2025年 03期
RecET重组机制及应用研究进展
郑园霞;张毅;刘亮伟;RecE/RecT（即RecET）介导短臂（30～60 bp）DNA重组，从而成为一种新的工具广泛用于质粒构建、基因组编辑代谢路径等方面。综述了RecET重组工具由创建到完善的发展过程、在质粒构建及基因组编辑中的应用、RecE/RecT蛋白晶体结构及冷冻电镜结构的解析，探讨了其外切活性重组说及ssDNA退火机制，进而说明了体外重组、体外互作、在真核生物研究中的价值等，并对其存在的问题和未来发展进行了展望。
淹水胁迫对‘豫济’山桐子生长及生理的影响
耿晓东;周亚飞;刘英;陶昱含;谢焕冬;岳继飞;张召增;蔡齐飞;代莉;刘震;【目的】探究2 a生‘豫济’山桐子在不同淹水胁迫下的响应机制，以期为‘豫济’山桐子水分管控和适地适树种植提供理论依据。【方法】设置3个处理：CK（对照，土壤相对含水量75%）、W1（水渍胁迫，土壤相对含水量100%）、W2（水涝胁迫，水面没过盆栽苗土面2～3 cm），测定不同淹水处理下‘豫济’山桐子苗木的生长形态及生理指标。【结果】在10 d的淹水胁迫期内，水渍（W1）处理下‘豫济’山桐子苗木全部存活，少量苗木轻度萎蔫；根茎叶生物量与CK无明显差异；光合作用增强；叶片渗透调节物质质量分数与CK在整个试验期间的变化趋势基本一致；内源激素中仅IAA显著高于同时期的CK。水涝（W2）处理下苗木受损严重；根茎叶生物量均显著低于CK；光合作用减弱；叶片渗透调节物质和内源激素质量分数先升高后降低；根系形态指标随试验时间增加而逐渐降低。【结论】‘豫济’山桐子对淹水胁迫有一定的耐受性，在水渍胁迫下可正常生长，在水涝胁迫下只能存活7 d。随胁迫时间延长‘，豫济’山桐子的逆境应对策略表现为增加可溶性糖（SS）和脯氨酸（Pro）质量分数来调控渗透调节系统维持植物体内水分平衡，通过积累大量脱落酸（ABA），减弱光合作用等，以此来减缓生长、延长植物存活时间。
桂花辐射诱变种质综合评价
黄钰;赵薇;马浅浅;何明星;王一涵;曹申全;郭朋;尚富德;【目的】筛选具有观赏价值的桂花种质资源，丰富桂花种质资源，推动桂花育种进程。【方法】以81份辐射诱变的桂花嫁接苗为样本，对与观赏性相关的叶形、叶色、叶质等15个指标进行观测，运用层次分析法（analysis hierarchy process,AHP）和灰色关联分析法（grey relational analysis,GRA）对各样本的观赏性进行综合评价。【结果】构建了包括3个约束层15个指标层的桂花观赏性综合评价体系，其权重范围为0.006～0.286，其中质量性状在约束层中权重最高，叶质在指标层中权重最高；根据81个辐射诱变桂花种质的综合评分将其分为5大类，第Ⅰ类综合评分高于3.5分，共2个种质，分别为S-RXG23032405-30-4和D-ZYH23032404-30-3，第Ⅱ类综合评分为3.0～3.5，共22个种质，第Ⅲ类综合评分为2.5～3.0，共30个种质，第Ⅳ类综合评分为2.0～2.5，共23个种质，第Ⅴ类综合评分低于2.0，共4个种质。根据层次分析所得权重，通过灰色关联分析筛选出23个加权灰色关联度>0.55的种质，与层次分析中达到Ⅰ、Ⅱ级的种质基本一致。【结论】运用层次分析和灰色关联分析最终筛选出S-RXG23032405-30-4和D-ZYH23032404-30-3这2个具有较高潜在观赏价值的桂花种质，推动了桂花育种工作进程。
斑地锦乳汁管的解剖学研究
