, 程彪彪, 张禹舜, 王俊杰, 梁卫红

2024, 40(11): 152-161. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0405

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【目的】 水稻OsRhoGDI1是前期利用酵母双杂交技术从幼穗中分离的一个与Rho/Rop蛋白OsRac5相互作用蛋白的编码基因，预期编码一种功能未知的Rho GDP解离抑制因子，采用转基因技术鉴定该基因的功能，为后续研究OsRhoGDI1与OsRac5在水稻生长发育中的功能奠定基础。【方法】 构建OsRhoGDI1过表达载体，转化水稻筛选阳性植株，对转基因水稻粒型和萌发特征开展分析，通过RT-qPCR分析粒型调控基因在籽粒发育中的表达，采用扫描电镜检测颖壳细胞特征；比较转基因水稻和对照水稻的萌发特征，并采用RT-qPCR检测GA和ABA合成、分解相关基因，以及α-淀粉酶基因在萌发种子中的相对表达水平，开展α-淀粉酶定性及定量分析。【结果】 与对照水稻相比，OsRhoGDI1过表达水稻的粒长极显著增加，粒宽、粒厚和千粒重均极显著降低，粒型调控基因GS2、GS5、GS6与GLW7在水稻幼穗中的表达水平均不同程度地降低，而GW2表达水平提高；转基因水稻外颖壳细胞的长度增加、宽度降低。转基因水稻种子萌发早于对照，且GA合成基因、ABA分解基因及α-淀粉酶基因的表达水平均不同程度提高，而GA分解基因与ABA合成基因表达水平降低；α-淀粉酶活性在转基因水稻种子萌发过程中显著提高。【结论】 OsRhoGDI1过表达通过改变粒型调控基因表达水平，导致颖壳表皮细胞伸长，引起粒长变长，粒宽变窄；同时该基因过表达还通过改变萌发相关基因表达水平，提高α-淀粉酶活性，促进种子萌发。

番茄YABBY2b功能鉴定及下游基因的表达分析

孙美华, 孙慧贤, 田林林, 苗妍秀, 侯雷平, 齐明芳, 李天来

2024, 40(11): 162-168. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0308

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【目的】 分析番茄SlYABBY2b功能，解析其果实大小调控机制，为丰富果实发育调控基因网络及挖掘我国番茄优质基因资源提供依据。【方法】 以番茄‘Ailsa Craig’为材料，通过CRISPR/Cas9技术编辑SlYABBY2b，构建yabby2b突变体株系，并分析yabby2b突变体表型变化，通过石蜡切片技术统计果实细胞数目，RT-qPCR分析候选基因在yabby2b突变体中的表达变化，并对候选基因进行启动子调控元件分析。【结果】 从T₀代转化苗中鉴定到3株突变体，为嵌合突变或双等位突变，从T₁代中分离到3个纯合突变体株系，且不包含转基因元件。表型观察发现，与野生型相比，yabby2b突变体的植株变矮、果实变小。进一步分析果实发育过程发现，yabby2b突变体果实发育早期的子房变小，子房的细胞数目变少。分析候选基因表达变化发现，SlYABBY2b突变后细胞分裂抑制子SlFW2.2的表达水平上调，而且还发现SlFW2.2启动子上有YABBY转录因子的调控元件。【结论】 揭示了SlYABBY2b参与番茄株高和果实大小调控，可能是通过调控SlFW2.2表达，进而影响果实发育早期的细胞分裂，最终调控果实大小。

