近年来，农业生产面临磷源匮乏和环境污染的双重挑战，亚磷酸脱氢酶（phosphite dehydrogenase, PTDH）的发现和应用为解决这一问题提供了新的思路。在微生物中，PTDH使得非无菌环境下的高效发酵成为可能，降低了成本并提高了生产效率。在植物中，PTDH不仅解决了磷源问题，还为除草剂的开发提供了新的途径。此外，亚磷酸盐可作为一种潜在的除草剂和磷源使用，相比传统除草剂更环保、成本更低、稳定性更好。尽管亚磷酸脱氢酶的应用研究取得了显著进展，但目前仍处于功能解析和概念验证阶段，对亚磷酸脱氢酶的催化机理、蛋白结构和酶活改良等方面的研究还需进一步深入。综述了PTDH在微生物、模式植物（如拟南芥和烟草）、经济作物（如棉花和油菜）以及粮食作物（如水稻和玉米）中的应用进展。随着蛋白质定向进化技术、基因转化和基因编辑技术的发展，未来将进一步优化亚磷酸脱氢酶的应用效果，为作物的高效利用亚磷酸盐和环境保护提供更多可能。
镰刀菌引起的赤霉病和根腐病是威胁多种粮食作物安全生产的真菌病害，可引起粮食减产和谷物品质降低。田间受镰刀菌感染的谷物也会在仓储过程中造成粮食劣变和毒素污染等问题。镰刀菌通过形成侵染结构、合成细胞壁降解酶(cell wall degrading enzyme, CWDE)及毒素抵御宿主防御反应破坏植物组织完成侵染。毒素是病原真菌的重要致病因子，植物通过化学修饰和化学分隔等形式将毒素与基质结合、泵出胞外以降低毒素的植物毒性。通过杂交育种或转基因技术对解毒基因进行改良利用是防控镰刀菌病害及毒素污染的有效途径之一。综述了侵染过程中毒素等次生代谢产物在病原菌和植物互作及病害发展过程中的作用机制，以期为植物抗病育种和镰刀菌病害及毒素防控新策略的研发提供依据。
随着新兴技术的不断发展，传感器和人工智能技术的应用让病原体检测更加便捷、快速和准确。然而，目前对于传感器和人工智能技术在病原体检测中的综合应用研究尚比较缺乏。对病原体检测技术进行了综述，包括传统的培养技术、分子检测技术和免疫检测技术，重点总结了基于传感器和人工智能图像识别技术的病原体检测方法，并介绍了它们各自的优势和特点，以期更清晰地了解各种病原体检测技术的优势，把握未来病原体检测技术的发展方向。
作为最常见的一类植物天然产物，精油在食品、化妆品行业以及芳香疗法中应用广泛。但直到最近几年研究人员才开始关注精油调控脂质代谢、促进减肥的功效，并初步鉴定出主要的生物活性成分。介绍了近几年具有代表性的精油抗肥胖相关研究进展，论述了植物精油治疗肥胖过程中的生化指标变化及可能的机制，包括抑制脂质合成、促进脂质分解、调节肠道菌群、抑制食欲等，并对该领域尚需解决的问题提出展望，以期为抗肥胖精油的筛选、药理学研究以及临床治疗提供参考。
肿瘤微环境对肿瘤的发展起重要作用，而肿瘤微环境中的细胞外基质蛋白在肿瘤细胞增殖、转移、免疫逃逸及对化疗的耐药等生物特性调节中发挥着关键作用。充分理解肿瘤微环境中各分子相互作用机制并及时给予有效的干预措施，有助于探索新的治疗靶点并抑制肿瘤进展。近期研究表明，骨膜蛋白（periostin, POSTN）作为细胞外基质蛋白中的一种重要成分，参与了多种肿瘤的生物学过程，并与肿瘤微环境中多个环节相关。从肿瘤微环境出发，总结了骨膜蛋白在肿瘤发生发展中的最新研究进展，以探讨骨膜蛋白能否成为潜在的肿瘤治疗靶点。
如何抑制肿瘤细胞的增殖和干性基因的表达已经成为近年来科学家在癌症治疗领域关注的重点之一。肿瘤干细胞(cancer stem cell，CSC)是肿瘤中一类具有自我更新能力的细胞类群，被认为是肿瘤发生过程中的驱动因素之一。Hippo信号通路在生物进化过程中高度保守，且对细胞增殖、组织发育和器官大小具有重要作用。简述了Hippo信号通路及其在肿瘤干细胞中的作用机制，并对肿瘤的治疗提出了展望，以期为肿瘤干细胞的发展和未来治疗提供参考。