马良;周艳;高起;黄勇;夏至;李贺敏;【目的】深入研究斑地锦营养器官和生殖器官中乳汁管的分布，为其开发与利用提供解剖学基础。【方法】采用石蜡切片、苏丹黑染色离析压片法、徒手切片法，研究斑地锦乳汁管在不同器官及同一器官不同发育时期的发育和分布。【结果】斑地锦的乳汁管为无节分支型，根尖原分生组织、茎尖叶原基下方可见乳汁管原始细胞。乳汁管在斑地锦除种子外所有器官的薄壁组织中均有分布。根及茎中的乳汁管主要平行于维管束分布并进行伸长生长，与维管束呈轴向同心分布，在根中主要分布在皮层及韧皮部外侧，茎中主要分布在韧皮部外侧、髓及皮层等薄壁组织中。次生结构可见乳汁管径向分支；茎节部大量乳汁管横向交错形成乳汁管丛；叶片中的乳汁管主要沿叶脉分布，贯穿入整个叶肉组织至上下表皮及叶缘形成网状。花序中的乳汁管主要分布在总苞的内外表皮之间、雌雄花梗、花药药隔维管束外侧、子房壁、室隔等薄壁组织中。各器官不同发育时期乳汁管直径、密度和比例不同。【结论】斑地锦乳汁管起源于顶端分生组织，在除种子外的器官中普遍存在，分布于器官的基本组织中。乳汁管比例叶>根和茎；乳汁管直径和比例叶脉外侧>海绵组织>栅栏组织；根和茎中乳汁管直径和密度中柱>皮层。
郑州市建成区植物多样性分布格局及其影响因素
张玲玲;谢珊珊;高嘉惠;孔维汉;杜冲;刘艺平;冯艳;孔德政;【目的】探究植物多样性与环境因子之间的关系，为郑州市植物资源保护和生态系统健康发展提供科学依据。【方法】运用分层随机抽样法，在建成区设置349个样本点，构建一个覆盖整个区域的梯度分析系统。通过获取各样本点的植物种类、数量及其生长环境等数据，经统计与分析，解析郑州市建成区植物多样性梯度分布特征及其影响因素。【结果】研究范围内植物种类共计110科357属596种。乔灌草种类比例为1∶1.17∶3.45；乡土与外来树种比例为1∶3.08。蔷薇科（Rosaceae）、菊科（Asteraceae）、禾本科（Poaceae）、木樨科（Oleaceae）和豆科（Fabaceae）为优势科。以环为单元的梯度下，栽培植物和自生植物分别在第8环和第9环达到最高；其他不同植物类群物种丰富度呈单峰或双峰等分布形态。此外，植物物种多样性在不同区域存在差异，这与环境条件、人类活动等因素有关。人均国内生产总值（GDP）、房价及500 m范围内不透水率等对植物多样性有显著影响。【结论】揭示了郑州市建成区植物多样性的梯度空间分布特征及其与环境因子的关系，其中城市化特征因子对植物多样性影响显著。
鸡miR-203a的生物信息学分析及其对黑色素沉积作用
耿晓文;徐硕辉;张志远;侯英东;何富民;李闯;李文婷;李东华;【目的】探索鸡miR-203a在黑色素沉积过程中潜在的作用机制。【方法】通过miRbase数据库获取miR-203a的成熟体序列，利用MEGA11软件构建miR-203a的系统进化树，采用TargetScan和miRDB在线工具预测鸡miR-203a的靶基因，并对其进行GO和KEGG富集分析；利用实时荧光定量PCR(quantitative real-time polymerase chain reaction,RT-qPCR)检测miR-203a在淅川乌骨鸡和固始鸡背肤，以及在淅川乌骨鸡不同组织或器官中的表达水平；在黑色素细胞中对miR-203a进行过表达和干扰后，利用RT-qPCR检测miR-203a的靶基因丝裂原活化蛋白激酶10基因（mitogen-activated protein kinase 10,MAPK10）的表达水平。【结果】miR-203a在不同物种间高度保守，经系统进化树序列比对分析，鸡miR-203a与斑马鱼的亲缘关系较近，与大鼠和人亲缘关系较远，预测得到鸡miR-203a有150个靶基因。