青年科學家論壇

擴張型心肌病動物模型及治療的研究進展

作者：金佳敏，鞏倩，莊樂南*

摘要：擴張型心肌病（dilated cardiomyopathy, DCM）是一類以一側或雙側心室擴張和收縮功能障礙為特征的心血管疾病，發病原因包括遺傳性的基因突變及多種繼發因素。人類DCM動物模型涉及小鼠、大鼠、斑馬魚、豬等多種實驗動物，一般通過基因編輯、藥物誘導、自身免疫缺陷誘導、病毒感染等方法構建。借助DCM動物模型，研究者對該病的致病機制和治療靶點進行了深入的研究。本文簡述了人類DCM的病理特征、臨床癥狀和流行病學特征，對近年來DCM動物模型的種類和構建方法進行了綜述，并對優化造模方法與推動治療研究提出了新的展望。基于DCM動物模型的治療研究可以幫助我們更好地理解DCM的發生機制，為開發新的治療方法提供依據。

關鍵詞：擴張型心肌病; 疾病動物模型; 生物治療; 基因編輯

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.05.081

綜 述

觀賞植物糖轉運蛋白研究進展

作者：黃子洋,劉潔,康婕,任梓銘,崔祺,李東澤,夏宜平,馬斯,吳昀*

摘要：觀賞植物因其花、葉、果實等具有良好的觀賞價值而在環境美化中得到廣泛應用。糖轉運蛋白在觀賞植物生長發育、開花結實以及逆境脅迫響應等方面發揮重要作用，因此，研究糖轉運蛋白對觀賞植物產生的影響具重要意義。單糖轉運蛋白、蔗糖轉運蛋白和糖外排轉運蛋白是目前植物中發現的3大類糖轉運蛋白。本文對這3類糖轉運蛋白成員的分類及基本特性進行了比較和討論，重點介紹了觀賞植物中糖轉運蛋白功能和調控的最新研究進展，以期為今后利用基因工程技術改良觀賞植物并提高其觀賞性及適應性提供理論依據。

關鍵詞：觀賞植物; 單糖轉運蛋白; 蔗糖轉運蛋白; 糖外排轉運蛋白

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.03.241

枸杞植物化學成分調節腸道菌群及相關生理功能的研究進展

作者：畢冉冉,趙圓,孫玉敬*

摘要：枸杞含有多種營養和活性組分，具有一定的食用和藥用價值。過去的研究發現，枸杞提取物具有調節免疫、抗腫瘤、抗癌等多種生物活性。最新的研究發現枸杞及其提取物還具有腸道菌群調節功能。本文對寧夏枸杞（紅枸杞）和黑果枸杞果實中的枸杞多糖、花色苷、甜菜堿、酚酸、黃酮類化合物、類胡蘿卜素等植物化學成分進行了介紹，詳述了枸杞全果及其提取物對腸道菌群及相關生理功能的影響，并對未來的研究方向進行了展望。

關鍵詞：寧夏枸杞（紅枸杞）; 黑果枸杞; 植物化學成分; 腸道菌群

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.03.231

生物科學與技術

DNA聚合酶η小分子抑制劑篩選

作者：曹佳佳,葉舒邁,趙燁*

摘要：DNA損傷修復以及基因組穩定性維持對于動植物正常生長和防御逆境至關重要。針對DNA聚合酶錯誤摻入導致的基因組不穩定性，本研究以DNA聚合酶η為研究對象，通過計算分子模擬對接的方式，對其可能的小分子抑制劑進行篩選，并對其酶動力學參數進行測定。結果顯示：脫氧腺苷三磷酸（deoxyadenosine triphosphate, dATP）對DNA聚合酶η的活性具有抑制效果，使其延伸的相對效率為36%～42%。分子模擬對接和體外實驗結果表明，相較于dATP（親和力為－26.7 kJ/mol），環鳥苷酸-腺苷酸（cyclic GMP-AMP, cGAMP）與DNA聚合酶η具有更低的結合能（親和力為－35.1 kJ/mol）。酶動力學參數測定結果也表明，相較于dATP，cGAMP具有更強的抑制能力且在濃度為0.5 mmol/L時達到最強（相對延伸效率為13%）。因此，本研究篩選獲得了針對DNA聚合酶η的一種潛在的小分子抑制劑。同時，鑒于該蛋白質高表達導致細胞對抗腫瘤藥物（DNA損傷劑）的耐受性，這為新型藥物的開發提供了依據。

