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Lithocarols类化合物生物合成基因litI的表达及其启动子功能分析

生物技术通报 2024年第6期40卷 310-318页

作者：李梦然叶伟李赛妮张维阳李建军章卫民佛山科学技术学院生命科学与工程学院佛山528225 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

【目的】Lithocarols为新型的多异戊烯基二苯甲酮类化合物,具有良好的抗肿瘤活性。对lithocarols生物合成基因litI进行克隆和表达纯化,并对该基因的启动子进行功能鉴定,为lithocarols的生物合成及转录调控奠定分子生物学基础。【方法】... 详细信息

【目的】Lithocarols为新型的多异戊烯基二苯甲酮类化合物,具有良好的抗肿瘤活性。对lithocarols生物合成基因litI进行克隆和表达纯化,并对该基因的启动子进行功能鉴定,为lithocarols的生物合成及转录调控奠定分子生物学基础。【方法】将litI基因扩增后进行原核表达,采用镍亲和层析初步纯化目的蛋白LitI,利用生物信息学方法分析该蛋白的性质和结构。同时扩增litI基因启动子片段,构建荧光素酶表达系统,分析启动子的转录活性,利用PlantCARE启动子分析网站对litI基因启动子的功能组件进行预测。【结果】LitI蛋白为亲水性蛋白,其相对分子量为51 kD,二级结构包括51.32%的α-螺旋、8.99%的延伸链、3.95%的β-转角以及35.75%无规则卷曲。litI基因启动子具有较强的转录活性且在大肠杆菌中具有启动氨苄青霉素抗性基因表达的功能,其功能组件包含TATA box和CAAT box。【结论】通过异源表达获得了LitI蛋白,分析了其性质和结构,并鉴定了具有较强转录活性的litI基因启动子片段。

关键词： Phomopsis lithocarpus 多异戊烯基二苯甲酮类化合物生物合成基因启动子异源表达生物信息学

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日化产品中洋葱伯克霍尔德氏菌复合群(Bcc)的分类和神秘伯克霍尔德氏菌的耐药性研究

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微生物学报 2023年第9期63卷 3616-3627页

作者：张淑瑶文霞苏皑庭黄迪陶宏兵陈漪汶谢小保广东省科学院微生物研究所、广东省微生物分析检测中心、华南应用微生物国家重点实验室、农业农村部农业微生物组学与精准应用重点实验室、农业农村部农业微生物组学重点实验室、广东省菌种保藏与应用重点实验室广东广州510070 广东迪美生物技术有限公司广东广州510663

【目的】对从2020–2022年不同日化产品中分离的29株洋葱伯克霍尔德氏菌复合群(Burkholderia cepacia complex,Bcc)进行分类和分型,另将2020年前来源于日化产品中6株被鉴定为Burkholderia lata的菌株进行分类更正。探究神秘伯克霍尔德氏... 详细信息

【目的】对从2020–2022年不同日化产品中分离的29株洋葱伯克霍尔德氏菌复合群(Burkholderia cepacia complex,Bcc)进行分类和分型,另将2020年前来源于日化产品中6株被鉴定为Burkholderia lata的菌株进行分类更正。探究神秘伯克霍尔德氏菌(Burkholderia aenigmatica)的耐药性。【方法】本文主要应用多位点分型研究方法(multilocus sequence typing,MLST),PCR扩增atpD、gltB、gyrB、recA、lepA、phaC和trp B 7个管家基因片段,将测序结果与MLST数据库中的数据比对分析,获得菌株各管家基因的编号和ST型(sequence type),对本检测中心分离自日化产品的Bcc进行分型;利用多位点序列分析(multilocus sequence analysis,MLSA),结合MLST中等位基因的核苷酸序列构建进化树,从而对Bcc进行系统发育分析和鉴定。利用最小抑菌浓度法(minimum inhibitory concentration,MIC)测定Bcc对常见防腐剂(1,3-二羟甲基-5,5-二甲基乙内酰脲、卡松、苯甲酸钠、山梨酸钾)和抗生素(头孢他啶、卡那霉素、四环素)的耐药性。【结果】本文29株Bcc菌株共有5个菌种类型(***、***、***、***和***)和15个不同分型,分类过程中发现了7个新等位基因,7个新ST分型(ST2118、ST2120、ST2122、ST2127、ST2128、ST2129和ST2130)并鉴定了其种类。另将2020年前来源于样品中6株被鉴定为Burkholderia lata的菌株用MLST法重新分类鉴定,其鉴定结果均为Burkholderia aenigmatica。11株***分离株中只有1株对头孢他啶耐药,其他菌均对其不耐药,分别有9株和8株***对卡那霉素和四环素耐药。卡松和1,3-二羟甲基-5,5-二甲基乙内酰脲(1,3-dimethylmethylol-5,5-dimethylhydantoin,DMDMH)在最大允许量范围内能有效抑制***的生长,有9株***表现出苯甲酸钠和山梨酸钾的耐药性。【结论】Bcc的分类较为复杂且存在许多未知等位基因和分型,Burkholderia aenigmatica已经成为污染日化产品的主要Bcc菌株。大部分***对氨基糖苷类和四环素类抗生素具有耐药性,大部分来自日化产品中的***对苯甲钠和山梨酸钾均具有耐药性。

