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关键词： 番木瓜   枯萎病   根际土壤   细菌   真菌   种群多样性  

摘要： [目的]探讨番木瓜患枯萎病对植株根际土壤真菌和细菌种群的多样性及结构的影响。[方法] 通过高通量测序比较患枯萎病番木瓜植株根际土壤（Disesae）和健康番木瓜植株根际土壤（Health）真菌和细菌的结构及丰度差异。[结果]Health中的真菌群落多样性要高于Disesae。Disesae中的细菌群落多样性要高于Health。显著性研究结果表明，在门水平上，真菌中Health和Disesae的最优势门均为子囊菌门（Ascomycota），Health中壶菌门（Chytridiomycota）的相对丰度显著高于Disesae，分别为0.48%、0.04%，Disesae中球囊菌门（Glomeromycota）显著高于Health，分别为0.59%、0.09%。细菌中Health和Disesae的优势门均为变形菌门（Proteobacteria），Disesae中的变形菌门（Proteobacteria）丰度显著较高，而放线菌门（Actinobacteria）和酸杆菌门（Acidobacteria）丰度显著较低。在属水平上，真菌中Health的优势属为Agaricomycetes＿unclassified，相对丰度为21.34%，而在Disesae中的相对丰度仅为0.01%，假裸囊菌属（Pseudogymnoascus）、根金藻属（Rhizopycnis）、粗糙孔菌属（Trechispora）等菌属在Health中的相对丰度均显著高于Disesae。Disesae中的优势属为锥盖伞属（Conocybe）相对丰度为18.51%，而在Health的相对丰度仅为0.24%，梭孢壳属（Thielavia）、隐球菌属（Cryptococcus）、白环蘑属（Leucoagaricus）等菌属在Disesae中的相对丰度均显著高于在Health。细菌中Actinomycetales＿unclassified在Health中相对丰度最高为7.52%，黄杆菌属（Flavobacterium）、Gaiella、Gp1、的相对丰度较高，朱氏杆菌属（Chujaibacter）在Disesae中的相对丰度最高为7.00%。[结论]综上，Agaricomycetes＿unclassified、Actinomycetales＿unclassified、假裸囊菌属（Pseudogymnoascus）、根金藻属（Rhizopycnis）等菌属在Health中显著富集；锥盖伞属（Conocybe）、隐球菌属（Cryptococcus）、白环蘑属（Leucoagaricus）、朱氏杆菌属（Chujaibacter）等菌属在Disesae中显著富集，为探明番木瓜枯萎病的发生机理和寻找有效的番木瓜枯萎病生防菌提供理论基础。

关键词： 养猪废水   厌氧消化   微生物电解池   纳米磁铁矿  

摘要： 养猪废水与稻秆的混合厌氧消化具有资源化利用和环境保护的双重价值，但传统厌氧消化存在有机物降解率低、系统稳定性差和甲烷产量低等问题。为提高产甲烷效率，本研究探究了纳米磁铁矿(50 mg·g-1，以TS计)和微生物电解池（microbial electrolytic cell,MEC，外加电压0.6 V）单独或耦合对厌氧消化的影响。结果表明，采用MEC或添加纳米磁铁矿均能显著提高甲烷产量和产气速度，经过45 d的消化，单独添加纳米磁铁矿（M-AD）和单独应用MEC（MEC-AD）的累积甲烷产量分别比对照组（AD）增加了29.2%和13.7%；纳米磁铁矿与MEC耦合（M-MECAD）对提高甲烷产量具有协同作用，其累积甲烷产量最高，较M-AD和MEC-AD分别增加了4.3%和18.6%。Gompertz模型拟合结果表明，纳米磁铁矿与MEC耦合缩短了甲烷生产延滞时间且明显提高了甲烷产量。添加纳米磁铁矿和MEC均能增加发酵液中铁离子质量浓度，提高微生物活性，促进有机物水解，M-MEC-AD的稻秆降解率达到70.5%，高于M-AD和MEC-AD的降解率66.8%和65.4%。纳米磁铁矿和MEC单独或耦合均能增强微生物的种间电子传递，加速丙酸和丁酸向乙酸的转化；也能够降低厌氧消化系统中游离氨（free ammonia,FAN）质量浓度，提高厌氧消化系统的稳定性。相关性分析表明，Fe2+是影响累积甲烷产量的重要因素。以上研究结果可为农业废弃物的资源化处理和MEC-AD的工艺优化提供理论参考。

