检索结果-内蒙古大学图书馆

生物工程学报 2023年第10期39卷 4308-4321页

作者：龚钰翔龙欢黄开耀中国科学院水生生物研究所、中国科学院藻类生物学重点实验室湖北武汉430072 中国科学院大学北京100049

气囊(gas vesicles,GVs)是一种存在于蓝藻及古菌等微生物中调节浮力的类细胞器纳米结构,由蛋白质外壳包裹气体组成。近年来的研究表明,气囊具有作为超声分子影像探针的潜力。然而,气囊的充放气机制并不明确,限制了生物合成超声分子影像... 详细信息

气囊(gas vesicles,GVs)是一种存在于蓝藻及古菌等微生物中调节浮力的类细胞器纳米结构,由蛋白质外壳包裹气体组成。近年来的研究表明,气囊具有作为超声分子影像探针的潜力。然而,气囊的充放气机制并不明确,限制了生物合成超声分子影像探针的保存和气体更换。本研究发现环境pH值是调节气囊充放气的一个重要因素。其不仅可以调节藻细胞内的气囊充放气进而使微囊藻呈现不同的漂浮状态,还可对提纯的气囊充放气进行体外调节,且该调节过程可逆。该机制的阐明为生物合成超声分子影像探针的大规模生产和保存,特别对气囊中的气体进行更换以满足不同的诊疗需求提供了技术支持,助力生物合成超声造影剂在疾病诊疗中的应用。

关键词：气囊 pH值生物合成超声分子影像探针

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镉结合蛋白CADR在莱茵衣藻细胞表面的展示及应用

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生物工程学报 2024年第10期40卷 3689-3704页

作者：廖谭聪叶莲林轶文龙欢张宝龙黄开耀中国科学院水生生物研究所中国科学院藻类生物学重点实验室湖北武汉430072 中国科学院大学北京100049 江汉大学生命科学学院湖北武汉430056

在检测和修复环境中重金属如镉污染时,藻类被证实具有作为高效生物吸附材料的潜力。本研究旨在利用细胞表面展示技术在莱茵衣藻细胞壁表达镉结合蛋白CADR,提高衣藻对镉的吸附性能。首先,采用golden gate技术构建转化载体PET-X-CADR,通... 详细信息

在检测和修复环境中重金属如镉污染时,藻类被证实具有作为高效生物吸附材料的潜力。本研究旨在利用细胞表面展示技术在莱茵衣藻细胞壁表达镉结合蛋白CADR,提高衣藻对镉的吸附性能。首先,采用golden gate技术构建转化载体PET-X-CADR,通过细胞壁蛋白GP1将CADR锚定至细胞壁。同时利用融合标签YFP的荧光信号进行高通量筛选,得到3株CADR蛋白高表达且定位于细胞壁的工程藻株。生理实验结果表明,细胞壁展示CADR蛋白并不影响工程藻株在低于200μmol/L镉浓度下的生长;在200μmol/L镉浓度下,CADR工程藻株的生长速度是野生型的3倍,表明CADR工程藻株对镉有更高的耐受性。运用配子型裂解酶GLE处理藻细胞分离野生型和工程藻株细胞壁,并比较其中镉的含量,结果显示工程藻株的细胞壁对镉吸附能力提升了33%。本研究为利用藻类治理环境中镉污染特别是从环境中回收重金属提供了新的思路。

关键词：生物吸附镉胁迫 golden gate 细胞表面展示

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从地球生物学到天体生物学

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地球科学 2025年第3期50卷 857-876页

作者：罗根明王畅殷宗军沈冰林巍屈原皋中国地质大学(武汉)地质微生物与环境全国重点实验室行星地质与深空探测湖北省重点实验室地球科学学院中国科学院南京地质古生物研究所古生物学与油气地层应用全国重点实验室中国科学院大学南京学院北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室地球与空间科学学院中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院地球与行星物理重点实验室中国科学院深海科学与工程研究所

我们在宇宙中是否独一无二？地球生命是在何处以及如何起源？这些全人类孜孜以求的重大科学问题正是天体生物学研究的核心问题.伴随着深空探测技术的提高和工程任务的开展，我们比以往任何时候都更有可能回答上述问题.地球是迄今为止唯... 详细信息

我们在宇宙中是否独一无二？地球生命是在何处以及如何起源？这些全人类孜孜以求的重大科学问题正是天体生物学研究的核心问题.伴随着深空探测技术的提高和工程任务的开展，我们比以往任何时候都更有可能回答上述问题.地球是迄今为止唯一确认孕育生命的星球，地球生物学的研究对地外生命的探寻具有重要的指导意义.为了更好地推动天体生物学的发展，本文介绍了地球生物学和天体生物学内涵和简要发展历史.在此基础上，围绕天体生物学所关注的宜居性和生命的形成与演化这两个不同层次的核心科学问题，阐述了天体宜居性所要满足的条件，分析如何判断宜居环境是否孕育了生命.最后提出了地球生物学需要加强的3方面研究，分别为早期地球宜居性演化、极端环境的生命特征和记录，以及生命信号的构建.

