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生物技术通报 2023年第4期39卷 288-295页

作者：姚近东汤华妹杨文霄张丽珊林向民福建农林大学福建省农业生态过程与安全监控重点实验室福州350002 福建农林大学作物生态与分子生理重点实验室福州350002 福建农林大学生命科学学院福州350002

为深入了解喹诺酮类抗生素胁迫下细菌产生的耐药机制,本研究以水生病原菌嗜水气单胞菌为研究对象,利用定量蛋白质组学方法比较嗜水气单胞菌在有无恩诺沙星处理下的蛋白表达差异。质谱结果发现446个差异蛋白,其中233个蛋白表达上调,213... 详细信息

为深入了解喹诺酮类抗生素胁迫下细菌产生的耐药机制,本研究以水生病原菌嗜水气单胞菌为研究对象,利用定量蛋白质组学方法比较嗜水气单胞菌在有无恩诺沙星处理下的蛋白表达差异。质谱结果发现446个差异蛋白,其中233个蛋白表达上调,213个蛋白表达下调。生物信息学分析显示,嗜水气单胞菌可能通过DNA修复和硫代谢相关蛋白的上调表达,促进细菌存活。进一步通过生长曲线测定发现,参与硫代谢的半胱氨酸与恩诺沙星联用能更好地抑制细菌的生长。同时,利用qPCR技术验证硫代谢相关基因在mRNA水平的表达量,发现大部分相关基因在转录水平上的差异表达与蛋白水平一致。以上研究结果表明硫代谢对嗜水气单胞菌在ENR胁迫下起着重要作用。

关键词：嗜水气单胞菌恩诺沙星 LC-MS/MS 硫代谢 DNA修复

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镉污染条件下水稻对假单胞菌TCd-1微生物修复的生理响应

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生态学报 2022年第5期42卷 1924-1933页

作者：文欢欢郑新宇肖清铁汪敦飞律其鑫韩博伦王玉洁樊荣荣游武郭尤睿钱鑫林瑞余福建省农业生态过程与安全监控重点实验室福建农林大学生命科学学院福州350002 作物生态与分子生理学福建省高校重点实验室福建农林大学福州350002

微生物在修复重金属污染土壤中发挥重要作用。为阐明假单胞菌TCd-1降低水稻镉吸收的机理,通过加镉土培盆栽试验,在10 mg/kg镉处理下,对比研究了接种菌株对2种镉耐性不同水稻品种(特优671、百香139)镉含量、根系活力、光合作用、抗氧化... 详细信息

微生物在修复重金属污染土壤中发挥重要作用。为阐明假单胞菌TCd-1降低水稻镉吸收的机理,通过加镉土培盆栽试验,在10 mg/kg镉处理下,对比研究了接种菌株对2种镉耐性不同水稻品种(特优671、百香139)镉含量、根系活力、光合作用、抗氧化酶活性及抗氧化物质含量的影响。结果表明:与10 mg/kg镉处理相比,接种假单胞菌TCd-1后水稻“特优671”和“百香139”的根、茎、叶、糙米的镉含量分别依次降低了30.4%、39.1%、40.7%、29.2%和52.2%、51.7%、18.4%、38.8%;提高了2种水稻的根系活力、光合作用,促进了水稻的生长;“特优671”、“百香139”叶片的超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性分别提高了7.3%、138.5%,过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性提高了82.0%、106.2%,过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性提高了58.8%、172.7%;叶片的类黄酮含量提高了139.4%、73.6%,总酚含量提高了27.2%、23.1%;超氧阴离子含量降低了44.2%、29.0%,丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量降低了38.5%、28.9%。因此,接种假单胞菌TCd-1提高了水稻抗氧化能力,减轻了氧化胁迫,促进了水稻的生长。

关键词：假单胞菌TCd-1 镉污染水稻生理特性

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马蓝邻氨基苯甲酸合成酶基因的克隆及生物信息学分析

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基因组学与应用生物学 2020年第12期39卷 5773-5780页

