近年来，羊肉及其肉制品的掺假等食品安全事件层出不穷，为了完善市场执法检查法律依据，利用数字PCR定值羊HELZ基因，研制了羊基因组DNA标准物质。由于标准物质可以用于衡量检测方法的准确性，因此可以判定食品及相关制品中羊肉的掺假情况。利用数字PCR对研制的标准物质进行均匀性和稳定性评估，结果表明该批标准物质均匀性良好，在4 ℃、25 ℃可以稳定保存14 d，在-20 ℃可以稳定保存6个月。来自全国9个不同实验室羊源性基因组DNA标准物质（高浓度）和羊源性基因组DNA标准物质（低浓度）的联合定值结果显示，标准值及其扩展不确定度分别为（5.44±0.45）×10³ copies·μL^-1和（5.68±0.54）×10² copies·μL^-1。该羊源性基因组DNA标准物质为动物源性标准物质的市场应用提供了技术基础，完善了羊源性基因组DNA标准物质的制备、定量检测、质量控制和量值溯源技术平台。

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。

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。

鉴于特异性PCR、试纸条等常用转基因植株检测方法存在费时费力且需要一定专业技术等局限性，研究希望探索一种低成本、高效、操作简便且适用于小麦全生育期田间大规模筛选的转基因植株鉴定方法。选取具有草铵膦除草剂BASTA抗性的转基因小麦进行最适BASTA溶液浓度筛选，发现在大田环境下200 mg·L^-1的BASTA溶液可分别在苗期和扬花期有效鉴定转基因阳性植株。同时，为了验证BASTA叶片涂抹法的准确性和实用性，选取20个T₀代转基因小麦样本，分别采用Bar试纸条、特异性PCR和BASTA叶片涂抹法3种方法进行转基因阳性鉴定。结果显示，BASTA叶片涂抹法与Bar试纸条鉴定结果一致，并且其检测范围能够覆盖特异性PCR的检测结果。与传统方法相比，BASTA叶片涂抹法成本低、高效、操作便捷，且全生育期可用，尤其适用于田间转基因植株的大规模筛选。

质粒DNA是最常用的基因运载工具，在基因合成技术中扮演着至关重要的角色。如何实现合成质粒DNA的准确且快速检测，是确保基因组完整性和提高基因合成效率的关键。尽管基于一代DNA的测序方法，其准确性已成为行业标准，但在检测通量、检测速度和检测成本等方面仍然存在局限性，这促使科学家们不断寻求新的解决方案。基于生物酶库，开发了DNA建库酶TN5，建立了高通量质粒DNA检测方案——Fast NGS。利用不同长度、不同质量的质粒DNA样本评估了Fast NGS的可行性，并对质粒DNA样本进行了高通量测序，最后对比了Fast NGS与Sanger测序的效率。结果表明，DNA建库酶TN5蛋白的纯度和质量符合二代测序要求。Fast NGS适用于3~8 kb基因合成质粒的测序检测，其检测通量高达2 500个·12 h^-1，测序成功率超过95%，测序准确性与一代测序相当，并且无明显序列偏好性。Fast NGS实现了质粒DNA的高通量、快速且低成本检测，为基因合成技术的发展提供了新的方向。

转基因定量检测在食品安全监管和消费者知情权保障中扮演着重要角色。当前，数字PCR方法被广泛认可为核酸精准定量的黄金标准，但缺乏与之相互验证的新型核酸定量技术，这在一定程度上限制了其应用。然而，近年来高通量测序技术的兴起为解决这一难题提供了新的可能性。尽管高通量测序技术主要用于核酸定性序列测定，但其在核酸定量领域的应用潜力尚未充分挖掘。以含有转基因T-NOS、P-35S、CP4-EPSPS和大豆内标准基因Lectin的质粒DNA标准物质为检测对象，采用免扩增建库的方法，比较了NGS、三代测序以及数字PCR定值的差异。结果表明，NGS测序结果与数字PCR结果存在显著性差异，这一发现突显了目前核酸定量技术中的挑战和需求。然而，值得注意的是，三代测序结果与数字PCR检测结果一致性良好，显示了其作为转基因核酸精准定量方法的潜力。这一发现为未来转基因产品标识阈值的制定提供了技术上的支撑和参考，为食品安全监管提供了新的技术途径。