糖尿病心肌病（diabetic cardiomyopathy，DCM）是糖尿病（diabetesmellitus，DM)最严重和最常见的并发症之一，其发病机制尚未明确。越来越多的研究表明，线粒体稳态与DCM病程的发展密切相关。线粒体生物合成作为线粒体稳态的重要组成部分，参与DCM的发生发展过程。通过调节线粒体生物合成相关的分子机制以改善线粒体功能，有望做为防治DCM的新靶点。根据近年来国内外文献，总结了线粒体生物合成在DCM中的作用机制和研究进展，以期为DCM的预防和治疗提供参考。
为了探究竹节树（Carallia brachiata）适应环境的基因表达机制，分析了竹节树8个组织（根、茎、叶、花、胚珠、果实、种子、胚）的转录组数据。结果显示繁殖器官（果实、种子、胚）和营养器官（根、茎、叶）的基因表达呈现相反趋势，即在营养器官中高表达的基因在繁殖器官中低表达，同时大部分基因在繁殖器官中呈现低表达。8个组织的特异表达基因显著富集在35个通路中。与营养器官相比，繁殖器官的特异表达基因主要富集在一些与物质合成相关的通路中，如碳水化合物、氨基酸、脂类等物质。各组织间比较所得的特异基因主要富集在53条通路中，其中糖酵解/糖异生是一条中心通路，该通路的几个关键基因在繁殖器官中的表达显著高于营养器官。结果表明，竹节树的基因表达谱与其陆生环境以及种子繁殖方式基本一致。
毛叶悬钩子(Rubus poliophyllus)和云南悬钩子(Rubus yunanicus)隶属于蔷薇科（Rosaceae）悬钩子属（Rubus）的尖叶亚组（Subsect. Acuminati），二者的形态特征和地理分布较为相似，因此难以分辨。通过Illumina高通量测序技术得到了二者的叶绿体基因组序列，并对序列进行过滤、组装、注释和分析，构建了基于叶绿体基因组序列的系统发育树。结果表明，毛叶悬钩子和云南悬钩子的基因组全长分别为156 298 bp和156 299 bp，基因组序列总GC含量均为37.2%。均检测到159个叶绿体基因，其中蛋白质编码基因104个，tRNA 基因45个，rRNA 基因10个。毛叶悬钩子和云南悬钩子均含有17个回文重复序列，正向重复序列个数分别为19、17，反向重复序列分别为4、3。二者的同义密码子使用度 （relative synonymous codon usage，RSCU）>1.00的密码子均有32个，密码子偏好以A/U结尾，有效密码子数均大于45。根据叶绿体全基因组及筛选到的rpoC1-rpoB基因序列所构建的系统发育树显示，毛叶悬钩子和云南悬钩子均聚为同一个分支，表明二者具有较近的亲缘关系。研究结果可为毛叶悬钩子和云南悬钩子的物种分子鉴定、遗传多样性研究及其系统发育关系提供理论依据。
Dotted/rDt是玉米遗传学中最早发现的双元转座子系统之一。为了揭示玉米中非自主性转座子rDt在其自主性转座子Dt调控下的转座遗传特性，选取了a1-rDt;Dt和a1-m1::rDt;Dt 2个rDt转座子插入突变等位基因，检测玉米籽粒紫色斑点表型差异的遗传基础，利用巢式PCR与特异性酶切相结合的方法检测并鉴定了这2种材料叶片组织中rDt体细胞转座的印迹序列类型。通过构建遗传杂交群体，统计分析各群体的后代籽粒表型以及A1野生型基因的回复突变频率。结果显示，在籽粒糊粉层紫色斑点大小均一但数目极低的a1-rDt;Dt材料中，仅检测到2种体细胞转座的印迹序列类型，其中1种是没有转座子插入前A1野生型。而在籽粒糊粉层紫色斑点大小不一、排列密集的a1-m1::rDt;Dt材料中可以检测到5种体细胞转座的印迹序列类型，其中3种类型均保持A1'回复突变基因的开放阅读框；同时，a1-m1::rDt;Dt材料中A1'的回复突变频率是a1-rDt;Dt材料的大约2.6倍。研究表明，rDt在a1插入位点体细胞转座后的修复产物序列组成相对简单，与Ac/Ds等hAT超家族转座子相似，且rDt体细胞转座产生的印迹序列类型及丰富度是两个a1基因插入突变体中A1'回复突变频率高低及玉米籽粒糊粉层表型差异的遗传基础。