作者：沈继伟马小毛魏道智福建农林大学生命科学学院福建省农业生态过程与安全监控重点实验室福州350002

邻氨基苯甲酸合成酶(AS)由α亚基和β亚基组成,是存在于植物细胞中催化生成色氨酸的复合酶。本研究采用RT-PCR技术,从野生马蓝中克隆得到一个编码邻氨基苯甲酸合成酶α亚基同源基因的cDNA片段,命名为BcASA(GenBank登录号:MH976794)。序... 详细信息

邻氨基苯甲酸合成酶(AS)由α亚基和β亚基组成,是存在于植物细胞中催化生成色氨酸的复合酶。本研究采用RT-PCR技术,从野生马蓝中克隆得到一个编码邻氨基苯甲酸合成酶α亚基同源基因的cDNA片段,命名为BcASA(GenBank登录号:MH976794)。序列分析表明,该cDNA片段全长1110 bp,利用NCBI ORF Finder预测显示包含一个915 bp的开放阅读框,预测编码一条含370个氨基酸的多肽,分子量约为41.29 kD,理论等电点为9.38。生物信息学分析表明,BcASA属于定位在叶绿体中的亲水性蛋白,二级结构主要为α螺旋。系统发育分析表明,野生马蓝BcASA蛋白与芝麻的AS在进化上种属关系最近。本研究结果可为研究邻氨基苯甲酸合成酶在催化马蓝有效成分形成过程中的作用及其代谢调控提供实验依据。

关键词：马蓝(Baphicacanthus cusia) 邻氨基苯甲酸合成酶生物信息学分析

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嗜水气单胞菌非核糖体肽合成酶基因功能研究

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生物技术通报 2020年第4期36卷 93-99页

作者：张丽珊孙莉娜林镇平林向民福建农林大学生命科学学院福建省农业生态过程与安全监控重点实验室福州350002

非核糖体肽是微生物体内一类具有天然生物活性的次生代谢物,由非核糖体肽合成酶催化生成。而AHA2474和AHA2476是嗜水气单胞菌ATCC7966中两个编码非核糖体肽合成酶的基因。利用同源重组技术分别构建了AHA2474、AHA2476基因缺失株,并对其... 详细信息

非核糖体肽是微生物体内一类具有天然生物活性的次生代谢物,由非核糖体肽合成酶催化生成。而AHA2474和AHA2476是嗜水气单胞菌ATCC7966中两个编码非核糖体肽合成酶的基因。利用同源重组技术分别构建了AHA2474、AHA2476基因缺失株,并对其生理特性进行测定。结果表明,与野生株相比,缺失株的溶血性和胞外蛋白酶活性均显著增强,而产铁能力明显减弱;在缺铁条件下,缺失株的生长能力较弱,补充铁离子后又能恢复生长。同时在过氧化氢应激下ΔAHA2474菌株具有更大的耐受性。以上研究结果提示AHA2474和AHA2476基因可能通过影响铁离子动态平衡过程来调控该菌的生理特性,同时也表明非核糖体肽在该菌致病性方面起作用,为探究该菌的致病机制及防治策略提供理论依据。

关键词：嗜水气单胞菌非核糖体肽合成酶同源重组铁离子动态平衡

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不同土壤强化处理对连作太子参生长发育的影响及其效果评价

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作物学报 2023年第8期49卷 2225-2239页

作者：陈婷焦艳阳周鑫烨吴林坤张重义林煜林生林文雄福建农林大学生命科学学院/福建省农业生态过程与安全监控重点实验室福建福州350002 福建农林大学农学院/福建省高校作物生理与分子生态重点实验室福建福州350002

药用植物连作障碍问题威胁着集约化中药农业的源头产品供给与质量安全,因此,探索强化修复连作易病土壤的生态修复具有重要的生态经济意义。以块根入药的太子参在集约化种植过程中表现出严重的连作障碍。本研究在两茬太子参之间设置留种... 详细信息