为了了解福建省闽北牧场奶源中微生物污染情况和奶源中所分离致病菌的耐药性特征，对2023年12月—2024年6月采集自闽北14个牧场的46份大罐奶生牛乳样品开展菌落总数和大肠菌群计数以及金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、单增李斯特氏菌、克罗诺杆菌属和克雷伯氏菌等5种致病菌污染情况筛查，同时对试样中分离出的金黄色葡萄球菌、克雷伯氏菌和大肠埃希氏菌进行抗生素药物敏感性试验。46份生牛乳样本的菌落总数平均值为5 500 CFU·mL^-1；大肠菌群计数平均值为39 CFU·mL^-1。分离出的致病菌总耐药率为63.5%，金黄色葡萄球菌耐药率为38.3%，克雷伯氏菌耐药率96.6%，大肠埃希氏菌耐药率为84.6%。β-内酰胺类抗生素耐药比率最高，二重耐药及以上致病菌占比93.2%。福建省闽北牧场生牛乳中菌落总数污染风险较低，达到“特级乳”标准。生牛乳中致病菌对β-内酰胺类抗生素耐药情况较为严重，存在多重耐药风险。

拟轮枝镰孢菌（Fusarium verticillioides）是引起玉米茎基腐病和穗粒腐病的主要病原菌之一，严重威胁玉米的产量和品质。为了深入研究拟轮枝镰孢菌致病基因的功能，对该菌中非同源末端连接（non-homologous end joining，NHEJ）途径中的2个关键基因FvKu70和FvKu80分别进行了基因敲除以创制高效的基因敲除菌株，并比较了野生型菌株和突变体菌株在营养生长速率、菌落形态、产孢量、对玉米的致病力和基因敲除效率等方面的差异。研究结果表明，FvKu70和FvKu80的基因缺失突变体与野生型FvLNF15-11相比，在PDA平板上的形态特征（如菌丝形态、生长速率、菌落直径、产孢量）没有明显差异，对玉米茎秆的致病力也类似。此外，选择尿嘧啶生物合成相关基因FvpyrG作为敲除的靶基因，分析了FvKu70或FvKu80缺失突变体菌株的同源重组效率，结果显示突变体菌株均显著高于野生型，其中ΔFvKu70的同源重组效率最高。综上所述，FvKu70或FvKu80基因缺失突变体可以快速又高效地实现拟轮枝镰孢菌的基因敲除，为进一步研究该菌的功能基因提供了技术支持。

为了探讨新城疫病毒与鸡链球菌二者各自感染鸡后的共同基因及其分子相互作用机理，深入了解二者协同感染关系，从GEO数据库中获取新城疫病毒和链球菌临床上感染鸡的相关基因芯片数据集，进行生物信息学数据二次挖掘，并开展了GO功能注释、KEGG通路分析以及蛋白质相互作用网络的构建。结果表明，新城疫病毒感染和链球菌感染后机体的差异表达基因(differentially expressed genes，DEGs)共34个。GO功能注释和KEGG富集分析显示，这些DEGs主要参与对病毒的反应、细胞死亡、程序性细胞死亡、对细胞因子产生的调节作用等生物学过程和NOD样受体信号通路、细胞因子受体的相互作用、Toll样受体信号通路等。蛋白质互作网络显示二者共有15个蛋白参与相同的生物学功能，并进一步分析筛选出IL6、TNFSF13B、TNRSF1A、IL1B、TLR4、CD83、IRF7、IRF1、SOCS1、SOCS3 10个关键基因，均为表达上调基因。对核心基因的临床验证结果显示，部分核心基因在鸡新城疫病毒感染与鸡链球菌感染出现一致的显著性上调，且二者存在相互作用。研究结果表明，鸡新城疫与鸡链球菌病不仅在临床症状表现相似，且二者在感染机体时也存在相似的作用机理。