GO功能富集分析表明，miR-203a靶基因主要富集在基因表达调控、生长因子应答和大分子代谢过程调控等过程；KEGG通路富集显示，miR-203a靶基因显著富集于MAPK信号通路、焦点黏附、昼夜节律、Wnt信号通路等。miR-203a在固始鸡背肤中的表达水平显著高于淅川乌骨鸡；通过淅川乌骨鸡不同组织或器官表达谱分析，miR-203a在背肤中的表达水平最高，肾脏和心脏次之，均显著高于肝脏和脾脏。在黑色素细胞中过表达miR-203a，靶基因MAPK10表达水平显著下降，干扰miR-203a后，MAPK10表达水平显著上升。【结论】miR-203a在物种进化过程中高度保守，在黑色素细胞中起负调控作用，通过负调控MAPK10基因进而调节MAPK及Wnt等多条信号通路。
柽柳根际喜盐芽孢杆菌Bachu 85的分离及耐盐促生功能鉴定
梁振普;贾俊卿;王秋云;代金平;苏萍;张小霞;【目的】分离筛选具有耐盐碱促生功能的植物促生根际细菌，为耐盐碱促生功能微生物菌剂的研究提供菌种资源。【方法】采集新疆喀什地区盐碱地野生植物柽柳的根际土，利用高盐高碱培养基分离、筛选耐盐碱细菌，并对目标菌株进行形态学鉴定；采用PCR技术扩增并测序得到菌株的16S r RNA基因序列，将测序结果在NCBI进行BLAST比对分析，经MEGA7构建系统发育树，确定菌株的分类地位；以生化测定管分析菌株的生理生化特性；利用不同Na Cl质量浓度(0～200 g·L-1)、不同pH值(7.0～13.0)的培养基，考察目标菌株的盐碱耐受性；采用功能鉴定培养基测定目标菌株的解有机磷、固氮、产吲哚乙酸和铁载体等促生特性；通过培养皿促生试验分析目标菌株对拟南芥幼苗生长的影响；用盆栽试验分析目标菌株对玉米幼苗生长的影响。【结果】经分离得到一株耐盐碱促生效果好的菌株，经鉴定为喜盐芽孢杆菌属，将其命名为Halobacillus dabanensis sp.Bachu 85。菌株Bachu85的Na Cl质量浓度耐受范围为0～200 g·L-1,p H值耐受范围为7.0～11.0。菌株Bachu 85具有解有机磷、固氮、产吲哚乙酸(产量高达75.65 mg·L-1)、产铁载体和过氧化氢酶的能力。在p H值5.8+0 mmol·L-1 Na HCO3+0 mmol·L-1Na Cl及无盐胁迫的条件下，接种菌株Bachu 85使拟南芥的根长、鲜质量、叶片数和侧根数分别增加161.67%、342.54%、62.03%和326.55%。在盐碱胁迫下，拟南芥在MS培养基上几乎不生长，而菌株Bachu 85能显著增加拟南芥的根长、鲜质量和叶片数。在15 g·kg-1盐碱胁迫条件下，菌株Bachu 85使玉米的鲜质量、株高和茎粗分别增加了54.22%、11.18%和6.30%；在30 g·kg-1盐碱胁迫条件下，使玉米的鲜质量、株高和茎粗分别增加了28.79%、16.12%和26.18%。【结论】喜盐芽孢杆菌Bachu 85具有良好的耐盐碱能力，并能在盐碱胁迫条件下促进植物的生长，可用于盐碱地改良和功能微生物肥料的研发。
烟草源高产蛋白酶菌株筛选及其酶特性
