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2020年, 第37卷, 第3期　刊出日期：2020-06-18 上一期    下一期

研究报告

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肺癌细胞外泌体GPI-锚定蛋白组学研究 吴微波, 廖海, 周大鹏 2020 (3):  1.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.03.001 摘要 ( 506 )   PDF   GPI（glycosylphosphatidylinositol）锚定蛋白是一类由蛋白质、脂质和糖链共价结合的复杂糖复合物，参与免疫识别、细胞通讯、信号转导等多种生理过程。外泌体调节包括免疫反应、肿瘤生长等在内的许多病理生理过程,其表面的GPI锚定蛋白具有很大研究价值。为了找到可作为肺癌诊断标记物的GPI锚定蛋白，利用TCGA(The Cancer Genome Atlas) 数据库，从肺癌病人和健康人的mRNA阵列数据中筛选到114种GPI锚定蛋白，其中43种存在显著表达差异。以细胞膜总蛋白为对照，使用DIA(Data Independent Acquisition)定量技术对NCI-H838人非小细胞肺癌细胞外泌体蛋白进行定量分析，共筛选出15个外泌体GPI锚定蛋白。利用NCI-H838细胞外泌体GPI锚定蛋白数据和肺癌病人体内的GPI锚定蛋白数据一起进行筛选，最终获得MSLN (mesothelin)、CPM (carboxypeptidase M)、SMPDL3B (sphingomyelin phosphodiesterase, acid-like 3B)、HYAL2 (hyaluronoglucosaminidase 2)、EFNA5(ephrin-A5)、RECK(reversion-inducing-cysteine-rich protein with kazal motifs)和GPC1(glypican 1)7种在外泌体高表达，且可作为肺癌诊断标记物的GPI锚定蛋白。 相关文章 | 计量指标

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巴斯德毕赤酵母MAPK/HOG信号通路的分子互作研究 王荣斌, 赵天宇, 卓俊林, 刘春立, 刘秀霞, 杨艳坤, 白仲虎 2020 (3):  7.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.03.007 摘要 ( 475 )   PDF   MAPK/HOG信号通路在酵母适应外界渗透压变化中起着非常关键的作用。酵母中对该通路的研究大都基于酿酒酵母，而在巴斯德毕赤酵母中的研究非常少。应用CRISPR/Cas9系统敲除了PBS2、HOG1、HOT1和HOT2基因，并检测了4种敲除菌株和对照菌株在高渗和正常条件下生长情况和相关基因的转录水平，发现HOG1、HOT1和HOT2的缺失均会影响细胞抵抗高渗的能力。PBS2和HOG1在高渗和正常条件下转录水平不变，同时PBS2和HOG1可在转录水平调控MSN2和HOT1，但不调控HOT2；MSN2和HOT1在pbs2Δ、hog1Δ仍可响应高渗高表达，表明存在其他转录因子参与对其的调控。确认了MAPK/HOG信号通路中的下游相关基因GT1、DOG2、DAK1、HXT1、HSP12和CTT1，其中Hog1对HSP12和CTT1的表达起到了重要作用，Hot2参与对HXT1的调控，而Hot1不参与对这些基因的调控。同时，可能存在其他转录因子参与调控下游基因。最后，建立了毕赤酵母MAPK/HOG信号通路的初步模型，为之后的深入研究奠定了基础。 相关文章 | 计量指标

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基于全基因组水平分析融合基因的特性 李迎侠, 张婷婷, 马磊 2020 (3):  12.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.03.012 摘要 ( 530 )   PDF   基因融合是引起肿瘤发生的重要原因之一，几乎一半以上的恶性肿瘤都有融合基因的参与。探索融合基因的特性，已经成为生命科学和医学研究的热点。使用ChiTaRS-3.1数据库中收集整理的11 632条由基因融合导致的癌症断点数据，从基因融合的方式、融合基因在整个染色体上的分布、参与融合的基因特点，以及以白血病为例探讨融合基因的特性等方面进行分析。结果显示基因融合以染色体易位为主，11、17和19号染色体上的融合频率较多，染色体间的相互易位频率不均等；基因融合事件共涉及8733个基因，仅9%的基因参与多次融合；13%的基因融合事件与白血病有关。基因融合在基因组的分布具有非随机性和集中倾向性。为后续揭示染色体基因融合的机理，及其导致的疾病治疗与预防提供了新的方向与思路。 相关文章 | 计量指标