转基因大豆多靶标质粒DNA标准分子的研制及应用

刘奕君, 闫伟, 何禹璇, 董立明, 龙丽坤, 李飞武

2024, 40(11): 169-183. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0128

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【目的】 为了确保转基因检测技术的标准化和准确性，开发一种适用于转基因大豆定性定量检测的多靶标质粒标准分子。【方法】 针对13种转基因大豆转化体的分子特征信息，合成了含有多靶标序列的核酸片段，通过将外源片段插入pUC57质粒多克隆位点并经大肠杆菌转化，研制了含有27个转基因大豆靶标序列的质粒DNA标准分子pUC57-SOY。采用普通PCR、单重、双重实时荧光定量PCR（qPCR）检测方法对DNA标准分子pUC57-SOY的靶标特异性进行测试，利用13种大豆转化体进行定量检测适用范围和定值参数性能进行评估。【结果】 在普通PCR检测中，质粒DNA包含的24种检测靶标，均能稳定扩增，且无非特异性扩增产物，表明质粒DNA标准分子pUC57-SOY在实际检测中具有良好的特异性；实时荧光定量PCR（qPCR）方法测试表明，质粒标准分子的不同浓度与靶标扩增效率具有良好的线性相关性。以pUC57-SOY标准分子为阳性参照物，应用标准曲线内插法，实际样品检测结果与预期相一致。【结论】 开发的多靶标质粒标准分子pUC57-SOY表现出符合转基因成分定性定量检测要求的优良性能。在定性检测中，24种检测靶标均能稳定检测出并具有良好的特异性；在定量检测中，可实现一个标准分子对应13种靶标的精准测定。因此，该研究创制的质粒标准分子pUC57-SOY可作为转基因大豆检测的阳性对照品。

枣ABF/AREB基因家族鉴定及其在果实发育中的表达分析

杨冲, 程莎莎, 艾长丰, 赵璇, 刘孟军

2024, 40(11): 184-191. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0328

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【目的】 ABFs（ABRE binding factors）/AREB（ABA responsive element binding）转录因子不仅参与植株的胁迫响应，还影响植株和果实的发育，了解其在枣果实发育过程中的作用，为深入研究枣ABF基因功能提供基础。【方法】 对枣ABF基因进行了全基因组鉴定，并对其理化分析、亚细胞定位、基因结构、基序、系统进化关系、启动子顺式作用元件及表达模式进行了分析。【结果】 在枣基因组共发现5个ABF基因，定位在5条不同假染色体上。ZjABF编码氨基酸序列长度为321-474 aa，等电点为7.75-9.85，亲水系数为-0.807- -0.592，5个成员均为亲水蛋白。不稳定系数为35.62-61.51。基因结构及基序分析表明枣ABF家族成员均存在UTR，分别含有3-5个外显子，6-7个motif。系统发育树将ABF家族分成了3个大类。启动子顺式作用元件分析表明，枣ABF基因家族启动子具有多种响应激素和非生物胁迫相关的顺式作用元件。通过对‘金丝小枣’和‘金魁王’果实发育不同阶段的转录组数据分析，除ZjABF4以外的ZjABFs均有不同的表达，表明枣ABF家族在果实发育过程中发挥了调控作用。利用同源蛋白预测了ZjABF3、ZjABF4和ZjABF5的互作蛋白。【结论】 枣ABF家族基因结构保守，启动子区域存在多个响应激素和非生物胁迫相关的顺式作用元件，在果实发育不同阶段有不同的表达模式。

山杏种子PsMATE40基因启动子的克隆及驱动表达分析

王紫睿, 刘潇菡, 修宇, 林善枝

2024, 40(11): 192-201. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0423

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【目的】 转运蛋白PsMATE40在山杏种子苦杏仁苷转运中起到重要作用。克隆PsMATE40基因特异启动子并分析其驱动基因表达活性，为PsMATE40基因及其启动子的应用奠定基础。【方法】 依据前期克隆得到的PsMATE40基因，以山杏种子基因组DNA为模板，通过染色体步移克隆得到PsMATE40基因特异启动子全长序列（命名为Pro_PsMATE40），预测分析其顺式调控元件，采用GUS组织化学染色分析检测启动子活性；利用无缝克隆方法分别构建组成型启动子CaMV35S和特异启动子Pro_PsMATE40驱动的PsMATE40基因的植物表达载体，开展农杆菌介导的烟草瞬时转化，利用RT-qPCR技术比较分析它们驱动PsMATE40基因的转录表达。【结果】 山杏种子PsMATE40基因启动子全长序列为1 964 bp，含有2种启动子核心元件（CAAT-box 和TATA-box）、多种激素信号（生长素、茉莉酸和水杨酸等）响应元件和胁迫（光、干旱和损伤等）响应元件以及种子发育调控元件等，自身特异启动子Pro_PsMATE40驱动的PsMATE40基因表达水平明显高于CaMV35S。【结论】 山杏种子PsMATE4基因表达可能受植物激素以及生物与非生物胁迫等多种因素的复杂调控，而自身启动子可有效促进PsMATE40基因的转录表达。

