当期目录

2026年 第42卷 第8期    刊出日期：2026-08-26

上一期   

综述与专论

植物RNA乙酰化修饰调控机制与功能

龚蒙萌, 王帅斌, 何依璠, 高军平, 何鑫玺, 彭宇, 蒲文宣, 何崇圣

2026, 42(8):  1-7.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2026-0121

摘要 ( 76 )   HTML ( 11)   PDF (979KB) ( 50 )  

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RNA乙酰化修饰（ac⁴C）是胞苷第4位氮原子添加乙酰基形成的一种化学修饰，广泛分布于多种类型的RNA分子上，包括核糖体RNA（rRNA）和转运RNA（tRNA）。近年来，研究发现ac⁴C也存在于信使RNA（mRNA）上，是一种丰度相对较低的新型mRNA修饰。ac⁴C修饰主要由RNA乙酰转移酶N-乙酰转移酶10（NAT10）所催化，在核糖体生物发生、密码子识别以及mRNA翻译等关键生物学过程中发挥重要调控作用。在植物mRNA上，ac⁴C主要富集于5'非翻译区（5' UTR）靠近起始密码子的区域，该修饰可以显著提高mRNA的稳定性和翻译效率。在拟南芥、水稻等模式植物和农作物中，ac⁴C修饰参与调控叶片发育、光合效率、果实成熟及生物胁迫响应等多个生物学过程。目前，ac⁴C修饰的研究受到检测技术的限制，现有ac⁴C检测技术（如acRIP-seq与ac⁴C-seq）所得结果存在差异，导致ac⁴C在mRNA上的丰度与功能尚存争议。本文综述了ac⁴C的分布特征和乙酰转移酶NAT10的功能，对比分析了不同ac⁴C检测技术的优缺点，深入探讨了ac⁴C在植物中的生理功能和分子作用机制，并对该领域未来研究面临的挑战与方向进行了展望。该综述不仅为深入解析ac⁴C动态调控网络和分子机制提供了理论依据，也为推动基于RNA修饰的作物遗传改良提供了参考。

基因编辑技术在创制抗除草剂水稻中的研究进展

金曼, 龚奕杭, 潘文波, 罗培润, 高伟, 李平东, 唐晓艳

2026, 42(8):  8-21.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1321

摘要 ( 838 )   HTML ( 27)   PDF (1194KB) ( 166 )  

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杂草作为水稻生产过程中重要的制约因素之一，不仅显著降低水稻产量和品质，还增加田间管理成本。创制选育抗除草剂水稻品种，可有效拓宽除草剂的使用范围、延长施用时间窗口，是当前杂草高效治理的核心策略之一。基因编辑技术作为现代分子育种领域的核心技术，凭借其高效、精准、快速的靶向修饰能力，突破了传统育种技术周期长、定向性差、依赖种质资源等瓶颈，为抗除草剂作物的创制提供了革命性技术支撑与全新路径。本文系统综述了基因编辑技术在抗除草剂水稻育种领域的最新研究进展，概述了当前农作物研究中应用最广泛的三类编辑系统：CRISPR/Cas介导的非同源末端连接/同源定向修复、碱基编辑以及引导编辑的核心工作原理。重点阐述了上述三类编辑系统在水稻ALS、ACCase、EPSPS、GS、HPPD以及TubA2等除草剂靶标基因定向改良中的具体应用，系统梳理了基因编辑后水稻的突变类型、对应的抗除草剂类型及抗性水平。最后，结合当前抗除草剂水稻创制培育中面临的挑战，从基因编辑技术的进一步改良提升、抗除草剂新功能基因的挖掘与验证，以及环境安全与可持续发展等方面进行了展望，为后续抗除草剂水稻新品种的研究及应用提供参考。

植物内生真菌产紫杉醇：研究进展与发展前景

龙俊杰, 何瑞茜, 倪子富, 张敏, 齐艳利, 李成伟

2026, 42(8):  22-34.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1272

摘要 ( 141 )   HTML ( 14)   PDF (2210KB) ( 150 )  

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紫杉醇是一种高效的四环二萜类抗肿瘤药物，广泛应用于卵巢癌、乳腺癌等多种肿瘤的临床治疗，其传统生产方式依赖红豆杉属植物提取，面临资源短缺与生态风险双重制约。植物内生真菌作为紫杉醇合成的替代来源，展现出可持续生产与工业化应用的潜力。本文系统论述植物内生真菌产紫杉醇的研究进展。从分离来源分析，产紫杉醇内生真菌已从裸子植物（如红豆杉）、被子植物（如欧洲榛）及草本植物（如艾蒿）等多种宿主植物中分离；从微生物分类看，已报道的产紫杉醇内生真菌至少涵盖链格孢霉属（Alternaria）、曲霉属（Aspergillus）、青霉属（Penicillium）等15个真菌类群。野生型菌株的紫杉醇合成能力存在显著差异，产量水平跨度较大（μg/L-mg/L级）。由于培养条件的异质性及缺乏统一的定量检测标准，目前尚未能明确界定具有显著优势的高产菌株。从遗传层面分析，植物紫杉醇合成途径中的部分关键基因在产紫杉醇内生真菌中已鉴定出同源序列，但内生真菌中完整的紫杉醇合成途径尚未被完全解析。当前主要通过菌株筛选、诱变育种及基因编辑等手段对内生真菌底盘细胞进行强化；与此同时，发酵工艺优化、代谢调控与共培养等策略在提升内生真菌紫杉醇产量方面也展现出显著的应用潜力。在合成生物学蓬勃发展的背景下，本文提出今后应加强内生真菌多组学整合分析、合成生物学工具开发和代谢工程等方面研究，旨在为以真菌为底盘的紫杉醇工业化生产提供理论依据和技术支撑。

黄瓜耐盐种质筛选评价及分子机制研究进展

孙常胜, 尉万聪, 王一衡, 张桂霞, 兰青阔, 王永

2026, 42(8):  35-46.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1090

摘要 ( 1152 )   HTML ( 11)   PDF (1499KB) ( 413 )  

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盐胁迫是由土壤中Na⁺、Cl⁻等盐离子过量积累引起的非生物逆境胁迫，严重破坏植物离子稳态和水分吸收，并诱导活性氧（ROS）过量积累，从而抑制生长、降低作物产量与品质。随着设施农业的发展，土壤次生盐渍化问题日益突出，黄瓜（Cucumis sativus L.）对盐胁迫高度敏感，其耐盐种质筛选与分子调控机制研究成为提升设施蔬菜生产效益的重要方向。目前，黄瓜耐盐种质主要来源于栽培品种、地方品种及野生近缘种，通常基于生长、生理和生化指标，结合耐盐指数和隶属函数法等综合评价体系对其耐盐性进行鉴定。研究表明，黄瓜耐盐性是受多基因协同调控的数量性状，其形成依赖离子稳态维持、渗透调节与抗氧化防御等过程的协同作用。Na⁺外排与区隔化、K⁺稳态维持、渗透调节物质积累及抗氧化系统清除ROS是耐盐响应的核心环节，相关基因在信号转导与代谢调控中发挥重要作用。本文综述了黄瓜耐盐种质资源及其筛选评价方法，总结了耐盐性的主要分子调控机制，并结合多组学与高通量表型分析技术的发展，展望了黄瓜耐盐分子育种的研究方向，为高耐盐品种的选育提供理论依据与参考。

遗传多效性及其在畜禽重要经济性状遗传解析中的研究进展

韩亚倩, 李辉, 王守志

2026, 42(8):  47-59.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1208

摘要 ( 83 )   HTML ( 7)   PDF (1404KB) ( 143 )  

