兼具高致病性和高抗药性的超级细菌是公共卫生领域的重要挑战，金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus) α-溶血素(α-hemolysin, Hla)是介导其感染的关键毒力因子，也是防控的重要靶点。本文首先回顾了Hla晶体与七聚体孔道结构的特征；继而系统阐明了hla基因座以及Agr系统、Sar蛋白家族、葡萄球菌辅助调节因子双组分系统(Staphylococcal accessory element regulator, SaeRS)和其他辅助调控因子对其表达的多重精细控制；从细胞及宿主受体2个方面揭示Hla的致病机理；最后重点总结了近年来靶向Hla的疫苗、单克隆抗体、天然化合物和纳米颗粒防治策略的研究进展，为金黄色葡萄球菌耐药感染精准预防提供新思路与候选方案。

饮用水病原微生物污染带来的健康风险日益凸显。病原微生物经水途径暴露后，人体的反应可能有感染、致病、死亡等。然而，现行《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2022)主要依赖指示菌评价水质，缺乏精准的病原微生物防控对象和负载量，难以准确评估饮用水中微生物的实际危害。因此，明确饮用水中病原微生物的摄入剂量与人体感染风险之间的关系对保障公共卫生安全具有重要意义。定量微生物风险评估(quantitative microbial risk assessment, QMRA)可用于评估饮用水中病原微生物的健康风险，目前已与实时荧光定量PCR、数字荧光定量PCR、宏基因组和宏病毒组等高通量分子技术联用，突破了传统培养法识别病原微生物危害的局限，在病原微生物危害识别与多维溯源中展现出显著优势。本文综述了饮用水中病原微生物的定量监测和风险评估研究进展，以病原微生物的赋存规律与定量检测为基础，结合QMRA进一步开展风险预测、高风险病原筛查与关键控制点识别，最终建立起精准防控与全链条治理的系统方案。该方案交叉融合多组学技术、大数据分析与健康效应评估，实现了水质安全管理由“被动应对”向“主动预防”的跨越，为保障饮用水安全及易感人群健康提供了有力的科学支撑。

在抗生素选择压力的持续驱动下，细菌通过多重耐药机制不断演化，导致传统抗生素治疗日益无效，临床面临无药可用的严峻挑战。纳米递送系统凭借其可设计的物理化学性质与多功能集成特性，为抗菌治疗注入新的活力。纳米递送系统不局限于单纯的药物载体，通过精密设计，可发展为集精准递送、微环境感知、免疫重编程于一体的多功能智能平台。本文系统阐述了抗菌纳米递送系统的构建策略，梳理了其从药物载体、协同效应型载体、智能响应型载体到智能仿生型载体的发展脉络，并详细讨论了其靶向设计及抗菌成分负载策略，包括传统抗生素增效与新型抗菌剂共递送。本文的核心论点是，纳米递送系统在特定感染场景(如胞内菌感染、生物膜相关感染)中的应用已远超单纯递送范畴，转而主动调节宿主免疫稳态，通过调控固有免疫(如巨噬细胞极化、中性粒细胞功能)与激活适应性免疫，协同增强抗菌效果。最后，本文展望了该领域面临的挑战与未来发展方向，强调通过跨尺度设计与多机制协同，纳米递送系统有望为耐药菌感染提供高效、安全且不易诱发耐药的新一代治疗策略。

脂质代谢紊乱已成为全球性健康挑战，而肠道菌群(gut microbiota, GM)失调及其诱发的代谢性内毒素血症是促进该病理过程的关键诱因。本文综述了天然活性成分(natural active components, NACs)通过靶向调节肠道微生态进而改善脂质稳态的分子机制。在微生态干预层面，NACs优化菌群结构，提升双歧杆菌属(Bifidobacterium)与嗜黏蛋白阿克曼氏菌(Akkermansia muciniphila, AKK)等功能菌丰度，并抑制脱硫弧菌(Desulfovibrio)等条件致病菌增殖。在“代谢物-宿主”互作层面，其降脂机制主要包括2个方面：一方面，代谢产物的靶向效应，即短链脂肪酸、次级胆汁酸及酚酸衍生物特异性调节3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶、脂肪酸合成酶等代谢靶点；另一方面，宿主信号响应，即上述代谢介质协同调节腺苷酸活化蛋白激酶(adenosine 5′-monophosphate-activated protein kinase, AMPK)/固醇调节元件结合蛋白-1c (sterol regulatory element-binding protein-1c, SREBP-1c)与过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferator-activated receptors, PPARs)关键信号节点以抑制脂质从头合成并促进脂肪酸β-氧化，同时抑制Toll样受体4 (Toll-like receptor 4, TLR4)/核因子-κB (nuclear factor-kappa B, NF-κB)通路以减轻炎症相关的脂质异常沉积。本文梳理的“成分-菌群-代谢产物-宿主信号”调节机制，为阐明NACs的药效物质基础及开发基于微生态的个性化营养干预策略提供了理论参考。

皮肤微生物组是由定植于皮肤表面的多种微生物构成的复杂生态系统，其通过与宿主相互作用共同维持皮肤健康。研究表明，皮肤微生态失衡可通过诱导皮肤细胞DNA损伤、促进促炎因子分泌等多种途径引发各类皮肤健康问题。近年来，多项研究证实益生菌在改善皮肤健康方面具有重要作用，其机制涵盖抗氧化、免疫调节及增强皮肤屏障功能等。本文全面综述了皮肤微生态的组成及其维持皮肤正常功能的作用，以及微生态失衡诱发皮肤问题的病理机制研究进展；在此基础上，系统总结了微生态治疗尤其是益生菌在改善皮肤恶性肿瘤、皮肤炎症及光老化等方面的作用机制与研究进展，旨在为益生菌提升皮肤健康的机制探索与应用研究提供理论依据。

传统细胞培养依赖血清，但血清存在成分不明确、成本高昂、具有污染风险等问题。微生物衍生物来源清晰、成本低廉、成分安全及促增殖效果明确，成为替代血清的理想选择。为开发适用于细胞农业生产的培养基提供新资源参考依据，本文首先总结微生物衍生物的制备工艺对无血清培养基研发的影响，进而阐述其在细胞农业中的应用现状，最后深入解析微生物衍生物在提供细胞精准营养、促进细胞增殖中的作用机制，以期为细胞培养摆脱血清依赖、推动细胞精准营养体系构建及细胞农业的发展提供新的技术支撑。

细菌与噬菌体之间的“军备竞赛”驱动了多种抗噬菌体防御系统的演化。近年来，一系列以核苷酸为核心的防御机制被相继发现，揭示了作为生命代谢基本分子的核苷酸也是细菌免疫系统中的关键信号载体、效应底物和毒性武器。本文根据防御机制与核苷酸的相互作用方式系统综述了7种代表性抗噬菌体系统，并将其归纳为三大类别：(1)作为信号分子发挥功能的系统[如基于环状寡核苷酸的抗噬菌体信号系统(cyclic oligonucleotide-based antiphage signaling system, CBASS)、抗噬菌体抗性嘧啶环化酶系统(pyrimidine cyclase system for antiphage resistance, Pycsar)、Panoptes系统]，它们通过核苷酸环化酶合成环状寡核苷酸第二信使，激活下游效应蛋白引发流产感染；(2)核苷酸耗竭引起宿主流产感染的系统[如脱氧胞苷三磷酸脱氨酶(deoxycytidine triphosphate deaminase, dCTP deaminase)及脱氧鸟苷三磷酸酶(deoxyguanosine triphosphatase, dGTPase)、Nezha系统]，通过特异性水解或修饰三磷酸脱氧核糖核苷(deoxyribonucleoside triphosphate, dNTPs)或烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide, NAD⁺)，导致核苷酸失衡与能量危机，阻滞噬菌体复制；(3)核苷酸异常转化介导的系统[如基于RNA腺苷脱氨酶的限制系统(restriction by an adenosine deaminase acting on RNA, RADAR)、三型CRISPR-Cas关联脱氨酶(type III CRISPR-Cas-associated deaminase, CAAD)]，通过将正常核苷酸转化为具有毒性的类似物[如肌苷三磷酸(inosine triphosphate, ITP)、脱氧肌苷三磷酸(deoxyinosine triphosphate, dITP)]，有毒的代谢物诱导流产感染。本文重点阐述了各系统的核心组分、蛋白结构特征、组装机制及抗噬菌体调控策略，并探讨了噬菌体针对上述系统的逃逸机制。综合表明，核苷酸稳态调控已成为细菌免疫的核心策略之一，对这些系统的深入研究不仅有助于揭示原核生物与噬菌体共进化的分子基础，也为开发新型抗菌策略和合成生物学元件提供了重要启示。