转基因玉米MON87411是孟山都远东有限公司研发的抗虫耐除草剂玉米转化体，该转化体已获得进口加工原料的农业转基因生物安全证书。以转基因玉米MON87411品系特异性序列为靶标设计引物和探针，经特异性测试、体系优化、灵敏度测试及检出限测试，建立了转基因玉米MON87411的实时荧光PCR定性检测方法。结果表明，该方法能检测出转基因玉米MON87411的转化体成分，检出限（limit of detection，LOD）可达0.05%，具有稳定性好、特异性强、灵敏度高的特点。国内8家转基因生物安全检测机构对本方法进行了特异性测试、检出限测试和再现性测试，循环验证报告显示该方法符合国家标准方法的各项要求，可在检测行业推广应用。研究建立的方法可为我国对转基因玉米MON87411品系的安全监管提供有效的技术支撑。
烟叶中过高的纤维素含量使烟叶组织容易破碎，影响加工过程中烟叶的可塑性，使烟叶杂气变重等。为了获得产纤维素酶的优良菌株，实现醇化烟叶纤维素的有效降解，利用同源重组法成功构建了10株纤维素降解的枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）工程菌株。通过刚果红平板筛选、羧甲基纤维素钠酶活、滤纸酶活及滤纸崩解率等检测，共筛选出C36、CM、KF和GH5 4株产纤维素酶能力较强的重组菌株。将醇化烟叶作为底物进行纤维素降解，发现重组菌株CM的产纤维酶效率最高，其羧甲基纤维素钠酶活和滤纸酶活分别为39.55和23.52 U·mL-1。结果表明，构建的重组菌株能够利用醇化烟叶中的纤维素产生纤维素酶，可为工业生产中醇化烟叶纤维素降解提供理论支撑。
为探究生物炭对植烟土壤和烤后烟叶产质量的影响，以烤烟品种0110-142和玉米秸秆生物炭为供试材料，开展田间定位试验，共设置了4个处理：生物炭5 t·hm-2（B1）、15 t·hm-2（B2）、25 t·hm-2（B3）和不施生物炭（CK），对土壤养分、烤烟干物质重、烟叶化学成分及经济性状进行测定，以此分析生物炭不同用量对土壤养分及烤烟生长及烟叶品质的影响，并对土壤养分和烤烟经济性状进行相关性分析。结果表明：土壤有机碳含量因生物炭的增施得到提高，B2和B3处理较CK分别显著增加22.76%、30.31%，B2和B3处理均对土壤碱解氮及速效钾积累作用显著；B3处理增加了团棵期烤烟根部的干物质积累量，B2处理增加了现蕾期烤烟叶的干物质积累量；施用生物炭后，上部叶B3处理及下部叶各处理氯含量均显著增加，B2处理下部叶的烟碱含量显著增加35.71%，糖碱比较CK显著降低，中部叶和下部叶的总氮含量显著增加；B2和B3处理还原糖有所减少，烤后烟叶的化学品质有所提升；在经济效益方面，B2处理显著提高了烤烟上中等烟比例及产值，B3处理显著增加了产量。结合相关性分析发现，土壤有机质和速效钾分别与烤后烟叶上等烟率以及产量呈显著正相关。综上，B2及B3处理利于土壤养分和烟株干物质重的积累，同时B2处理利于提高烟叶品质及经济性状，B3处理使产量有所提高，添加生物炭可以改善植烟土壤养分状况及烟叶品质，对烤烟有一定的增产效果。
