传染病是一种由致病性微生物引起的，能够影响人类及动物卫生健康甚至产生极大社会经济负担的传播性疾病。与疫苗接种、抗病毒药物治疗等防治手段相比，抗体药物因其副作用小、作用时效性强、特异性好等优点已逐渐成为传染病治疗的一项重要策略。中和性抗体是一种通过与感染性粒子表面抗原蛋白特异性结合，从而阻断其与宿主细胞相互作用，防止细胞被感染原侵害的抗体。目前已有多种针对病毒感染的中和性抗体被开发出来。系统介绍了新冠病毒、埃博拉病毒、艾滋病毒、呼吸道合胞病毒等4种典型病毒中和性抗体药物的研究进展，主要包括以新冠病毒S蛋白、埃博拉病毒GP蛋白、艾滋病毒gp160蛋白及呼吸道合胞病毒F蛋白为靶点的代表性抗体，并对中和性抗体靶点选择及未来开发应用前景进行讨论。

青稞是重要的禾本科作物，具有较强抗旱性，在青藏高原等地具有很高的经济和生态价值，为研究其抗旱机制，对两个抗旱性不同的青稞品种进行模拟干旱及转录组分析。从敏感品种YC85和抗旱品种ZY1100中分别筛选出85和186个差异表达基因。GO分析显示，YC85主要集中在水应答和离子转运，ZY1100富集在酸代谢和氨基酸合成；KEGG分析发现，YC85主要富集在MAPK信号和氨基酸代谢通路，ZY1100富集在激素信号转导和氨基酸合成。并从中挖掘到59个干旱应答基因。研究丰富了青稞抗旱基因信息，为解析青稞基因的表达调控机制及抗旱基因挖掘提供了宝贵资源，为基因功能研究和育种提供了重要依据。

为探究不同溶剂提纯对红景天碳点性质的影响，通过水热法对藏药红景天粉末高温碳化，而后分离纯化制备红景天水溶性碳点（RWW-CDs）和红景天醇溶性碳点（RWE-CDs）。采用TEM、紫外-可见光光谱、荧光光谱、FTIR、XPS、XRD比较分析两种不同方法制备的红景天-CDs的表征数据。发现RWE-CDs的尺寸大于RWW-CDs。两种红景天碳点的荧光性能良好，但RWW-CDs的荧光性能优于RWE-CDs。XPS结果显示，两种红景天碳点的主要构成均为C、O、N等3种元素，RWE-CDs中N元素含量极低且C元素含量高于RWW-CDs。XRD结果显示，制备的两种红景天碳点结晶相与CQD的{10.0}平面一致，但RWE-CDs的特征峰优于RWW-CDs。分析其傅里叶红外光谱发现RWW-CDs的谱图出峰较为均一和稳定，RWE-CDs则杂峰较多，这可能是两种碳点提取的溶剂不同而造成的。同时使用CCK-8法和Calcein/PI染色法确定两种方法提纯的红景天碳点无明显生物学毒性差异。还对两种碳点的pH荧光稳定性和细胞成像进行了探究。

利用转录组和代谢组综合分析不同海拔绵参的差异代谢物和差异表达基因，筛选出参与绵参适应高海拔极端流石滩环境的关键代谢物及基因，解析绵参适应青藏高原极端流石滩环境的适应性分子基础。结果表明：参与高海拔适应相关的次级代谢物（黄酮类、苯丙素类的生物合成），氨基酸（色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸），脂质（不饱和脂肪酸、甘油磷脂、亚油酸）等在绵参总代谢物中被注释到，并且高海拔居群叶片中黄酮类、苯丙素类等抗氧化类代谢物及相关通路被显著富集；叶片中山柰酚-7-O-葡萄糖苷、山柰酚-7-新橘皮糖苷、芹甙元-7-咖啡基葡萄糖苷和山柰酚-3-葡萄糖苷等物质的积累或与绵参绒毛形成有关；高海拔居群根中谷胱甘肽及抗坏血酸合成相关基因被显著富集，这些基因在抗氧化防御系统中起关键作用。研究为揭示绵参适应高海拔极端环境的机制提供参考。