抗生素污染是当前全球面临的严重环境问题之一，对生态系统和人类健康构成了潜在威胁。微藻-细菌系统由于其高效、去除能力强、设计简单、易于操作、经济成本低等优点，已被广泛应用在去除抗生素的研究中。本文总结了微藻-细菌系统在去除抗生素方面的研究进展。首先，介绍了抗生素污染的现状和对生态环境的影响。其次，探讨了细菌和微藻相互作用的机制，包括营养物质的交换、信号传导和基因转移；分析了微藻-细菌系统在抗生素降解中的应用情况，包括对不同类型抗生素的降解效果和降解途径。最后，探讨菌藻在抗生素胁迫下的响应，包括短期和长期的生理代谢适应性的变化，分析了微藻-细菌系统去除抗生素性能的关键因素。

酒精性肝病(alcoholic liver disease, ALD)是全球最常见的慢性肝病之一，也是肝硬化和肝癌的重要诱因。当前ALD诊疗面临诊断延迟、戒酒依从性差、特效药物匮乏等挑战，开发新的干预策略意义重大。近年来，药用植物丹参(Salvia miltiorrhiza, Sal)对ALD的干预作用受到广泛关注。其粗提物及活性单体可通过抗炎、调节脂质代谢等途径缓解ALD病理进程，但单药疗效存在局限性，因此联合用药成为ALD治疗的重要策略。本文综述Sal联合天然产物、抗氧化剂、保肝药物、微生态调节剂等联合策略干预ALD的研究进展。发现Sal联合用药可调控肠道菌群丰度，经肠道菌群介导发挥协同保肝作用。相关研究证实，益生菌、益生元、后生元及合生元等微生态调节剂也可通过“肠-肝轴”调控机制改善ALD，是Sal干预ALD的潜在临床联合策略，具有良好的临床前景。靶向ALD肠道菌群稳态调控，开发ALD微生态调节剂不仅可为开发高效低毒的生物活性制剂提供全新思路，还对改善ALD疗效缓解ALD预后具有潜在的临床价值，是未来Sal联合干预ALD新策略的重要研发方向。

柑橘是中国目前重要的经济作物之一，在种植过程中会受到诸多病害的威胁。柑橘溃疡病作为柑橘种植最常见的病害，对柑橘产业的发展造成了极大的危害。化学药物的长期使用导致病原菌耐药性增强、柑橘果实表面农药残留和环境污染等问题，微生物防治因其安全无污染等优点日益受到关注。本文总结了近10年柑橘溃疡病生防微生物的来源和种类，分析了生防微生物的作用机制，评价了生防菌剂的开发及其田间防效，梳理了柑橘溃疡病微生物防治现存的问题，为柑橘溃疡病的生防微生物研究提供参考。

人体微生物组在维持健康方面发挥着至关重要的作用，其失调与多种疾病密切相关，包括肠道炎症、代谢紊乱和神经系统疾病。随着微生物组数据集规模和复杂性的不断增加，传统统计方法通常无法捕捉这些高维、稀疏且结构化数据中的复杂模式。本文系统性地探讨了人工智能(artificial intelligence, AI)，特别是机器学习(machine learning, ML)和深度学习(deep learning, DL)技术在益生菌研究及微生物生态个性化营养领域的整合应用；评估了AI如何通过元基因组数据加速新型益生菌候选物的发现，如何提高对益生菌功效及作用机制的预测能力，如何通过多组学整合解析复杂的宿主-微生物相互作用，以及如何实现个性化干预策略的设计。本文强调了微生物组健康管理领域正经历从经验性、一刀切方法向数据驱动、个性化策略的范式转变，为精准营养和疾病预防提供了新的机遇。

【目的】 为提升复烤烟叶的风味品质并探索新型发酵微生物资源。 【方法】 从市售巨峰葡萄中分离筛选获得一株具有明显产果香能力的酵母菌株PT-1，经rDNA-ITS序列鉴定为汉逊德巴利酵母(Debaryomyces hansenii)。将该菌株应用于复烤烟叶的发酵中，按烟叶质量的4%量取酵母悬液并喷施于烟叶，系统评估其对烟叶化学成分、感官品质及微生物群落结构的影响。 【结果】 接种汉逊德巴利酵母后，烟叶中总糖和还原糖分别增加0.85%和0.46%，而总植物碱和总氮分别降低0.07%和0.05%；感官评吸结果显示，处理组在香气质、甜感和余味等指标上均优于对照。高通量测序结果显示，接种后烟叶表面细菌多样性基本稳定，而真菌多样性显著下降，群落结构显著简化，德巴利酵母属占据绝对优势(99.66%)。相关性分析表明，汉逊德巴利酵母与总糖、还原糖、香气质、甜感等呈显著正相关，与总氮、总植物碱和劲头呈负相关，提示其可能与烟叶品质改善相关。 【结论】 本研究拓展了产香酵母的菌种资源，验证了D. hansenii在烟叶发酵中的应用潜力；该发酵工艺具有成本低、工艺简便、调香效果明显等优势，为构建高效可控的功能微生物发酵体系提供了理论依据和实践基础。

【目的】 明确中高温大曲可培养微生物的产酶特性、环境耐受性及其对白酒固态发酵体系的调控作用，探究不同等级大曲功能菌的分布差异，为强化菌剂开发及酿造工艺优化提供理论依据。 【方法】 对发酵完成后的特级与优级浓酱兼香型中高温大曲开展功能微生物分离，并对其进行产酶特性、生长特性及环境耐受性评价；进一步通过固态模拟发酵试验探究4株优势菌株对酒醅理化指标及挥发性风味化合物的调控作用。 【结果】 从发酵完成后的特级与优级浓酱兼香型中高温大曲中共分离获得44株菌(特级大曲29株，优级大曲15株)，归属于5门8属，芽孢杆菌属(Bacillus)为优势类群(占比43.2%)。初筛获得28株产淀粉酶菌株(特级20株，优级8株)，4株产纤维素酶菌株(特级3株，优级1株)，特级大曲中产酶菌株数量多于优级，但优级大曲平均产酶能力更高。经复筛确定T41、Y46、T47为高产淀粉酶功能菌，Y22为高产纤维素酶功能菌。耐受性试验表明，Y46对高温、乙醇及乳酸胁迫的耐受性最强，T41在葡萄糖胁迫条件下表现最佳，Y22耐酸性最强。固态模拟发酵显示，4株供试菌株能维持发酵体系稳定，并显著促进淀粉降解(降幅7.0%-9.5%)，以Y22降解效果最优；各菌株对还原糖利用及挥发性风味物质(尤其是酯类)的合成呈现差异化调控作用，其中T41对风味物质积累的促进作用最突出。 【结论】 发酵后的中高温大曲蕴藏丰富的产酶功能微生物，不同等级大曲在功能菌数量及产酶性能上存在显著差异，且产淀粉酶菌株分离率高于产纤维素酶菌株。筛选获得的4株功能菌具有优良的酶学特性和环境适应性，在白酒模拟发酵体系中能够维持酸度稳定、提升淀粉利用效率并促进风味物质生成，其中菌株T41和T47综合发酵性能优良，具有较高的实际应用价值。研究结果为白酒酿造功能菌剂的开发及工艺优化提供了菌种资源与科学依据。