關鍵詞：DNA損傷修復; DNA聚合酶; 酶動力學; 計算生物學; 環鳥苷酸-腺苷酸

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.02.221

園藝科學

玫紅百合組培小鱗莖瓶內膨大影響因子的研究

作者：張敏慧,陳俊吉,全偉,谷志佳,吳紅芝*

摘要：玫紅百合（Lilium amoenum）是具有玫瑰甜香味的珍稀百合資源。為探索玫紅百合組培小鱗莖瓶內膨大的最適培養條件及培養基配方，以直徑0.4～0.6 cm的玫紅百合組培小鱗莖為材料，將其接種于添加不同質量濃度蔗糖或蔗糖與萘乙酸（naphthalene acetic acid, NAA）、6-芐氨基嘌呤[N-(phenylmethyl)-9H-purin-6-amine, 6-BA]、吲哚丁酸（indole butyric acid, IBA）、多效唑（paclobutrazol, PP333）組合的Murashige & Skoog（MS）培養基中，設置16 h光照/8 h黑暗和全黑暗2種光照環境，培養45 d后統計小鱗莖的膨大系數和直徑增大倍數。結果表明，在本試驗條件下，隨著蔗糖及激素質量濃度的升高，玫紅百合組培小鱗莖膨大系數及直徑增大倍數基本呈先增加后下降的趨勢，其中：在添加蔗糖質量濃度為50～120 g/L處理中，以90 g/L蔗糖處理的膨大效果最好，小鱗莖嫩綠有光澤，抱合度好；當50～120 g/L蔗糖與0.1～0.7 mg/L NAA/6-BA、0.5～4.0 mg/L IBA或5～40 mg/L PP333協同作用時，以70 g/L蔗糖和1.0 mg/L IBA處理的小鱗莖膨大效果最好，其膨大系數與直徑增大倍數最高，分別為3.63和1.83；高質量濃度的蔗糖與PP333協同作用會顯著抑制小鱗莖的膨大。在16 h光照/8 h黑暗環境下培養的玫紅百合組培小鱗莖較全黑暗環境下長勢好，其膨大系數及直徑增大倍數高，但黑暗環境下生根效果更好。本研究可縮短玫紅百合田間培育成球時間，為種質資源保護提供了科學依據。

關鍵詞：玫紅百合; 小鱗莖; 瓶內膨大; 快繁體系

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.03.161

植物保護

菜縊管蚜的線粒體基因組及蚜亞科的系統發育分析

作者：林興雨,宋南*

摘要：菜縊管蚜[Lipaphis pseudobrassicae (Davis, 1914)]是一種重要的農業害蟲。本研究對菜縊管蚜的線粒體全基因組進行測序、分析，并基于線粒體基因組數據重建蚜亞科（Aphidinae）的系統發育關系。在系統發育分析中，內群包含蚜亞科的31個物種，外群選擇綿蚜亞科（Eriosomatinae）中蘋果綿蚜（Eriosoma lanigerum）、Paracolopha morrisoni和米倍蚜（Meitanaphis microgallis）3個物種，分別利用最大似然法和貝葉斯法重建蚜亞科的系統發育樹。結果表明：菜縊管蚜的線粒體基因組全長16 743 bp（GenBank登錄號為OP796483），包含37個基因（13個蛋白質編碼基因、2個核糖體RNA基因、22個轉運RNA基因）和1個非編碼控制區。采用最大似然法和貝葉斯法構建的系統發育樹均顯示蚜族為單系群。在最大似然法分析結果中，長管蚜族為單系群，十字蚜屬與短棒蚜屬構成姐妹群。然而，在貝葉斯法分析結果中，長管蚜族為非單系群，十字蚜屬與短棒蚜屬+雙尾蚜屬親緣關系較近。本研究為更好地理解長管蚜族、十字蚜屬和菜縊管蚜的系統發育關系提供了線粒體基因組數據。