张有奇;张泉彬;霍天辰;李满;王欢欢;武云杰;付博;郭志刚;寇莉青;【目的】筛选能够高效降解烟叶蛋白质的微生物菌株，研究其所产蛋白酶酶学性质，发掘具有工业应用价值的蛋白酶。【方法】利用蛋白酶选择性培养基和测定酶活性的方法，从烟叶表面分离高效降解蛋白质的菌株。对所筛菌株进行形态、分子生物学及生理生化鉴定，并研究其所产蛋白酶特性(温度、p H值、金属离子)，探究其对烟叶蛋白质降解效果。【结果】筛选得到一株高效降解蛋白质的细菌菌株YANDB-21，通过鉴定确定该菌为嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)；该菌所产蛋白酶在酸性、中性及碱性条件下均有酶活性，所产蛋白酶最适反应温度为50℃，最适反应p H值为10.0；该酶在40℃以下具有良好的温度耐受性，在p H值3.0～12.0时稳定性较好；金属离子K+、Cu2+、Ca2+和Mn2+对该酶的酶活性具有提升作用，Mg2+、Zn2+、Fe2+和Fe3+抑制该酶的酶活性；使用粗酶液处理陕西商洛烟叶，蛋白降解率达22.42%。【结论】菌株YANDB-21所产蛋白酶酶活性较高，稳定性较好，可高效降解烟叶蛋白质，适于在烟草加工生产中的推广和应用。
麦根腐平脐蠕孢BsbHLH1基因功能研究
姚萌;马庆周;李田田;李长水;马旭阳;郭雅双;徐超;耿月华;张猛;【目的】探究麦根腐平脐蠕孢(Bipolaris sorokiniana)的致病分子机制，为该菌引起的小麦病害防控提供理论依据。【方法】利用基因敲除和回补技术对麦根腐平脐蠕孢中一个含有bHLH结构域的转录因子BsbHLH1进行研究。【结果】发现缺失突变体ΔBsbHLH1的生长速率、分生孢子形态大小与野生型和回补菌株相比没有明显差异，但其产孢量却显著增加。利用荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)对突变体ΔBsbHLH1和野生型中与产孢相关的基因BsStuA、BsMedA、BsWetA和BsVosA进行检测，发现BsStuA、BsMedA和BsWetA 3个产孢基因皆显著上调表达，而负调控产孢基因BsVosA显著下调表达。该结果进一步表明基因BsbHLH1负调控麦根腐平脐蠕孢分生孢子的产生。此外，与野生型和回补菌株相比，突变体对H2O2、KCl和山梨糖醇胁迫的耐受性和致病力均没有明显差异。【结论】转录因子BsbHLH1参与负调控麦根腐平脐蠕孢分生孢子的产生，但不参与调控该菌的生长，胁迫应答及对寄主植物的致病力。
施磷对苗期小麦镉吸收和根际特性的影响
贾瑞;贾睿琪;杜浩;窦元;李楠;张世敏;李烜桢;沈连峰;【目的】探究河南典型镉污染土壤中施磷对小麦镉积累的影响，为通过合理施磷降低小麦镉污染风险提供理论依据。【方法】选择2种河南典型镉污染土壤（酸性水稻土和弱碱性潮土），通过盆栽试验，分析施磷对苗期小麦株高、生物量、镉质量分数、磷质量分数，以及根际土壤有效镉质量分数和关键酶活性等指标的影响。【结果】不同施磷量均提高了酸性土壤中苗期小麦株高和生物量，而对弱碱性土壤中苗期小麦促生效果不明显。在2种土壤中，所有施磷处理均降低了苗期小麦地上部镉质量分数；对于苗期小麦地下部镉质量分数，在酸性土壤中随着施磷量的增加呈现先上升后下降的趋势，在弱碱性土壤中呈现先下降后上升的趋势。在酸性土壤中，随着施磷量的增加，根际土壤pH值和有效磷质量分数呈逐渐升高趋势，但并未显著影响根际有效镉质量分数；在弱碱性土壤中，随着施磷量的增加，根际pH值呈现先升高后降低的趋势，有效镉质量分数呈逐渐降低的趋势，而有效磷质量分数呈逐渐升高的趋势。随着施磷量的增加，2种土壤小麦根系H+-ATP酶活性均呈现先升高再降低的趋势，根际土壤磷酸酶活性呈现下降趋势。通过冗余分析发现，酸性土壤中小麦地上部和地下部镉质量分数分别与磷酸酶活性和H+-ATP酶活性显著相关，而弱碱性土壤中，小麦地上部和地下部镉质量分数分别与磷酸酶活性、植酸酶活性及土壤有效磷质量分数显著相关。【结论】施磷改变根际土壤pH值、有效磷质量分数、磷酸酶活性及小麦根系H+-ATP酶活性，进而影响小麦镉质量分数和吸收总量。