为探究假单胞菌溶解难溶性无机磷的作用机理，以高效溶磷假单胞菌1616X1为对象，以Ca3(PO4)2为磷源，高效液相色谱法测定菌株溶磷过程中的有机酸种类及含量变化，通过Illumina HiSeq X Ten测序平台对假单胞菌1616X1全基因组进行测序，序列拼装后完成基因预测、功能注释和溶磷相关基因分析。结果表明，假单胞菌1616X1在溶磷过程中产生葡萄糖酸、酒石酸与柠檬酸等多种有机酸，其中，以葡萄糖酸为主，在溶磷量最高时葡萄糖酸含量达17582.06 mg/L；全基因组测序及分析结果表明，菌株1616X1基因组长度5957620 bp，GC含量61.55%，含有5535个编码基因。经COG、GO和KEGG数据库比对和注释，其中，含有吡咯喹啉醌生物合成基因簇（pqq）、磷酸盐转运系统合成基因（pst与pit）、磷饥饿反应调控基因（phoB、phoR与phoH）以及葡萄糖脱氢酶基因（gdh）、吡咯喹啉醌依赖性葡萄糖脱氢酶基因（gcd）、柠檬酸合酶基因（gltA）与酒石酸脱氢酶基因（ttuC）等有机酸合成基因。研究为假单胞菌1616X1溶磷作用规律的阐释和基因改造等后期研究开发奠定基础。

对一株从海南红树林底泥中分离到的具有抗菌活性的海洋放线菌HN1-131进行种属鉴定、培养条件优化以及代谢物的初步研究。经16S rDNA序列分析结合形态观察将HN1-131鉴定为田无链霉菌。单因子试验结果显示，高氏一号（GS）和优化高氏（YG）培养基最适合菌株HN1-131的生长代谢及活性代谢物的产生。正交试验显示，可溶性淀粉含量对菌株HN1-131生长及抗菌活性物质合成的影响很大，NaCl含量为60‰时显著抑制其抗菌活性物质的产生。优化后，该菌的发酵液粗提物质量比原GS培养基培养时提高30.0%，对紫色色杆菌CV12472和金黄色葡萄球菌SA43300的抗菌活性分别提高35.6%和14.5%。采用GC-MS分析从其活性组分中鉴定出13个可能的化合物，其中，邻苯二甲酸二异辛酯、2，2′-亚甲基双\[4-甲基-6-叔丁基苯酚\]、肯帕罗酮等多个化合物具有抗菌、抗肿瘤或抗氧化等生物活性。邻苯二甲酸二异辛酯和2，2′-亚甲基双\[4-甲基-6-叔丁基苯酚\]在优化前后粗提物中的相对含量变化与粗提物的抗菌活性变化一致。菌株HN1-131具有出色的抗菌活性和丰富的活性代谢产物，是产生活性物质的良好菌源，为红树林微生物资源开发提供依据。

酸性矿山废水（acid mine drainage, AMD）是一种寡营养、低pH以及富含重金属离子的极端酸性生境。该生境中含有大量的嗜酸、耐酸微生物，是系统中碳、氮和硫等物质循环的主要驱动者。Acidiphilium属菌株为兼性异养微生物，在AMD生境中丰度小于1%,但其与优势物种Acidibacillus经常表现出伴生关系，这说明Acidiphilium属在该系统中可能具有特殊的生态功能。为了探讨Acidiphilium属的生态功能和角色，从极端酸性环境中筛选到Acidiphilium属的菌1株，经16S rDNA和ANI比对，命名为Acidiphilium cryptumAcc2。Acidiphilium cryptumAcc2基因组含有1066个蛋白编码基因，序列总长为4917178 bp，均高于该属其他菌的基因大小。Acidiphilium属泛基因组是开放的，共含有47242个蛋白编码基因，699个蛋白编码基因（1.48%）被鉴定为核心基因，可变基因共有33457个蛋白编码基因，占70.82%，2705个蛋白编码基因是特有基因，占5.73%。其重金属抗性基因的Ka/Ks值95.5%以上均低于1，具有较强的纯化选择。Acidiphilium属基因组中基因之间的流动和交换频率相对其他物种更高，对菌株的进化和环境适应能力具有较大的正向影响。阐明了Acidiphilium属基因组进化和基因水平转移的规律，揭示了其环境适应性进化机制。