关键词：洋葱伯克霍尔德氏菌复合群多位点序列分析神秘伯克霍尔德氏菌耐药性日化产品

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电缆细菌:水生态系统中的“生物电缆”驱动元素循环与生态修复

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微生物学报 2024年第12期64卷 4578-4592页

作者：陈柯江黄友达董美君严金平许玫英昆明理工大学生命科学与技术学院云南昆明650000 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东广州510070

电缆细菌是一类新兴的丝状电活性微生物,具有长距离电子传递的能力,在元素地球化学循环中扮演着重要角色,其独特的结构和功能特性使其犹如“生物电缆”。自2012年首次在海洋沉积物中被发现以来,电缆细菌就引起了广泛关注,在维持水生态... 详细信息

电缆细菌是一类新兴的丝状电活性微生物,具有长距离电子传递的能力,在元素地球化学循环中扮演着重要角色,其独特的结构和功能特性使其犹如“生物电缆”。自2012年首次在海洋沉积物中被发现以来,电缆细菌就引起了广泛关注,在维持水生态健康、环境修复和气候调节等方面展现出独特的生态潜力。本文围绕电缆细菌的“生物电缆”结构和功能,综述了其在水体沉积物中的长线状结构特性、产电硫氧化特性、多样性与分布特征及其长距离电子传递机制,归纳了其对S、C、N、P等关键元素循环以及金属离子迁移转化的影响,总结了其与其他生物的互作以及在生态系统自然修复方面的作用,并分析了现存的主要问题和下一步的发展方向,以期为进一步发挥“生物电缆”在生态系统自然修复中的功能活性提供科学参考。

关键词：电缆细菌生物电缆长距离电子传递元素循环自然修复

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耐高温半乳糖地质杆菌BWTGW1-1液体发酵工艺优化及中试生产

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现代食品科技 2024年第9期40卷 87-95页

作者：谢小林陈猛李燕旋周莲王勇李成江刘玉敏姚青朱红惠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农业农村部农业微生物组学与精准应用重点实验室农业农村部农业微生物组学重点实验室广东省菌种保藏与应用重点实验室广东广州510070 华南农业大学园艺学院广东广州510642 广东博沃特生物技术有限公司广东韶关512026

半乳糖地质杆菌(Geobacillus galactosidasius)是畜禽养殖废弃物堆肥发酵过程中常见的菌株类群,在好氧堆肥发酵过程中有重要作用。为获得菌株BWTGW1-1液体发酵的最佳条件,并建立其规模化生产工艺,该研究采用单因素和响应面试验对菌株BWT... 详细信息