市场中肉类食品掺假的复杂多样化使得监管机构对动物源性成分鉴定的便捷性、准确性、灵敏性要求越来越高。尤其是市场上经济价值较高的牛肉类产品已成为制假的重灾区，迫切需要建立一种快速、高效的牛源性成分分子检测方法。基于此，以牛组成型表达基因β-actin为靶基因设计并筛选了几组牛特异性扩增的引物和探针组合，经过灵敏度检测和特异性验证，建立了一种牛源性成分实时荧光重组酶聚合酶扩增技术（recombinase polymerase amplification, RPA）快速检测方法。通过优化试剂配比，提高了一步法提取牛肉制品DNA的效率，同时将PRA技术与胶体金免疫试纸条显色技术相结合实现了检测的便捷化和结果的可视化。实际应用结果表明，研究建立的牛源性RPA检测方法能够特异性地检测牛源性成分，且最低检测灵敏度可达到14.8个拷贝，通过胶体金免疫试纸条得到的可视化结果的准确性和灵敏度与实时荧光RPA相同。该方法特异性强、灵敏度高，整个过程在25 min内即可完成，极大缩短了检测时间。
为优化植物乳植杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）HCS03-001的冻干粉制备工艺，探究其抗幽门螺杆菌的功能效果，通过单因素试验、主因素分析和响应面试验优化植物乳植杆菌HCS03-001冻干粉的制备工艺，采用体外抑菌试验验证该益生菌的抗幽门螺杆菌功效。结果发现，优化后制备冻干粉的最佳工艺条件为：发酵温度37 ℃，发酵时间16 h，接种量5.2%，冻干时间44 h，在此条件下活菌数达到5.85×1011 CFU·g-1。体外抑菌试验结果表明植物乳植杆菌HCS03-001的发酵上清液和菌悬液均能有效抑制幽门螺杆菌的生长，抑制率达到69.55%~78.78%。研究结果表明植物乳植杆菌HCS03-001具备抗幽门螺杆菌的功能。
过度炎症严重危害人体健康，为了验证植物乳植杆菌HCS03-001的抗炎功效并探讨其抗炎机理，以转基因中性粒细胞绿色荧光斑马鱼为模型，使用细菌脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）诱导炎症发生，以吲哚美辛为阳性对照，探究10、20、40 mg·mL-1植物乳植杆菌HCS03-001的抗细菌性炎症功效。通过SwissTargetPrediction、GeneCards和DisGeNET数据库获取植物乳植杆菌代谢产物的主要成分和炎症靶点。靶点取交集后通过STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用（the protein-protein interaction，PPI）网络；使用Cytoscape 3.9.0构建菌株代谢产物“成分-靶点-炎症”网络；利用DAVID平台工具对共有靶点进行GO富集分析及KEGG通路富集分析。斑马鱼实验结果显示，不同剂量的HCS03-001均能降低斑马鱼卵黄囊中性粒细胞数量，其中高剂量（40 mg·mL-1）的效果与模型组相比达到显著水平（P<0.05）。网络药理学结果发现，植物乳植杆菌代谢产物缓解炎症的过程中，作用较强的活性成分主要是异吡啶硫胺素、吲哚乙醛和麦角硫因等，可能作用于甘油醛-3-磷酸脱氢酶（glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase，GAPDH）、环氧合酶2（prostaglandin endoperoxide synthase 2，Ptgs2）、过氧化物酶体增生激活受体γ（peroxisome proliferator-activated receptor gamma，PPARγ）等核心靶点，富集结果显示影响最显著的生物学过程是对LPS的反应，涉及的细胞组分为细胞膜，影响最显著的通路为癌症通路。结果表明，植物乳植杆菌HCS03-001具有显著的抗细菌性炎症功效，其具体机制可能是代谢成分异吡啶硫胺素、吲哚乙醛和麦角硫因等通过抑制细菌LPS与机体细胞膜的结合，以及通过调控GAPDH、Ptgs2、PPARγ等关键靶点影响癌症相关通路实现的。