【目的】 解析由辅助蛋白EsrI、组氨酸激酶EsrS与响应调节子EsrR组成的三组分EsrISR系统在谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)应对高渗胁迫中的信号感应逻辑及其维持细胞壁稳态的分子机制。 【方法】 通过转录组测序(RNA sequencing, RNA-seq)筛选锁定应激核心基因簇，利用同源重组技术构建了一系列缺失突变体及过表达株，并结合转录融合报告系统、电子显微镜成像、凝胶迁移实验(electrophoretic mobility shift assay, EMSA)以及实时荧光定量逆转录PCR (real-time quantitative reverse transcription PCR, RT-qPCR)定量分析深入探讨了该系统的感应阈值、应激模式及全局靶基因网络。 【结果】 转录组学测序显示，在1.7 mol/L NaCl胁迫下esrISR基因簇呈显著上调。在同等胁迫下，响应调节子EsrR的缺失会导致生物量显著降低，最大OD₆₀₀下降至野生型的47.8%；且电镜观察到细胞壁发生严重的破损塌陷现象。通过构建、分析报告质粒，发现此系统受到内部启动子驱动；在1.7 mol/L NaCl胁迫时esrISR基因表达呈峰值，最大荧光强度达880 RFU/OD₆₀₀。本研究提出的调控模型表明，在无外界胁迫时EsrS主要发挥磷酸酶活性以维持系统的抑制状态(缺失esrS导致esrI表达上调约15.0倍)；感知高渗信号后EsrS活性发生改变，促使响应调节子EsrR发生磷酸化。随后，磷酸化后的EsrR特异性结合至核心调控区，进而开启正反馈调控回路。转录组学分析表明，ΔesrR中涉及细胞壁稳态的关键基因表达发生改变，尤其是肽聚糖合成基因(如murB、CGL_RS01830等)显著下调。RT-qPCR实验证实，EsrR具有调节细胞壁合成的功能，其主要通过正向激活细胞壁合成途径的关键基因响应高渗胁迫。其中，肽聚糖合成基因murB与CGL_RS01830在ΔesrR中下调约95.0%，在esrR过表达(esrR-OE)菌株中上调2.0-6.5倍；海藻糖合成基因treS、treY与treZ在缺失株中表达量下降了75.0%-83.0%，在过表达株中上调2.5-4.2倍；cmrA与gatC在缺失株中表达量下调并在过表达株中上调3.5倍，从而有效维持了细胞壁的物理稳态。 【结论】 本研究为三组分EsrISR系统参与棒状菌属细胞壁稳态的调控提供了新的见解，并为工业底盘菌株的鲁棒性改造提供了关键遗传靶点。

【目的】 L-组氨酸是一种含咪唑环结构的高附加值氨基酸，广泛应用于医药、食品和添加剂行业。然而，微生物发酵法生产L-组氨酸面临主合成路径碳通量低、前体供应不足和副产物积累等问题。 【方法】 以大肠杆菌(Escherichia coli)为底盘菌株，采用理性代谢工程系统优化大肠杆菌的L-组氨酸合成能力。 【结果】 通过解除组氨酸操纵子转录衰减、引入高效三磷酸腺苷(adenosine triphosphate, ATP)磷酸核糖转移酶突变体和在质粒水平过表达L-组氨酸合成路径基因，提高了L-组氨酸的代谢通量；通过重构磷酸戊糖途径增加L-组氨酸前体5-磷酸核糖焦磷酸(5-phosphoribosyl pyrophosphate, PRPP)的供应；进一步通过阻断甲酸和乙酸代谢途径减少了碳代谢流的损耗。随后研究了不同的氮源对L-组氨酸发酵的影响，并系统性优化了发酵温度、pH和溶解氧参数，5 L发酵罐中L-组氨酸的产量、转化率和生产强度分别达到34.84 g/L、0.13 g/g和0.73 g/(L·h)。此外，通过关键基因表达和胞内代谢物分析发现，工艺优化有利于增强主合成路径表达、改善能量与氧化还原状态并提高氨供体供给。 【结论】 本研究为微生物高效生产L-组氨酸提供了可行的代谢工程策略与工艺基础。

【目的】 从新疆重度盐碱地筛选耐盐碱能力强、植物促生性能好的有益菌株，为新疆盐碱地微生物菌肥、改良菌剂的研发提供优良的菌株资源。 【方法】 通过改良LB培养基筛选耐盐碱能力强的细菌，结合形态学观察、生理生化特性测定与16S rRNA基因序列分析完成菌株分类鉴定，并系统评价其植物促生相关功能特性。进一步通过Illumina NovaSeq X Plus二代测序平台对该菌株进行全基因组测序。 【结果】 从重度盐碱地中分离获得一株芽孢杆菌属(Bacillus)菌株，该菌株兼具较强的耐盐碱能力与较全面的促生功能，编号为A015 (CCTCC M20242724)。该菌株最高可耐受NaCl浓度为250 g/L，且能在pH 2.0-12.0的范围内生长。多功能促生试验结果表明，A015具有产1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid, ACC)脱氨酶特性，同时具有固氮、解钾、溶解有机磷及无机磷特性，其固氮酶浓度可达(185.36±4.16) ng/L；其溶解有机磷指数为1.35±0.15，卵磷脂的转化量为(3.77±0.07) mg/L；溶解无机磷指数为1.42±0.04，对磷酸钙的转化量高达(24.79±0.59) mg/L；解钾指数为1.30±0.08，对钾长石粉的转化量达到(5.16±0.18) mg/L。小麦种子萌发与促生长试验表明，在0-20 g/L NaCl水琼脂培养基中接种菌株A015，较CK处理，小麦种子胚芽和胚根生长均有明显的促进作用。尤其是在5 g/L氯化钠胁迫下，胚芽长和胚根长均表现出明显的促生长效果，增幅分别达43.86%和20.14%，且在15-20 g/L高盐下仍能有效促进根系生长。菌株A015全基因组序列已上传至NCBI数据库，登录号为JBSPZB000000000，该基因组中与耐盐碱相关的基因共25个，主要涉及mrp、mle和nha基因簇；与促生相关的基因共65个，主要涉及nif、gdh及kef基因簇。 【结论】 本研究从新疆重度盐碱地获得一株耐盐碱能力强且促生功能优良的芽孢杆菌A015。结合基因组分析挖掘了其与耐盐碱、促生相关功能的关键基因，可为新疆盐碱地微生物菌肥的开发利用及菌株抗逆机制的研究提供重要的实践与理论支撑。

【目的】 针对嗜热微生物来源的热稳定枯草杆菌蛋白酶样丝氨酸蛋白酶(thermostable subtilisin-like serine protease, TSS)的Ca²⁺结合位点、Leu²⁵³位点和蛋白表面氧化敏感Met位点进行定点突变，筛选抗氧化性、热稳定性及催化活性均提高的突变体，并探究三者之间的内在关联。 【方法】 针对TSS的Ca²⁺结合位点(Ca1、Ca2和Ca3)、Leu²⁵³位点和蛋白表面氧化敏感Met残基开展定点突变，通过检测产生的系列突变体对H₂O₂的耐受性、相对酶活性和在70 ℃保温3 h后的残余活性，系统研究突变体抗氧化活性、催化活性和热稳定性的变化特征。 【结果】 3个Ca²⁺结合位点突变后，TSS的催化活性和热稳定性均出现不同程度下降；参照KP-43构建的Leu²⁵³系列突变体并未增强TSS的抗氧化性；针对氧化敏感残基改造获得的突变体M302L，在保持热稳定性不变、催化活性提升13%的同时抗氧化性提升61%。研究同时发现，Ca²⁺可提升TSS的高温催化活性和热稳定性，且该作用具有浓度依赖性；2 mol/L及以上的高盐环境可延长TSS在75 ℃的半衰期，并抑制酶原自加工成熟。 【结论】 在TSS的Leu²⁵³和Met突变体中，抗氧化性和催化活性呈正相关，符合“Trade-off”机制。