采用凝胶过滤色谱法对重组琼胶酶AgaP4383降解琼胶的终产物新琼寡糖进行分离纯化，并采用离子交换色谱（IEC）和电喷雾飞行时间质谱（ESI-TOF-MS）对纯化产物的纯度及分子量进行分析；利用CCK-8法检测新琼四糖对角质形成细胞活力的影响，并通过酶联免疫吸附试验和免疫荧光法检测新琼四糖对角质形成细胞保湿相关蛋白（FLG、AQP3、ZO-1）表达量的影响。结果表明：重组琼胶酶AgaP4383降解琼胶得到的产物经过Bio-Gel P2 fine凝胶柱分离可得到纯度为96.53%、相对分子量为630的新琼四糖，得率为78.4%；新琼四糖在0.0625~1 mg/mL的质量浓度范围内对角质形成细胞的活力无明显影响，生物相容性良好；新琼四糖在质量浓度为0.125 mg/mL和0.5 mg/mL时能够显著提高角质形成细胞中丝聚蛋白FLG、水通道蛋白AQP3及紧密连接蛋白ZO-1的表达水平（P<0.05），在保湿类化妆品方面具有较好的开发利用价值。

为了明确病原菌，采用形态学和ITS测序的方法对陇南地区花椒黑胫病病原菌进行分离和鉴定，从多株陇南花椒的黑胫病病灶部位分离纯化得到13种不同菌落形态特征的菌株，经过寄主回接，科赫法则验证，首次明确陇南地区花椒黑胫病病原菌为一种极细链格孢菌。通过梯度生长抑制测定法评估沙蓬粗提物对该极细链格孢菌的抑制效果，发现8 mg/mL的沙蓬粗提物对极细链格孢菌的抑制效果最佳，抑制率达到70.18%。研究结果不仅说明花椒黑胫病产生的机制复杂多样，同时说明沙生药用植物沙蓬的粗提物作为植物源杀菌剂在重要经济林作物主要病害的生物防治中具有广阔前景，拓展了沙蓬在我国特色生态农业中的应用方向。

甘油-3-磷酸酰基转移酶（Glycerol-3-phosphateacyltransferase，GPAT）是一类脂质生物合成过程中的关键酶，在植物生长发育和抗逆性相关的基本细胞代谢中起重要作用。以大麦‘Morex’为材料，克隆得到HvGPAT5基因，并对其进行生物信息学以及非生物胁迫下表达水平的分析。结果表明：HvGPAT5编码区全长1203 bp，编码400个氨基酸，编码蛋白为碱性不稳定疏水蛋白，具有4个跨膜结构域，亚细胞定位预测位于细胞膜；保守结构域分析推测，HvGPAT5蛋白具有酰基转移酶结构域，是典型的GPAT家族基因；系统进化结果表明，HvGPAT5与小麦同源蛋白的亲缘关系最近，与拟南芥ATS1归于同一亚家族；蛋白互作分析显示，HvGPAT5作为核心基因与大麦GPAT蛋白家族其他成员存在密切的相互作用关系。时空表达分析表明，该基因在叶中表达量相对较高，但在其他各组织中均呈现较低表达量。同时该基因在逆境胁迫下（干旱、盐、低温）根和叶中相对表达量均显著上调，说明HvGPAT5基因积极参与大麦的非生物胁迫响应并可能发挥正调控作用。研究为后续深入探索HvGPAT5基因的生物学功能研究奠定基础，也为大麦的抗逆性研究提供候选基因。

为探究新疆黑腿星翅蝗(Calliptamus barbarus barbarus)不同地理种群的亲缘关系和遗传距离，选取12个地理种群109条线粒体COI和ND5基因序列作为分子标记进行测序。通过联合两个基因分析该蝗的种群遗传多样性和遗传分化情况，探讨遗传多样性与气象因素和环境因素的相关性。结果显示：黑腿星翅蝗12个地理种群COI和ND5联合基因表现出高遗传多样性（Hd为0.9333~1.0000，Pi为0.0606~0.3253），各种群间多存在中度遗传分化，基因交流较为密切（Fst为0.1062，Nm为2.11）。AMOVA分析显示种群间的遗传差异来源于种群内部（89.68%），Mantel检验显示遗传分化Fst与地理距离存在显著正相关关系（R=0.4034，P=0.037）。黑腿星翅蝗遗传多样性的主要影响因素是海拔，这将为后续解析该蝗在新疆的种群进化历史提供理论依据。