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遗传多效性是指单个基因或遗传变异对多种表型性状或疾病同时产生影响的生物学现象。随着组学技术的迅速发展，多效性研究在揭示人类复杂性状与疾病的遗传基础及其分子机制方面取得显著进展，已鉴定出大量多效性基因和功能性遗传变异位点。畜禽重要经济性状多属于复杂性状，彼此之间普遍存在表型相关和遗传相关，而遗传多效性正是导致这一现象的重要机制之一。目前，由于研究策略和技术手段的限制，针对畜禽重要经济性状的多效性研究仍相对有限。借鉴人类复杂性状和疾病研究的成功方法，将其应用于畜禽遗传研究，将有助于深入解析性状间复杂关系的共有遗传基础，明确性状间相关的性质（协同或拮抗），从而为制定科学、合理且高效的育种计划提供理论依据。本文系统综述了遗传多效性发展历程、分子机制、常用研究方法以及畜禽重要经济性状遗传多效性解析的研究进展，为深入阐释畜禽重要经济性状的遗传基础、挖掘多效基因及相关分子标记、推动畜禽遗传改良提供参考。

枯草芽胞杆菌与地衣芽胞杆菌在青贮中的不同作用及应用研究进展

扶超, 黎育颖, 侯振平, 石鹏君

2026, 42(8):  60-71.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1088

摘要 ( 180 )   HTML ( 18)   PDF (844KB) ( 74 )  

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青贮是畜牧业青绿饲料保存的核心技术，其品质直接决定反刍动物的生产性能。芽胞杆菌作为青贮添加剂，可通过调控微生物群落结构，促进有机酸积累并抑制腐败菌繁殖，进而改善青贮发酵品质。枯草芽胞杆菌（Bacillus subtilis, BS）与地衣芽胞杆菌（Bacillus licheniformis, BL）是当前青贮领域应用最广泛的两种芽胞杆菌，但二者应用效果存在显著差异。本文系统综述了BS与BL在青贮饲料生产中的应用特性，从生物学特性、作用机制、发酵效果、原料适应性及实际应用等方面开展对比分析，并整合分析二者在相同试验条件下的研究数据。结果表明，BS在快速降低青贮体系pH值、降解非结构性碳水化合物及分泌高活性蛋白酶等方面优势显著；BL则在提升青贮有氧稳定性、抑制霉菌毒素及降解结构性碳水化合物方面表现更优。二者协同应用可实现功能互补，显著提升青贮品质并降低生产成本。本文可为青贮添加剂的科学选择与高效应用提供坚实理论依据。

技术与方法

Cas12a介导的猪细胞定点插入体系构建与效率评估

曾亚丹, 毕佳俊, 李兴龙, 常悦, 角德灵, 魏红江, 赵恒

2026, 42(8):  72-80.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1408

摘要 ( 108 )   HTML ( 11)   PDF (64795KB) ( 46 )  

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目的 系统评估CRISPR-Cas12a（Cpf1）系统在猪细胞中介导基因定点插入（knock-in）的潜能，并为其在猪基因组精准编辑中的应用提供实验依据与理论支撑。 方法 构建基于Acidaminococcus sp. Cas12a（AsCas12a）与Lachnospiraceae bacterium Cas12a（LbCas12a）的表达载体，并针对猪基因组安全位点Rosa26与AAVS1设计特异性crRNA，旨在比较两种Cas12a变体的切割效能。 结果 在AAVS1位点，AsCas12a的两条crRNA编辑效率分别为2.6%与1.2%，而LbCas12a对应的效率分别为6.5%与2.5%；在Rosa26位点，AsCas12a与LbCas12a的编辑效率分别为5.0%与12.7%，LbCas12a在猪源细胞中展现出相对较高的编辑活性。在此基础上，构建了基于同源重组修复（HDR）、同源介导末端连接（HMEJ）、微同源介导末端连接（MMEJ）及非同源末端连接（NHEJ）4种策略的敲入载体，并评估了其整合效率。结果表明，上述4种修复途径均可介导目标基因在Rosa26和AAVS1位点的定点整合，其中HDR效率为35.0%、HMEJ为25.0%、NHEJ与MMEJ均为15.0%。 结论 基于Cas12a基因编辑系统，在猪细胞中成功构建了4种定点插入策略，并对其效率进行了系统评估，该研究成果为拓展Cas12a系统在猪基因工程领域的应用提供了重要的实验依据和参考资料。

基于RAA-CRISPR/EsCas13d的猪繁殖与呼吸综合征病毒II型的可视化快速检测方法

赵磊, 戴阳明, 何姝颖, 朱玲, 徐志文

2026, 42(8):  81-89.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1060

摘要 ( 109 )   HTML ( 19)   PDF (17494KB) ( 61 )  

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目的 针对猪繁殖与呼吸综合征病毒Ⅱ型（PRRSV-2）现有检测方法在应用中存在操作复杂、检测周期长等问题，构建一种操作简便、反应快速的核酸检测方法，以满足疾病监测与疫情防控的需求。 方法 基于PRRSV-2基因组的保守区域设计引物和CRISPR RNA（crRNA），建立重组酶聚合酶等温扩增（RAA）与CRISPR/EsCas13d相结合的一锅式检测体系。通过对反应组分浓度及反应条件进行系统优化，实现RAA扩增、T7转录及CRISPR/EsCas13d切割反应在同一反应管内连续完成，避免反应过程中的开盖操作。检测结果可通过荧光仪器读取，亦可通过管内荧光信号进行肉眼可视化判读，并对该方法的灵敏度、特异性及临床样本检测性能进行评价，同时与RT-qPCR方法进行对比分析。 结果 建立的一锅式RAA-CRISPR/EsCas13d检测平台可在60 min内完成PRRSV-2的核酸检测。灵敏度分析结果显示，采用荧光仪器读取时，该方法对PRRSV-2 RNA的检测下限为8 copies/μL；采用肉眼可视化判读时，检测下限为50 copies/μL。特异性分析表明，该方法与经典猪瘟病毒、猪流行性腹泻病毒等常见猪源病毒无交叉反应。在56份临床样本检测中，该方法的检测结果与RT-qPCR方法完全一致。 结论 建立的一锅式RAA-CRISPR/EsCas13d检测平台可在60 min内完成PRRSV-2的灵敏核酸检测，并支持荧光仪器读取与肉眼可视化2种结果判读方式，为PRRSV-2的快速检测和疾病监测提供了操作简便的分子检测方案。

供体DNA募集提高塔宾曲霉同源重组效率

卢春秋, 梁丽存, 王苑, 黄火清, 罗会颖, 杨浩萌

2026, 42(8):  90-96.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1257

摘要 ( 59 )   HTML ( 11)   PDF (4628KB) ( 58 )  

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目的 通过mSA-biotin系统将供体DNA募集于基因编辑位点，以提高RNP法介导的CRISPR/Cas9系统在外源基因同源重组中的编辑效率，提高其在丝状真菌无痕基因编辑的效率。 方法 实验利用单体链霉亲和素（mSA）和生物素的结合能力，首先将mSA与Cas9融合表达，获得重组蛋白Cas9-mSA，并通过5′端生物素标记的通用引物进行PCR扩增，获得生物素标记的供体DNA（Bio-Donor DNA）。将Cas9-mSA和sgRNA在体外组装成有活性的RNP-mSA复合体，并将其与Bio-Donor DNA共同转化进塔宾曲霉F316菌株中，敲除其基因组中的孢子色素相关基因fwnA的同时，以同源重组的方式将绿色荧光蛋白EGFP的表达盒整合进fwnA位点，通过孢子颜色和PCR鉴定快速筛选阳性转化子并统计同源重组效率。 结果 Cas9-mSA与Bio-Donor DNA的使用，使供体DNA定向富集于基因编辑位点，使同源重组效率提高了56.53%，促进了RNP法在丝状真菌基因编辑中的应用。 结论 Cas9-mSA和Bio-Donor DNA的联合使用有效提高了RNP法在丝状真菌中的同源重组效率。