【目的】 探究不同海拔梯度拟藿香叶绿绒蒿根际土壤微生物群落结构特征。 【方法】 利用高通量测序技术对拟藿香叶绿绒蒿根际土壤微生物组成及多样性进行研究，并结合环境因子进行相关性分析。 【结果】 在不同海拔梯度下，拟藿香叶绿绒蒿根际土壤细菌和真菌共有属种类具有明显差异，低海拔共有属种类均大于高海拔，且随海拔的上升呈下降趋势。其多样性随海拔升高呈现先升后降的趋势；真菌的丰富度随海拔的升高而增加，细菌的丰富度随海拔升高也在增加，但在海拔4 100 m急剧减少。根际土壤细菌中假单胞菌门(Pseudomonadota)为最优势菌门，土壤真菌中子囊菌门(Ascomycota)为最优势菌门，相对丰度均随海拔的增加整体呈现出下降趋势。海拔对真菌群落结构的塑造作用较为显著，细菌群落虽受海拔影响，但类群分布的海拔特异性相对较弱，多样性更趋稳定。高海拔梯度微生物的共现网络更紧密、核心类群更突出，在极端环境下微生物协同共存，而低海拔梯度网络较松散，在适宜环境下微生物独立生存。pH、电导率(electrical conductivity, EC)、速效磷(available phosphorus, AP)、土壤温度(soil temperature, ST)、土壤含水量(soil moisture content, SMC)为影响不同海拔梯度拟藿香叶绿绒蒿根际土壤微生物群落结构的主要驱动因子。 【结论】 海拔显著影响拟藿香叶绿绒蒿根际微生物的物种组成与群落分布，多样性随海拔升高整体呈先升后降趋势，丰富度整体呈增加趋势，细菌丰富度在高海拔时骤降。优势菌门相对丰度随海拔升高整体下降，海拔对真菌群落结构塑造作用更显著；高海拔微生物共现网络更紧密而低海拔更松散，pH、EC等是塑造群落结构的主要驱动因子。

【目的】 探究草地贪夜蛾不同发育阶段体内细菌群落的物种组成、优势类群及多样性特征，为进一步挖掘草地贪夜蛾体内关键微生物，开发基于共生细菌的草地贪夜蛾绿色防控技术提供科学依据。 【方法】 利用PacBio测序平台对草地贪夜蛾不同发育阶段体内细菌16S rRNA基因V1-V9区进行高通量测序，分析草地贪夜蛾不同发育阶段细菌群落结构和多样性。 【结果】 对草地贪夜蛾不同发育阶段体内细菌群落进行多分类水平注释，共注释得到35门72纲189目322科678属1 074种。在门水平上，假单胞菌门(Pseudomonadota)和芽孢杆菌门(Bacillota)为各发育阶段的优势类群；2-6龄幼虫阶段的优势属为肠球菌属(Enterococcus)，蛹期则以普罗威登斯菌属(Providencia)为优势属，相对丰度达78.13%；此外，沙雷氏菌属(Serratia)是雌成虫体内菌群的主要优势属，相对丰度达71.00%，而雄成虫的优势菌属为肠杆菌属(Enterobacter)，相对丰度为39.18%。多样性分析表明，卵期的Shannon多样性指数和Chao1丰富度指数均为各发育阶段最高，蛹期的菌群多样性与物种丰富度则降至各发育阶段最低水平。功能预测结果显示不同发育阶段细菌群落的功能类别丰度整体相近，其中代谢途径(metabolic pathways)丰度最高。 【结论】 草地贪夜蛾体内共生细菌群落组成与多样性呈现显著的发育阶段特异性：卵期菌群多样性与丰富度最高，蛹期最低，优势类群随发育阶段动态变化。属水平分析表明，肠球菌属、普罗威登斯菌属、沙雷氏菌属和肠杆菌属为优势类群，为其体内核心优势共生菌，可作为草地贪夜蛾绿色防控的关键靶标微生物。本研究明确了草地贪夜蛾不同发育阶段体内细菌的种类构成及群落差异，为后续探究宿主与共生细菌互作机制及研发绿色防控技术提供了基础数据。

雪白睡莲(Nymphaea candida C. Presl)是我国珍稀的睡莲品种，因其自然发芽率很低等因素而濒临灭绝，培育适用于人工繁育的健壮种苗成为了该物种保护的关键。 【目的】 通过分离和鉴定雪白睡莲根系内生促生真菌，评估其对雪白睡莲幼苗的促生作用，并初步解析其促生机制。 【方法】 从雪白睡莲根内分离得到了一株球毛壳菌(Chaetomium globosum)，并通过盆栽试验评估施加C. globosum后对雪白睡莲生长、土壤理化性质、根际微生物群落结构以及叶片基因表达量差异的影响。 【结果】 施加C. globosum后，雪白睡莲的叶长、叶宽、叶片个数和根系长度分别显著增加了46.74%、96.08%、64.71%和130.13%，同时显著提高了土壤中有机质、碱解氮含量及蔗糖酶等活性。根际微生物群落分析表明，C. globosum招募了norank-p-Cryptomycota、norank-o-Monhysterida、Surirella、norank-p-Aphelidea等有益微生物，改善了根际微生物群落结构。叶片转录组分析表明，施用C. globosum能够显著上调类固醇生物合成通路相关基因的表达。 【结论】 C. globosum可通过改善根际微环境、招募有益微生物，以及调控叶片类固醇生物合成等途径有效促进雪白睡莲幼苗生长。该菌株有望为珍稀濒危植物雪白睡莲的种质资源保护提供可靠工具。

玉米作为我国重要的粮食作物，其产量直接关系国家粮食安全。近年来，受气候变化和耕作模式改变的影响，玉米茎腐病已经成为我国玉米生产的主要威胁。 【目的】 筛选鉴定抗玉米茎腐病的生防菌株，明确其最佳发酵工艺，并开发为高效菌剂，为构建新型绿色防控技术体系提供理论支撑与物质基础。 【方法】 结合稀释涂布法与平板对峙法筛选禾谷镰孢(Fusarium graminearum)的拮抗菌株；结合生理生化特征与分子生物学手段对目标菌株进行物种鉴定；通过单因素试验优化菌株发酵条件，并研制生防菌株种衣剂；利用室内盆栽与室外田间小区试验，系统评价生防菌株种衣剂对玉米生长发育的促进作用及对玉米茎腐病的防治效果。 【结果】 成功筛选出2株对禾谷镰孢抑制率达70.00%左右的生防菌株HS104和HS107，经鉴定2株菌均为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。2株菌对多种玉米主要病原菌[拟轮枝镰孢(Fusarium verticillioides)、尖孢镰孢(Fusarium oxysporum)及玉蜀黍平脐蠕孢(Bipolaris maydis)]表现出拮抗活性，抑菌率均在60.00%左右。经发酵条件优化后，室内盆栽试验表明HS104和HS107不仅显著促进玉米生长，且对茎腐病的防效分别达到75.00%和71.00%。基于此研发的生防种衣剂在田间试验中表现优异，不仅显著促进玉米生长，对茎腐病的防效分别达到63.93%和77.33%；且感病植株的产量较对照分别提高8.20%和9.20%。 【结论】 菌株HS104和HS107兼具广谱抑菌、强促生及高效防病等多重优良特性，在玉米茎腐病生物防治及增产提质方面具有广阔的应用前景。