为探究多巴胺信号途径在遗忘中的作用及分子调控机制，利用秀丽隐杆线虫食物－丁酮正向联想性学习模型对多巴胺信号途径关键组分进行筛选，包括酪氨酸羟化酶（CAT-2）、多巴胺转运体（DAT-1）、多巴胺受体（DOP-1/2/3/4）、G蛋白以及下游cAMP和PLC途径。结果显示：cat-2突变或6-OHDA处理阻碍了多巴胺信号的正常传递，从而导致线虫的学习和记忆保留能力明显下降；dat-1突变导致多巴胺的重摄取功能受阻，表现为加速遗忘；dop-1突变株的记忆保留存在缺陷，而dop-2、dop-3和dop-4突变株与对照组无明显差异；在筛选作用于多巴胺受体下游的G蛋白GSA-1、GOA-1、EGL-30中，仅gsa-1突变加速了遗忘。此外，对多巴胺下游的cAMP和PLC途径关键成员进行筛选，发现cAMP途径中kin-2（PKA）的突变加速遗忘发生。结果表明，在秀丽隐杆线虫中，多巴胺可能通过DOP-1/GSA-1/PKA通路参与调控遗忘。这些实验结果将为多巴胺在遗忘方面的研究提供理论依据，并为比较多巴胺系统在物种进化上的相似性和差异性提供参考。

为探明不同性别大鲵呼吸行为差异，以及呼吸行为对特殊生理阶段的适应，充实大鲵的呼吸行为特征研究，采用红外影像监测系统监测繁殖前期的雌/雄大鲵的呼吸行为，采用水质监测系统监测大鲵繁育池溪流的水温和溶解氧45 d，统计呼吸行为的单次呼吸时长、呼吸间隔、呼吸频次与总呼吸时长等指标，分析繁殖前期大鲵呼吸行为的昼夜节律和变化趋势，以及呼吸行为指标与水温和溶解氧之间的关系。结果显示：繁殖前期雌/雄大鲵夜间较白天单次呼吸时长长，呼吸间隔短，呼吸频次多，总呼吸时长长。雌鲵的单次呼吸时长较雄鲵约短（8.52±7.13）s，呼吸间隔较雄鲵约小（431.74±171.52）s，呼吸频次较雄鲵约多（2.50±1.21）次/h，每小时总呼吸时长较雄鲵约大（46.18±51.17）s。大鲵的单次呼吸时长、呼吸频次、总呼吸时长与水温正相关，与溶解氧负相关；呼吸间隔与水温负相关，与溶解氧正相关。繁殖前期大鲵的呼吸行为有明显的昼夜节律，雌鲵呼吸代谢较雄鲵旺盛，大鲵能够主动调节呼吸行为以适应水温和溶解氧的变化。

鸟嘌呤核苷酸解离抑制剂（GDP dissociation inhibitor，GDI）在植物、哺乳动物等物种中普遍存在，是鸟苷三磷酸酶（GTPases）活性的关键调控因子之一，在GTPases活性调控的过程中起着至关重要的作用。GTPases能够结合并水解GTP，GDI可参与调节小G蛋白在GTP结合的激活态和GDP结合的失活态之间转换，控制众多信号转导途径。结合已有的文献报道，总结GDI在哺乳动物和植物等不同生物中作用的研究进展。其中，在疾病发生过程中，GDI主要参与人类癌症、血管透性等相关疾病的调控；除此之外，GDI也在胰岛素分泌、男性不育和癫前期病程等过程中发挥着重要作用。在植物中，GDI参与调控花粉管或根毛的极性生长，影响植物的形态建成，同时在植物抗逆过程中也扮演着重要角色。为GDI生物学功能的研究提供理论基础。