药用植物连作障碍问题威胁着集约化中药农业的源头产品供给与质量安全,因此,探索强化修复连作易病土壤的生态修复具有重要的生态经济意义。以块根入药的太子参在集约化种植过程中表现出严重的连作障碍。本研究在两茬太子参之间设置留种、休耕、淹水和稻参轮作4种处理方式,动态检测不同处理后太子参的光合和抗逆生理以及物质转运差异,并从土壤生态环境的角度评价不同处理对缓解太子参连作障碍的作用以及探索其机制。研究结果显示,相较于休耕处理,稻参轮作处理后的土壤pH降低趋势减缓,有机质含量显著增加,太子参根际有益微生物和根际土壤中氮循环基因的丰度均显著增加,而病原微生物却显著减少;太子参叶片光合速率显著提升,干物质运转过程改善;太子参产量、多糖和总皂苷含量分别显著提升19.5%、22.9%和5.8%。改进的灰色T型关联分析表明,土壤pH、有机质含量、特异微生物、氮循环基因丰度以及太子参叶片光合速率和抗氧化酶系统均与产量高度关联(关联度绝对值大于0.6),且太子参块根膨大中期及之前的生育状态和土壤环境的改善对产量形成起到更重要的作用。因此,苗期、膨大前期及中期是消减太子参连作障碍的关键时期。本研究结果还表明,稻参轮作处理下,前作水稻分泌物和残体降解物进入土壤生态系统,加速特异微生物区系重构,缓解土壤酸化以及改善营养封存,降低太子参逆境胁迫强度,从而在生长发育前期就改善了连作太子参的能量和营养代谢,并优化了物质转运,最终改善其产量和品质。该结果为药用植物连作障碍的生态修复,构建生态可持续栽培关键技术体系提供理论依据。

关键词：生态集约化连作障碍太子参轮作灰色关联分析

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不同连作年限怀牛膝根际土壤理化性质及微生物多样性

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生态学报 2017年第17期37卷 5621-5629页

作者：王娟英许佳慧吴林坤吴红淼朱铨孔露霏林文雄福建农林大学生命科学学院福建农林大学生物农药与化学生物学教育部重点实验室福建农林大学农业生态过程与安全监控重点实验室

以不同连作年限怀牛膝根际土壤为材料,采用土壤农化分析技术和磷脂脂肪酸生物标记法,对土壤理化性质以及根际微生物群落结构进行分析。结果表明:怀牛膝连作会使大部分大量元素(全磷、碱解氮、速效磷和速效钾)含量上升,而全氮、全钾的变... 详细信息

以不同连作年限怀牛膝根际土壤为材料,采用土壤农化分析技术和磷脂脂肪酸生物标记法,对土壤理化性质以及根际微生物群落结构进行分析。结果表明:怀牛膝连作会使大部分大量元素(全磷、碱解氮、速效磷和速效钾)含量上升,而全氮、全钾的变化并无明显趋势。全量钙、全量镁、全量锰和有效锌的含量也会随着连作年限的增加而增加。研究发现,怀牛膝连作1a的土壤与对照相比,根际土壤微生物群落结构差别不大,但是与连作10a和30a的土壤相比微生物多样性却发生了明显变化。土壤中总PLFAs、细菌、革兰氏阴性菌Gram(-)及真菌含量都随连作年限增加而明显上升,微生物多样性增加,且革兰氏阳性菌Gram(+)/革兰氏阴性菌Gram(-)的比值随着连作年限的增加而下降。此外,土壤中一些嗜热解氢杆菌和真菌等参与土壤物质循环和木质素降解的微生物类群数量明显增加,假单胞菌等有益微生物类群也显著增多,这是牛膝连作促进作用的生物学基础。研究用药用植物怀牛膝证明了植物根际微生物结构和功能多样性对植物连作促进或连作抑制作用的产生与控制的生态学意义。

关键词：怀牛膝连作促进磷脂脂肪酸根际微生物

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嗜水气单胞菌中转录因子AHA_1581对细菌生理功能调控机制的研究

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微生物学报 2021年第11期61卷 3594-3606页

作者：李碗芯赵怡扬林玲林向民福建农林大学生命科学学院福建福州350002 福建农林大学福建省农业生态过程与安全监控重点实验室福建福州350002 福建农林大学福建省海洋生物技术重点实验室福建福州350002