东北黑土地是我国重要的粮食生产基地和全国玉米的主产区。多功能促生菌可以通过固氮解磷将土壤中作物难以利用的氮、磷转化为可吸收形态，从而减少化肥用量并促进作物生长。 【目的】 从东北黑土中系统筛选高效多功能菌株，通过玉米种子16 ℃低温萌发试验与盆栽试验评价其在减施20%氮磷条件下提升黑土肥力与促进玉米生长的作用效果，为创制适配东北黑土区生境的候选微生物菌剂提供优良种质资源。 【方法】 采用选择性培养基从水稻根际土中分离筛选多功能菌株；通过16S rRNA基因序列分析对菌株进行分类鉴定；定量测定所获得菌株的固氮、溶磷及吲哚-3-乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)合成等促生特性。在此基础上，以玉米为供试作物，通过种子萌发试验和盆栽试验系统评价功能菌株对低温(16 ℃)条件下种子萌发及苗期土壤理化性质和植株生长指标的影响，综合评估其对土壤质量提升与作物促生效应。 【结果】 筛选获得2株多功能根际促生菌，经16S rRNA基因序列分析鉴定为雪白螺菌属(Niveispirillum sp.) YM6和芽孢杆菌属(Bacillus sp.) A03。功能分析表明，YM6兼具固氮与产IAA能力，A03兼具溶磷与产IAA能力。低温萌发试验显示，复合接种YM6+A03效果最佳，发芽率达49.00%，发芽指数较对照提高51.44%，平均发芽时间缩短0.18 d，表现出优于单菌处理及三元复配的协同促生效应。盆栽试验进一步表明，三元复合处理[YM6+A03+ZP (Penicillium bilaiae)]的玉米株高、总生物量、叶绿素总量及土壤有效磷、铵态氮含量较化肥减量对照分别显著提高12.73%、82.60%、66.30%、29.94%和30.03%；双菌复合处理(YM6+A03)上述指标与全肥无显著差异，但较化肥减量对照分别提高9.08%、63.54%、32.81%、21.51%和15.31%，且优于单一菌剂处理。这表明复合菌剂(YM6+A03+ZP)表现出显著的协同增效作用，可在化肥减量条件下维持甚至提升作物生产力。 【结论】 单一菌株接种的促生效果相对有限，双菌复合处理(YM6+A03)在化肥减量条件下可维持与全肥相当的生产力，三元复合处理(YM6+A03+ZP)则显著优于全肥对照，在促进玉米生长的同时改善黑土养分状况，并展现出良好的微生物菌剂开发潜力。

【目的】 揭示种植模式对多花黄精(Polygonatum cyrtonema Hua)土壤理化性质和微生物群落结构的影响。 【方法】 以野生土壤为对照，选取连作和轮作模式的多花黄精根际土壤为研究对象，采用Illumina MiSeq PE300高通量测序方法研究连作和轮作模式下土壤理化性质和酶活性对土壤微生物群落结构的影响，预测土壤细菌和真菌的功能特征。 【结果】 与对照相比，连作和轮作显著提高了多花黄精的生物量和块根的多糖含量。相比连作，轮作土壤铵态氮(ammonium, AN)增加了37.96%，蔗糖酶(sucrase, SC)、酸性磷酸酶(acid phosphatase, ACP)和脲酶(urease, UE)活性分别提高了63.15%、58.72%和73.03%，土壤pH偏中性。对照和连作模式显著提高了土壤细菌和真菌群落的Shannon和Chao1指数(P<0.05)，种植模式对土壤细菌和真菌群落结构具有显著的影响。不同种植模式中土壤细菌优势门类假单胞菌门(Pseudomonadota)、放线菌门(Actinomycetota)、酸杆菌门(Acidobacteriota)和绿屈挠菌门(Chloroflexota)，以及土壤真菌优势门类子囊菌门(Ascomycota)和被孢霉门(Mortierellomycota)的相对丰度均存在显著差异(P<0.05)；其中轮作模式土壤假单胞菌门、放线菌门、子囊菌门和被孢霉门的相对丰度最高；轮作增加了真菌属三形菌属(Saitozyma)、被孢霉属(Podila)、被孢霉属(Mortierella)和木霉属(Trichoderma)等有益真菌群落的相对丰度。相关分析和冗余分析结果表明，微生物群落的显著变化与土壤pH、AN、UE、ACP和SC活性相关。功能预测发现固氮和脲解是轮作模式的细菌优势功能。FUNGuild分析真菌功能显示，轮作土壤外生菌根和凋落物腐生菌的功能类群显著富集。 【结论】 连作和轮作改变了多花黄精土壤细菌和真菌群落结构和功能，其中轮作增强了土壤UE、ACP和SC活性，增加了土壤部分有益真菌的相对丰度，提高多花黄精的生物量和多糖含量，有利于多花黄精种苗栽培。

【目的】 探究生物有机肥部分替代化肥对小麦种植土壤微生物群落结构与功能的影响，为小麦减肥增效提供理论依据与技术支撑。 【方法】 对比分析了单施化肥(CF)、有机肥部分替代化肥(OF)及生物有机肥部分替代化肥(BOF) 3个处理下小麦拔节期土壤理化性质、微生物群落结构与功能、群落组装机制以及收获期植株生长指标差异。 【结果】 与单施化肥相比，BOF处理生物量增加33.33% (P<0.05)，土壤有机质、有效磷、速效钾、蔗糖酶和脲酶活性较CF分别增加29.82%、35.13%、5.32%、14.93%、36.18%，较OF增加3.29%、133.73%、47.21%、19.58%、14.78%，土壤质量指数由高到低为BOF>OF>CF。微生物群落分析显示，生物有机肥部分替代化肥处理显著增加了土壤RB41属、马赛菌属(Massilia)、被孢霉属(Mortierella)、囊担菌属(Cystofilobasidium)等有益菌群的丰度，降低了镰孢菌属(Fusarium)、曲霉属(Aspergillus)等潜在病原真菌的丰度，并增强了微生物分子生态网络的复杂性和连通性。功能预测表明，与CF处理相比，OF和BOF处理的好氧化能异养(aerobic chemoheterotrophy)和芳香族化合物降解(aromatic compound degradation)等潜在碳代谢功能增强，BOF还强化了尿素分解(ureolysis)潜在功能并抑制了硝酸盐还原(nitrate reduction)潜在功能。 【结论】 通过比较不同施肥组合下的综合效应，生物有机肥部分替代化肥能够显著改善小麦拔节期土壤养分含量与酶活性，优化微生物群落结构及其生态网络，为促进植株生长提供了良好的土壤肥力条件。本研究为优化施肥结构、实现化肥减量增效提供了理论基础。

固氮蜡色杆菌(Cereibacter azotoformans)具备高效的氮、磷去除能力，且对水生动物有益生功能，被广泛应用于水产养殖水质调节与渔业病害预防。目前，该菌是否具备同步反硝化聚磷(denitrifying polyphosphate-accumulating, DPA)功能尚属未知。 【目的】 明确固氮蜡色杆菌的DPA表型，并解析其分子调控机制。 【方法】 以固氮蜡色杆菌ATCC 17025菌株为研究对象，基于DPA产生条件对其代谢特点进行表征，明确是否具有DPA表型；通过基因敲除、DNA亲和纯化测序(DNA affinity purification sequencing, DAP-seq)及生理生化分析等手段系统研究双组分系统NtrX/Y在ATCC 17025菌株DPA代谢中的调控作用。 【结果】 固氮蜡色杆菌ATCC 17025表现出典型DPA表型：厌氧阶段释放磷酸盐，缺氧阶段过量吸收磷酸盐并与反硝化协同，实验结束时硝酸盐降解率达到95%，磷酸盐去除率则超过90%。敲除ntrY导致该菌丧失DPA表型，特别是环境中的磷酸盐浓度不仅未下降反而持续上升，且胞内聚羟基脂肪酸酯(polyhydroxyalkanoates, PHAs)的合成峰值较野生型(0.11 mg/mL)显著降低。DAP-seq分析表明，NtrX可直接调控该菌反硝化关键基因(nirK、norB/C)和聚羟基脂肪酸酯合成基因phaC，从而协同调节其反硝化与聚磷代谢。 【结论】 本研究证实不产氧光合细菌固氮蜡色杆菌具有优异的DPA能力，并揭示了NtrX/Y双组分系统在该过程中的重要调控作用机制，有望为同步脱氮除磷微生物资源开发提供新的理论依据。