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谷氨酸棒杆菌增强型表达载体构建及牛α-干扰素表达 孙曼曼, 高雄, 方求武, 严豪, 刘秀霞, 杨艳坤, 白仲虎 2020 (3):  16.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.03.016 摘要 ( 346 )   PDF   谷氨酸棒杆菌是一种传统的食品级工业微生物，近年来正逐渐被开发成为一种新型的无内毒素重组蛋白表达宿主。为提高其外源蛋白的表达能力，将内源双顺反子元件引入到穿梭载体pXMJ19的多克隆位点之前，得到含有增强型Ptac启动子的谷氨酸棒杆菌表达载体pSM19，该载体以EGFP作为报告基因，相比出发载体表达量提高了99.5%。将密码子优化的，带有组氨酸标签的牛α-干扰素成熟蛋白编码基因合成并克隆到pSM19载体中，转化谷氨酸棒杆菌表达菌株Corynebacterium glutamicum CGMCC1.15647中进行诱导表达。培养温度为30 ℃时，重组牛α-干扰素蛋白大部分以包涵体形式存在，而16 ℃培养时的蛋白可溶性有较大改善。在5 L发酵罐中进行放大培养，得到大量表达重组牛α-干扰素的菌体，并用镍柱进行了简单纯化，产量预估为68 mg/L菌液。利用MDBK-VSV系统对重组牛α-干扰素进行生物学活性测定，其抗病毒效价为（1.35±0.23）×106 U/mg。 相关文章 | 计量指标

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水稻稻瘟病抗性基因Pik-2的遗传变异及进化分析 牛玉芳, 肖贵, 吴俊, 柏斌, 周波, 肖应辉 2020 (3):  21.  doi: 0.3969/j.issn.2095-1736.2020.03.021 摘要 ( 196 )   PDF   Pik位点是水稻第11染色体上稻瘟病抗性基因成簇分布的热点区域，对该位点抗性基因在水稻品种中多样性分布的研究，有助于揭示该基因的进化规律和进一步挖掘其等位基因。对来自不同国家和地区的400份非洲稻和400份亚洲稻稻种抗稻瘟病基因Pik-2 编码区序列进行了测序分析，发现非洲稻和亚洲稻品种Pik-2 编码区碱基变异非常丰富，非洲稻种中出现了113个变异位点，亚洲稻种中有78个碱基位点发生多样性变异，其中两者均在1879位点显示出极高的变异频率；根据其碱基变异特点，非洲稻种和亚洲稻种分别呈现出17和12种单倍型。单倍型的地区分布研究显示，非洲稻的分布呈现出大聚集、小分散的特点，而亚洲稻的分布来源就显得非常广泛。不同单倍型的系统进化分析表明，大多类群中同时包含非洲稻与亚洲稻的单倍型，暗示非洲稻与亚洲稻在相互独立的进化过程中在Pik-2 LRR结构域各自形成了相似的单倍型。 相关文章 | 计量指标

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菜青虫中肠表达基因密码子使用偏好性分析 张娴, 郭诗琪, 王威威, 廖海, 周嘉裕 2020 (3):  26.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.03.026 摘要 ( 316 )   PDF   为了解菜青虫(Pieris rapae)中肠表达基因密码子使用偏好性特点，为运用基因工程技术异源表达菜青虫丝氨酸蛋白酶提供理论依据，对菜青虫中肠转录组中共51 457条全长序列，使用CodonW、CUSP、CHIPS软件分析其密码子GC含量特点、有效密码子数（Effective number of codons，ENC）、相对同义密码子使用概率（Relative synonymous codon usage，RSCU）和密码子使用频率等参数，来衡量菜青虫的密码子使用偏好性。结果显示，平均总GC含量为40.43%，平均第3位碱基的GC含量（GC3）为38.16%；ENC数值在22.81～61.00之间，平均ENC为53.12，ENC小于35的有1160条，占总数的2.25%，表明基因密码子整体偏好性程度不高，但不同基因之间存在明显密码子使用偏好性；转录组密码子对以A或U结尾的密码子有明显的使用偏好性，GAA、UUU、AAU和UAU 4个密码子为菜青虫中肠表达基因的最优密码子。比较分析了菜青虫中肠参与消化的丝氨酸蛋白酶(胰凝乳蛋白酶和胰蛋白酶)与6种不同异源表达宿主密码子使用偏好性，结果显示表达最困难宿主是大肠杆菌B，其次是昆虫High5细胞和哺乳动物HEK293S细胞，烟草、毕赤酵母和拟南芥表达难度相对较低。 相关文章 | 计量指标