铜绿假单胞菌是常见的致病菌，白细胞介素-17(interleukin-17，IL-17)家族细胞因子直接参与宿主免疫应答，是宿主防御感染或炎症的关键介质。利用重组人IL-17蛋白处理铜绿假单胞菌PAO1，探索其对肺上皮细胞A549的侵袭作用。结果发现，在不影响细菌生长和细胞增殖的情况下，IL-17能够抑制PAO1对A549细胞的入侵。利用转录组测序分析IL-17对PAO1转录组的改变，探索IL-17影响PAO1入侵宿主细胞的作用机制。结果表明，有210个差异基因表达上调，123个表达下调；GO功能分析显示差异基因主要富集在肽酶活性、蛋白结合和蛋白水解等方面；KEGG富集分析显示，差异基因涉及RNA降解、生物膜形成、微生物代谢、ABC转运以及碳代谢等通路。此外，生物膜形成实验进一步证实了IL-17能够降低PAO1生物膜的形成。研究结果为耐药铜绿假单胞菌在临床感染造成的相关疾病的治疗提供了新思路和理论基础。
乳腺癌的转移和恶性进展与肿瘤微环境密切相关。肿瘤相关成纤维细胞（cancer associated fibroblasts，CAFs）是肿瘤微环境中比较重要的细胞，可影响肿瘤的进展及治疗。从基因表达综合数据库获得乳腺癌单细胞测序数据，对肿瘤微环境细胞进行分簇，再利用WGCNA识别CAF相关的关键基因，用该基因在TCGA-BRCA数据库中构建风险评分模型，进行生存分析、Cox回归分析、ROC曲线、构建列线图预测模型性能；通过GO和KEGG分析模型相关通路；利用体细胞突变、免疫浸润分析、干性指数分析以及药物敏感性分析探讨风险评分与临床特征及肿瘤微环境的关系。研究构建了基于10个CAF基因的乳腺癌预后预测模型，根据风险评分将患者分为高低风险组并进行验证，其中高风险组患者的预后更差，列线图和ROC曲线也显示模型具有良好的预测效能，乳腺癌病人免疫浸润水平更低、干性指数更高，且高风险组病人对紫杉醇及拉帕替尼这2种药物的敏感性更高。结果表明，10个CAF相关基因的风险评分可独立预测乳腺癌的预后及治疗效果，为明确CAF相关基因在乳腺癌中的作用机制提供了思路，也为乳腺癌易感基因患者的临床个体化治疗提供了理论依据。
为探讨肠道菌群在疾病类型预测中的价值，利用机器学习基于瘤胃球菌丰度构建了疾病的非侵入性评估模型。选取ExperimentHub R库存储库数据，下载来自不同研究的人类粪便瘤胃球菌丰度信息及实验方案、疾病状态、年龄、性别、抗生素使用情况、地区、吸烟情况等多种信息，利用随机森林、决策树、Adaboost等机器学习模型建立疾病筛查的评估模型，使用GridSearchCV（网格搜索）调整参数，并用混淆矩阵评估外部验证结果。经数据处理提取标准化命名了12种瘤胃球菌、7种疾病并将25个变量进行了哑变量变换。利用多种瘤胃球菌属微生物的丰度及性别、年龄等样本一般资料信息建立了3种评估模型。其中随机森林模型准确率最高（0.884），且当n_estimators为220时，模型得分为0.892，为最佳模型。外部验证结果也显示可见模型中分类算法预测错误的情况相对较少，模型性能良好。根据粪便样本的宏基因组学数据，基于瘤胃球菌丰度利用随机森林算法可以有效地对疾病类型进行预测。
热熔挤出技术是指将药物、增塑剂和聚合物等辅料在熔融状态下混合后，以一定的压力、速度和形状挤出形成药物产品的技术，对于改善并提高药物溶解度、改进制备缓控制剂方法具有重要意义。以生物医药产业领域的热熔挤出专利为分析样本，采用专利数据库数据及“定量+定性”分析方法，从专利产出趋势、主要竞争力量、热点技术等方面分析热熔挤出技术在生物医药产业领域中的应用，以期为该领域的研究决策提供参考。
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