梨火疫病拮抗菌JK2的筛选鉴定及发酵条件优化 Open Access

马云涛, 胡丽娜, 孙文婧, 唐莲庚, 孙思远, 邓欣雨, 孙黎

2024, 40(11): 202-213. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0202

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【目的】 梨火疫病是由解淀粉欧文氏菌（Erwinia amylovora）引起的一种重要细菌病害，严重影响梨、苹果等蔷薇仁果类果树的生产安全。从海棠树（Malus spectabilis）果实及其根际土壤分离得到对解淀粉欧文氏菌具有较强拮抗作用的优良菌株，为梨火疫病生防菌剂的开发与利用提供菌种资源及理论支撑。【方法】 采用平板稀释法分离菌株，以解淀粉欧文氏菌（Erwinia amylovora）为指示菌，利用平板对峙法和牛津杯扩散法初筛和复筛具有拮抗效果的菌株，结合形态学观察、生理生化反应和16S rDNA测序对拮抗菌进行鉴定，确定其分类地位；以单因素试验和正交试验对发酵条件进行优化；将优化的发酵液在新疆野苹果（Malus sieversii）离体果实上进行温室防效测定。【结果】 分离得到4株具有较强拮抗作用的菌株（JK1、JK2、JK3、JK4），其中拮抗效果最强的菌株JK2抑菌效价达到359.7 mm/mL，结合该菌形态学特征、生理生化特性和16S rDNA基因序列分析，将菌株JK2鉴定为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）。优化后的最佳培养条件：初始pH为6.66，温度为30.6℃，接种量为3.9%，转速为208 r/min。在该优化条件下，活菌数可达到1.29×10⁹ CFU/mL，相比优化前提高了53.1%；温室防效测定结果表明，接种菌株JK2果实的保护性试验病情指数显著降低，防效达到65.88%，且保护性防效优于治疗性防效。【结论】 菌株JK2对梨火疫病具有较好的防治作用，具有较大的应用潜力，可作为开发梨火疫病生防制剂的候选菌株。

滇杨TCP基因家族的全基因组鉴定与分析

陈智华, 乔振升, 李嘉其, 张晓琳, 马少杰, 何承忠, 纵丹

2024, 40(11): 214-226. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0115

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【目的】 鉴定滇杨（Populus yunnanensis）TCP基因家族，为滇杨TCP基因功能研究及遗传改良提供理论依据。【方法】 基于滇杨全基因组数据，通过BLAST对滇杨TCP基因家族进行鉴定，利用生物信息学方法分析了该家族成员的理化性质、基因结构、染色体分布、系统进化、启动子分析及密码子特性，并利用RT-qPCR对TCP基因家族的亚族基因CYC/TB1在滇杨不同组织的表达情况进行试验。【结果】 滇杨中共鉴定得到38个TCP基因，可分为PCF、CYC/TB1和CIN三个亚族；TCP基因在滇杨染色体上分布不均，其中4号染色体含有的TCP基因数量最多；同一进化分支的TCP家族成员的Motif及基因结构具有高度的一致性，而不同分支之间呈现一定的多样性；TCP基因家族启动子区域显著富集生长发育、激素及逆境响应的顺式元件；滇杨染色体上分别有 23个、37个与拟南芥和毛果杨具有共线性的TCP基因；密码子偏好性分析显示大多数成员偏好以A和T（U）结尾，且自然选择对该家族成员密码子偏好性影响较大；CYC/TB1亚族中的4个基因在侧芽中的表达量均显著高于其他部位，具有明显的组织特异性。【结论】 鉴定了滇杨TCP家族成员，揭示了CYC/TB1亚族成员在滇杨侧芽的生长中起到重要作用，为滇杨TCP基因功能和调控网络的解析提供了一定的理论基础。

狗尾草ARF基因家族的鉴定与表达分析

王其昕, 张凌馨, 钟妮娜, 熊王丹

2024, 40(11): 227-235. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0318

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【目的】 生长素响应因子ARF（auxin response factor）可以调控生长素响应基因的表达，在植物生长发育中发挥着重要作用。从狗尾草全基因组范围内鉴定出SvARF基因家族成员，分析相关基因表达特征，为后续深入研究其与狗尾草生长发育的关系提供支撑。【方法】 利用生物信息学方法从狗尾草基因组中鉴定了ARF转录因子成员，分析其系统进化、染色体定位和基因结构等情况。利用RT-qPCR（quantitative real-time polymerase chain reaction）分析该家族成员在生长素类除草剂2,4-D异辛酯处理后的表达响应情况。【结果】 共鉴定到24个狗尾草SvARF基因家族成员，可分成4个亚家族，同一亚家族SvARF基因的结构相似且基因表达模式相近。不同SvARF基因的表达模式存在差异，且有组织特异性，III亚家族的SvARF基因在根茎分蘖处的表达量均较高。2,4-D异辛酯处理后，有9个SvARF基因的相对表达量发生显著变化，其中SvARF5、SvARF6、SvARF9、SvARF10、SvARF17和SvARF18表达量显著上调，SvARF14、SvARF22和SvARF24表达量显著下调。【结论】 狗尾草SvARF基因家族有24个成员。生长素类除草剂影响SvARF基因的表达，暗示SvARF基因在抑制狗尾草植株分蘖中发挥重要作用。