半乳糖地质杆菌(Geobacillus galactosidasius)是畜禽养殖废弃物堆肥发酵过程中常见的菌株类群,在好氧堆肥发酵过程中有重要作用。为获得菌株BWTGW1-1液体发酵的最佳条件,并建立其规模化生产工艺,该研究采用单因素和响应面试验对菌株BWTGW1-1液体发酵培养的组成、发酵条件进行了优化。结果表明菌株BWTGW1-1液体发酵最佳的培养基组成和条件为:甘露醇2.50 g/L、酵母膏8 g/L、大豆蛋白胨5 g/L、氯化钠1.50%,培养温度60℃、pH值6.00、液体接种量为0.50%,在此条件下菌株BWTGW1-1液体菌剂OD 600值可达1.4237。在此基础上,基于5 t液体发酵罐体系,建立菌株BWTGW1-1规模化液体发酵工艺,并通过2个批次规模化生产进行验证,获得将近5.50 t菌株BWTGW1-1液体菌剂产品,菌剂有效活菌数能达到7.25×10^(8)CFU/mL,喷雾干燥原粉有效活菌数达到1.12×10^(10)CFU/g,杂菌率极低(<0.01%)。研究表明菌株BWTGW1-1的最优中试生产发酵条件为,甘露醇2.50 g/L、酵母膏8 g/L、大豆蛋白胨5 g/L、NaCl 1.50 wt.%、pH值6.00、温度60℃,发酵0~12 h转速150 r/min,12~24 h转速250 r/min,通气量20 m^(3)/h,发酵时长24 h。

关键词：半乳糖地质杆菌耐高温液体发酵条件响应面优化中试发酵

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鹤山地区健康和失管茶园土壤真菌群落结构差异及其驱动因子分析

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微生物学报 2024年第5期64卷 1417-1435页

作者：王星董义杰冯广达姚青柳陈坚朱红惠昆明理工大学生命科学与技术学院云南昆明650500 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、农业农村部农业微生物组学与精准应用重点实验室、农业农村部农业微生物组学重点实验室、广东省菌种保藏与应用重点实验室广东广州510070 华南农业大学园艺学院、广东省荔枝工程技术研究中心广东广州510642

【目的】以鹤山红茶产地生态系统为研究对象,探究健康和失管茶园中土壤真菌群落结构的差异以及土壤理化性质对真菌群落结构的影响。【方法】在鹤山地区健康茶园和管理不善的失管茶园中采集了49份根围土壤样品,采用高通量测序技术分析茶... 详细信息

【目的】以鹤山红茶产地生态系统为研究对象,探究健康和失管茶园中土壤真菌群落结构的差异以及土壤理化性质对真菌群落结构的影响。【方法】在鹤山地区健康茶园和管理不善的失管茶园中采集了49份根围土壤样品,采用高通量测序技术分析茶树根围土壤真菌的群落组成;利用冗余分析研究土壤理化性质对真菌群落结构的影响;进一步通过Wilcoxon秩和检验法分析健康和失管茶园中差异的真菌类群;通过FUNGuild软件对土壤真菌的功能类群进行预测。【结果】研究发现担子菌门、被孢霉门和子囊菌门是茶树根围土壤的优势门;失管茶园中担子菌门的相对丰度显著升高,而被孢霉门则显著降低;根围土壤真菌的丰富度指数、Chao1指数和ACE指数显著低于健康茶园。研究发现总氮、总磷、有效磷、有机质和水解性氮是真菌β多样性差异的主要环境驱动因子;pH、总磷、交换性镁、交换性钙、有效磷和有效钾等与真菌类群间存在显著的相关性。健康和失管茶园中共有的核心操作分类单元(operational taxonomic units,OTUs)是10个,失管茶园中核心类群的相对丰度降低,而中间类群和稀有类群的相对丰度则增加。健康茶园根围土壤核心OTUs中出现了茶轮斑病菌茶拟盘多毛孢和国槐根腐病菌角化可塑镰孢菌(Fusarium keratoplasticum),失管茶园根围土壤核心OTUs中生防菌螺旋木霉(Trichoderma spirale)、深绿木霉(***)的丰度显著较高。失管茶园中病原营养型、病原-腐生-共生过渡型和共生营养型真菌的相对丰度明显增加;而腐生-共生过渡型的真菌则显著降低。【结论】本研究揭示了鹤山地区茶园管理方式与真菌群落结构和土壤理化性质间的关系,为鹤山红茶的病害防治及生防菌筛选指明了方向。

关键词：茶树鹤山地区根围土壤真菌土壤元素含量相关性

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生防菌剂与噻唑膦减量配施对番茄根结线虫及根际土壤微生物的影响