随着转基因玉米种类以及种植面积的不断增加，转基因玉米相关产品的定性和定量检测需求日益迫切。选择稳定遗传、特异性强的内标准基因对于转基因玉米鉴定结果的准确性和一致性具有重要意义。利用数字PCR技术对hmg、adh1-1、adh1-2、ivrI-1、ivrI-2、zSSIIb-1、zSSIIb-2、zein-1、zein-2在内的9种玉米内标准基因进行了筛选比较，通过退火温度的优化，找到各自最适的退火温度，并以转基因玉米MON810为研究对象，用上述内标准基因进行实际样品测定。结果表明，adh1-1和adh1-2可以用于实际样品的拷贝数检测。研究结果将为今后转基因玉米内标准基因的选择和相关定量检测提供参考，并对我国转基因作物的管理提供有力的技术支撑。

为探究不同海拔新疆地方绵羊EPAS1基因多态性与血红蛋白指标及低氧适应的关联，对79只塔什库尔干羊（海拔4 200 m）和74只多浪羊（海拔1 200 m）EPAS1基因的第9、第16外显子进行PCR扩增并测序。共检测到7个SNP位点，随后计算基因频率和基因型频率，并分析了血红蛋白指标的差异。结果表明，塔什库尔干羊的血红蛋白含量极显著高于多浪羊，这表明塔什库尔干羊通过增加血红蛋白含量来适应高海拔引起的低氧环境。同时，EPAS1基因的第9、第16外显子相对保守，氨基酸水平的变异远低于核苷酸水平。此外，多浪羊的遗传信息更为多样，显示出海拔与多态信息含量呈负相关趋势，为进一步理解塔什库尔干羊适应高海拔低氧环境的分子基础和血液生理指标变化提供了参考。

为揭示斑马鱼组蛋白去乙酰化酶11（histone deacetylase 11，HDAC11）在斑马鱼脂代谢中的作用，利用CRISPR/Cas9技术成功构建斑马鱼hdac11^-/- 模型，将受精5 d后(5 days post fertilization，5 dpf)的WT与hdac11^-/- 斑马鱼分别以正常饮食和高脂饮食2种方式饲喂至90 dpf，检测斑马鱼体重和体长，观察肝脏组织学切片并检测肝脏甘油三酯含量和脂代谢相关基因表达水平。结果显示，与WT相比，hdac11^-/- 斑马鱼体重、体长无显著性差异；幼鱼时期正常饮食下hdac11^-/- 斑马鱼全鱼甘油三酯含量显著降低(P<0.001)；成鱼时期正常饮食和高脂饮食下hdac11^-/- 斑马鱼肝脏脂滴变小且肝脏甘油三酯含量均显著降低(P<0.05)；肝脏中pnpla2、lipeb基因表达水平均显著升高，gpam基因表达水平均显著下降。结果表明，hdac11通过改变甘油三酯合成与分解的基因表达水平进而影响脂代谢调控，这为鱼类脂代谢过程中的表观调控机制提供了新的研究方向。

基因编辑技术自诞生以来，在作物育种、基因功能分析中得到了广泛的应用，其中CRISPR/Cas9系统是目前使用最多的基因编辑技术。基于荧光定量PCR技术，针对编辑位点设计特异性探针，结合基因组快速提取方法和成熟的水稻内参基因PLD引物，对自行研发的CRISPR/Cas9系统编辑水稻的Os11N3基因进行检测，并通过合成质粒模拟不同突变情况对该方法的特异性进行了验证。研究所建立的体系可在节约时间和成本的同时获取满足qPCR检测所需的基因组，能够区分1 bp基因编辑突变体与野生型，具有良好的特异性和灵敏度。检测方法可为作物育种筛选节省时间和成本，为基因编辑产品检测监管提供技术支持。