【目的】 从富营养化水体中分离筛选高效溶藻菌株，研究其对铜绿微囊藻的溶藻特性，探究其作用方式，为蓝藻水华的生物防治提供理论依据。 【方法】 通过形态学观察、生理生化实验、16S rRNA基因测序分析、全基因组测序及平均核苷酸一致性(average nucleotide identity, ANI)分析进行菌株鉴定；考察不同接菌量、菌株生长时期及初始藻密度下的抑藻效果；通过无细胞滤液与菌体重悬液抑藻实验阐明溶藻作用方式；利用扫描电子显微镜和三维荧光光谱分析等手段探究藻细胞形态与生理特性变化；经正己烷萃取后采用气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry, GC-MS)鉴定主要溶藻活性物质。 【结果】 筛选获得一株高效溶藻菌株L2，鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)，保藏编号为CGMCC No. 38496，GenBank登录号为PP693440。10%接菌量下，7 d抑藻率超89.35%。无细胞滤液与菌液7 d抑藻率分别达90.51%和91.75%，而菌体重悬液抑藻率仅为15.10%，表明菌株L2主要通过分泌胞外活性物质间接溶藻，经鉴定主要溶藻活性物质为脂肪酰胺类和环二肽类化合物。溶藻过程中藻细胞形态皱缩、表面粗糙化，藻胆蛋白含量显著下降，胞外有机物的组成由类蛋白物质向类腐殖质转化。 【结论】 研究表明，贝莱斯芽孢杆菌L2对铜绿微囊藻具有高效溶藻活性，主要通过分泌胞外物质的间接作用方式溶藻，破坏藻细胞形态并抑制光合系统活性，具备良好的蓝藻水华生物防治潜力。

【目的】 解析根癌农杆菌(Agrobacterium fabrum)细菌储铁蛋白(bacterioferritin, Bfr)释放铁的生理生化机制。确定根癌农杆菌细胞中为Bfr铁释放提供电子的生理还原剂。鉴定和验证Bfr辅助铁氧还蛋白质(bacterioferritin-associated ferredoxin, Bfd)在协助还原剂传递电子给Bfr过程中的作用。探究抑制Bfr铁释放、破坏细胞内铁平衡以及影响根癌农杆菌细胞增殖的新方法。 【方法】 通过生物信息学分析确定根癌农杆菌基因组中可能编码Bfd的基因。异源表达和纯化根癌农杆菌Bfr和预测的Bfd。通过体外验证预测的Bfd是否能协助相关的生理还原剂传递电子给Bfr，再通过基因敲除的方法将编码Bfd的基因敲除，在细胞水平进一步测定Bfd缺失对根癌农杆菌Bfr铁释放和细胞增殖的影响。 【结果】 根癌农杆菌ATU_RS13485基因编码一种(2Fe-2S)-结合蛋白[(2Fe-2S)-binding protein]，该蛋白质含有Bfd蛋白所具有的共同氨基酸基序(motif sequence): …C-X-C…C-X₂-C…，确定该蛋白质是根癌农杆菌的Bfd。异源表达并纯化根癌农杆菌Bfd，其能在体外协助FADH₂将电子传给Bfr，使矿化的根癌农杆菌Bfr释放出Fe²⁺。将该基因敲除后，根癌农杆菌胞内Bfr的铁释放严重受阻，细胞的增殖也受影响。 【结论】 ATU_RS13485基因是根癌农杆菌编码Bfd的基因。根癌农杆菌的Bfr需要Bfd协助才能利用生理还原剂FADH₂的电子释放铁。Bfd的缺失会阻遏根癌农杆菌Bfr释放铁，并影响根癌农杆菌的生长，有望通过筛选抑制Bfr与Bfd相互结合的物质来实现防治根癌农杆菌冠瘿瘤病的目的。

【目的】 组蛋白变体H2A.Z作为真核生物染色质的关键组分，在基因表达调控中发挥重要作用。本研究旨在探究H2A.Z对禾谷镰孢(Fusarium graminearum)生物学特性及致病性的调控作用，解析其在病原真菌致病过程中的表观遗传调控机制。 【方法】 利用生物信息学手段对禾谷镰孢基因组进行挖掘，通过多序列比对和系统发育分析鉴定H2A.Z同源基因；采用同源重组策略结合聚乙二醇(polyethylene glycol, PEG)介导的原生质体转化体系构建基因缺失突变体；通过形态学观察、致病力测定及非生物胁迫响应实验系统评估野生型与突变体在形态发育、致病性及环境适应性方面的差异。 【结果】 本研究明确了禾谷镰孢H2A.Z由FgHTZ1基因编码。表型分析显示，FgHTZ1缺失导致菌落生长显著迟缓、菌丝极性生长与分生孢子形态建成异常，且致病性大幅减弱。此外，突变体对渗透胁迫(NaCl、山梨醇)、氧化应激(H₂O₂)及细胞壁损伤(刚果红)的敏感性发生显著改变，表现出对细胞壁干扰剂的耐受性增强但对渗透/氧化胁迫超敏的复杂表型。 【结论】 禾谷镰孢组蛋白变体H2A.Z的编码基因为FgHTZ1，该基因作为正调控因子，不仅调控禾谷镰孢的营养生长、形态发育和致病力，还参与介导菌体对渗透胁迫与氧化胁迫的适应性应答，并对维持细胞壁完整性具有关键作用。本研究为深入理解组蛋白变体在植物病原真菌致病机制中的分子功能提供了重要的理论基础。

【目的】 探究早期低聚果糖(fructo-oligosaccharides, FOS)干预对哺乳仔猪结肠抗氧化能力、结肠屏障功能以及结肠微生物组成及其代谢产物的影响。 【方法】 选取6窝杜洛克×长白×大白新生仔猪，每窝10头。采用窝内分组，确保各组仔猪平均体重接近，将每窝仔猪随机分为对照组(Con)与试验组(Fos)，每组5头。自仔猪出生后第2天起，试验组每日灌喂低聚果糖溶液，每头仔猪有效灌喂量为3 g/d，对照组灌喂等量生理盐水，试验期21 d。 【结果】 早期低聚果糖干预显著降低哺乳仔猪血清总胆固醇水平(P<0.05)，并显著提高血清尿素氮、总蛋白和白蛋白含量(P<0.05)；显著提高血清总抗氧化能力(total antioxidant capacity, T-AOC)和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase, GSH-Px)活性(P<0.05)，显著降低血清丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量(P<0.05)；显著提高结肠黏膜过氧化氢酶(catalase, CAT)活性(P<0.05)，显著降低结肠黏膜丙二醛含量(P<0.05)；显著降低血清二胺氧化酶(diamine oxidase, DAO)含量(P<0.05)，显著提高结肠黏膜DAO和D-乳酸(D-lactic acid, D-LA)含量(P<0.05)，显著上调结肠屏障功能相关基因(Claudin-1、ZO-1、Occludin、MUC1、MUC2和MUC4)的mRNA表达水平(P<0.05)；显著提高结肠细菌α多样性指数(P<0.05)，使14日龄与21日龄仔猪结肠食糜微生物群落显著分离(P<0.05)，显著改变结肠食糜微生物在门水平和属水平上的组成(P<0.05)，并显著提高结肠乳酸和短链脂肪酸水平(P<0.05)。 【结论】 早期低聚果糖干预可提高哺乳仔猪抗氧化能力，上调结肠屏障功能相关基因的mRNA转录水平，改善结肠菌群组成，增加乳酸和短链脂肪酸含量。