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植物保护 2024年第3期50卷 155-164页

作者：李成江谢小林陈猛周莲刘玉敏王勇朱红惠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农业农村部农业微生物组学与精准应用重点实验室农业农村部农业微生物组学重点实验室广东省菌种保藏与应用重点实验室广州510070 广东博沃特生物技术有限公司韶关512000 华南农业大学园艺学院广州510642

减少化学农药的使用,提高生物农药在田间使用效率对实现化学农药减施及农产品质量安全具有重要意义。本研究以番茄‘新金丰一号’为试验材料,采用盆栽接种根结线虫的方法研究噻唑膦与生防菌剂以不同剂量配施对番茄根结线虫的防效及对根... 详细信息

减少化学农药的使用,提高生物农药在田间使用效率对实现化学农药减施及农产品质量安全具有重要意义。本研究以番茄‘新金丰一号’为试验材料,采用盆栽接种根结线虫的方法研究噻唑膦与生防菌剂以不同剂量配施对番茄根结线虫的防效及对根际土壤微生物的影响。结果表明:噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂处理后,土壤中的根结线虫数量和番茄根系的根结指数相比单独使用噻唑膦或生防菌剂及清水处理均显著降低,番茄移栽后60 d,根结线虫减退率为49.61%,根结指数为32.50,防治效果达64.77%。与仅用噻唑膦处理相比,噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂处理还显著增加了番茄根际土壤中可培养细菌、放线菌数量及微生物的总量,其中细菌和放线菌数量较仅用噻唑膦处理增加76.21%和47.96%,微生物总量增加69.60%。此外,放线菌门、子囊菌门的相对丰度也显著增加,而酸杆菌门和芽胞杆菌门的相对丰度则正好相反。无论使用生防菌剂还是噻唑膦减量配施生防菌剂均显著增加了番茄根际土壤中髌骨细菌门、浮霉菌门和木霉属的相对丰度,但仅使用噻唑膦处理则显著降低了木霉属的相对丰度。综上,噻唑膦减量50%配施50%生防菌剂可通过增加番茄根际土壤中可培养微生物数量及放线菌门和木霉属等有益微生物的丰度来提高对番茄根结线虫的防效。

关键词：农药减量噻唑膦生防菌剂根际土壤微生物根结线虫

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临床肺炎克雷伯菌的异质性耐药研究进展

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微生物学通报 2024年第7期51卷 2326-2336页

作者：史梦兰李文茹谢小保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、农业农村部农业微生物组学与精准应用重点实验室、农业农村部农业微生物组学重点实验室、广东省菌种保藏与应用重点实验室广东广州510070 浙江海洋大学国家海洋设施养殖工程技术研究中心浙江舟山316022

肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)是临床引起感染的常见病原菌之一,常引发肺炎、尿路感染和细菌血症等。近年来,肺炎克雷伯菌的异质性耐药相关研究相继被报道。异质性耐药是指同一菌株中同时存在对某种抗生素耐药和敏感亚群的现象,... 详细信息

肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)是临床引起感染的常见病原菌之一,常引发肺炎、尿路感染和细菌血症等。近年来,肺炎克雷伯菌的异质性耐药相关研究相继被报道。异质性耐药是指同一菌株中同时存在对某种抗生素耐药和敏感亚群的现象,由于其表型和遗传不稳定,至今尚无标准、低成本和高效的检测方法。本文对肺炎克雷伯菌异质性耐药进行综述,阐明了异质性耐药的定义和检测方法,并结合本团队在铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)异质性耐药方面的研究工作,深入剖析了肺炎克雷伯菌的异质性耐药机制。本文为全面了解肺炎克雷伯菌异质性耐药机制、优化临床抗菌药物的使用和治疗肺炎克雷伯菌感染提供参考。

关键词：肺炎克雷伯菌异质性耐药抗生素

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柑橘溃疡病及其微生物防治研究进展

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微生物学报 2023年第5期63卷 1944-1958页

作者：段娇刘阳冯广达杨恩朱红惠昆明理工大学生命科学与技术学院云南昆明650500 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、农业农村部农业微生物组学与精准应用重点实验室、农业农村部农业微生物组学重点实验室、广东省菌种保藏与应用重点实验室广东广州510070