四尾栅藻提高大豆草甘膦抗性及促生效应分析

李炯珊, 杨泽, 闫星, 刘义珍, 郭宇双, 薛金爱, 孙希平, 季春丽, 张春辉, 李润植

2024, 40(11): 236-247. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0270

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【目的】 表征四尾栅藻（Desmodesmus subspicatus）对草甘膦耐受性以及吸附或降解效应，评估施用四尾栅藻提高大豆（Glycine max）幼苗草甘膦抗性和促生作用以及清除根际草甘膦残留的效果，为解析微藻吸附或降解草甘膦等有机磷农药作用机制提供新思路。【方法】 向四尾栅藻中施加不同剂量草甘膦，连续培养5 d，检测四尾栅藻生长，以及光合参数和培养液中草甘膦残留量。向大豆幼苗水培液中加入不同剂量草甘膦，连续培养7 d，检测大豆幼苗生长和光合参数。在草甘膦胁迫的大豆幼苗水培液中加入四尾栅藻藻液，连续培养14 d，检测大豆幼苗生理参数、草甘膦含量和水培液中草甘膦残留量。【结果】 四尾栅藻对草甘膦有一定耐受性，在100 mg/L草甘膦胁迫下能维持有效生长。四尾栅藻连续培养5 d，培养液添加的草甘膦清除率达72.26%。草甘膦胁迫显著抑制大豆幼苗生长。在草甘膦胁迫下，施用四尾栅藻使大豆幼苗株高、根长、鲜重和干重分别比草甘膦胁迫的大豆幼苗最高提高15.98%、49.03%、49.20%和25.63%。相似地，大豆幼苗叶绿素荧光参数Y（II）、ETR和Fv/Fm值升高，以及NPQ值降低。与对照相比，施用四尾栅藻显著降低大豆幼苗和水培液中草甘膦残留26.3%和34.6%。【结论】 四尾栅藻细胞可大量吸附或降解草甘膦。施用四尾栅藻能有效缓解草甘膦胁迫对大豆幼苗光合作用的损害，且能有效降低大豆幼苗对草甘膦的吸收和富集，进而促进大豆幼苗生长和阻滞草甘膦残留的迁移。

解淀粉芽孢杆菌YK3对沃柑溃疡病的防效及叶际细菌群落相关性的影响

叶柳健, 贺愉岚, 王小虎, 韦圣博, 何双, 朱绮霞, 卢洁, 周礼芹

2024, 40(11): 248-258. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0370

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【目的】 探究解淀粉芽孢杆菌YK3对沃柑溃疡病的防治效果及对沃柑叶际细菌网络关系的影响，为微生物防治沃柑溃疡病提供实际参考。【方法】 采用平板抑菌法分离沃柑溃疡病的拮抗菌，离体生测和盆栽实验研究拮抗菌对沃柑溃疡病的防治效果，并通过高通量测序技术研究接种拮抗菌对沃柑叶际细菌群落组成、相对丰度以及细菌互作关系网络的影响。【结果】 分离获得一株发酵液和发酵过滤液均对病原菌有强烈抑制作用的解淀粉芽孢杆菌YK3，该菌株在以有机氮作为氮源时才会产生抑菌物质，不能与铜类农药同时使用。生防测试实验结果表明，仅接种病原菌的病情指数为96.67%，同时接种病原菌和YK3的病情指数为33.33%，YK3对沃柑溃疡病的相对防治效果为65.56%。YK3可以降低沃柑叶际Xanthomonas的相对丰度。仅接种YK3的沃柑叶际细菌群落正相关关系最复杂，其次为同时接种病原菌和YK3处理，接种病原菌处理的沃柑叶际细菌群落正相关关系最弱。同时接种病原菌和YK3处理中Xanthomonas、Bacillus与沃柑叶际土著细菌群落均为负相关关系，但是Xanthomonas和Bacillus与沃柑叶际土著细菌群落的关系网不存在重叠，Xanthomonas和Bacillus独自面对不同的土著细菌的竞争作用。【结论】 解淀粉芽孢杆菌YK3对沃柑溃疡病有较好的防治效果，会改变沃柑叶际细菌多样性和结构，使沃柑叶际土著细菌群落的正相关性网络增强，负相关性网络减弱，互作关系网络更密集。