研究报告

基于全基因组关联分析挖掘水稻抗旱相关基因

宋子慧, 薛丽, 王森, 孙建昌, 韩冰, 崔迪, 韩龙植, 赵正武, 马小定

2026, 42(8):  97-105.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1211

摘要 ( 1315 )   HTML ( 13)   PDF (1444KB) ( 87 )  

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目的 分析与水稻叶枯萎度相关的数量性状位点（QTLs），为筛选水稻耐旱候选基因提供参考。 方法 以300份水稻种质资源为材料，在干旱胁迫下调查叶卷曲指数（leaf rolling index, LRI）和叶枯萎度（leaf wilt degree, LWD），利用全基因组关联分析（genome-wide association study, GWAS）定位耐旱相关数量性状位点。 结果 叶卷曲指数和叶枯萎度表型呈正态分布，通过全基因组关联分析定位到4个与叶枯萎度相关的数量性状位点（quantitative trait loci, QTLs），其中，qLWD4-1在2个调查时期均能被检测到。根据单倍型分析和基因功能注释信息，在qLWD4-1定位区间内筛选到4个耐旱候选基因（LOC_Os04g54360、LOC_Os04g54474、LOC_Os04g54560和LOC_Os04g54570）。 结论 在2个调查时期内均检测到一个稳定表达、与叶枯萎度相关的QTL（qLWD4-1），并在该区间内鉴定到4个耐旱候选基因。

粳稻新品种济儒稻1号全基因组解析与精准设计育种策略

高国良, 张巧玲, 冯雯杰, 高发瑞, 高波, 宗可栋, 葛林, 李上县, 王秋云, 黄信诚

2026, 42(8):  106-112.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1293

摘要 ( 78 )   HTML ( 30)   PDF (650KB) ( 15 )  

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目的 系统解析粳稻新品种济儒稻1号的遗传基础，评估其生产潜力与风险，并制定精准的分子设计育种策略。 方法 整合2019‒2021年山东省区域试验与生产试验的农艺性状、稻米品质和抗病性数据，利用Illumina HiSeq平台对济儒稻1号进行全基因组重测序，基于RiceNavi系统对319个重要农艺性状相关的数量性状核苷酸（QTN）进行基因分型，开展基因型‒表型关联分析。 结果 济儒稻1号平均产量为10 437.0 kg/hm²，较对照增产8.1%；稻米品质达国家《优质稻谷》（GB/T 17891-1999）3级标准，2023年获评江苏省优良食味品种。基因型解析表明，其高产与抗倒伏性源于sd1、Ghd8等有利等位基因的聚合；优良食味品质由Waxy（低直链淀粉）、ALK（低糊化温度）等基因控制；抗病性方面携带pi35、Pita、Pib、Pid2、Pid3、Pi21等多个稻瘟病抗性基因及Xa3、xa25等白叶枯病抗性基因；OsCd1和OsNRAMP5均为“不富集镉”优异等位。同时，识别出Gn1a、NOG1为“待改良”等位，限制了产量潜力；Chalk5为“垩白提高”等位，影响外观品质；NRT1.1B、OsNR2、PSTOL1多为“一般”等位，制约养分利用效率。 结论 济儒稻1号聚合了高产、优质、多抗及低镉等多重优良等位基因，是传统育种的成功典范，但其产量潜力、外观稳定性及抗病广度受限于Gn1a、Chalk5等劣势等位及广谱抗性基因的缺失。以济儒稻1号为受体，通过分子标记辅助导入Gn1a、Chalk5、Pi2/Pi9、Xa23等关键有利等位基因，并结合全基因组背景选择保持优良遗传背景的精准设计育种策略，实现品种定向改良。

OsbHLH069通过对LAX1-LAX2复合体的竞争性干扰负调控水稻穗发育

杨群, 李京, 符德保, 许婷婷

2026, 42(8):  113-122.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1282

摘要 ( 83 )   HTML ( 7)   PDF (12553KB) ( 26 )  

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目的 LAX1 (LAX PANICLE 1)-LAX2 (LAX PANICLE 2)复合体是调控水稻穗侧生分生组织发育的关键模块。bHLH（basic helix-loop-helix）转录因子OsbHLH069能与LAX1互作，其功能获得突变体nsp1-D（no spikelet 1-Dominant）呈现稀穗表型。旨在解析三者间的分子互作模式，阐明其调控穗分枝发育的机制。 方法 利用水稻原生质体和酵母系统鉴定OsbHLH069的核定位信号与转录激活域。通过酵母双杂交、双分子荧光互补和体外pull-down实验，探究OsbHLH069与LAX2的互作关系。利用田间杂交技术，构建lax2-4 nsp1-D双突变体，采用实时荧光定量PCR分析其遗传关系。通过截短突变体和酵母双杂交试验确定3个蛋白互作区段。利用荧光素酶互补试验探究互作模型。 结果 OsbHLH069是一个典型的核定位转录激活因子，其核定位信号位于266‒285 aa，转录激活域位于N端1‒120 aa。OsbHLH069与LAX2在体内外互作。OsbHLH069通过bHLH结构域与LAX1互作，又通过C端区域与LAX2互作，其互作区段与LAX1-LAX2互作区段重合。OsbHLH069竞争性抑制LAX1-LAX2的复合体稳定性。lax2-4 nsp1-D双突变体枝梗数和每穗粒数缺失表型强于任一单突变体，与lax1 nsp1-D双突变体表型结果类似。 结论 提出一个阶段性调控模型：在穗侧生分生组织发育早期，LAX1-LAX2复合体促进侧生分生组织起始；随着发育的进行，OsbHLH069通过竞争性拆解LAX1-LAX2复合体，实现对穗侧生分生组织的精细负调控。

小麦HD-Zip基因家族的鉴定及对禾谷镰刀菌的响应

吕正, 连如赢, 刘怡德, 刘易科, 宁强, 王书平

2026, 42(8):  123-132.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1109

摘要 ( 85 )   HTML ( 8)   PDF (2356KB) ( 93 )  