柑橘是我国第一大水果,柑橘溃疡病是导致柑橘产量和品质下降的最具破坏性细菌性病害之一,给柑橘产业造成了巨大的经济损失,严重阻碍了柑橘产业的可持续发展。微生物防治柑橘溃疡病具有安全、环保、高效等优点,是当前研究的热点。本文主... 详细信息

柑橘是我国第一大水果,柑橘溃疡病是导致柑橘产量和品质下降的最具破坏性细菌性病害之一,给柑橘产业造成了巨大的经济损失,严重阻碍了柑橘产业的可持续发展。微生物防治柑橘溃疡病具有安全、环保、高效等优点,是当前研究的热点。本文主要概述了柑橘溃疡病特征及其病原菌分类、分布,全面分析了柑橘溃疡病病原菌主要致病机理和协助致病机理;系统梳理了柑橘溃疡病生防微生物的多样性;重点总结了微生物通过产生活性物质、诱导激活植物免疫防御系统等防治柑橘溃疡病的作用机制;最后,我们提出了柑橘溃疡病微生物防治面临的挑战以及未来可能的解决途径,以期为柑橘产业的健康发展提供参考。

关键词：柑橘溃疡病病原菌致病机理生防微生物生防机制

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不同施肥方法对香蕉园土壤条件和香蕉产量及品质的影响

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中国南方果树 2024年第3期53卷 153-160,165页

作者：谢小林李成江周莲陈猛刘玉敏王勇朱红惠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/农业农村部农业微生物组学与精准应用重点实验室/农业农村部农业微生物组学重点实验室/广东省菌种保藏与应用重点实验室广州510070 广东博沃特生物技术有限公司广东韶关512000

为了探究不同施肥方式对香蕉园土壤环境条件、香蕉产量及果实品质的影响差异,筛选香蕉园较佳的施肥方式,为香蕉园合理施肥提供参考。以当地常规施肥(仅施化肥)为对照,设置增施生物有机肥、复合微生物肥和鸽子粪肥等处理,在广州市增城区... 详细信息

为了探究不同施肥方式对香蕉园土壤环境条件、香蕉产量及果实品质的影响差异,筛选香蕉园较佳的施肥方式,为香蕉园合理施肥提供参考。以当地常规施肥(仅施化肥)为对照,设置增施生物有机肥、复合微生物肥和鸽子粪肥等处理,在广州市增城区永宁街道永和简村开展为期2年的香蕉大田试验,分析比较不同施肥方式对香蕉园土壤养分含量、酶活性、微生物群落结构,及香蕉产量和果实品质的影响。结果表明,与对照相比,增施生物有机肥、复合微生物肥和鸽子粪肥处理均显著增加香蕉园土壤有机质含量,以增施生物有机肥处理效果最为明显,分别较对照和增施鸽子粪肥处理增加46.51%和18.23%,处理间差异显著;增施生物有机肥处理的有效磷、总氮、碱解氮含量及pH值也最高。土壤酶活性方面,3个增施肥处理均增加α-葡萄糖苷酶、中性磷酸酶、酸性磷酸酶和硝酸还原酶活性,3个处理间差异不显著,增施生物有机肥处理的多酚氧化酶显著降低,而纤维素酶则显著增加。增施复合微生物肥处理改变土壤细菌群落结构,增加变形菌门(Proteobacteria)丰度,而增施生物有机肥处理则提升细菌群落丰度。3个增施肥处理均显著增加香蕉产量和产值,提高果实可溶性糖和维生素C含量,降低硝酸盐和亚硝酸盐含量,以增施生物有机肥处理效果最为明显,较对照产量增加754 kg/667 m^(2),纯收益增加1248元/667 m^(2),施肥产投比达到5.8∶1。说明香蕉园增施生物有机肥、复合微生物肥和鸽子粪肥均可增加土壤有机质含量,提高土壤酶活性,改变土壤微生物菌落结构及丰度,并显著提高香蕉产量,改善果实品质,以增施生物有机肥效果最佳。

关键词：生物有机肥微生物肥土壤养分微生物群落香蕉产量可溶性糖

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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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