离子型稀土矿根际芽孢杆菌的促生作用研究

李希, 边子俊, 宁周神, 刘红雨, 曾槟, 董伟

2024, 40(11): 259-268. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0292

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【目的】 挖掘离子型稀土矿山植物根际微生物资源，分离鉴定多功能根际促生菌，探究其生物学特性和促生作用，为微生物菌肥的开发探索创新途径。【方法】 对从赣南某离子型稀土矿区植物根际筛选的菌株DW019进行鉴定，基于16S rRNA基因序列分析和菌株培养特性确定其种属；通过检测菌株产IAA、铁载体和氨气的能力，初步确定其促生特性；采用平板对峙法测定菌株与典型土传病致病菌的拮抗效果；最后，采用盆栽实验对生菜的生长指标、叶绿素、抗氧化酶活性、营养品质进行测定，判断菌株DW019对生菜的促生效果。【结果】 菌株经鉴定命名为蜡样芽孢杆菌DW019，具有产IAA、铁载体和氨气的能力。平板对峙结果表明，菌株DW019对立枯丝核菌（Thanatephorus cucumeris）、水稻恶苗病病原真菌串珠镰孢（Fusarium moniliforme Sheldon）和番茄早疫病病原真菌链格孢（Alternaria alternata（Fries）Keissler）均有良好的抑制效果。与对照组相比，添加不同浓度DW019的盆栽生菜的生物学指标显著提高，叶绿素、自由水、维生素C、可溶性糖和丙二醛（MDA）含量以及过氧化物酶（POD）活性也有明显提升。【结论】 蜡样芽孢杆菌DW019是一株多功能根际促生菌，具有产植物激素和生物防治能力，对多种土传病致病菌有良好抑制效果，能显著促进植物生长并改善植物品质。

丹参药渣木质素降解菌的分离及酶学特性

杨秉乾, 恽辰珂, 常思源, 郭盛, 张森

2024, 40(11): 269-276. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0419

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【目的】 筛选可降解丹参（Salvia miltiorrhiza）药渣木质素的菌株并探究其酶学特性，以筛得菌株降解丹参药渣木质素以提高纤维素的酶解效率。【方法】 以丹参药渣表面自然生长的菌株为筛菌来源，通过碱性木素培养基和愈创木酚培养基进行初筛和复筛，利用添加丹参药渣的培养基验证产酶能力，优选产漆酶菌株。通过ITS序列分析对菌株进行鉴定。对分离菌株漆酶酶学特性进行研究。采用NREL法测定木质纤维素含量，利用商业纤维素酶探究酶解效果。【结果】 筛选出一株产漆酶且耐受丹参药渣的真菌MY-5，经ITS序列鉴定为猬木霉（Trichoderma erinaceum）。对漆酶酶学性质进行考察，漆酶最适反应温度为50℃，60℃下保温24 h后酶活保持在85.3%，4℃低温贮藏25 d酶活保持在80.7%；最适pH为5，在pH 4-8时保温24 h活性保持在90%以上；添加Cu²⁺、Mg²⁺和香兰素提高了漆酶活性，其中5 mmol/L Cu²⁺提高1.68倍；添加4%丹参药渣保温24 h后漆酶仍能保持90.6%的酶活。液态发酵20 d后丹参药渣木质素的降解率达到了36.3%，葡萄糖产量和最大产率分别提高了62.6%和81.0%。【结论】 筛选得到一株产漆酶菌株猬木霉MY-5，其漆酶热稳定性、低温贮藏稳定性、pH稳定性及丹参药渣耐受性良好，可以有效降解丹参药渣木质素，提高纤维素的酶解效率。