植物经历生殖生长与营养生长阶段来确保生命周期的顺利完成，适当的开花时机对生长转变至关重要，开花的机制在植物中高度保守，这一机制的核心在于环境和内源性信号对成花素基因FLOWERING LOCUS T (FT)的转录调控。FT蛋白属于一类保守的蛋白家族，是营养生长和生殖生长转变过程的重要遗传因子，在两个生长阶段中都发挥着重要作用，从不同物种的生殖生长和营养生长两个方面综述FT基因的功能、作用机制和调控网络，为理解植物通过整合多种信号产生对环境变化的适应性和精确性，也为围绕植物生殖调控育种目标进行分子遗传改良提供参考。

为克服四氢嘧啶纯化工艺过程复杂且成本较高等缺点，拟建立一套简单可行的四氢嘧啶纯化方法。首先比较不同处理方法对嗜盐菌胞内四氢嘧啶的提取效果以确定最优提取条件，其次对四氢嘧啶粗提物做脱盐和脱色处理，再结合离子交换法和溶析结晶进行精细纯化以获得四氢嘧啶纯品，并通过UHPLC-MS联用鉴定四氢嘧啶提取物中的主要成分及残留物。结果表明，乙醇提取法最适用于胞内四氢嘧啶的快速提取，甲醇除盐和活性炭脱色效果显著，HPLC及MS检测所得样品中主要成分为四氢嘧啶无误，四氢嘧啶纯度为95.01%，收率达到46.41%。此方法操作简单且成本较低，可以满足小规模提取四氢嘧啶的需求，为后续四氢嘧啶的高产菌株筛选和应用价值开发提供技术支持。

实用生物统计是一门融合应用统计学和生物学相关学科，既注重理论基础又面向实际应用的重要课程。在数据量、数据维度与数据分析变得越来越重要的智能时代，该课程受到研究人员越来越多的关注和重视。实用生物统计是生物学专业本科生接触数据分析的一个起点，在课程内容设计和讲述上应当做出合理安排，为学生后续其他课程的学习和毕业设计的完成打好基础。但该课程交叉融合性强，内容覆盖面广，不仅需要将统计学逻辑原理讲清楚，还需要突出其实用性，在授课上有一定难度。因此，根据教研团队对“强基计划”本科生的实际教学情况，探讨实用生物统计的课程设计、教学理念和内容安排，阐述创新性教学思维如何融入中国农业大学对新世纪人才的培育方案中，以此为新型交叉学科的教学提供一定的参考。

流式细胞术广泛应用于生命科学研究的各个领域，因其所涉及的原理及操作比较复杂，本科生较难通过一次学习掌握，通过使用流式细胞术检测细胞周期、细胞吞噬和细胞凋亡等3个内容递进的实验，使本科生系统性学习流式细胞术在细胞生物学研究中的应用，这有助于培养其科研思维和实验技能，促进学生主动学习和探索。在教学过程中，设计层层递进的授课内容，讲授流式细胞仪基础知识、荧光信号的收集及显示方法、如何圈门、设置阈值及多荧光检测的荧光补偿等。教学结果表明，“渐进式”的实验设计，加深了学生对流式细胞仪基础知识的理解和掌握，学生逐步学习了细胞标本制备、实验操作和数据处理，提升了学生动手操作与科研分析能力，为科研工作打下了良好的基础，同时探索了先进仪器在本科生实验教学中的应用。

基于比较教学法在本科课程教学中展现的优越性和先进性，尝试将其应用到生物分离工程实验教学中，探索“以学生为中心”的教学理念，并通过问卷调查的方式进行比较教学法教学效果评价。结果表明，通过生物材料选取、活性物质提取分离及抗氧化能力测定等项目的比较学习，能够有效激发学生的学习兴趣，促进学生对实验原理和操作方法的理解和掌握，对提高学生动手能力、锻炼实验操作技能以及培养科研创新思维等综合能力的提升具有重要作用，充分体现该教学方法在生物分离工程实验教学中的优越性。因此，推广比较教学法可以为生物分离工程以及类似课程的实验教学设计与改革提供参考。

阐述湖南农业大学水产学科在水产类卓越农林人才培养过程中开展的改革和创新，主要包括建立 “卓越人才”培养体系，创建“双创融合”的混合式课程教学模式，探索“卓越人才”协同育人机制，以上人才培养模式取得了良好的理论和实践成果，将改革过程中的经验和做法进行总结，以期为国内相关高校开展水产类卓越农林人才培养提供参考和依据。