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鸡bmp4过表达和敲除载体构建及活性验证 李婷婷, 孙长花, 周舒简, 金晶, 张亚妮, 左其生 2020 (3):  31.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.03.031 摘要 ( 350 )   PDF   在哺乳动物中，bmp4可以通过BMP信号通路调节原始生殖细胞(Primordial germ cells, PGCs）的形成，但其在鸡PGCs形成过程中的功能和机制仍不清晰。构建鸡bmp4的过表达及敲除载体，并转染DF-1细胞检测活性。通过同源重组技术构建pCDH-CMV-bmp4-EF1-copGFP重组载体，转染DF-1细胞，RT-qPCR检测bmp4的表达；根据bmp4 CDS序列设计3个敲除靶位点（gRNA），插入PGMLV-GM1构建gRNA序列的重组载体bmp4-sgRNA1、bmp4-sgRNA2和bmp4-sgRNA3。Cas9载体与bmp4-sgRNA载体共转染DF-1细胞，T7E1酶切和TA克隆试验检测敲除载体活性及敲除效率。扩增获得bmp4 CDS全长1546 bp，并成功构建pCDH-CMV-bmp4-EF1-copGFP载体，将其转染DF-1细胞后有绿色荧光表达（25.17%±0.007），RT-qPCR检测结果表明，与对照组相比转染pCDH-CMV-bmp4-EF1-copGFP的细胞中bmp4显著上调（P＜0.01）。3个gRNA重组载体构建成功，转染DF-1细胞后T7E1酶切检测均有敲除活性，TA克隆结果显示敲除效率分别为6.25%、12.5%和18.75%。结果说明鸡bmp4过表达及敲除载体构建成功，可为后期bmp4功能验证及机制解析等研究提供技术支持。 相关文章 | 计量指标

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太平洋牡蛎胞外超氧化物歧化酶同源基因与蛋白质分析 毛小伟, 薛清刚, 夏淇峰, 李登峰, 林志华 2020 (3):  35.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.03.035 摘要 ( 332 )   PDF   超氧化物歧化酶（SOD）通过清除生物体内产生的超氧化物而发挥抗氧化作用，其中，胞外超氧化物歧化酶（Ec-SOD）是重要细胞外抗氧化蛋白，但存在于牡蛎血浆内的Ec-SOD同源蛋白已经证实没有SOD酶活性。在太平洋牡蛎基因组中鉴定到3个与美洲牡蛎dominin高度相似的序列片段，并通过RT-PCR克隆验证均为表达基因，将其中的Cg-dominin 2成熟多肽在大肠杆菌中重组表达获得重组蛋白。抗氧化活性测定显示，重组Cg-dominin2的总抗氧化活性相当于0.0525 mmol/g Trolox。将太平洋牡蛎以不同浓度的Cd2+， Zn2+进行胁迫刺激，定量PCR检测显示Cg-dominin2基因的相对表达量有显著上调，血浆蛋白的对应金属含量也有所增加。上述结果提示太平洋牡蛎胞外超氧化物歧化酶同源蛋白可能通过参与体内金属代谢过程从而在抵御重金属胁迫中发挥作用。 相关文章 | 计量指标

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张氏江蓠microRNAs鉴定及其基因家族系统进化 宋韡, 尹旭岗, 何中石, 王伟, 樊悦, 高帆 2020 (3):  40.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.03.040 摘要 ( 224 )   PDF   张氏江蓠是江蓠属的重要代表，具有宝贵的工业生产价值。随着海洋环境的恶化，江蓠资源亟待进一步开发与利用。作为基因转录后表达的重要调控子，microRNA (miRNA) 在植物组织器官发育、生理调节、胁迫应答等方面起着关键的调控作用。然而，迄今仍未有张氏江蓠miRNA（gch-miRNA）信息的报道，极大地阻碍了江蓠属非编码RNA的相关研究。运用生物信息学技术，通过gch-ESTs与miRBase数据库的比对分析，共鉴定到6条gch-miRNAs。序列特征分析结果显示，鉴定的gch-miRNA序列基本可信，并在其它植物间有保守性和多态性特征。颈环引物qRT-RCR的试验验证进一步证实了鉴定结果的可靠性。部分miRNA基因家族的NJ系统进化结果显示：gch-miRNA位于进化树的外类群；miRNA的进化与物种本身的进化并不同步。TargetFinder筛选获得8条gch-miRNA靶标序列，psRNATarget预测其抑制类型均为切割抑制。首次公布了张氏江蓠miRNA及其靶标信息，综合分析了部分miRNA基因家族在不同植物物种间的系统进化关系。研究结果为张氏江蓠非编码RNA研究，高品质藻种分子选育及其资源的开发利用奠定了基础。 相关文章 | 计量指标

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基于随机序列的固有无序蛋白预测算法比较分析 董晴晴, 赵亚伟, 袁增, 于家峰, 王芳华, 唐胡成 2020 (3):  46.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.03.046 摘要 ( 210 )   PDF   固有无序蛋白质（IDPs）是一种普遍存在且缺乏稳定空间结构的重要功能蛋白，为传统的蛋白质序列-结构-功能研究模式提出了挑战，成为当前蛋白质科学研究的热点领域。由于其特殊的柔性结构特征，IDPs的实验研究难度大，通过计算方法来预测IDPs成为IDPs研究的重要手段。然而由于被实验证实的IDPs还很少，对IDPs预测算法的有效评价还缺少可靠的数据集，因而通过人工设计随机蛋白序列并提出分析数理模型，从无序区残基分布、组成等多角度对两种代表性IDPs预测算法的预测结果进行了深入对比研究。结果表明各随机序列中不同IDPs预测算法得到的预测结果具有不同程度的差别，预测得到的无序区与天然蛋白中无序区序列特征一致，因此对IDPs的研究应充分考虑不同预测算法差异特征，提高研究结果的可靠性。 相关文章 | 计量指标