關鍵詞：半翅目; 蚜亞科; 菜縊管蚜; 線粒體基因組; 系統發育

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.02.161

110個桃/油桃品種資源在浙江的流膠病抗性初步評價

作者：王玉琪,甘可欣,李雄偉,金靜,趙嵐,葉正文,孫德利,王莉,賈惠娟,高中山*

摘要：為篩選流膠病抗性較強的桃/油桃栽培品種和種質資源，以110個桃/油桃地方品種和選育品種為試驗材料，調查4—7年生樹的流膠病田間發病情況，并結合系譜分析，追溯流膠病抗性種質來源。結果顯示，不同桃/油桃品種間流膠病等級差異明顯，抗性隨樹齡增大而逐漸下降，80個品種的流膠病等級表現較穩定，其中：9個品種表現為高抗，多為桃品種，代表品種有‘秋白桃’‘南山甜桃’等；40個品種表現為抗病，代表品種有‘白麗’‘圓夢’等；16個品種表現為中抗，代表品種有‘湖景蜜露’‘錦繡’等；9個品種表現為感病，代表品種有‘肥城白里’‘倉方早生’等；6個品種表現為高感，代表品種有‘白露桃’‘滬油278’等。桃品種的抗病性總體優于油桃品種。根據品種遺傳系譜分析發現，部分抗病及高抗品種間存在不同程度的親緣關系，‘上海水蜜’是部分抗病及高抗品種的原始親本。本研究結果可為生產上選擇合適的抗病品種和后續的抗病遺傳育種提供參考。

關鍵詞：桃; 油桃; 流膠病; 品種資源; 抗性; 系譜

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.02.271

食品科學

揮發性有機化合物對桃果實采后褐腐病控制及感官品質的影響

作者：李志昊,林斯茵,高穎,楊燦,蔣丹,張波*

摘要：桃果實在采后貯藏物流過程中易受到果生鏈核盤菌（Monilinia fructicola）的侵染，導致褐腐病發生和果實品質劣變，有關的揮發性有機化合物（volatile organic compounds, VOCs）對褐腐病的調控效果尚不清楚。本研究分析了成熟桃果實中主要VOCs對果生鏈核盤菌的抑菌效果，結果表明，香芹酚、反-2-己烯醛等12種VOCs可以顯著抑制病原菌在培養基上的生長。進一步開展上述12種VOCs對桃果實采后褐腐病的調控效應研究，結果表明，采用VOCs熏蒸處理可以有效抑制果生鏈核盤菌的生長，延緩褐腐病發生，其中揮發性醛類物質對果實品質的保持效果較好。采用25 μL/L反-2-己烯醛熏蒸處理可以顯著抑制果生鏈核盤菌生長，減輕褐腐病癥狀，同時不影響果實外觀、乙烯釋放速率、硬度、總可溶性固形物含量和感官品質指標，有效維持桃果實在采后貯藏過程中的商品性。綜上所述，反-2-己烯醛具有開發為植物源抑菌劑的潛力，可為桃果實供應鏈提供品質保障。

關鍵詞：揮發性有機化合物 ; 抑菌活性 ; 桃果實 ; 褐腐病 ; 果生鏈核盤菌

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.03.011

不同產地商品山楂干的品質差異分析

作者：舒西盼,柴子淇,李鮮,孫崇德,田金虎,葉興乾*

摘要：本研究以10種不同產地的商品山楂干［包括7種普通山楂（商品名“北山楂”）、2種臺灣林檎（商品名“廣山楂”）和1種野山楂（商品名“南山楂”）］為研究對象，測定其主要營養成分和生化指標，并在此基礎上對山楂進行品質差異分析和主成分分析。結果表明：在3類商品山楂干中，北山楂的可滴定酸含量最高，廣山楂的糖酸比最高，而可溶性膳食纖維、α-生育酚和β-胡蘿卜素含量排序均為北山楂＞南山楂＞廣山楂。主成分分析結果表明，湖北黃岡的‘野山楂’和天津薊州的‘鐵山楂’在主要活性成分（總酚、總黃酮、總原花青素、總膳食纖維）含量方面整體表現較優；山東臨沂的‘大金星’和河南新鄉的‘豫北紅’等北山楂在可滴定酸、可溶性膳食纖維和可溶性糖含量方面相較于南山楂和廣山楂綜合表現更優。本研究系統梳理了我國不同產區主要種類商品山楂干的品質差異，可為我國山楂資源的多元化開發利用提供數據支撐。