基因envZ、iscS、asnC调控根瘤菌胞外多糖产量和环境适应性

杨冰洁, 袁晓霞, 高梦哲, 申奥龙, 李华, 冀照君

2024, 40(11): 277-284. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0388

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【目的】 Rhizobium yanglingense CCBAU 01603可与豆科锦鸡儿属植物形成高效固氮根瘤，前期研究在含碱培养基中连续进化500代得到进化菌株，发现与其他进化菌株相比，Alk_40中基因envZ、iscS、asnC发生特异SNPs变化导致胞外多糖产量大幅降低，进而探究关键基因调控根瘤菌胞外多糖产量和环境适应性。【方法】 采用同源重组法构建根瘤菌envZ、iscS、asnC单基因缺失突变株，测定突变株的胞外多糖产量和不同环境条件下的生长情况。【结果】 根瘤菌envZ、iscS、asnC基因缺失突变株在YMA培养基中胞外多糖产量显著下降，酸性环境适应性降低，65℃热处理的耐受能力减弱，且胞外多糖产量与根瘤菌耐酸性和耐热性具有一定相关性；根瘤菌envZ和asnC基因缺失突变株对NaCl十分敏感，在含NaCl培养基中的生长繁殖严重受限，在弱碱性环境中适应能力显著降低。【结论】 根瘤菌胞外多糖产量受基因iscS、envZ、asnC的调控。

连翘叶茶对大鼠肝硬化的影响及其机理研究

吴永娜, 滕文龙, 张磊, 王德富, 牛颜冰

2024, 40(11): 285-295. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0286

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【目的】 研究连翘叶茶粗提物及其茶水对四氯化碳（CCl₄）诱导大鼠肝硬化的影响，阐明不同剂量连翘叶茶粗提物及茶水对肠道菌群多样性的影响及其机理。【方法】 30只雄性SD大鼠按照平均体重相近的原则随机分为对照组、模型组、低、中、高剂量连翘叶茶灌胃组和茶水组，采用皮下注射CCl₄+灌胃CCl₄橄榄油混合液的方法构建肝硬化大鼠模型，建模成功后给予不同剂量连翘叶茶粗提物灌胃及茶水组干预10 d后，收取血清进行ELISA检测，肝脏组织通过HE染色和提取RNA进行RT-PCR检测，粪便样本进行16S rRNA测序。【结果】 连翘叶茶粗提物及茶水组均能显著改善大鼠肝硬化形态，尤其茶水组可明显逆转肝硬化状态，肝细胞脂肪变性、中央静脉周围炎性细胞浸润和汇管区纤维结缔组织增生较模型组均明显改善；连翘叶茶粗提物及茶水组可显著提高益生菌Rothia、Parabacteroides和Lactobacillus丰度，促进不饱和脂肪酸合成和酸呼吸通路的富集；连翘叶茶粗提物及茶水组可抑制血液中DAO、TLR-4、LPS内毒素因子的水平，促进抑炎因子1L-4及肠道屏障功能因子ZO-1表达，各组之间肠道微生物组成与DAO、LPS、1L-4和TLR4相关，其中与肠道损伤指标DAO相关性最大。【结论】 连翘叶茶粗提物及茶水组可能通过改善大鼠肝硬化形态、减弱炎症反应、改善肠道微生态功能失调及保护肠屏障功能抑制肝硬化发生。

不同盐度培养下海洋真菌Aspergillus unguis DLEP2008001生物活性及次生代谢组变化

康晓博, 张璟汐, 卢甜甜, 刘亚月, 周龙建, 张翼

2024, 40(11): 296-311. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0150

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【目的】 以一株海洋真菌爪曲霉Aspergillus unguis DLEP2008001为对象，研究不同盐度对其生物活性和次生代谢产物的影响。【方法】 对不同盐度培养下该菌株第14天和第28天的固体和液体培养基发酵产物提取物，分别采用薄层层析和抗氧化、乙酰胆碱酯酶抑制及抗菌生物活性自显影手段，分析其活性次生代谢产物差异，将样品进一步采用高效液相色谱以及基于液相色谱串联质谱的“多途径辅助的特征分子网络”代谢组学分析手段，系统地研究不同盐度培养下A. unguis DLEP2008001次生代谢产物的多样性变化。【结果】 盐度可以调节抗氧化、抑制乙酰胆碱酯酶以及抗菌活性成分的产量与多样性，采用海水马铃薯蔗糖液体培养基28 d培养时在35 g/L盐度下出现最为丰富的特征代谢产物，而大米固体培养基在5 g/L盐度下特征代谢产物最为丰富、35 g/L盐度下也较丰富，固体发酵优势代谢产物的平均分子量随着盐度上升而总体呈现下降趋势，该菌株在高盐条件下的优势代谢产物多为含多羟基、多氨基的小分子化合物，推测可能参与渗透压调节。【结论】 提取物盐度对该爪曲霉菌株的生物活性及次生代谢产物有显著的影响。