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长期魔芋低聚甘露糖处理可改善小鼠焦虑样行为 王晓琴, 马艳芳, 唐湘华, 王功伍 2020 (3):  50.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.03.050 摘要 ( 217 )   PDF   魔芋低聚甘露糖(KMOS)是一类重要的益生元，具有多种肠道和机体健康效应，但其中枢神经效应尚不清楚。为探讨KMOS对小鼠情绪相关神经行为及海马神经元密度的影响，将成年雄性昆明小鼠50只，分为5组，给药剂量分别是0（对照组）、650、1400、3000和6500 mg/kg，连续灌胃30 d；然后依次进行旷场、高架十字迷宫和强迫游泳实验，最后高剂量麻醉处死，取脑切片染色，镜检计数海马神经元密度。结果表明，KMOS_6500 mg/kg组腹侧海马CA3亚区神经元密度较对照组增加(P<0.01)，且与KMOS剂量正相关(P<0.01)；旷场实验中，1400 mg/kg组和3000 mg/kg组中央区进入次数和直立次数均高于对照组(均P<0.01)；高架十字迷宫实验中，3000 mg/kg组开臂进入次数高于对照组(P<0.01)。结果提示，长期使用KMOS可促进小鼠腹侧海马CA3区神经元存活，有一定抗焦虑作用。 相关文章 | 计量指标

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螺旋藻多糖对急性酒精中毒小鼠肝、心、肾、胸腺 抗氧化损伤的研究 陈帅行, 马浩天, 李润植, 葛保胜, 崔红利 2020 (3):  54.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.03.054 摘要 ( 365 )   PDF   急性过量饮酒会导致急性酒精中毒，引起胃出血、诱发心脑血管等疾病，已成为临床上最为常见的症状之一。目前治疗急性酒精中毒的合成药物会对身体产生副作用，急需发掘一种天然活性物质可代替人工合成药物。选择钝顶螺旋藻多糖作为研究对象，探讨螺旋藻多糖对急性酒精中毒损伤的影响。将30只小鼠作为处理对象随机分为空白、模型、阳性对照、低剂量及高剂量组，每组连续灌胃给药21 d（1次/d）；第22天除正常组外，其余组通过灌胃方式给予12 mL/kg的50%乙醇，12 h后处死，解剖肾、心、肝及胸腺，研磨取上清，通过检测各组织中过氧化氢酶、谷胱甘肽、丙二醛以及肝中丙氨酸氨基和天冬氨酸氨基转移酶活性，探究钝顶螺旋藻多糖对急性酒精中毒后生理指标的影响。结果表明，与模型组相比，螺旋藻多糖组中的过氧化氢酶和谷胱甘肽含量有显著提升，丙二醛含量显著降低；肝组织中，丙氨酸氨基和天冬氨酸氨基转移酶含量明显下降，恢复至阳性对照组水平。研究结果为治疗急性酒精性中毒引起的肾、心、肝及胸腺的氧化损伤提供了科学依据。 相关文章 | 计量指标

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三氧化二砷抑制秀丽线虫生殖细胞肿瘤样增殖 于敏, 刘天骄, 游牧, 王顺昌 2020 (3):  58.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.03.058 摘要 ( 258 )   PDF   无机砷是环境致癌剂，砷暴露可导致包括癌症在内的多种疾病高发。但一些砷化合物如三氧化二砷（ATO）却可以有效治疗急性早幼性白血病等多种癌症。肿瘤抑制基因p53在介导癌症治疗中具有重要作用，但p53基因在ATO治疗中的作用机制尚不完全明了。模式生物秀丽线虫只具有单个p53基因，是研究机体p53对DNA损伤和细胞周期调控作用的良好模型。以gld-1(q485)线虫突变体为对象，研究ATO对其生殖腺肿瘤样增殖的影响，结果表明，ATO处理延长了gld-1(q485)突变体的寿命，抑制了生殖腺的肿瘤样增殖。进一步的研究表明，ATO处理抑制线虫生殖细胞增殖，并具有显著的剂量效应和时间效应；ATO处理还诱导了线虫生殖细胞凋亡。利用线虫CEP-1/p53基因突变品系，结合RNAi基因敲除技术，发现ATO诱导了不依赖于CEP-1/p53的生殖细胞周期停滞和依赖于CEP-1/p53的细胞凋亡。 相关文章 | 计量指标