关键词： 牛磺酸   合成生物学   抗衰老   益生菌  

摘要： 牛磺酸是一种由机体产生的多功能调节因子，能够清除自由基、调节营养代谢，发挥神经保护等功能，在延缓衰老和老龄化相关疾病中有显著效果。在哺乳动物中，牛磺酸主要在肝脏中合成。其含量在血浆、胆汁、唾液和肌肉组织中非常丰富，并随着机体衰老逐渐下降。利用合成生物学技术理念构建牛磺酸细胞工厂，有了初步尝试，但在牛磺酸动态响应元件开发、机体牛磺酸含量智能化控制方面仍有待深入研究。本文全面总结了牛磺酸在抗衰老方面的研究进展，并对未来利用合成生物学技术，以益生菌为底盘细胞合成牛磺酸进行了展望，为新型抗衰老技术体系的开发提供了思路和方案。

关键词： 镉-铅-锌复合污染   青葙   植物修复   根际微生物   群落演替  

摘要： 重金属污染对生态系统和人类健康构成严重威胁，镉（Cd）、铅（Pb）、锌（Zn）复合污染是较典型的土壤重金属污染类型之一。青葙（Celosia argentea L.）凭借多金属富集和耐受性能力，成为修复Cd-Pb-Zn复合污染土壤的理想植物。根际微生物在植物修复中起关键作用，但青葙修复土壤时其群落演替规律尚不明确。通过盆栽试验，研究了青葙修复Cd-Pb-Zn复合污染土壤的重金属生物累积特征，并结合二代扩增子绝对定量测序技术，分析青葙根际微生物群落演替过程。结果表明：第28天时青葙镉、铅、锌干重含量分别为13.7、74.3、580 mg·kg-1，表现出富集镉、锌，耐受铅的能力。青葙根际微生物群落多样性指数随生长期呈U型趋势，且群落结构发生显著变化（p<0.05）。门水平上，28天时根际微生物的绝对丰度较种植前土壤微生物增加了47.1%；属水平上，促生菌绝对丰度分别增加51.3%。根据相关性分析，Acidobacteriales＿1、Chitinophagaceae、Candidatus＿1、Saccharimonadales、Iamiaceae、Gemmatimonadaceae与青葙生物量成显著正相关，表明这些微生物可能对青葙有一定的促生作用。微生物网络分析表明Chitinophagaceae和Candidatus＿1是核心枢纽类群，显示出这两种微生物作为修复Cd-Pb-Zn复合污染土壤微生物种质资源的潜力。

关键词： 生物炭   老化   Cd吸附   吸附机制   定量分析  

摘要： 为明确干湿交替和氧化老化这2种常见老化方式下，生物炭吸附Cd2+的机制及其具体贡献，本研究以巨菌草秸秆为原料制备生物炭（BC），并用人工老化方法分别制备了干湿交替老化生物炭（DWBC）和氧化老化生物炭（OBC）。通过批量实验、DFT计算和表征分析，从定性和定量角度剖析了生物炭对Cd2+的吸附机理，定量评估了各机制的贡献并明确了主导机制。结果表明DWBC和OBC的对Cd2+的吸附量分别下降为BC的50.87%和53.89%，老化降低了生物炭对Cd2+的吸附能力。DWBC和OBC的矿物沉淀作用(Qpre)比BC分别降低了12.49%和26.95%，矿物流失是吸附量下降的主因，但矿物沉淀仍是DWBC吸附Cd2+的主要贡献。而OBC的吸附以离子交换(Qexc)为主，其贡献分别比BC和DWBC高出6.41%和9.44 %。此外，醚基和酚羟基是影响生物炭吸附Cd2+的关键官能团。本研究揭示了干湿交替和氧化老化对生物炭吸附Cd2+能力的影响机制的贡献，为提升生物炭在重金属污染废水治理中的应用效果提供了理论支持。