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目的 系统鉴定小麦同源异型结构域-亮氨酸拉链（HD-Zip）基因家族成员，分析其在不同组织和发育时期的表达特征，以及在响应禾谷镰刀菌中的作用，为解析小麦HD-Zip基因家族功能提供理论基础。 方法 以拟南芥HD-Zip蛋白序列为参考，利用小麦基因组数据库筛选家族成员，并进行蛋白质理化性质分析、系统进化树构建、染色体定位及基因结构解析；进一步结合转录组和RT-qPCR数据，分析其在不同组织及禾谷镰刀菌侵染下的表达模式。 结果 共鉴定85个小麦HD-Zip基因，其编码蛋白均为亲水蛋白，且均被预测为不稳定蛋白。亚细胞定位预测表明，HD-Zip基因主要分布于细胞核和叶绿体。系统进化树和结构分析显示，HD-Zip基因分为4个进化分支，同一分支基因在基因结构和保守基序上具有高度一致性，且非均匀地分布于22条染色体。启动子区域分析表明，HD-Zip基因普遍含有与脱落酸（ABA）、赤霉素（GA）、茉莉酸甲酯（MeJA）、水杨酸（SA）和生长素（IAA）相关的顺式作用元件，以及逆境响应、根特异性和胚乳调控等功能元件。65个基因在穗、叶、芽、根和籽粒中均有表达。特别是在禾谷镰刀菌侵染条件下，TaHDZ1.1-6B、TaHDZ1.1-5A、TaHDZ1.1-5B、TaHDZ1.1-5D等基因在不同处理时间点均显著上调，且在抗病和感病品种中的诱导表达模式一致。 结论 小麦HD-Zip基因家族在进化过程中表现出高度保守性，可能通过差异表达参与组织器官的发育调控及生物与非生物逆境响应。其中，TaHDZ1.1-6B、TaHDZ1.1-5A和TaHDZ1.1-5B等基因可能在小麦赤霉病防御反应中发挥关键作用。

糜子伪响应调节蛋白PRR基因家族的鉴定及对光周期的响应

崔秀妍, 代春阳, 张谊婷, 田翔, 陈凌, 乔治军, 王海岗, 王君杰

2026, 42(8):  133-141.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1113

摘要 ( 83 )   HTML ( 16)   PDF (2783KB) ( 47 )  

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目的 伪响应调节蛋白（pseudo-response regulators, PRRs）在植物昼夜节律调控与开花期调控中发挥重要作用。基于全基因组水平对糜子（Panicum miliaceum L.）伪应答蛋白基因家族进行系统鉴定，为其生物学功能提供理论依据。 方法 采用生物信息学方法，对糜子PRR基因家族进行理化性质分析、Motif、基因结构分析、共线性分析、系统进化分析，利用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）对不同光周期处理下的糜子PRR基因家族成员表达情况进行分析。 结果 从糜子基因组中鉴定到7个PRR基因，分别命名为PmPRR1-PmPRR7，不均匀地分布在5条染色体上；系统进化分析表明，PmPRR基因分布在Group 1-Group 3亚家族中。蛋白质保守基序分析显示，有6个基因均含有Motif1、Motif2和Motif3，表明这6个基因高度保守。启动子顺式作用元件分析显示，PmPRR基因与植物光响应、生长发育、胁迫和激素调控。RT-qPCR结果表明，在不同光周期（短日照8 h、中日照14 h、长日照16 h）处理下，PmPRR基因表达水平均存在显著差异。 结论 鉴定出7个PmPRR基因，在不同光周期下，不同亚家族基因的表达模式存在差异，表明PmPRRs对糜子响应光周期变化起重要的调控作用。

青稞HvNAC53的克隆及功能分析

何婧婧, 朋毛拉专, 姚晓华, 姚有华, 吴昆仑, 崔永梅

2026, 42(8):  142-152.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2026-0002

摘要 ( 82 )   HTML ( 18)   PDF (4570KB) ( 57 )  

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目的 NAC（NAM/ATAF1/2/CUC2）转录因子作为植物中一类重要的调控蛋白，广泛参与植物的生长发育、生物胁迫和非生物胁迫响应。克隆青稞HvNAC53基因，分析其序列特性和表达模式，并进行功能验证，为青稞抗逆分子育种提供理论依据。 方法 以‘昆仑14号’为材料克隆HvNAC53基因，通过生物信息学及RT-qPCR方法，分析HvNAC53基因表达和蛋白特性，利用拟南芥异源过表达方法研究其在低温、干旱胁迫中的功能。 结果 HvNAC53基因开放阅读框全长1 550 bp，编码305个氨基酸，无跨膜结构域和信号肽，属于亲水性不稳定蛋白。启动子区域存在多个响应光、激素和胁迫的顺式作用元件。系统进化分析表明，HvNAC53与长穗偃麦草TeNAC53亲缘关系最近；RT-qPCR结果显示，HvNAC53基因表达水平在根和叶中相对较高，且能被干旱和低温胁迫显著诱导上调表达。亚细胞定位结果显示，HvNAC53蛋白定位于细胞核。此外，低温、干旱胁迫下的功能验证结果显示，HvNAC53拟南芥异源过表达转基因株系耐冷性和耐旱性显著高于野生型。 结论 HvNAC53在青稞低温、干旱胁迫响应中具有正调控作用。

苹果蛋白磷酸酶基因MdPP2C24的克隆及功能鉴定

陈萃, 兰丽霞, 苏梦雨, 翁年东, 张震

2026, 42(8):  153-161.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1231

摘要 ( 77 )   HTML ( 11)   PDF (10149KB) ( 50 )  

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目的 2C型蛋白磷酸酶（2C type protein phosphatase, PP2C）是脱落酸（ABA）信号转导途径的核心组分，在植物逆境胁迫响应中起重要作用，克隆苹果PP2C家族基因，并解析其在ABA信号及干旱胁迫响应中的作用，为苹果抗逆育种提供理论依据和基因资源。 方法 以‘嘎啦’苹果为材料克隆MdPP2C24，通过进化树和蛋白质结构分析其保守域及同源性，采用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）检测表达模式，利用洋葱内表皮瞬时表达观察蛋白亚细胞定位情况，通过花序侵染法获得MdPP2C24过表达拟南芥，并分析其对ABA敏感性及干旱胁迫耐受性的影响。 结果 苹果MdPP2C24的开放阅读框长度为1 218 bp，编码405个氨基酸，蛋白质分子量为44.29 kD，等电点为6.63。进化树和蛋白质结构分析发现，MdPP2C24与梨PbPP2C24亲缘关系较近，且含有1个保守的PP2C结构域。RT-qPCR表明MdPP2C24在苹果的各组织器官中均有表达，其中在根系中的表达水平最高，且其表达水平受ABA和甘露醇处理的诱导显著上调。亚细胞定位分析显示，MdPP2C24为核质共定位蛋白。此外，在拟南芥中异源过表达MdPP2C24显著降低了植株对ABA的敏感性及干旱胁迫耐受性，同时抑制了胁迫响应标记基因的表达。 结论 苹果蛋白磷酸酶基因MdPP2C24通过负调控ABA敏感性和抑制胁迫响应标记基因的表达来降低植株的耐旱性。

油莎豆FAT家族全基因组鉴定及CeFATA的功能分析

李淑婷, 王影, 丁家豪, 胡荣芳, 李琛, 宋亚楠, 薛金爱

2026, 42(8):  162-172.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1395

摘要 ( 80 )   HTML ( 7)   PDF (1640KB) ( 184 )  

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目的 酯酰-ACP硫酯酶（fatty acyl-ACP thioesterase, FAT）在植物油脂合成过程中发挥重要作用。解析油莎豆CeFAT家族基因功能，为高油油莎豆新品种的培育及油脂代谢改良提供理论依据。 方法 基于油莎豆全基因组数据，对CeFAT基因家族进行系统鉴定与序列分析，并对CeFATA蛋白进行亚细胞定位，通过酵母与烟草遗传转化体系对CeFATA进行功能分析。 结果 在油莎豆基因组中共鉴定到3个CeFATs基因成员CeFATA、CeFATB1和CeFATB2，3个成员具有相似的基因结构和理化性质，且分别位于3条染色体上。系统进化分析表明，CeFATA与水稻（Oryza sativa）OsFATA的亲缘关系最近，CeFATB1和CeFATB2与大豆（Glycine max）GmFATB的亲缘关系较近。实时荧光定量PCR结果显示，CeFATs基因在块茎5个不同发育时期均高水平表达，其中CeFATA的表达量最高。亚细胞定位结果证实CeFATA定位于叶绿体。将CeFATA在酿酒酵母中过表达结果显示，过表达酵母总脂含量比野生型提高了3.1%。底物偏好性试验表明CeFATA对C18:1具有选择性。CeFATA在烟草中过表达结果显示，过表达烟草叶片和种子总脂肪酸含量比野生型分别提高了4.74%和8.4%，同时淀粉含量均显著下降，可溶性糖含量呈现出在叶片中下降而种子中提高的趋势，蛋白质含量变化不显著。 结论 CeFATA提高了酿酒酵母与烟草的总脂含量，促进质体中油酸的转运，使碳源从碳水化合物合成途径转向油脂合成途径。