关键词：宜居性生命信号早期地球极端环境地质微生物天体生物学生态系统

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pH诱导絮凝-气浮收获雨生红球藻研究

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水生生物学报 2023年第1期47卷 104-112页

作者：李静徐聪刘青玲李成张海阳张学治中国科学院水生生物研究所武汉430072 中国科学院水生生物研究所藻类生物学重点实验室武汉430072

为提高雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)收获效率,文章发现一种通过pH调控诱导雨生红球藻絮凝-气浮收获方法。通过与自然沉降对比发现,在不添加混凝药剂的情况下,调节藻液的pH可以诱导雨生红球藻细胞自发团聚形成絮体,显著提高其沉... 详细信息

为提高雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)收获效率,文章发现一种通过pH调控诱导雨生红球藻絮凝-气浮收获方法。通过与自然沉降对比发现,在不添加混凝药剂的情况下,调节藻液的pH可以诱导雨生红球藻细胞自发团聚形成絮体,显著提高其沉降或气浮收获效率。pH小于3或大于11.5时,气浮可在2min内实现95%左右的收获效率,而自然沉降则需要30min,才能达到80%-90%的收获效率。气浮收获后的生物质含固率要显著高于沉降收获,当初始浓度为3.2 g/L时, pH诱导絮凝-气浮收获后的雨生红球藻生物质含固率可达到17%,实现了53倍浓缩。另外,与化学混凝剂(硫酸铝)和生物混凝剂(壳聚糖)混凝-气浮对比发现, pH诱导絮凝-气浮不仅可以实现传统药剂混凝-气浮的高收获效率,还可以有效避免混凝剂对生物质的污染(如金属离子残留等),且不会对雨生红球藻中虾青素提取产生影响。因此, pH调控诱导絮凝-气浮可以实现雨生红球藻的快速、高效和无污染收获,为雨生红球藻的收获提供新的解决方案。

关键词：收获气浮絮凝 pH诱导雨生红球藻

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绿藻门小球藻科的分类学研究进展

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生物多样性 2023年第2期31卷 195-212页

作者：宋会银胡征宇刘国祥江汉大学生命科学学院武汉430056 中国科学院水生生物研究所中国科学院藻类生物学重点实验室武汉430072 江汉大学系统生物学研究院武汉430056

小球藻科物种生境范围广,分布于全球各种淡水、海水及陆生环境中,是多种生态系统的重要组成部分,且以其重要的科学和应用价值成为研究热点。由于个体微小及较强的形态可塑性,小球藻科物种能供分辨的形态特征有限,其经典分类学研究和物... 详细信息

小球藻科物种生境范围广,分布于全球各种淡水、海水及陆生环境中,是多种生态系统的重要组成部分,且以其重要的科学和应用价值成为研究热点。由于个体微小及较强的形态可塑性,小球藻科物种能供分辨的形态特征有限,其经典分类学研究和物种鉴定存在诸多困难。随着基于DNA序列的研究方法在分类学研究中的应用,小球藻科历经多次修订,物种组成发生了很大变化,目前,小球藻科包含约48个属258个种。该科分类仍存在许多悬而未决的问题,如有些属、种的分类地位存疑、分类单元的多系起源问题、一些新支系有待进行物种归类。本文系统总结了小球藻科分类学研究历史和现状,并对其中存在的问题及存疑类群进行阐述,探讨了基因组学数据测序情况及其在分类学上的应用前景,以期为小球藻科的系统分类研究和开发利用提供基础参考资料。

关键词：小球藻科小球藻属物种多样性分类学系统发育

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基于高光谱图像波段融合的猕猴桃软腐病早期分类检测

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 241-249页

作者：高宏盛郭志强曾云流丁港王逍遥李黎武汉理工大学信息工程学院湖北武汉430070 华中农业大学园艺植物生物学教育部重点实验室国家柑橘保鲜技术研发专业中心湖北武汉430070 中国科学院植物种质创新与特色农业重点实验室中国科学院猕猴桃产业技术工程实验室中国科学院种子创新研究院中国科学院武汉植物园湖北武汉430074

软腐病是猕猴桃采后贮藏和销售过程中危害最严重的真菌病害,其潜伏期长,在染病早期还未表现出明显病状时,依靠人工筛选很难将其分类。为此应用高光谱成像技术(470~900 nm)对软腐病的早期分类检测展开研究。采集了健康猕猴桃以及感染软... 详细信息