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基于DNDC模型评估白洋淀芦苇湿地N2 O排放特征 冯钊, 乔圣超, 倪少强, 张杰, 喻朝庆 2020 (3):  62.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.03.062 摘要 ( 231 )   PDF   湿地是一个重要的N2O排放源。气候变化改变硝化与反硝化作用强度影响土壤N2O排放。为探究湿地芦苇在2018—2100年中N2O的排放特征，以中国华北白洋淀湿地芦苇为研究对象，借助DNDC（反硝化-分解）模型和IPCC（政府间气候变化专门委员会）的6种模式及RCP 3种情景模拟芦苇的生长过程。研究表明，多点位验证模拟值和观测值之间Pearson相关系数r为0.723，决定系数R2为0.522，均方根误差RMSE为76.75 μg/m2 · d。在RCP2.6和RCP4.5情景下，未来N2O排放量均未出现显著线性变化特征，年排放总量变化范围分别为0.69～23.84 t和0.59～31.92 t。对比RCP8.5情景，N2O排放在CanEMS2和MIROC5 2种模式中出现明显递增趋势，排放总量的变化范围为0.49～38.82 t。在2018—2100年的时间梯度中N2O排放未表现出明显递增或递减变化趋势。多模式多情景下,N2O排放量总体随时间变化不明显，且无线性、周期性等变化，但受温度和降雨变化明显。温度适中、降雨量丰富的年份易出现N2O排放极大值。 相关文章 | 计量指标

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松嫩平原异质生境芦苇的表观遗传多样性和结构 邱天 2020 (3):  68.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.03.068 摘要 ( 216 )   PDF   近年来表观遗传学不仅是生物学领域的研究热点，而且在植物生态学中的研究也越来越多。然而有关天然植物种群的表观遗传变异的范围和结构的报道还很少。采用甲基化敏感扩增多态（MSAPs）和毛细管电泳方法，对中国东北松嫩平原小空间尺度上两种生境芦苇(Phragmites australis)天然种群的表观遗传多样性和结构进行了研究。生境分别是pH 8~8.5、有季节性积水的碱化草甸土（生境1，即H1）和pH 10以上的、没有积水的碱斑（生境2，即H2）。结果表明，在甲基化敏感位点(MSL)中，71.09%~88.38%是多态位点。在生境内水平，H1和H2的多态位点百分比分别是82.75%和79.93%，香浓维纳信息指数是0.3712和0.3580，H1均高于H2。分子方差分析证明生境间表观遗传分化达到了极显著水平（P＜0.01）。单独个体的表观遗传变异可能给植株提供更多的表型和进化灵活性, 生境间分化构成了表型差异的基础。总之，对小空间尺度芦苇在异质生境的生态适应问题进行分析，为芦苇表型进化和适应过程的探讨提供了实例参考。 相关文章 | 计量指标

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两株淡水湖泊常见沉水植物共培养对斜生栅藻的抑制作用 马浩天, 张飞, 张宏江, 史飞飞, 崔红利, 李润植 2020 (3):  72.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.03.072 摘要 ( 277 )   PDF   沉水植物与微生物藻类是水生生态环境的重要组成部分，二者可能存在竞争关系，而沉水植物往往可以利用化感作用获得优势。为探究沉水植物对淡水微藻的化感抑制作用，选择斜生栅藻作为受试生物，探究了金鱼藻、箬叶藻（马来眼子菜）及其混合培养对斜生微藻生长和生理表型的影响。结果表明，在与沉水植物共培养条件下，斜生栅藻的生长受到显著的抑制作用，在箬叶藻处理下的抑制率最高可达95.7%，并且叶绿素含量下降、丙二醛、抗氧化酶活性升高, 其叶绿素含量下降、叶绿素自发荧光改变提示光合系统的破坏，丙二醛、抗氧化酶活性升高表征了抗氧化系统的受损，证明两种沉水植物及其混培均有强烈的抑藻作用，可导致藻细胞出现一系列的受损，并且箬叶藻（马来眼子菜）的作用更强。为确定化感抑制作用机理的探究、相关表型的分析、沉水植物与微藻的生态学关系研究提供了科学基础。 相关文章 | 计量指标

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铜陵矿区植物重金属富集行为及健康风险评估 王娟, 李玉成, 黄欣欣, 周少奇, 张学胜, 高毅, 刘丙祥 2020 (3):  76.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.03.076 摘要 ( 346 )   PDF   选择安徽铜陵某矿区附近27份根际土壤，14株主要农作物，包括水稻（Oryza sativa）和玉米（Zea mays L.）、10株菜园蔬菜，包括茄子（Solanum melongena L.）、辣椒（Capsicum annuum L.）、豆角（Vigna unguiculata）以及8株药用植物凤丹（Paeonia ostii）为研究对象，分析了5种重金属（Cu、Zn、Cd、Pb、Cr）在土壤-植物系统中的富集转移特征，评估其健康风险。结果表明：矿业活动已造成矿区周边根际土壤5种重金属元素发生不同程度的富集。Cu、Zn、Cd、Pb污染严重，污染程度从大到小为Cd＞Cu＞Zn＞Pb＞Cr。矿区植物果实组织中重金属的积累量较低，辣椒的重金属富集能力最弱。土壤中Cr和Cd迁移能力最强，易被植物吸收富集；植物重金属含量、日估计摄入量（EDI）及标靶危害系数（THQ）表明，水稻主要富集Cr、Cd和Pb，玉米、蔬菜与凤丹主要富集Cr，均存在较高的食用健康风险。 相关文章 | 计量指标