革叶猕猴桃叶绿体基因组特征及系统发育分析

汪志, 胡光明, 罗轩, 高磊, 叶丽霞, 黄穷, 肖涛, 张蕾

2026, 42(8):  173-187.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1160

摘要 ( 82 )   HTML ( 10)   PDF (3879KB) ( 60 )  

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目的 解析革叶猕猴桃（Actinidia rubricaulis var. coriacea）的叶绿体基因组特征，研究其在猕猴桃属中的系统发育关系，为猕猴桃属物种鉴定、遗传多样性分析和资源保护提供遗传学基础。 方法 基于Illumina NovaSeq平台对革叶猕猴桃叶绿体全基因组进行测序，通过软件进一步组装注释得到其完整的叶绿体全基因组序列，并从GenBank下载猕猴桃属代表性物种的叶绿体基因组序列进行比较分析。 结果 革叶猕猴桃叶绿体基因组全长156 547 bp，GC含量37.24%，由1个长度为88 649 bp的大单拷贝区、1个长度为20 484 bp的小单拷贝区以及1对长度为23 707 bp的反向重复区组成，是典型的四分体结构。该物种的叶绿体基因组共注释到133个功能基因，涵盖了85个参与蛋白质合成的编码基因、39个转运RNA基因以及8个核糖体RNA基因，同时还包含21个具有内含子的注释基因。密码子使用分析表明，同义密码子的相对使用度值大于1的30个优选密码子中，28个以A或U结尾。重复序列分析显示，共检测到312个长重复序列和207个简单重复序列位点，其中单核苷酸重复有128个，占61.84%。系统发育分析表明，革叶猕猴桃与湖北猕猴桃（Actinidia hubeiensis）亲缘关系最近，自展支持率为100%。 结论 革叶猕猴桃叶绿体基因组在结构特征和基因组成上较为保守，但与同属其他物种相比，其在基因组边界以及核苷酸多态性等方面存在一定变异，对以A或U结尾的密码子有更高的偏好性。革叶猕猴桃与湖北猕猴桃亲缘关系最近，猕猴桃属分类系统有待于进一步完善。

海藻糖-6-磷酸合成酶基因VvTPS10在葡萄耐盐和生长发育中的功能分析

王建波, 李诗雅, 邢鹤炫, 周瑞金, 李桂荣, 王玲

2026, 42(8):  188-196.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1248

摘要 ( 100 )   HTML ( 11)   PDF (127800KB) ( 59 )  

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目的 探究VvTPS10基因在葡萄中对盐胁迫的响应，为葡萄耐盐机制研究提供理论依据。 方法 葡萄盆栽苗经盐胁迫处理后，利用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）对VvTPS10的表达模式进行检测。盐胁迫处理后观察VvTPS10过表达拟南芥和葡萄愈伤组织表型，并进行生理生化指标测定和抗性基因表达分析。 结果 葡萄VvTPS10基因表达量在盐胁迫处理下显著增加。在150和200 mmol/L NaCl处理下，VvTPS10过表达拟南芥发芽率比野生型分别高18.04%和50.57%。盐胁迫下，VvTPS10过表达拟南芥的电导率、MDA和超氧阴离子含量均显著低于野生型，而叶绿素含量、SOD、POD和CAT活性均显著高于野生型。RT-qPCR检测发现，VvTPS10过表达植株中，COR15A、COR47、RD29B、SOS1、NHX1和DREB2A抗性基因在盐胁迫下被诱导表达，表达量显著高于野生型。同时，过表达VvTPS10不仅导致拟南芥提早抽薹开花，同时植株响应外源蔗糖处理，表现为花色苷积累显著增加。盐胁迫下，VvTPS10过表达葡萄愈伤组织的生长状态更好，鲜重更高，相对电导率更低。 结论 VvTPS10基因被盐胁迫诱导表达，并通过维持细胞膜稳定性、增强抗氧化酶活性和抗性基因表达等提高拟南芥耐盐性。VvTPS10基因促使拟南芥提前开花，并在蔗糖处理下增加花色苷的积累。在葡萄愈伤组织中，过表达VvTPS10同样能够增强其耐盐性。

烟草倍半萜合成酶基因NtEAS的体外功能鉴定

郑晓雨, 汪忆雪, 赵晓敏, 吴君章, 任洁馨, 钱亚新, 肖志亮, 刘正文, 潘晓薇, 李依婷

2026, 42(8):  197-206.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1234

摘要 ( 73 )   HTML ( 7)   PDF (3509KB) ( 72 )  

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目的 萜类化合物在植物生长发育及逆境防御中发挥重要作用。旨在解析烟草倍半萜合成酶基因NtEAS（Nicotiana tabacum5-epi-aristolochene synthase）的生物学功能，为揭示萜类物质介导的抗病防御机制、推动烟草抗病育种提供理论依据。 方法 利用生物信息学方法分析NtEAS蛋白的特性、保守结构域、顺式作用元件及系统发育关系；利用RT-qPCR检测NtEAS在不同组织及病原菌胁迫下的表达模式；通过亚细胞定位技术明确NtEAS蛋白在烟草细胞中的亚细胞分布；通过原核表达系统体外表达并纯化NtEAS蛋白，鉴定NtEAS催化产物；采用菌丝生长速率法和滤纸片扩散法评估NtEAS催化产物对烟草青枯病菌和黑胫病菌的体外抑制活性，分析NtEAS在烟草黑胫病和青枯病抗性防御中的生物学功能。 结果 烟草倍半萜合成酶基因NtEAS开放阅读框全长1 647 bp，编码548个氨基酸，其编码蛋白定位于细胞核与细胞质，含有典型的萜类合成酶保守结构域“DDXXD”和“NST/DTE”。NtEAS主要在烟草根中高表达，且强烈响应烟草青枯病菌和黑胫病菌诱导。NtEAS能够以法尼基焦磷酸为底物催化生成倍半萜类化合物马兜铃烯，其催化产物对青枯病菌和黑胫病菌均具有显著的抑制活性，且这种抑制作用与其浓度呈正相关。 结论 NtEAS基因及其催化产物可能同时参与烟草对青枯病和黑胫病的化学免疫防御过程。

NtPLA2A介导激素信号通路增强烟草青枯病抗性的机制

张仲文, 王卫民, 肖志亮, 史久长, 郝贤伟, 王威, 谢鹏岗, 许佳丹, 赵炯平, 杨爱国

2026, 42(8):  207-216.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1168

摘要 ( 70 )   HTML ( 11)   PDF (4654KB) ( 49 )  