关键词： 土壤微生物   土壤理化性质   互作机制   生态功能  

摘要： 土壤微生物作为土壤生态系统的重要组成部分，在调控果园土壤理化性质和驱动养分循环发挥重要作用，对维持果园土壤健康与生产力至关重要。土壤微生物的代谢活动影响了土壤养分循环、水分保持及团聚体形成等理化特性。同时，土壤微生物群落也受土壤养分供给和环境条件的反馈调控。本文综述了土壤微生物在土壤结构形成、水分动态、有机质转化以及碳、氮、磷、硫、钾等养分循环中的生态功能，探讨了微生物群落结构特征对土壤环境因素的反馈，阐明果园土壤微生物与理化性质之间的互作作用。随着现代生物技术的不断发展，未来的研究应依托多组学技术深入解析微生物群落功能网络及调控机制，量化其与土壤肥力和生态系统稳定性之间的耦合关系，为精准调控果园土壤微生态、实现果业可持续发展提供理论基础。

关键词： 华北平原   上新世-更新世   正构烷烃   古气候   古植被  

摘要： 前人研究已通过多指标阐明了东亚地区上新世至更新世的古气候与古环境演变，为深入探讨正构烷烃在该时期的气候环境意义奠定了基础。本研究以雄安新区XA3沉积钻孔岩芯为研究对象，基于正构烷烃的分布及其含量变化，探讨了华北平原上新世-更新世期间正构烷烃对气候环境变化的响应及其指示的植被类型演变。研究结果表明，沉积物中正构烷烃具有典型的双峰型分布特征，指示其来源主要为微生物（真菌、细菌和藻类）和陆生高等植物。陆源正构烷烃输入占比总体高于菌藻类和水生植物，表明该地区为开放型沉积环境，其中菌藻类及水生植物正构烷烃的丰度与温湿条件相关，在暖湿期其生长优势显著增强。陆生高等植物主峰碳的变化在沉积物中可以反映草本与木本植物相对贡献，在不同气候阶段表现出明显差异：温暖干燥期（4.0-5.5 Ma）草本植物占优，温暖湿润期（2.6-4.0 Ma）草本植物与木本植物趋于平衡，寒冷湿润期（0-2.6 Ma）木本植物持续主导。此外，正构烷烃指标（如ACL、CPI、Paq等）对气候环境变化表现出良好的响应，通过主成分分析（PCA）证实气候环境变化是驱动正构烷烃组成演化的重要影响因素。本研究为华北地区古气候-植被-水文耦合过程提供了新的数据支持。

关键词： 黏液型多杀性巴氏杆菌   分离   多位点序列分型   致病性   奶牛  

摘要： 为了确定黏液型多杀性巴氏杆菌的生物学特性及其与非黏液型多杀性巴氏杆菌的差异，从云南省患呼吸道疾病奶牛肺脏中分离到3株革兰氏阴性疑似多杀性巴氏杆菌，包括1株黏液型分离菌YN241063和2株非黏液型分离菌YN241034和YN241011，采用生化试验、16S rDNA基因序列分析进行鉴定，并分析分离菌的荚膜血清型、多位点序列分型（MLST）、致病性和耐药性生物学特性差异。细菌鉴定结果显示，3株分离菌的大部分生化特性与多杀性巴氏杆菌（Pasteurella multocida）参考株HNZM01和CVCC44801相同；3株分离菌与多杀性巴氏杆菌模式菌株ATCC 43137T之间的16S rDNA基因相似性为99.6%～99.9%，在16S rDNA基因进化树中与全部多杀性巴氏杆菌参考株形成同一个进化分支；基于上述特征3株分离菌均鉴定为多杀性巴氏杆菌。3株多杀性巴氏杆菌分离菌YN241063、YN241034和YN241011的荚膜血清型分别为A、A和D型，MLST（multi-locus sequence typing）型分别为ST3、ST178和ST133，对小鼠的半数致死量(LD50)分别为2.5×103CFU、4.0×103CFU和1.0×104CFU。黏液型分离菌YN241063对链霉素、卡那霉素、庆大霉素、阿米卡星和磺胺甲恶唑耐药，而2株非黏液型分离菌YN241034和YN241011对全部15种抗菌药物敏感。本研究国内首次分离到黏液型多杀性巴氏杆菌，证实我国奶牛存在黏液型多杀性巴氏杆菌感染，对我国奶牛黏液型多杀性巴氏杆菌感染的实验室诊断和预防控制提供重要参考数据。