基因组中转座子的插入和剪切都会使插入位点的序列发生改变，包括基因突变，进而导致表型变异或基因组进化。Mrh/rMrh是玉米Mutator超家族中首个经遗传学鉴定的双元转座子系统，其中仅有非自主性转座子rMrh完成了基因克隆及序列测定。通过遗传杂交后代的表型分离比确定Mrh活性系中仅有一个自主性转座子Mrh调控报告基因a1位点的rMrh发生转座。为了明确rMrh转座子在玉米体细胞中的转座剪切修复对宿主a1基因功能的影响，以及分处两个遗传位点的自主性Mrh转座子对同一a1位点rMrh剪切转座后序列修复类型的影响，对转座修复位点的PCR扩增产物进行了分子克隆及测序。结果显示，rMrh在玉米体细胞中a1位点转座后产生两种足迹类型，一种是精确修复，另一种是末端反向重复序列（terminal inverted repeat，TIR）残留。同时，在不同遗传位点的自主性转座子Mrh的调控下，rMrh在玉米体细胞中原初位点发生转座剪切时的修复类型相对单一，既能通过精确修复恢复宿主基因功能，也会因为残留碱基导致宿主基因功能的突变，但是不同遗传位点的自主性转座子Mrh的修复产物序列不尽相同。研究结果明确了经典Mrh/rMrh双元转座子系统中rMrh的转座剪切修复特性，在丰富对Mutator转座子遗传特性认识的同时，也为进一步应用这一转座子系统创制玉米新种质资源和功能基因组学遗传材料奠定了理论基础。

土壤盐度是全球农业生产的主要制约因素，对农业可持续发展和粮食安全造成严重威胁。玉米（Zea mays L.）是我国三大作物之一，而盐碱地是我国极为重要的后备耕地资源。木质素作为植物细胞壁的主要结构成分，研究玉米中木质素的积累及细胞壁增厚对高盐度的响应具有重要意义。选取耐盐玉米自交系（Zhongke4M、Zheng58）和盐敏感玉米自交系（PH4CV、Chang7-2）为研究对象，采用清水对照和200 mmol·L^-1 NaCl处理，分析不同盐浓度下玉米根系的形态变化、细胞学特征，检测相关酶活性、木质素含量和基因表达的差异。甲苯胺蓝染色结果表明，耐盐自交系Zhongke4M和Zheng58在盐胁迫下根皮层和内皮层面积的减少明显低于盐敏感玉米自交系PH4CV、Chang7-2。此外，番红荧光观察显示，耐盐自交系在盐胁迫下木质化程度增强或保持稳定，而盐敏感自交系则木质化程度下降。结果表明，耐盐自交系Zhongke4M和Zheng58在盐胁迫下木质素含量稳定，而盐敏感自交系显著降低。酶活性分析显示，盐胁迫下苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonialyase，PAL）和肉桂醇脱氢酶（cinnamyl alcohd dehydrogenase，CAD）在盐敏感自交系中活性降低，而肉桂酸4-羟化酶（cinnamic acid 4-hydroxylase，C4H）在耐盐自交系中活性上升。RNA-seq分析确定了3个与木质素合成相关的基因，其在不同玉米品种中的表达量存在差异。研究结果为深入理解玉米通过调节木质素积累和细胞壁结构应对盐胁迫提供了新视角，有助于揭示玉米的耐盐机制。

研究了敲除tp53基因对斑马鱼高温耐受能力和运动能力的影响。通过RT-qPCR、Western blot等技术发现高温下野生型的斑马鱼tp53表达上调，暗示tp53可能在高温下发挥作用，而敲除tp53基因的斑马鱼在高温下的存活时间降低。进一步研究发现，tp53^-/-斑马鱼在高温下ROS水平升高（P<0.05），ATP水平降低(P<0.001)，γH2A.X蛋白水平显著升高。通过苏木精-伊红（hematoxylin-eosin，HE）染色发现tp53^-/-斑马鱼高温下肝脏组织充血更严重。Danio Vision斑马鱼行为轨迹分析显示34 ℃下tp53^-/-斑马鱼的运动能力减弱。研究结果表明，tp53在高温下对斑马鱼的高温耐受能力和运动能力起正向调节作用，为斑马鱼高温耐受机制和运动行为学研究提供了新思路。