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目的 克隆烟草NtPLA2A基因，探究其介导激素信号通路增强烟草青枯病抗性的分子机制。 方法 克隆了烟草NtPLA2A基因，对其进行生物信息学分析和青枯菌侵染下的表达分析，并探究NtPLA2A在本氏烟抵抗青枯菌入侵中的作用。 结果 结果表明，NtPLA2A基因编码区长1 284 bp，编码428个氨基酸。蛋白分子量为46.57 kD，理论等电点为8.74，为稳定亲水蛋白。生物信息学分析显示，NtPLA2A蛋白具有典型的Patatin-like phospholipase结构域，且与其他物种的PLA蛋白具有较高的氨基酸序列同源性。启动子分析表明，NtPLA2A基因启动子区域包含低温、光及激素等环境因子的作用元件。青枯菌侵染后，NtPLA2A基因在不同抗/感青枯病烟草材料中均受到不同程度的上调表达，且水杨酸、茉莉酸和乙烯处理也能诱导其上调表达。VIGS结果显示，沉默NtPLA2A基因降低了本氏烟草对青枯菌的抗性。 结论 明确了烟草NtPLA2A基因序列、结构及表达特征，其受青枯菌与SA/JA/ET诱导，沉默该基因后本氏烟抗青枯病能力显著下降。

红花2个G6PDH基因的克隆与表达特征分析

秦娟, 卢蔚雯, 李佳徽, 李晨, 李斌, 王治业

2026, 42(8):  217-228.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1123

摘要 ( 56 )   HTML ( 7)   PDF (6958KB) ( 42 )  

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目的 葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PDH）在植物生长发育及逆境响应中起重要作用，旨在克隆红花（Carthamus tinctorius L.）G6PDH基因，解析其序列与表达特征，并探究其在非生物胁迫响应中的作用，为红花抗逆育种提供候选基因。 方法 基于红花基因组数据鉴定并克隆G6PDH基因，进行生物信息学分析；利用RT-qPCR技术分析其组织表达模式及对激素（MeJA、ABA、SA）和干旱、盐、碱胁迫的响应；同时，采用紫外分光光度法测定非生物胁迫下G6PDH的酶活性变化。 结果 从红花中鉴定并克隆了2个G6PDH家族成员（CtG6PDH1与CtG6PDH2），分别定位于1号和3号染色体上。亚细胞定位和系统进化分析表明，CtG6PDH1为胞质型，定位于细胞质；CtG6PDH2为质体P1型，定位于叶绿体。启动子区域含有光响应、植物激素响应和胁迫响应相关顺式作用元件。组织表达显示，CtG6PDH1在根中表达较高，CtG6PDH2在叶片中表达量最高。干旱及盐碱胁迫下，CtG6PDH1显著上调表达，而CtG6PDH2的表达受多种激素诱导。酶活性检测进一步证实，干旱与盐碱胁迫后胞质型G6PDH的活性显著升高。 结论 在红花中鉴定并克隆到2个G6PDHs基因家族成员，分别定位于细胞质和叶绿体。其启动子区域含有参与生长发育、激素响应及胁迫响应的调控元件。胞质型CtG6PDH1在红花响应干旱、盐、碱等非生物胁迫过程中发挥关键作用。

过表达砂藓RcFDH2基因提高拟南芥的耐旱性和耐高温性

马天意, 孙铭钰, 梁舒婷, 鲍薇, 秦旭洋, 张梅娟, 沙伟, 彭疑芳

2026, 42(8):  229-238.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1056

摘要 ( 923 )   HTML ( 7)   PDF (6167KB) ( 51 )  

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目的 探究砂藓（Racomitrium canescens）中甲酸脱氢酶（formate dehydrogenase, FDH）基因RcFDH2是否具有耐旱和耐高温功能，为揭示砂藓耐旱、耐高温机制以及培育抗性作物提供理论支撑。 方法 通过实时荧光定量PCR技术，对RcFDH2在干燥砂藓复水处理过程中的表达变化进行检测；对RcFDH2的编码序列进行克隆；获取RcFDH2过表达转基因拟南芥（Arabidopsis thaliana），并对其进行干旱和高温处理，观察植株表型并进行生理生化指标测定。 结果 RcFDH2在砂藓复水过程中呈现差异表达；成功克隆获得RcFDH2的编码序列，并获取了多个RcFDH2过表达转基因拟南芥株系。在干旱及高温处理下，相比于野生型拟南芥，RcFDH2转基因株系具有更强的耐旱和耐高温能力。测定生理生化指标发现，在干旱和高温胁迫下，RcFDH2过表达转基因植株中3种渗透调节物质含量、总叶绿素含量及3种抗氧化酶活性均显著高于野生型植株，丙二醛含量低于野生型植株。 结论 RcFDH2能够响应砂藓的脱水及高温胁迫处理，其过表达可能通过调节渗透调节物质和抗氧化酶活性增强拟南芥的耐旱和耐高温能力。

三种不同栽培类型菊花品种的叶绿体基因组特征对比分析

刘柔知, 吴嘉琦, 吴辉烨, 袁婧怡, 程堂仁, 张启翔, 袁存权

2026, 42(8):  239-250.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1432

摘要 ( 84 )   HTML ( 8)   PDF (1504KB) ( 51 )  

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目的 探究不同栽培类型菊花品种的叶绿体基因组特征和系统发育关系，为菊属植物的系统发育、物种鉴定及资源保护等研究提供理论依据。 方法 对地被菊Chrysanthemum × morifolium ‘Bei Lin Qiu Yun’、单头切花菊C. morifolium ‘Sheng Xue’和传统大菊C. morifolium ‘Fen Shi Ba’进行叶绿体基因组测序、组装与注释，分析其基因组结构、简单重复序列、密码子偏好性、反向重复序列边界及共线性特征；从GenBank下载9个菊属植物叶绿体基因组序列（包括8个菊属物种和1个菊科外类群）开展系统发育分析。 结果 3个品种叶绿体基因组均呈典型双链环状四分体结构，长度151 060‒151 073 bp，GC含量均为37.5%，均注释出131个基因（86个蛋白质编码基因、37个tRNA基因、8个rRNA基因）。全基因组比对显示基因组整体高度保守，IR区保守性高于单拷贝区，非编码区突变频率高于编码区，且无大片段基因重排。各样本边界分布基因类型一致。C. morifolium ‘Sheng Xue’与C. morifolium ‘Fen Shi Ba’各含68个SSR（simple sequence repeats），C. morifolium ‘Bei Lin Qiu Yun’含70个，均以A/T型单核苷酸重复为主，无六核苷酸重复。密码子偏好性较弱（CAI 0.168‒0.169，ENC 49.127‒49.420），偏好A/U结尾密码子，选择压力是影响密码子偏好性的关键因素。系统发育分析表明，C. morifolium ‘Sheng Xue’与C. morifolium ‘Fen Shi Ba’与菊花栽培种亲缘关系更近，C. morifolium ‘Bei Lin Qiu Yun’则与菊属野生种亲缘关系较近。 结论 3个栽培类型菊花叶绿体基因组结构与基因组成保守；地被菊样本与野生种亲缘关系更近，切花菊和传统大菊样本则与栽培种亲缘关系更近。

转录组和代谢组联合解析‘泽州芹菜’露地越冬的机制

申瑞雪, 郭子卿, 庞星辰, 李志远, 丁炜, 董琦, 李森, 宋红霞

2026, 42(8):  251-262.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1038

摘要 ( 92 )   HTML ( 11)   PDF (3078KB) ( 62 )  