【目的】LuxR家族转录因子能够抑制或刺激不同功能类型基因的表达,来维持细胞功能的稳定性。嗜水气单胞菌是水产养殖中重要的致病菌之一,目前对该菌中的LuxR家族转录因子功能的研究还较少。【方法】本研究利用含有sacB标记的自杀载体pRE... 详细信息

【目的】LuxR家族转录因子能够抑制或刺激不同功能类型基因的表达,来维持细胞功能的稳定性。嗜水气单胞菌是水产养殖中重要的致病菌之一,目前对该菌中的LuxR家族转录因子功能的研究还较少。【方法】本研究利用含有sacB标记的自杀载体pRE112和同源重组技术敲除LuxR家族转录因子AHA_1581基因。【结果】生理表型测定结果发现,ΔAHA_1581的运动与胞外蛋白的酶活增强、生物被膜形成能力降低,且耐受低温、卡那霉素、庆大霉素胁迫,但是对K_(2)Cr_(2)O_(7)更加敏感。进一步对野生型Ah和ΔAHA_1581的定量蛋白质组学分析,共鉴定到2654个蛋白,其中59个蛋白下调表达,142个蛋白上调表达。生物信息学分析表明AHA_1581参与调控双组分调节系统、丙酮酸代谢、碳代谢、TCA循环等细菌重要生理过程,以及细菌耐药基因和毒力因子的差异表达。【结论】了解AHA_1581基因在调控细菌毒力以及生物过程中所起的重要作用,对预防和控制嗜水气单胞菌引起疾病的发生和传播可能具有重要的科学意义。

关键词：嗜水气单胞菌 LuxR家族转录因子 AHA_1581 定量蛋白质组学生理功能

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外源微生物对木麻黄幼苗生长和土壤微生物群落的影响

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应用生态学报 2021年第8期32卷 2939-2948页

作者：白莹周柳婷张晨罗扬赵艳琳林文雄吴则焰福建农林大学生命科学学院福州350002 福建农林大学作物生态与分子生理学福建省高校重点实验室福州350002 福建省农业生态过程与安全监控重点实验室福州350002

将解淀粉芽孢杆菌(YB706)和伯克氏菌(BK8)外源添加至木麻黄盆栽苗中,运用Biolog生态板和磷脂脂肪酸(PLFA)技术,探究外施细菌能否改善连栽木麻黄土壤养分和微生物群落及植株生长。结果表明:与空白处理(CK)相比,YB706和BK8处理的木麻黄盆... 详细信息

将解淀粉芽孢杆菌(YB706)和伯克氏菌(BK8)外源添加至木麻黄盆栽苗中,运用Biolog生态板和磷脂脂肪酸(PLFA)技术,探究外施细菌能否改善连栽木麻黄土壤养分和微生物群落及植株生长。结果表明:与空白处理(CK)相比,YB706和BK8处理的木麻黄盆栽苗土壤碱解氮、速效磷显著增加,土壤全氮、全磷、全钾和速效钾无明显变化,幼苗株高分别增加59.1%和63.9%,BK8处理叶绿素含量提高81.9%。各处理平均颜色变化率(AWCD)呈现YB706>CK>BK8;除氨基酸类外,土壤微生物对不同碳源的利用率也表现为YB706>CK>BK8;经YB706和BK8处理的土壤微生物种类和数量均显著增加,除放线菌外,各类微生物PLFA总含量均为BK8>YB706>CK,与CK相比,土壤真菌/细菌有所提高。YB706和BK8处理的土壤微生物群落Simpson、Shannon、Brillouin和McIntosh指数均显著提高。表明外施YB706和BK8可促进木麻黄幼苗生长,且显著增加土壤速效养分含量,提高土壤微生物群落结构多样性,改善土壤微生物环境。

关键词：木麻黄芽孢杆菌伯克氏菌土壤微生物群落

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施用生物质炭和羊粪对宿根连作茶园根际土壤微生物的影响

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应用生态学报 2018年第4期29卷 1273-1282页