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稻田生态综合种养模式对土壤理化性质及腐殖质的影响 余经纬, 黄巍, 李玉成, 王宁, 张学胜 2020 (3):  81.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.03.081 摘要 ( 280 )   PDF   在化肥减量化的基础上，探究稻田生态综合种养模式对土壤理化性质及腐殖质的影响。于巢湖流域周边选取4块试验田，进行大规模稻田生态综合种养模式(前期稻虾轮作，后期稻鸭共作)与常规种植模式(闲置、单季水稻种植和双季水稻种植)对比试验，周期2年。结果表明：各模式下的土壤容重、总孔隙度等指标均表现出显著性差异（P<0.05）。相比于常规种植模式，稻田生态综合种养模式能有效改良土壤质地，提高砂粒分化率和土壤总孔隙度，降低土壤容重；稻田生态综合种养模式下土壤肥力因子显著增加，腐殖质的活性和腐殖化程度得到提高，同时土壤中胡敏酸的缩合度和分子复杂程度显著降低。稻田生态综合种养模式改善了稻田土壤物理结构及保肥能力，提高了种植经济收入，是值得推广的生态种养模式。 相关文章 | 计量指标

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常温纤维素降解细菌的筛选及其复合系的构建 孟建宇, 冀锦华, 郭慧琴, 陶羽, 冯福应, 赵鸿彬 2020 (3):  86.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.03.086 摘要 ( 302 )   PDF   对呼伦贝尔森林土壤中的常温纤维素降解细菌进行筛选，将酶活性高的菌株分别混合构建降解复合系并测定其滤纸降解能力。分别以微晶纤维素、CMC和D-水杨苷3种不同的底物为碳源在25 ℃下筛选纤维素降解细菌，以16S rDNA序列进行菌株的鉴定和系统发育分析，用DNS法测定单菌株的外切葡聚糖酶、内切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶的酶活性和复合系的滤纸酶活性。结果共分离到258株常温纤维素降解细菌，以微晶纤维素为底物分离到的细菌分属于5个纲，以CMC或D-水杨苷为底物分离到的细菌分属于6个纲，第一优势菌纲均为γ-Proteobacteria；其次为α-Proteobacteria；第一优势菌属均为假单胞菌属（Pseudomonas），其次为根瘤菌属（Rhizobium）、厄氏菌属（Oerskovia）、芽孢杆菌属（Bacillus）和Lelliottia。构建的27个常温降解复合系中滤纸酶活性最高的降解复合系为C11′3″、C32′2″和C33′2″，酶活性分别为200.60、200.05和208.79 U/mL，是复合系中单独菌株的6~10倍，滤纸降解率分别为26.8%、22%和32.4%。C11′3″、C32′2″和C33′2″为常温降解复合系最优菌群组合，具有较高的应用潜力。 相关文章 | 计量指标

综述与专论

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植物内生芽孢杆菌的研究进展 龚国利, 王亮, 王旭阳, 张帝, 吴咪, 田露 2020 (3):  91.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.03.091 摘要 ( 511 )   PDF   芽孢杆菌是植物内生态的重要组成部分，不仅分布广泛，种类繁多，还可以在植物的生长周期中通过促生、抗病虫害和抗逆等功能发挥广泛且必要的作用。内生芽孢杆菌及其产物不仅在农业生防领域拥有极大的应用价值，而且为解决新药研发、环境修复等方面的问题提供了新的可行思路。综述了植物内生芽孢杆菌的多样性及分泌或诱导效应分子如生长激素、抗菌蛋白及脂肽和酶类等对宿主植物发挥相应功能，分析了在微生物农药、抗菌抗肿瘤、生物法修复环境等应用方面的研究进展。此外，对植物内生芽孢杆菌多样性的研究方法、效应分子的功能机制研究进行了总结和展望，还讨论了在实现微生物农药应用过程中遇到的问题。 相关文章 | 计量指标

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膳食营养素在2型糖尿病中降血糖作用及其机制的研究进展 许飞, 陈林军, 聂志妍, 那立欣 2020 (3):  96.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.03.096 摘要 ( 329 )   PDF   2型糖尿病（Type 2 diabetes mellitus，T2DM）是一种由基因、表观遗传、环境和生活方式等多种因素相互作用而引起的慢性代谢性疾病，其全球发病率和死亡率逐年增高。越来越多的研究显示，T2DM与遗传易感性、膳食模式和营养素-基因相互作用等因素均有关。然而，人们对膳食因素与基因的相互作用及其机制知之甚少。营养基因组学研究不仅能够更好地理解膳食营养物质在T2DM中降血糖的功能和分子机制，而且有助于建立基于个体基因组结构特征上的营养保健方法和膳食干预手段，使得营养学研究的成果能够更有效地应用于T2DM的预防，从而达到促进人类健康的目的。着重从常见的膳食营养物质（多酚类化合物、膳食脂肪、维生素和氨基酸）在T2DM中降血糖作用及其机制的研究进展做概述。 相关文章 | 计量指标