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目的 解析‘泽州芹菜’露地越冬的分子调控机制，为珍贵种质资源利用与作物抗寒分子育种提供理论支撑。 方法 以幼苗期‘多利王芹菜’（CRY）为对照，分析不同品种以及‘泽州芹菜’幼苗期（ZRY）和开花期（ZR）不同时期根部的差异代谢物和差异表达基因。 结果 代谢组学分析发现，ZRY vs CRY差异显著代谢物有57种；ZR vs ZRY差异显著代谢物有187种，进一步筛选抗寒差异代谢物，共发现9种，包括苯丙素类和聚酮类、脂质和类脂分子、有机含氧化合物等，且均上调。转录组学分析发现，ZRY vs CRY筛选到2 988个差异表达基因，其中1 001个上调表达，1 987个下调表达；ZR vs ZRY共筛选到8 869个差异表达基因，其中有4 153个上调表达，4 716个下调表达，这些差异表达基因主要富集在植物激素信号转导等通路。‘泽州芹菜’露地越冬后，差异代谢物水杨酸含量增加，分析水杨酸合成路径，发现Ag2G02930在水杨酸的合成中发挥重要作用。 结论 ‘泽州芹菜’通过积累水杨酸等关键代谢物，并激活植物激素信号转导通路抵御低温胁迫，水杨酸合成相关基因Ag2G02930对其露地越冬抗寒性起核心调控作用。

高效解磷菌筛选优化及其对弱碱土小麦促生效应

吕红珍, 徐莉莉, 张琳, 高敏, 谭镇炜, 王亚雯, 张秀格, 王硕, 马爱军, 王承民

2026, 42(8):  263-275.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1452

摘要 ( 84 )   HTML ( 9)   PDF (4046KB) ( 39 )  

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目的 针对弱碱性土壤磷素固化严重、植物利用率低的问题，筛选高效解磷菌株并优化培养条件，阐明其解磷机制，验证其土壤磷活化及小麦促生效应。 方法 以7个属26株菌株为材料，通过平板透明圈法初筛与液体培养法复筛获得高效解磷菌株；通过单因素试验与响应面法优化培养条件；采用HPLC分析有机酸组分，结合相关性分析揭示解磷机制；通过小麦盆栽试验评估菌株的土壤应用效果。 结果 筛选获得阿氏肠杆菌（Enterobacter asburiae）N4129-2AT，该菌株在15 ℃低温及pH 10高碱环境下仍保持稳定溶磷能力；经响应面优化（35 ℃、pH 6、接种量7.2%）后，72 h溶磷量达823.471 mg/L，较优化前提升23.7%，培养周期缩短96 h。该菌株可稳定分泌6种小分子有机酸，其解磷核心机制为有机酸介导的酸化作用，溶磷效能依赖强关联的有机酸而非含量占比，且总有机酸含量仅起辅助作用。小麦盆栽试验中，各处理组均显著提升土壤有效溶磷量以及小麦植株生长指标，其中优化后菌全液中剂量处理效果最优，土壤有效磷含量提升376.76%，小麦地下部干重提升157.4%，根冠比降低22.69%，土壤有效磷与小麦生长指标呈极显著正相关。 结论 阿氏肠杆菌N4129-2AT兼具耐低温、耐高碱及高效解磷能力，其基于强关联有机酸主导的酸谱定向优化解磷机制为同类菌株改良提供理论参考，该菌株及优化培养方案可为弱碱性土壤磷素活化与小麦高产提供技术支撑。

番茄根际放线菌GNLJ-7菌株的生物功能及全基因组分析

迪丽拜尔·吐尔逊, 祖丽胡玛尔·亚库普, 包慧芳, 詹发强, 杨蓉, 史应武, 杨红梅, 楚敏, 房世杰, 王宁

2026, 42(8):  276-286.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1174

摘要 ( 99 )   HTML ( 11)   PDF (67524KB) ( 53 )  

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目的 从番茄根际分离出菌株GNLJ-7，通过全基因组测序技术解析其功能，为开发绿色促生生防菌剂提供优良菌种与理论支撑。 方法 通过皿内种子萌发及盆栽实验验证GNLJ-7对番茄生长及杂草分枝列当寄生的影响；检测平板测定其溶磷、固氮和产铁载体能力；采用16S rRNA和全基因组学测序，明确菌株GNLJ-7的分类学地位，利用PacBio和Illumina双平台测序技术完成全基因组测序，并通过COG、KEGG、GO等数据库进行基因功能注释与次级代谢产物合成基因簇和主要代谢通路的预测。 结果 经鉴定菌株GNLJ-7为海鞘戈登氏菌（Gordonia didemni）。盆栽实验表明，该菌株能显著促进番茄根系发育，使根长和根重分别增加26%和47%，并有效抑制分枝列当种子的萌发与寄生，在菌剂浓度为1.0×10² CFU/mL时，对列当种子萌发的抑制率达到86.47%。功能验证显示其具有固氮、溶磷和产铁载体的能力。基因组中鉴定到与吲哚-3-乙酸（IAA）合成（trpA/B/C/D/E/F/S）、溶磷（phoA、phoD）、铁载体合成（pksD/E/F）及固氮（nifH、nifA）相关的关键基因，并预测到10个次级代谢产物生物合成基因簇和与促生生防功能相关的代谢通路。 结论 菌株G. didemni GNLJ-7能够显著促进番茄根系生长并抑制分枝列当寄生。其基因组中存在的固氮（nifH、nifA）、溶磷（phoA、phoD）、铁载体合成（pksD/E/F）及IAA合成（trpA/B/C/D/E/F/S）相关基因，共同构成了其发挥促生和生物防治作用的分子基础。

大豆转录因子GmWRKY23a对有益绿针假单胞菌根系定殖的调控

徐焱, 陈玲, 黄灵琳, 常小丽

2026, 42(8):  287-297.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1356

摘要 ( 71 )   HTML ( 11)   PDF (2983KB) ( 38 )  

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目的 明确大豆转录因子GmWRKY23a在调控有益绿针假单胞菌（Pseudomonas chlororaphis）IRHB3根系定殖过程中的作用机制。 方法 以大豆品种‘南豆12’（Glycine max cv. Nandou 12）为材料，结合生物信息学、分子生物学分析及大豆毛状根瞬时遗传转化技术，系统研究GmWRKY23基因及其编码蛋白的结构特征，解析GmWRKY23a在IRHB3根系定殖中的应答调控机制。 结果 从NCBI和Phytozome数据库共检索到4个标注为大豆GmWRKY23的基因序列，其编码产物均含有典型的WRKY结构域，定位于细胞核，但在蛋白结构和启动子顺式作用元件组成方面存在差异。其中，GmWRKY23a呈现明显的组织特异性表达，并可被IRHB3、病原菌尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）B3S1、激素（SA、BR、MeJA）以及盐胁迫（NaCl）显著诱导。功能分析表明，过表达GmWRKY23a可有效促进IRHB3在大豆根系的定殖；该转录因子正调控异黄酮合成关键酶基因（CHS8、CHR1、IFS1）的表达，并能解除IRHB3定殖对IFS1的转录抑制，协同增强CHS8和CHR1的表达水平。 结论 GmWRKY23a通过激活异黄酮合成途径相关基因转录，调控大豆对有益绿针假单胞菌的根系定殖过程，为揭示植物与有益微生物互作中转录调控与次生代谢协同机制提供了新的理论依据。