软腐病是猕猴桃采后贮藏和销售过程中危害最严重的真菌病害,其潜伏期长,在染病早期还未表现出明显病状时,依靠人工筛选很难将其分类。为此应用高光谱成像技术(470~900 nm)对软腐病的早期分类检测展开研究。采集了健康猕猴桃以及感染软腐病的早期和晚期猕猴桃共295个高光谱图像,并采用Kennard-Stone算法将样本按照7∶3划分为训练集和测试集样本。首先对样本进行感兴趣区域的选择,然后取该区域的平均光谱作为样本的原始光谱曲线。对原始光谱曲线采用主成分分析(PCA)、连续投影算法(SPA)和竞争性自适应重加权算法(CARS)进行光谱特征的提取。与此同时,对SPA求解过程中的8个特征波段使用非下采样轮廓波变换(NSCT)进行波段融合获得融合图像,然后使用灰度共生矩阵法(GLCM)提取融合图像的纹理特征。最后将光谱特征和纹理特征进行融合并分别建立最近邻算法(KNN)、随机森林(RF)以及支持向量机(SVM)分类模型进行猕猴桃软腐病的早期分类检测。此外,还与其他文献中使用主成分图像或特征波段提取的纹理特征进行了对比。该研究主要创新点为:使用NSCT对特征波段图像进行融合后再提取其纹理特征,既降低了特征维度,减少了特征冗余,又融合了不同波段图像的互补信息,提高了分类准确率。实验结果表明,SVM是最适合该研究的分类器,单独使用光谱特征或纹理特征进行分类的结果都不够理想,但两种特征融合后分类准确率最高可达到92.05%,多数猕猴桃软腐病早期样本得到了正确识别,这说明两种特征的融合获得了高光谱图像中光谱和图像的差异性信息,体现了高光谱图像的“空谱合一”。该研究对软腐病早期猕猴桃进行了快速、准确的无损检测,可为猕猴桃的采后品质分级提供一定的参考和指导意义。

关键词：猕猴桃软腐病高光谱图像波段融合空谱合一无损检测

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中国沙漠结皮蓝藻新记录属——结席藻属(Crustifilum,Coleofasciculales)及相近属的分类讨论

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水生生物学报 2024年第9期48卷 1581-1591页

作者：许叶伟郭晓雨陈友信李华段明虞功亮乔之怡天津农学院天津市水产生态及养殖重点实验室天津300384 中国科学院水生生物研究所中国科学院藻类生物学重点实验室武汉430072 中国科学院大学现代农业科学学院北京100049

为进一步推进现代蓝藻分类系统单系化发展,研究对从宁夏沙坡头的土壤结皮样本中分离纯化得到CHAB7530和CHAB7535两株丝状蓝藻进行了研究。该藻株在形态学上与束鞘丝藻类(Coleofasciculus-like)和微鞘藻类(Microcoleus-like)的物种相似,... 详细信息

为进一步推进现代蓝藻分类系统单系化发展,研究对从宁夏沙坡头的土壤结皮样本中分离纯化得到CHAB7530和CHAB7535两株丝状蓝藻进行了研究。该藻株在形态学上与束鞘丝藻类(Coleofasciculus-like)和微鞘藻类(Microcoleus-like)的物种相似,基于16S rRNA基因的序列分析表明,CHAB7530和CHAB7535与帕斯结席藻(Crustifilum hispaliculae Moreira-Fernandes,Giraldo-Silva,***&Garcia-Pichel 2021)的序列相似性达99.7%—99.9%,系统发育分析表明它们与结席藻属(Crustifilum)聚集并形成支持度良好的进化分支。此外还补充了该物种的ITS二级结构数据。结合分子、形态学和生态学数据的多相方法分析表明CHAB7530和CHAB7535为帕斯结席藻(***),该属种是中国新记录属种。文章还结合系统发育分析结果,对先前从Microcoleus steenstrupii复合体中独立出来的部分属(例Parifilum)进行了分类学的修改建议讨论。

关键词：蓝藻结席藻属束鞘丝藻科生物土壤结皮沙漠新记录属

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基于病毒样颗粒的mRNA递送系统研究进展

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科学通报 2024年第31期69卷 4625-4636页

作者：王玹万颖张先恩徐承晨李峰武汉科技大学生命科学与健康学院武汉430065 中国科学院武汉病毒研究所生物安全大科学中心病毒学国家重点实验室武汉430071 深圳理工大学(筹)合成生物学院深圳518055 中国科学院生物物理研究所生物大分子国家重点实验室北京100101

近年来,信使核糖核酸(messenger RNA,mRNA)在疫苗研发、蛋白质替代治疗、基因编辑等领域展现出了独特的研究价值和应用前景.受限于m RNA自身的理化特性,如何保证mRNA高效进入靶细胞并翻译一直是mRNA治疗领域要解决的主要问题.开发安全... 详细信息