【目的】 通过粪菌移植(fecal microbiota transplantation, FMT)探讨运动重塑后肠道微生物群(gut microbiota, GM)改善慢性不可预见性温和应激(chronic unpredictable mild stress, CUMS)诱导的小鼠抑郁样行为及其潜在机制。 【方法】 将符合实验标准的20只4周龄SPF级雄性C57BL/6J小鼠随机分为对照组(CON, n=5)、慢性不可预见性温和应激模型组(n=10)及游泳运动组(SW, n=5)。CUMS造模4周后，将模型组小鼠随机分成PBS对照组(CUMS+PBS, n=5)和FMT组(CUMS+FMT, n=5)，后者接受来自SW供体的GM移植，为期8周。采用行为学测试评估抑郁样表型，16S rRNA基因测序分析GM组成，组织病理学染色观察海马及结肠结构，实时荧光定量PCR (quantitative real-time PCR, qPCR)检测海马炎症因子表达，并对差异菌群与环境因子进行相关性分析。 【结果】 与CON组相比，CUMS组小鼠呈典型的抑郁样行为及GM结构紊乱，表现为拟杆菌门(Bacteroidota)/芽孢杆菌门(Bacillota)比值降低以及促炎菌阿德勒氏菌属(Adlercreutzia)富集。SW组小鼠GM丰富度显著升高(P<0.05)，行为学异常得到逆转。FMT干预后，受体小鼠抑郁样行为显著改善，蔗糖偏好率回升(P<0.000 1)，强迫游泳不动时间缩短(P<0.01)，海马神经元损伤及结肠屏障破坏得到有效修复。菌群分析显示，FMT恢复了受体小鼠的GM多样性(P<0.01)，群落结构向CON组方向偏移，Adlercreutzia丰度显著降低，而候选糖单胞菌属(Candidatus_Saccharimonas)、别样杆菌属(Alistipes)等有益菌属丰度回升。机制上，FMT显著抑制了CUMS激活的核苷酸结合寡聚化结构域(nucleotide-binding and oligomerization domain, NOD)样受体信号通路，下调海马组织中NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3 (NOD-like receptor family pyrin domain containing 3, NLRP3)及白细胞介素-18 (interleukin-18, IL-18)的mRNA表达(P<0.01)。相关性分析进一步证实有益菌属丰度与积极行为学指标呈正相关，与促炎因子表达呈负相关。 【结论】 运动可通过重塑GM抑制NOD样受体信号通路介导的神经炎症，进而改善CUMS诱导的抑郁样行为，且这种效应可通过FMT有效传递。

藏猪作为中国典型的高原型地方猪种，在长期适应低氧、低温等极端高原环境的自然选择过程中形成了独特的生理和代谢特征，其肠道微生物组成的阶段性差异有待进一步研究。 【目的】 比较藏猪从出生到育肥不同生长阶段直肠粪样微生物组成及短链脂肪酸的差异。 【方法】 选取10头胎次相近(2-3胎)且体况良好的妊娠藏母猪进行同期分娩，所得试验仔猪从出生饲养至140日龄，采用横断面采样方式，于1、7、21、70和140日龄时分别采集10头藏猪的直肠粪样进行16S rRNA基因测序及短链脂肪酸含量测定。 【结果】 藏猪直肠粪样微生物多样性随日龄增加而逐渐增大，于生长后期趋于稳定，其中芽孢杆菌门(Bacillota)和拟杆菌门(Bacteroidota)在不同生长阶段始终占据优势。在属水平上，新生仔猪肠道中主要定植梭菌属(Clostridium)、埃希氏菌-志贺氏菌属(Escherichia-Shigella)、链球菌属(Streptococcus)以及梭杆菌属(Fusobacterium)。哺乳期藏猪肠道优势菌属如乳杆菌属(Lactobacillus)和Rikenellaceae RC9 gut group在仔猪断奶后仍保持较高相对丰度，而Christensenellaceae R-7 group、密螺旋体属(Treponema)等在断奶前相对丰度较低，断奶后相对丰度显著升高，成为70日龄和140日龄优势菌属之一。PICRUSt2功能预测分析显示，21日龄藏猪直肠粪样微生物功能主要富集于柠檬酸循环和氧化磷酸化等代谢途径，而70日龄和140日龄则主要富集于氨基糖和核苷酸糖代谢、糖酵解/糖异生以及淀粉和蔗糖代谢等途径。70日龄和140日龄藏猪直肠粪样中乙酸、丙酸、丁酸及总短链脂肪酸含量显著高于21日龄。相关性分析表明，密螺旋体属和Rikenellaceae RC9 gut group与乙酸、丙酸、丁酸及总短链脂肪酸含量呈显著正相关。 【结论】 不同生长阶段藏猪肠道微生物组成存在显著差异，有益菌如乳杆菌属在藏猪各生长阶段、Christensenellaceae R-7 group在生长育肥期均保持较高相对丰度；藏猪在生长育肥期肠道中显著富集密螺旋体属(Treponema)和Rikenellaceae RC9 gut group为代表的复杂碳水化合物发酵相关菌群，暗示这些菌属可能是藏猪后肠发酵的关键微生物。

【目的】 评估多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids, PUFAs)对口腔微生物的抑制作用，揭示口腔菌群在二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid, DHA)处理下的响应规律及其敏感/耐受相关的基因组特征。 【方法】 测定4种PUFAs对5种常见口腔细菌的抑菌浓度，衡量不同浓度PUFAs处理下单菌及混合菌培养体系的浮游生长和生物膜形成能力，结合人体实验和宏基因组测序分析DHA对口腔菌群结构及特定菌种丰度的影响，并对假牙周梭杆菌(Fusobacterium pseudoperiodonticum)分离株进行DHA敏感性比较及全基因组分析。 【结果】 4种PUFAs对不同菌种的抑制作用存在差异，单菌体系中口腔链球菌(Streptococcus oralis)、变异链球菌(Streptococcus mutans)和牙龈卟啉单胞菌较为敏感，而具核梭杆菌和中间普雷沃氏菌则具有相对较高的耐受性；在混合菌体系中整体抗菌作用减弱。人体干预实验显示，DHA含漱8 d未显著改变口腔菌群门水平结构，但在属和种水平上具有选择性调控作用，例如奈瑟氏球菌属和卟啉单胞菌属等相对丰度升高，而普雷沃氏菌属下降。动态监测显示，DHA在时间尺度上选择性影响部分菌种，包括具核梭杆菌的丰度呈下降趋势。进一步的菌株水平分析显示，唾液来源假牙周梭杆菌分离株对DHA存在敏感性和耐受性差异，其响应差异与细胞包膜及脂质代谢相关基因(如lapB、pilE、ftsZ等)组成密切相关。 【结论】 PUFAs对口腔致病菌的抑制作用具有菌种和体系异质性，DHA在维持口腔菌群基本稳定的前提下选择性抑制特定细菌，其菌株间敏感性差异与不同基因组特征相关。本研究为理解PUFAs及DHA在口腔菌群调控中的作用及拓展其用途提供了新的证据。