技术方法

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川续断根蛋白提取工艺的优化及分析 晋海军, 蒋廷红, 王海霞, 申旭峰, 于花, 朱姗, 张嘉 2020 (3):  102.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.03.102 摘要 ( 254 )   PDF   为开展川续断根的蛋白质组学研究，需对川续断根蛋白的提取工艺及SDS-PAGE凝胶电泳图谱进行分析。研究以川续断根为研究材料，用Tris-HCl法提取不同产地川续断根蛋白，用SDS-PAGE凝胶电泳技术对不同产地川续断根蛋白的差异条带进行分析，还对川续断根蛋白的提取工艺进行了响应面优化。结果表明：湖北川续断根中蛋白含量较高，贵州次之，云南较低；经凝胶电泳图灰度值分析，24 ku和34 ku处有两条蛋白条带在不同产地（云南、湖北、贵州）间显著差异表达（P<0.05）；响应面优化法得到了川续断根蛋白最佳的提取工艺条件：提取温度16.84 ℃，提取时间0.84 h，pH值6.58，料液比1∶ 1.64。筛选的差异蛋白条带及优化的川续断根蛋白提取工艺，可为今后在蛋白质组层面进一步阐释不同产地川续断质量差异形成的分子机制提供基础资料。 相关文章 | 计量指标

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人血清白蛋白的生物制备工艺优化 蔡燕飞, 陈蕴, 金坚 2020 (3):  106.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.03.106 摘要 ( 726 )   PDF   通过中国仓鼠卵巢细胞（Chinese hamster ovary cell, CHO）表达系统制备人血清白蛋白（Human serum albumin，HSA），为HSA及其融合蛋白质药物的制备及功能研究提供依据。首先构建含有目的基因的重组表达质粒pMH3-HSA，通过有限稀释法和Dot blot检测筛选阳性单克隆，随后扩大培养并悬浮驯化，然后运用5 L一次性生物反应器进行高密度放大培养，以无血清培养基B001和F001分别作为基础和流加培养基, 以55 r/min、DO 20%~40%、pH 6.8~7.4、Tm 37 ℃为基础参数进行发酵控制，通过细胞计数、SDS-PAGE、Elisa、Western Blot等实验方法，检测发酵过程中的细胞生长状态以及目标蛋白HSA的表达情况，同时与毕赤酵母表达系统制备的HSA进行比较。结果表明：1）成功构建并筛选出了含外源HSA基因的高表达单克隆CHO细胞株；2）在5 L一次性生物反应器中进行流加培养，HSA的最高产量达180 μg/mL；3）CHO表达系统产物几乎无降解。综合表明HSA蛋白更适合在CHO系统中进行表达，其蛋白完整性优势在该系统中表现得尤为明显。 相关文章 | 计量指标

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柱前衍生化-HPCE法测定霍山石斛中游离氨基酸 陈乃东, 朱赛, 王荣花, 徐文冬, 石敏珠 2020 (3):  110.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.03.110 摘要 ( 314 )   PDF   游离氨基酸作为中药炮制与食品加工过程中参与米拉德反应的底物，是影响中药炮制中组分变化和食品风味的关键物质。霍山石斛因其鲜品难以保存，临床以其加热炮制成干燥品的茎入药，开展霍山石斛游离氨基酸研究对于揭示霍山石斛炮制机制、霍山石斛资源综合利用具有重要意义。采用柱前衍生化-高效毛细管电泳法（HPCE）对霍山石斛中12种游离氨基酸进行定性定量分析，结果显示霍山石斛中游离氨基酸最佳毛细管电泳分离条件为：检测波长254 nm、pH 11的60 mmol/L硼砂+20 mmol/L磷酸氢二钠缓冲液、分离电压10 kV、毛细管有效长度50 cm。在该条件下，12种氨基酸可在60 min内实现基线分离，在最优分离条件下，构建了标准曲线并进行了方法学考察，测得霍山石斛根、茎、叶中总游离氨基酸含量分别为1.8958、 2.0736和2.5954 mg/g，各氨基酸线性相关系数R2均大于0.99，加样回收率为90.17%~110.25%，RSD均小于5%（n=3）。方法准确、可靠、重现性较好，可用于霍山石斛中游离氨基酸的定性定量分析。 相关文章 | 计量指标