虾青素通过AMPK/mTOR信号通路促进鸡肌肉干细胞增殖与分化

段子朋, 孙缦利, 陈彦锋, 邓同兴, 金少举, 范文娟, 陈旭东

2024, 40(11): 312-320. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0228

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【目的】 研究虾青素（astaxanthin，AST）对鸡肌肉干细胞（chicken muscle stem cells，Ch-MuSCs）增殖的影响及其潜在机制。【方法】 原代分离Ch-MuSCs，不同浓度AST（0、0.3、0.6、1.25、2.5、5 μmol/L）处理，利用7-AAD联合Calcein AM染色法、MTT法、EdU法等检测细胞活力与增殖，免疫荧光染色检测肌管发育变化，Western blot分析AMPK/mTOR信号通路关键蛋白PI3k、AKT、p-PI3k、p-AKT以及mTOR、AMPK、p-mTOR、p-AMPK的蛋白表达。【结果】 0.6、1.25 μmol/L AST处理后均可显著增加细胞活性，减少坏死细胞（P < 0.01），其中1.25 μmol/L AST处理后细胞增殖最为显著（P < 0.01）；Titin与MyoD免疫荧光染色显示，1.25 μmol/L AST处理后Titin阳性肌管长度增加显著（P < 0.05），且每条肌管内MyoD阳性细胞核增多（P < 0.05）。Western blot结果显示，1.25 μmol/L AST处理组p-PI3K和p-AKT水平显著升高（P < 0.05），AMPK及P-AMPK蛋白增加，mTOR蛋白表达水平降低（P < 0.05），加入mTOR抑制剂雷帕霉素后，AMPK、mTOR蛋白表达量显著降低（P < 0.05），但p-AMPK蛋白表达水平无明显变化；若同时采用AST处理，则AMPK及P-AMPK蛋白表达水平显著增加（P < 0.05），但mTOR蛋白及p-mTOR表达水平显著降低（P < 0.05）。【结论】 AST可通过激活AMPK/mTOR信号通路中AMPK及其上游信号分子PI3K与Akt促进Ch-MuSCs的增殖与分化，通过抑制mTOR来调控Ch-MuSCs的生长速度。

克氏原螯虾响应高温胁迫的生理代谢机制

邹永烽, 包志明, 曹攀辉, 张嘉媛, 郭介宇, 苏现斌, 徐宇, 许志强, 郭慧

2024, 40(11): 321-334. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0184

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【目的】 研究克氏原螯虾响应高温胁迫的生理代谢机制，为改善其养殖管理和品种选育提供参考。【方法】 以26℃为对照组，对克氏原螯虾进行32℃和37℃的高温胁迫实验，分别在胁迫后24 h和72 h收集鳃丝样品。通过组织学观察、生化指标测定（丙二醛、活性氧、总抗氧化能力、丙酮酸激酶、己糖激酶、碱性磷酸酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、溶菌酶、酸性磷酸酶）和转录组学分析，综合探讨克氏原螯虾响应高温胁迫的生理代谢机制。【结果】 高温导致鳃丝组织损伤，生化指标总体上随着温度的升高而下降。与对照组相比，32℃胁迫组在24和72 h分别鉴定出226和6 937个差异表达基因（DEGs）；37℃胁迫组则有高达2 928和9 449个DEGs。GO和KEGG富集分析表明，DEGs显著富集在O-聚糖生物合成、细胞外基质-受体相互作用、花生四烯酸代谢、鞘脂代谢以及淀粉和蔗糖代谢等过程。此外，加权基因表达网络分析发现DEGs聚类在免疫和能量代谢等模块上，并筛选出组蛋白（H2A）、线粒体（ND6）等核心基因。选取10个DEGs进行RT-qPCR验证，结果和测序结果一致，验证了转录组结果的准确性。【结论】 在32℃和37℃的温度下，克氏原螯虾的鳃丝受到损伤并降低了葡萄糖的利用率，迫使其通过调整热休克蛋白、抗氧化能力和代谢等途径维持细胞功能。

2024, 40(11): 335.

摘要 ( 4 )

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