關鍵詞：山楂; 品質; 營養組成; 多酚; 主成分分析

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.04.041

資源利用與環境保護

施肥旱作農田土壤中人類病原菌群落組成及動態變化特征

作者：齊明慧,程建華*,唐翔宇

摘要：采集浙江省杭州、嘉興、衢州、金華、龍游5個地區長期施用雞糞、豬糞或化肥的農田土壤進行室內培養實驗，然后采用高通量測序及序列比對方法分析供試土壤細菌和人類病原菌（human pathogenic bacteria, HPB）群落組成，旨在進一步探究施用糞肥后土壤中HPB群落組成差異及動態變化特征。結果表明：在160個供試土壤樣品和2種糞肥樣品中共比對到75種HPB，其中優勢HPB為巨大芽孢桿菌（Bacillus_megaterium_QM_B1551，24.2%）和拜氏梭菌（Clostridium_beijerinckii_NCIMB_8052，23.1%）；施用豬糞處理的土壤中細菌和HPB的香農（Shannon）指數均有所降低，而施用雞糞或化肥處理的土壤中細菌和HPB多樣性無明顯變化。主坐標分析結果表明，施用糞肥處理的土壤細菌群落組成與未施肥對照之間具有顯著差異，尤其是施用豬糞處理差異最顯著（P＜0.001）；土壤樣品間共有HPB占所有HPB的22.7%；施用糞肥處理的土壤中大部分HPB的相對豐度高于未施肥對照，并隨培養時間的延長而不斷下降。方差分解分析結果表明，土壤理化性質、細菌群落及兩者交互作用是土壤中HPB變異的重要因素。綜上所述，施用糞肥處理的土壤中HPB的變化特征主要受肥料類型、土壤類型、土壤理化性質及固有細菌群落的影響。

關鍵詞：人類病原菌; 糞肥; 細菌群落; 土壤; 動態變化

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.03.012

長期覆膜旱作和施用包膜尿素對水稻產量、氮肥利用率及土壤養分的影響

作者：祁通,湯勝,周靜杰,馬慶旭,吳良歡*

摘要：水稻覆膜旱作栽培（non-flooding plastic film mulching cultivation, PM）是以地膜覆蓋為核心來實現水稻節水生產的綜合集成創新技術。然而，在覆蓋地膜后，氮肥只能在移栽前作為基肥一次性施用，導致水稻前期營養生長過盛和生育后期潛在缺氮，從而限制了水稻高產。聚合物包膜尿素（polymer coated urea, CR）是一種控釋氮肥，在傳統淹水栽培（traditional flooding cultivation, TF）模式下已成為提高作物產量和氮肥利用率的最佳管理措施之一，但尚未在PM模式下進行長期定位試驗評估。本研究以高產中熟秈型雜交稻‘兩優培九’為供試水稻品種，比較在PM和TF 2種栽培模式下施用CR和普通尿素（urea, UR）對水稻產量、氮肥利用率及土壤養分含量的影響。結果表明：與UR相比，在TF和PM模式下施用CR使水稻氮肥利用率分別提高9.2%和15.4%（P＜0.05），使水稻產量分別提高8.6%和15.0%（P＜0.05）。與TF模式相比，PM模式加速了土壤有機質的分解，降低了土壤全氮、堿解氮含量。與施用UR相比，在PM模式下施用CR能緩解土壤全氮、堿解氮含量的下降，并使經濟效益提高16.8%。綜上所述，施用CR是解決在PM模式下水稻生育后期缺氮問題的有效途徑。

關鍵詞：水稻; 覆膜旱作栽培; 控釋氮肥; 氮肥利用率; 經濟效益; 作物產量; 土壤養分

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.02.131

動物科學與動物醫學

大銀魚早期發育階段微生物群落特征及其與免疫和代謝的關聯

作者：周依帆,張希昭*,周彥鋒,徐東坡,王晨赫,郭世越,蔣書倫,尤洋*

摘要：為了解大銀魚早期發育過程中的微生物群落變化規律與特征，采集大銀魚胚胎期（心跳期，XT）、內源性營養期（采樣時間為孵化后第1天，記為H1）、混合性營養期（孵化后第4天，H4）、開口攝食期（孵化后第7天，H7）和外源性營養期（孵化后第10天，H10）5個發育時期的樣本。通過16S rRNA基因測序技術觀察大銀魚早期發育過程中的微生物群落演替，尤其是攝食前后的微生物群落特征和關鍵菌屬；并結合同批次樣品的轉錄組數據，基于關聯網絡方法重點分析了與免疫和代謝相關的菌屬。結果顯示：大銀魚早期發育階段各時期的β多樣性存在顯著差異（P＜0.001），其中，XT的優勢菌群為黃桿菌屬（Flavobacterium）和金黃桿菌屬（Chryseobacterium）；胚后H1時期的優勢菌群為假單胞菌屬（Pseudomonas）；H4時期的主要菌群為黃桿菌屬和假單胞菌屬；H7和H10時期的主要菌群為彎曲桿菌屬（Flectobacillus）和假單胞菌屬。假單胞菌屬在各時期中穩定存在。與多種免疫和代謝基因表達顯著相關的是彎曲桿菌屬等節點菌屬。本研究首次獲得了大銀魚早期發育階段的微生物演替信息，同時，篩選到的優勢菌屬與節點菌屬將為大銀魚苗種的規模化培育提供思路和參考。