教学研究

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细胞生物学课程教学的思考与实践 崔继红, 李军林, 黄萱, 谭增琦, 付爱根, 陈富林 2020 (3):  115.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.03.115 摘要 ( 359 )   PDF   新时期，教育部对高等本科教育提出消灭“水课”、建设“金课”的要求。课程教学是人才培养的核心。紧扣“消灭水课”精神，从师生互动、关注过程和评价体系等3个金课建设要求切入，思考和实践如何打造细胞生物学教学金课。在“教师为教学活动引导者”和“学生为学习主体”等传统认识基础上，强调师生互动和侧重学生学习主体作用，调动学生的积极性，发挥其主观能动性；在教学活动和评价体系方面，强调关注过程，从预习、课堂及课后3个阶段，引导、培养和评价学生自主学习及合作、思维、掌握基本技能、发现问题和解决问题的能力，推进开放课题进展等状况，在有据可依的前提下，增大平时考核比例，减低期末考试得分比例，实现创新创业型人才培养目标。 相关文章 | 计量指标

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Adobe Photoshop在绘制植物徒手切片结构图中的应用 马三梅, 王永飞 2020 (3):  118.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.03.118 摘要 ( 381 )   PDF   Adobe Photoshop是非常好用的图片处理软件。软件工具箱形象逼真、易分辩，使用简单。工具箱中的画笔工具可以用来在电脑屏幕上绘图。数位板通常由一块板子和一支压感笔组成，是计算机输入设备的一种。拿着压感笔在板子上绘制曲线，曲线就出现在电脑屏幕上。Adobe Photoshop和数位板相结合，在电脑屏幕上绘图和用铅笔绘图具有同样的感觉。利用Adobe Photoshop和数位板绘制出来的图片是彩色的，易修改、易复制、易分享、且分辨率高。用Adobe Photoshop和数位板在电脑屏幕上绘制植物徒手切片结构图具有非常明显的优势。主要介绍了使用Adobe Photoshop和数位板绘制大薸根徒手横切结构的基本技巧。通过对大薸根横切8个部位细胞的绘制的学习，就可以掌握Adobe Photoshop绘图的基本技巧。举一反三，就可以利用Adobe Photoshop和数位板来绘制其他植物的彩色徒手切片图。 相关文章 | 计量指标

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植物抗病基因的DNA改组在遗传学实验教学中的应用 张远莉, 庞延军 2020 (3):  121.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.03.121 摘要 ( 318 )   PDF   遗传学实验是生命科学、医学、农学等相关领域的核心实验课程。在实验教学过程中，教师为激发学生学习兴趣，紧密结合当前科学研究，设计一些综合性、设计性实验，将科研成果引入课堂。综合性实验指导学生利用基因的DNA改组技术对植物抗病基因进行人工合成，从不同的水稻品种中克隆出基因片段，利用现存的自然变异，采用基因的DNA改组技术，得到新的基因片段，观察和了解基因的人工进化。可以让学生学习分子遗传学的基本操作，从分子水平揭示遗传学的基本现象与规律。与传统的遗传学实验相比，实验是综合性实验，具有一定生物学意义，通过综合性、设计性实验，培养学生初步独立进行科学研究的能力和创新能力，为创新型人才培养提供平台。 相关文章 | 计量指标

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以培养创新型人才为导向的动物学课程改革与实践 王丹丽, 赵淳朴, 李格, 王亚军, 徐善良 2020 (3):  124.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.03.124 摘要 ( 336 )   PDF   大学的动物学课程是生物学科基础教育平台的必修课程，对后续专业学习十分重要。以培养水产养殖学专业本科生创新型人才为背景，从“95后”和“00后”学生的个性和学习特点出发，分析了传统动物学课堂教学中存在的主要问题，针对性地开展了动物学课程的课堂教学改革与实践。从“问题引领”为导向的课前、课中、课后的拓展思维训练；“多维互动”为核心的“实物标本-数码模型-二维信息”一体的全息体验；“自主参与”为目标的学生科研实践和教学软件开发；“科学评价”为结果的学生自评体系创新4个方面，总结了近年来在动物学课堂教学的改革与实践经验，旨在进一步改进和提高动物学课堂教学的效果，提高学生拓展性思维及创新动手能力，为培养海洋科学的创新型人才和卓越人才打下坚实的基础。 相关文章 | 计量指标

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病毒诱导基因沉默技术引入普通生物学实验教学实践 朱峰, 纪兆林, 钱坤 2020 (3):  127.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.03.127 摘要 ( 266 )   PDF   普通生物学实验具有实践性强和操作性强等特点，在大学生物类专业人才培养中占有显著地位。为了能在实验教学中充分锻炼和培养学生的实验操作技能、创新能力和意识，提高教学质量，将当前生物学研究前沿技术——病毒诱导的基因沉默(Virus-induced gene silencing, VIGS)技术引入普通生物学实验教学中。通过实验教学，明显提高了学生的兴趣，培养了学生独立工作能力和创新思维能力，使学生初步具备一定的科研能力和创新能力。 相关文章 | 计量指标