近年来,信使核糖核酸(messenger RNA,mRNA)在疫苗研发、蛋白质替代治疗、基因编辑等领域展现出了独特的研究价值和应用前景.受限于m RNA自身的理化特性,如何保证mRNA高效进入靶细胞并翻译一直是mRNA治疗领域要解决的主要问题.开发安全高效的递送系统、提高靶向递送效率仍然是目前研究的热点.病毒是特异、高效的天然核酸递送系统.病毒样颗粒(virus-like particle,VLP)是一种不含病毒基因组的非感染性颗粒,其形态均匀、具有可修饰的内外表面、良好的生物相容性和生物降解性,通过可控自组装能够包装外源核酸,是发展mRNA递送系统的理想候选材料.本文重点概述了无包膜类和包膜类VLP载体在mRNA包装、递送和应用等方面的研究进展,探讨了基于VLP的mRNA递送系统所面临的挑战和机遇,以期为开发新型mRNA递送系统提供参考.

关键词： mRNA 递送系统病毒样颗粒疫苗基因编辑

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盐碱地肥沃耕层构建水肥盐综合调控机理与技术研究进展

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土壤学报 2024年第1期61卷 29-38页

作者：郭凯封晓辉伍靖伟陈小兵巨兆强孙宏勇刘小京中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心/中国科学院农业水资源重点实验室/河北省土壤生态学重点实验室石家庄050022 中国科学院大学北京100049 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072 中国科学院烟台海岸带研究所山东烟台264003

盐碱地是我国重要的后备耕地资源,我国历来高度重视盐碱地的改良和利用工作,但目前盐碱区淡水资源短缺严重制约了盐碱地的改良利用。如何在水资源约束下,优化调控土壤水肥盐动态是当前盐碱地可持续利用中亟待解决的关键科学问题。近年来... 详细信息

盐碱地是我国重要的后备耕地资源,我国历来高度重视盐碱地的改良和利用工作,但目前盐碱区淡水资源短缺严重制约了盐碱地的改良利用。如何在水资源约束下,优化调控土壤水肥盐动态是当前盐碱地可持续利用中亟待解决的关键科学问题。近年来,大量研究利用有机培肥、耕作、节水灌溉、田间覆盖、咸水利用等农艺措施,在盐碱地建立“控盐、保肥、保水”的肥沃耕作层,显著改变了水肥盐在土壤-植物-大气连续体中的运移过程,实现了盐碱地质量和产能快速提升,上述内容也日益成为盐碱地改良利用中的重要研究方向。本文系统总结了盐碱地改良和肥沃耕层构建等方面的研究进展,并针对盐碱地肥沃耕层构建下土壤水肥盐综合调控及其与植物生长的协同关系等进行了展望,以期为盐碱地可持续改良利用提供参考。

关键词：盐碱地肥沃耕层构建水肥盐调控水土资源利用

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蓝藻膦酸酯代谢及其生态意义研究进展

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湖泊科学 2023年第1期35卷 43-56页

作者：彭思慧黄淑敏曾莹林立洲郑凌凌章颖宋立荣束文圣李春连赵亮华南师范大学生命科学学院广东省植物发育生物工程重点实验室广州市亚热带生物多样性与环境生物检测重点实验室广州510631 中国科学院水生生物研究所淡水生态与生物技术国家重点实验室中国科学院藻类生物学重点实验室武汉430072 广东省科学院微生物研究所华南应用微生物国家重点实验室广东省菌种保藏与应用重点实验室广州510070 浙江省越崎中学绍兴312050

膦酸酯是新近发现的一类生物可利用磷,其广泛存在于水生生态系统,是水体有机磷库的重要组成,构成水体磷氧化还原循环的关键环节。随着研究的深入,越来越多的蓝藻藻株被证实参与膦酸酯的生物利用与合成,有助于阐明其适应低磷环境的机制,... 详细信息

膦酸酯是新近发现的一类生物可利用磷,其广泛存在于水生生态系统,是水体有机磷库的重要组成,构成水体磷氧化还原循环的关键环节。随着研究的深入,越来越多的蓝藻藻株被证实参与膦酸酯的生物利用与合成,有助于阐明其适应低磷环境的机制,促进了对蓝藻磷策略与水体磷循环的全面理解,具有重要的生态学意义。与此同时,蓝藻对膦酸酯的利用性状,使得膦酸酯作为环境污染物与蓝藻磷源的双重作用开始显现,这会对水体浮游生物竞争格局的研究产生深远影响;而蓝藻的甲基膦酸代谢也被认为是水体好氧甲烷发生的来源之一。本文回顾了蓝藻膦酸酯利用与合成的研究历史,对目前蓝藻膦酸酯代谢过程生态风险与生态意义的研究进展进行了梳理,并对这一领域未来发展趋势进行了评述。

关键词：蓝藻蓝藻磷策略膦酸酯生物利用膦酸酯生物合成好氧甲烷发生

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