【目的】 探讨首乌丸对阿霉素(doxorubicin, DOXO)诱导早衰小鼠运动能力、肠道菌群及胆汁酸代谢的影响，并初步阐明其潜在作用机制。 【方法】 小鼠随机分为Control组、DOXO组、首乌丸低剂量组(Shouwu Pill low-dose, SWW-L)及首乌丸高剂量组(Shouwu Pill high-dose, SWW-H)；除Control组外，其余各组采用DOXO腹腔注射建立早衰小鼠模型。通过前肢握力实验、悬挂网实验及跑台实验评价小鼠运动能力变化；采用16S rRNA基因测序分析肠道菌群结构及多样性变化，并结合PICRUSt进行菌群功能预测；采用UHPLC-QQQ-MS检测粪便胆汁酸谱变化；进一步通过Spearman相关性分析探讨差异菌群与胆汁酸代谢之间的关系。 【结果】 与Control组相比，DOXO组小鼠血清炎症因子水平升高，握力、悬挂耐力及最大跑步速度显著下降，提示早衰模型构建成功；首乌丸干预后，血清炎症因子水平降低，上述运动能力指标明显改善，其中高剂量组效果更为显著。16S rRNA基因测序结果显示，DOXO诱导小鼠肠道菌群失衡，表现为菌群多样性改变及群落结构紊乱，鼠杆状菌属(Muribaculaceae_unclassified)等优势菌丰度下降，而脱硫弧菌属(Desulfovibrio)、Helicobacter等条件致病菌相对丰度升高；首乌丸干预后，阿克曼氏菌属(Akkermansia)、乳杆菌属(Lactobacillus)、双歧杆菌属(Bifidobacterium)及罗斯拜瑞氏菌属(Roseburia)等潜在有益菌丰度增加，菌群结构逐渐恢复。PICRUSt功能预测显示，首乌丸显著调节胆汁酸代谢相关通路。胆汁酸谱分析结果表明，DOXO组多种结合型胆汁酸(如T-α-MCA、T-β-MCA)显著积累，而部分非结合型胆汁酸水平下降；首乌丸干预后，结合型胆汁酸明显下降，非结合型胆汁酸水平部分恢复。相关性分析显示，多种有益菌与非结合型胆汁酸呈正相关，而与结合型胆汁酸呈负相关。 【结论】 首乌丸能够改善DOXO诱导的早衰小鼠运动功能下降及肠道菌群失衡，并可能通过调节肠道菌群相关胆汁酸代谢恢复胆汁酸稳态，从而发挥延缓早衰的作用。

【目的】 实现壳聚糖酶(chitosanase, Csn; EC 3.2.1.132)的高效表达与功能开发。 【方法】 从耐受盐芽孢杆菌(Bacillus halotolerans) GXK615中克隆壳聚糖酶基因(CsnBh)，并在大肠杆菌(Escherichia coli) BL21(DE3)中实现重组表达。 【结果】 通过镍离子亲和层析对重组酶CsnBh进行分离纯化，纯化后该酶比活力达到400.47 U/mg，纯化倍数为3.03。酶学性质研究表明，该酶对胶体壳聚糖表现出高度专一性，CsnBh的最适反应温度和pH分别为40 ℃和6.0，且在30-70 ℃及pH 5.0-9.0范围内稳定性良好；Mn²⁺能显著提高其酶活，而Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺则完全抑制其活性。水解模式分析表明，该酶为内切型糖苷水解酶，水解终产物主要为壳三糖至壳五糖的壳寡糖(chitooligosaccharide, COS)；进一步研究发现，COS对大肠杆菌(E. coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和烟草疫霉(Phytophthora nicotianae)均具有显著的抑制作用，并且有效提高烟草超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化物酶(peroxidase, POD)、苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase, PAL)等防御酶的活性。 【结论】 本研究为壳聚糖酶的高效表达及壳寡糖的绿色制备与应用提供了理论依据和候选酶源。

【目的】 动物血清具有诱导捕食线虫真菌形成捕食器官的潜力，但具体作用机制尚不明确。系统比较不同动物血清对捕食线虫真菌捕食器官形成的诱导效应，明确最佳血清种类与浓度，并筛选和验证关键诱导因子，为阐明捕食器官形成的化学信号机制及其农业生物防控应用提供依据。 【方法】 以产收缩环的Drechslerella dactyloides为模式菌株，采用马、猪、羊、牛血清在不同浓度下诱导培养，确定最佳诱导条件；观察收缩环在血清诱导下的形成情况，并以55 ℃热水刺激检测其膨胀能力，同时验证其对秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)的捕获与消解功能。选取诱导效果差异显著的马血清、猪血清与牛血清开展非靶向代谢组学分析，通过差异筛选与聚类分析锁定候选代谢物，并选取1-O-十六烷基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(lyso-platelet-activating factor C-16, lyso-PAF C-16)、亚油酸(linoleic acid, LA)、甘氨鹅去氧胆酸(glycochenodeoxycholic acid, GCDCA)进行验证。 【结果】 不同血清均可诱导收缩环形成，但诱导效率差异明显，马血清在0.5%-1%浓度下诱导效果最佳。诱导48 h可见少量收缩环，72-96 h进入形成高峰；48 h收缩环不能被刺激膨胀，96 h几乎均可膨胀并能有效捕获并消解线虫。代谢组学显示3类血清代谢谱显著分离，并筛选出多种在马血清中富集的候选代谢物。功能验证表明GCDCA与1%马血清协同可显著提升收缩环数量，且0.04 μmol/L效果最为显著。 【结论】 成功构建出稳定高效的D. dactyloides收缩环诱导体系，明确了最佳诱导条件与时间，并鉴定出GCDCA是马血清中一个有效的协同诱导因子。

【目的】 肺炎支原体(Mycoplasmoides pneumoniae)是全球社区获得性肺炎的主要病原体，其抗生素耐药形势日趋严峻，研发高效疫苗已成为当下紧迫需求。 【方法】 基于该病原体的关键致病机制，选取13种重要黏附素及社区获得性呼吸窘迫综合征(community-acquired respiratory distress syndrome, CARDS)毒素作为候选抗原。借助反向疫苗学与免疫信息学方法进行细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxic T lymphocyte, CTL)表位、辅助性T淋巴细胞(helper T lymphocyte, HTL)表位及线性B细胞表位的预测与筛选，随后通过特异性连接子对筛选获得的表位进行串联，在其N端引入人β-防御素2 (human beta-defensin 2, HBD-2)与50S核糖体蛋白L7/L12两种佐剂，构建完整的疫苗序列，并对其理化特性与生物学功能进行系统分析。 【结果】 本研究共筛选获得15个CTL表位、10个HTL表位及14个线性B细胞表位；通过特定连接子将各表位以及佐剂串联后，成功获得一条由746个氨基酸残基组成的多表位疫苗序列。对该疫苗理化性质进行计算分析，结果显示该疫苗结构具有良好的理化性质、抗原性、溶解性与安全性。分子对接结果证实其能够稳定结合Toll样受体2 (Toll-like receptor 2, TLR2)和TLR4受体。分子动力学模拟进一步验证了其结合的稳定性。免疫模拟及表位覆盖率分析显示，该疫苗可激发强烈的体液与细胞免疫应答，理论上能为全球约99.74%的人群提供潜在保护。 【结论】 本研究通过系统的计算设计及评估，设计出了一种具有良好应用前景的多表位mRNA候选疫苗，为后续实验验证与开发奠定了理论基础。

【目的】 针对当前病原菌检测方法依赖专业人员以及精密仪器、难以满足现场快速即时检测(point-of-care testing, POCT)需求的问题，本研究旨在建立一种基于重组酶聚合酶扩增(recombinant polymerase amplification, RPA)-CRISPR/dCas9系统与纳米发光二元相互作用技术(NanoLuc binary interaction technology, NanoBiT)的金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus, SA)便携式快速检测方法。 【方法】 以金黄色葡萄球菌高度保守的耐热核酸酶编码基因(nuc)为靶标，筛选灵敏度较高的RPA引物和小向导RNA (single guide RNA, sgRNA)；优化sgRNA与dCas9蛋白的添加浓度比例、检测时间等反应体系参数，并利用自制的便携式光电生物传感器读取检测信号；基于优化的反应体系与条件参数，对该检测方法的灵敏度、特异性、不同环境温度下的适应性和实际样本检测能力进行评估。 【结果】 优化后的检测方法在1 h内即可完成检测，以阴性对照信号均值+3倍标准差(mean+3SD)为判定标准，检测限(limit of detection, LOD)可达10² copies/µL，且只对靶细菌金黄色葡萄球菌敏感，表现出较高的特异性、灵敏度与环境适应性。 【结论】 成功建立了一种基于RPA-CRISPR/dCas9与NanoBiT技术的高灵敏度、高特异性、便携式、低成本的金黄色葡萄球菌检测方法，尤其适用于在资源有限地区的现场快速即时检测，具有广阔应用前景。