枯草芽胞杆菌JY-7-2L对乌头根腐病的生防能力及其潜在作用机制解析

邱宇洁, 王茜, 曾琳, 侯虹吉, 苟玉梅, 邹兰, 黄晶

2026, 42(8):  298-311.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1200

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目的 探究枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis JY-7-2L对乌头根腐病原菌尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）的拮抗作用，解析其对大田根腐病的生防潜力，并从基因组层面剖析其抗菌机制。 方法 采用平板对峙试验检测JY-7-2L拮抗病原菌能力，大田试验检测菌株对根腐病的生防潜力和对乌头生长的影响，用Illumina NovaSeq和Oxford Nanopore ONT平台进行全基因组测序，通过COG、CAZy、GO和KEGG数据库对JY-7-2L基因组信息进行基因功能注释，并通过antiSMASH工具预测其次级代谢产物合成基因。 结果 JY-7-2L显著抑制F. oxysporum的生长，并显著降低大田根腐病发病率，生防效率为89.26%-93.77%，同时增加了植株茎、主根和子根的干重。该菌的无细胞发酵滤液和挥发性物质均能显著抑制尖孢镰刀菌的生长。JY-7-2L基因组总长度为4.19 Mb，GC含量43.57%，共编码4 234个基因。JY-7-2L基因组中含有抗生素合成、生物膜形成、抑制病原菌、促进植物生长和诱导植物系统抗性相关基因。AntiSMASH分析表明，该菌株含有11个次级代谢产物合成基因簇，其中6个基因簇能够产生拮抗真菌或细菌的活性物质，3个基因簇具有合成新型活性物质的潜力。 结论 JY-7-2L兼具生防和促生能力，具有开发作为生物肥料和生防材料的潜力。

一株耐盐碱卡氏芽胞杆菌的分离及其促生功能鉴定

何浩迪, 梁振普, 张国只, 房世杰, 张小霞

2026, 42(8):  312-322.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1367

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目的 分离、筛选耐盐碱根际促生菌，为盐碱地专用功能型微生物肥料开发和盐碱地改良提供微生物资源与理论支撑。 方法 采集新疆英吉沙县棉花的根际土壤，利用系列稀释法分离、筛选耐盐碱细菌；基于16S rRNA的基因序列对菌株进行分子鉴定，结合形态学和生理生化特性鉴定结果，确定菌株的分类地位；采用不同NaCl质量浓度（0-200 g/L）和不同pH值（4.0-13.0）的培养基，评估菌株的盐碱耐受性；利用多种功能鉴定培养基测定菌株的溶磷、产铁载体、固氮、产生物膜、产淀粉酶和纤维素酶等促生相关性能；最后通过培养皿和盆栽试验，分析菌株对番茄幼苗生长的影响。 结果 分离获得一株耐盐碱菌株，16S rRNA基因序列的比对结果显示，该菌株与芽胞杆菌属（Bacillus）模式菌株Bacillus cabrialesii strain TE3^T的同源性最高，为99.72%，将其命名为Bacillus cabrialesii zp-4245。菌株zp-4245在80 g/L NaCl、pH 9.0的条件下仍可生长；该菌株具有产铁载体、固氮、产淀粉酶、纤维素酶和生物膜等促生特性。在培养皿上，接种菌株zp-4245能够显著促进番茄幼苗在不同盐碱胁迫条件下的生长：和对照组相比，在pH 5.8的条件下，处理组番茄幼苗的侧根数、地上鲜重、地下鲜重和总鲜重分别增加了284.3%、87.3%、118.4%和94.2%；在pH 8.0的条件下，处理组番茄幼苗的侧根数、地上鲜重、地下鲜重和总鲜重分别增加了361.7%、92.3%、141.7%和101.9%；在pH 8.0+2.925 g/L NaCl的胁迫条件下，处理组番茄幼苗的侧根数增加了707.6%。盆栽番茄的促生试验表明：在非盐胁迫条件下，和对照组相比，接种菌株zp-4245处理组番茄的地上鲜重和株高分别增加了11.7%和13.9%；在6 g/kg NaCl的胁迫条件下，和对照组相比，处理组番茄的地下鲜重和株高分别增加了28.6%和10.7%。 结论 菌株zp-4245具有良好的耐盐碱与植物促生能力，可在不同盐碱条件下促进番茄幼苗的生长，为开发适用于盐碱地改良的微生物肥料提供了菌种资源和理论基础。

基因aotM与trmD调控根瘤菌盐碱耐受性、抗氧化酶活性及细胞膜氧化损伤

刘君良, 袁晓霞, 乔美玲, 杨冰洁, 于秀敏, 穆莎茉莉, 冀照君

2026, 42(8):  323-330.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1045

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目的 野生型菌株根瘤菌Rhizobium yanglingense CCBAU 01603经连续传代得到进化菌株Alk_55，旨在探明Alk_55基因组上aotM和trmD发生SNPs变化导致耐盐碱能力大幅增强的原因。 方法 基于已构建的基因删除突变株△aotM和△trmD，探究基因aotM、trmD对根瘤菌耐盐碱性、细胞膜损伤、胞内抗氧化酶活性及活性氧含量的调控作用。 结果 与野生型菌株相比，突变株△aotM和△trmD耐盐、碱能力较强，且在一定浓度范围内对盐碱敏感性降低；MDA含量显著降低表明细胞膜脂质过氧化物损伤程度较小；胞内超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性显著升高，活性氧（ROS）含量显著降低。 结论 基因aotM、trmD对根瘤菌盐碱耐受性、胞内抗氧化酶活性及细胞膜氧化应激损伤具有较强的调控作用。

单细胞拉曼光谱揭示聚球藻PCC7942对无机碳源的利用偏好性

刘佳, 孟宇, 荆晓艳

2026, 42(8):  331-340.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2025-1469

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目的 无机碳（Ci）供应形式是调控蓝细菌光合效率的关键环境因子，目前在CO₂与\mathrm{H}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}^{-}共存条件下，蓝细菌在单细胞尺度的无机碳利用偏好性及其分子调控机制尚不明确。以模式聚球藻PCC7942为对象，旨在单细胞水平揭示其对不同无机碳源的利用偏好。 方法 整合¹³C稳定同位素探针、单细胞拉曼光谱（Raman-SIP）与转录组测序技术，设置¹²C-NaHCO₃、¹³C-NaHCO₃、空气、¹²C-CO₂、¹²C-CO₂＋¹³C-NaHCO₃和¹³C-CO₂＋¹²C-NaHCO₃共6组碳源处理，以BG11为培养基，在固定光照与温度条件下培养；通过单细胞拉曼光谱检测类胡萝卜素v1峰位移，定量表征¹³C同化与碳源利用特征；选取单一碳源（¹²C-NaHCO₃、¹²C-CO₂）样本开展转录组测序，经数据质控、基因组比对、差异表达基因筛选及GO/KEGG富集分析，解析碳代谢通路调控机制。 结果 在CO₂与\mathrm{H}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}^{-}共存体系中，该菌株显著优先利用CO₂；此偏好性由拉曼光谱中类胡萝卜素v1峰的动态红移定量证实。同时，RNA-seq结果显示，CO₂处理组中共有2 750个注释差异表达基因（DEGs），其中1 083个为显著差异表达基因。卡尔文‒本森循环（Calvin-Benson cycle）多数编码酶基因的转录水平下降，而rbcLS基因表达情况则相反。 结论 结合单细胞拉曼与转录组技术，证实聚球藻PCC7942优先利用CO₂，并阐明了其转录调控机制，在单细胞水平构建了“碳源选择-光谱表征-转录调控”的系统关联。

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2026, 42(8):  341. 

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2026, 42(8):  342. 

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2026, 42(8):  343. 

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