作者：李艳春李兆伟林伟伟蒋宇航翁伯琦林文雄福建农林大学生命科学学院福州350002 福建省农业科学院农业生态研究所福州350013 福建农林大学农业生态过程与安全监控重点实验室福州350002

茶树长期宿根连作会导致土壤酸化严重、土壤营养不平衡、根际土壤微生态结构恶化.研究生物质炭、羊粪对宿根连作茶树生长以及土壤微生物群落结构和功能的影响,探讨其对宿根连作茶树土壤环境的调节效果,可为宿根连作茶园土壤微生态的改... 详细信息

茶树长期宿根连作会导致土壤酸化严重、土壤营养不平衡、根际土壤微生态结构恶化.研究生物质炭、羊粪对宿根连作茶树生长以及土壤微生物群落结构和功能的影响,探讨其对宿根连作茶树土壤环境的调节效果,可为宿根连作茶园土壤微生态的改善提供理论依据.本研究以宿根连作20年的茶园土壤为对象,利用Biolog技术和磷脂脂肪酸(PLFA)方法,研究施用生物质炭(40 t·hm^(-2))和羊粪替代部分化肥对连作茶树产量和品质、土壤化学性质、根际土壤微生物群落功能和结构的影响.结果表明:施用生物质炭、羊粪1年后酸化茶园土壤的p H和土壤养分显著提高,并提高了茶叶产量.与常规施肥相比,施用生物质炭、羊粪替代部分化肥处理显著提高了茶树根际土壤微生物的碳源代谢活性和微生物多样性,对胺类、碳水化合物和聚合物的相对利用有所增加.生物质炭和羊粪处理的根际土壤总PLFA含量分别比常规施肥处理提高了20.9%和47.5%,羊粪处理还显著降低了总饱和/总单一不饱和脂肪酸比例.生物质炭和羊粪可改善茶园土壤酸化状况和土壤肥力,对宿根连作茶树的生长具有促进作用,两种措施均不同程度地增加了土壤微生物的代谢活性和微生物量、提高了多样性指数、改善了微生物群落结构.施用生物质炭和羊粪可作为调节宿根连作茶园根际土壤微生态的有效措施.

关键词：茶树宿根连作土壤微生物群落微生物碳源利用率磷脂脂肪酸

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巴洛沙星胁迫下大肠杆菌的比较蛋白质组学研究

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生物技术通报 2019年第3期35卷 103-109页

作者：张良陈小青宋佳宇毛然然姜倩雯林向民福建农林大学生命科学学院福州350002 福建农林大学福建省农业生态过程与安全监控重点实验室福州350002

随着全球细菌耐药形势的日益严峻,细菌耐药机制已成为热点内容。利用iTRAQ标记的定量蛋白质组学方法,比较大肠杆菌K12 BW25113菌株在1/4 MIC巴洛沙星浓度胁迫下蛋白表达的差异。结果表明,质谱分析法共鉴定到118个差异蛋白,其中52个蛋白... 详细信息

随着全球细菌耐药形势的日益严峻,细菌耐药机制已成为热点内容。利用iTRAQ标记的定量蛋白质组学方法,比较大肠杆菌K12 BW25113菌株在1/4 MIC巴洛沙星浓度胁迫下蛋白表达的差异。结果表明,质谱分析法共鉴定到118个差异蛋白,其中52个蛋白表达上升,66个表达下降;经生物信息学分析发现,细菌可能通过降低TCA循环、丙酮酸循环以及碳代谢等能量代谢来调整细菌的耐药状态;并通过提高核酸代谢等相关蛋白表达,减少巴洛沙星的杀菌压力,促进细菌存活。同时,利用qPCR技术验证碳代谢和嘧啶代谢途径的相关基因在mRNA水平的表达变化,表明大部分基因转录水平表达变化与蛋白水平一致。以上结果为深入研究细菌的耐药过程提供了理论依据,也为更好地控制和防治耐药细菌提供了药物作用靶点。

关键词：大肠杆菌巴洛沙星应激耐药定量蛋白质组学

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