以往的研究表明，动物的食性与能量代谢及生存适应密切相关。能量代谢主要发生在线粒体中，线粒体编码的13个蛋白质亚基是氧化磷酸化复合体的重要组成部分。雁形目鸟类的食性主要包括肉食性、杂食性和植食性3种类型。为了分析食性对鸟类基因组进化的影响，研究选取了20种雁形目鸟类，并根据食性分成3组，下载其线粒体基因组，通过适应性进化分析、放松性选择分析、多态性氨基酸位点检测以及3D结构预测分析，研究这3组鸟类的线粒体蛋白编码基因在进化上的表现。结果发现，食肉组鸟类线粒体基因组的进化速率高于食草组和杂食组鸟类，并且只有食肉组鸟类线粒体蛋白编码基因受到了放松性的选择压力作用。此外，多态性氨基酸位点检测表明，食肉组线粒体基因组编码的蛋白质中，多态性位点和有害位点数量远高于食草组和杂食组。而杂食组鸟类线粒体蛋白编码基因进化速率较低，大部分基因受到强化性选择作用，蛋白质序列中的多态性位点也较少。研究结果表明，不同食性的雁形目鸟类，其线粒体基因组编码的蛋白质受到了不同的选择压力，这为食性差异影响鸟类线粒体基因组适应性进化提供了分子依据。

铜绿假单胞菌是条件致病菌，对于患者具有较大的感染风险与危害，因此建立冷链食品中铜绿假单胞菌的检测方法并完成其溯源分子进化树构建工作，对于保障食品安全至关重要。以冷链食品中的铜绿假单胞菌为研究对象，应用实时荧光PCR检测技术建立快速检测方法。通过冷链食品抽样调查检测出铜绿假单胞菌后，将样品中检测出的铜绿假单胞菌菌株进行测序分析并建立铜绿假单胞菌生物进化树完成溯源分析。结果利用该方法成功从随机采集的271份冷链食品中检出10株病原菌，病原菌总体检出率为3.69%(10/271)，并通过分子进化树的构建成功溯源铜绿假单胞菌的污染来源并完成菌种种属定位。研究成果可以为冷链食品中铜绿假单胞菌等相关病原菌的检测溯源分析提供思路与方法。

副溶血性弧菌是水产品中常见的食源性致病菌，其快速检测方法逐渐被开发，适配体作为一种新兴的特异性识别元件受到广泛关注。以副溶血性弧菌作为靶标菌进行了12轮细胞-指数富集配体系统进化技术(cell-systematic evolution of ligands by exponential enrichment, cell-SELEX)，其中包括9轮正向筛选和3轮负向筛选，在每轮正筛中对PCR轮数和Lambada外切酶用量进行优化，筛选完成后进行核酸测序，并通过qPCR和流式细胞术多角度地对测序得到的序列性能进行验证。结果显示，F-28-10表现出较好的结合能力和特异性，且通过对PCR扩增轮数和Lambda外切酶用量优化后的cell-SELEX可以实现微生物特异性适配体的开发。研究结果为食源性致病微生物快速检测技术的开发提供了新的可利用的识别元件。

为了推进重组贻贝粘蛋白在医疗、化妆品领域的应用，对大肠杆菌规模化发酵及纯化生产获得的重组贻贝粘蛋白进行了表征及功效评价。经Edman降解法、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱、PITC法、非还原型SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法、凝胶法、改良的Arnow法对重组贻贝粘蛋白进行氨基酸N端测序、相对分子量分析、氨基酸组成分析、蛋白纯度分析、内毒素含量测定、多巴含量测定；通过细胞迁移、斑马鱼尾鳍修复效果对重组贻贝粘蛋白进行功效评价。结果显示，获得的重组贻贝粘蛋白与理论的一级结构一致，蛋白纯度达95%以上，内毒素<10 EU·mg^-1,多巴含量大于5%；重组贻贝粘蛋白浓度为60 μg·mL^-1时能够显著促进细胞增殖的活性（P<0.01）；斑马鱼尾鳍面积样品组与模型对照组相比极显著增加（P<0.001）。研究结果表明，重组贻贝粘蛋白具有显著的促细胞迁移和修复愈合的功效，具备作为生物医学材料的潜质。