關鍵詞：大銀魚; 早期發育; 微生物; 16S rRNA; 轉錄組

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.03.281

雞載脂蛋白A-Ⅰ的多克隆抗體制備及亞細胞定位分析

作者：王圣文,張丹,鄔雨倩,周繼勇,鄭肖娟*

摘要：載脂蛋白A-Ⅰ（apolipoprotein A-Ⅰ, Apo A-Ⅰ）在動脈粥樣硬化、病毒感染、脂質代謝等方面發揮重要的調控作用。目前關于雞載脂蛋白A-Ⅰ（chicken Apo A-Ⅰ, chApo A-Ⅰ）的研究較少，對其生物學功能尚不清楚。本研究在對chApo A-Ⅰ進行生物信息學分析的基礎上，通過pET-28a原核表達系統對chApo A-Ⅰ的重組蛋白進行表達和純化。利用純化后的重組蛋白免疫小鼠，制備鼠多克隆抗血清（多抗血清），通過酶聯免疫吸附測定（enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA）檢測其效價，并通過蛋白質印跡法（Western blot, WB）、間接免疫熒光試驗（indirect immunofluorescence assay, IFA）鑒定其反應性，隨后利用多抗血清對chApo A-Ⅰ進行亞細胞定位分析。生物信息學分析顯示，chApo A-Ⅰ蛋白在第1—18位氨基酸處含有信號肽，由N端的連續α螺旋構成。氨基酸序列同源性分析顯示，chApo A-Ⅰ蛋白與火雞的同源性最高，與魚類的同源性最低。利用成功表達和純化的重組蛋白His-chApo A-Ⅰ制備多抗血清，其ELISA效價達1×105以上，與真核表達的chApo A-Ⅰ蛋白有WB和IFA反應性，能識別雞血清中的Apo A-Ⅰ蛋白，而與鼠、兔、牛、豬血清中的Apo A-Ⅰ蛋白無交叉反應性。利用該多克隆抗體對全長片段chApo A-Ⅰ-FL和不含信號肽的片段chApo A-Ⅰ-NS進行亞細胞定位分析，經共聚焦顯微鏡觀察發現，chApo A-Ⅰ-FL蛋白大多分布在細胞膜附近，而chApo A-Ⅰ-NS蛋白則定位于細胞胞漿中，且多數呈彌散分布。chApo A-Ⅰ蛋白的特異性多克隆抗體和亞細胞定位結果為進一步開展Apo A-Ⅰ的生物學功能研究奠定了基礎。

關鍵詞：雞載脂蛋白A-Ⅰ; 原核表達; 多克隆抗體; 亞細胞定位

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.02.061

期刊簡介

《浙江大學學報（農業與生命科學版）》創刊于1956年，是浙江大學主辦，由國家教育部主管的農業與生命科學類學術性雙月刊，國內外公開發行，現已被國內外許多重要的檢索系統作為收錄對象，例如美國《化學文摘》(CA)、英國《動物學記錄》(ZR)、英國《國際農業與生物科學研究中心文摘》(CABI)、俄羅斯《文摘雜志》(AJ)、聯合國糧農組織農業索引(AGRIS)、英國《食品科技文摘》(FSTA)、美國《烏利希期刊指南》(Ulrichsweb)、瑞典開放獲取期刊目錄(DOAJ)等。在國內，《浙江大學學報（農業與生命科學版）》被《中國科學引文數據庫》《中國科技論文統計分析數據庫》《中國學術期刊綜合評價數據庫》《中文科技期刊數據庫》《中國學術期刊文摘》等收錄，并被《萬方數據資源系統數字化期刊》和《中國學術期刊》等全文收錄。并且還被北京大學圖書館《中文核心期刊要目總覽》列為《全國綜合性農業科學類核心期刊》。主要刊登生物科學、作物科學、園藝科學、植物保護、食品科學與工程、農業資源利用與環境保護、動物科學與動物醫學、農業工程及其相關交叉學科的學術論文、文獻綜述和研究快報等。讀者對象是廣大的科技工作者、高等院校的教師與研究生等。

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