关键词： 铅锌矿区   芒草   土壤重金属   微生物群落结构   微生物代谢功能   潜在生态风险  

摘要： 铅锌矿开采产生的矿渣对生态环境造成了严重破坏，尤其矿区重金属造成的环境污染问题亟待解决.芒草作为重要的能源植物，具有产量高和较强重金属耐受性的特点，在铅锌矿区重金属污染植物修复中具有重要的应用潜力.为探究典型铅锌矿区土壤重金属生态风险程度、芒草根际土壤微生物群落结构和功能，以贵州省赫章县铅锌矿区为研究对象，利用宏基因组技术，采用潜在生态风险评价方法，分析矿区土壤重金属污染潜在生态风险及其芒草根际与非根际土壤理化性质、微生物群落结构和代谢功能.结果表明，铅锌矿区土壤pH值和电导率（EC）在不同污染区、芒草根际与非根际均存在显著差异（P<0.05），土壤铵态氮（NH4+-N）、硝态氮（NO3--N）、总氮（TN）、总磷（TP）、速效磷（AP）和有机质（SOM）的含量呈现为低污染区高于高污染区，芒草根际高于非根际.研究区土壤铅（Pb）、锌（Zn）、镉（Cd）、铬（Cr）和铜（Cu）的含量均高于贵州省土壤背景值，低污染区和高污染区潜在生态风险指数分别为70.34（轻微生态风险）和1429.89（极强生态风险）.芒草根际与非根际土壤微生物相对丰度差异不显著，高污染区与低污染区呈显著差异（P<0.05）.低污染区变形菌门（Proteobacteria）和慢生根瘤菌（Bradyrhizobium）的相对丰度显著高于高污染区（P<0.05），而放线菌门（Actinobacteria）和鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）显著低于高污染（P<0.05）.微生物群落丰度与pH、TP均呈显著相关性（P<0.05），与TN、Cr均无显著相关性，与其他环境因子（EC、NH4+-N、NO3--N、AP、SOM、Pb、Zn、Cd、Cu）呈极显著相关性（P<0.05）.重金属污染程度改变芒草根际与非根际土壤碳代谢（Carbon metabolism）、氨基酸生物合成（Biosynthesis of amino acids）、乙醛酸和二羧酸代谢（Glyoxylate and dicarboxylate metabolism）和ABC转运器（ABC transporters）等功能组的基因丰度.因此，铅锌矿区土壤微生物群落结构和功能显著受重金属污染程度的影响，本研究结果可为铅锌矿区土壤重金属污染生物修复提供依据.

关键词： 单萜   生物合成   单萜合酶   细胞色素P450酶   异戊二烯基二磷酸合酶  

摘要： 单萜类化合物是植物精油的主要成分，生物活性显著而广泛，在食品、化妆品、医药等领域均发挥着重要作用，具有极高的经济价值和医药潜力，市场需求量大，传统提取分离及化学合成等方法存在产量低、成本高、环境压力大等问题，难以满足日益增长的单萜需求。随着测序技术的进步以及合成生物学的广泛研究，生物合成技术为单萜的生产提供了一种绿色、高效、可持续的替代途径。该文系统梳理了已解析的单萜生物合成途径，重点总结了单萜生物合成途径各个阶段的调控酶，包括催化单萜前体形成的异戊二烯基二磷酸合酶、催化单萜核心结构形成的单萜合酶以及修饰单萜结构的细胞色素P450酶等，并且分析了这几种类型的酶在单萜生物合成中的催化原理及特点，最后探讨了单萜异源生产的影响因素。旨在通过该综述，为更好地理解单萜生物合成途径如何进化奠定基础，为进一步解析单萜生物合成不同阶段功能酶及其作用机制提供参考，为有效利用微生物生产高价值活性物质单萜化合物指明方向。