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。

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。

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。

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。

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。

棉花是重要的经济作物和油料作物。为研究棉花种子萌发期形态指标与抗旱性的关系，筛选棉花萌发期适宜的抗旱性指标，以40个棉花品种为材料，聚乙二醇-6000（polyethylene glycol-6000,PEG-6000）溶液模拟干旱胁迫，清水为对照，采用相关性分析比较了与棉花萌发期抗旱性相关的7个指标（相对种子吸水率、相对发芽势、相对发芽率、相对萌发指数、胚根/下胚轴指数、相对胚根干/鲜重和相对胚芽干/鲜重），依据隶属函数得到综合抗旱性评价值，并将其与7个指标进行相关性分析，以得到最适宜的抗旱性指标。结果显示，相对发芽势、相对发芽率和相对萌发指数是供试40个棉花品种萌发期抗旱性鉴定的3个重要指标。干旱胁迫下，可通过测定这3个指标对不同品种棉花萌发期的耐旱性进行快速准确的鉴定及评价。供试的40个棉花材料中，‘中85271’抗旱性最强，‘CF75落6’抗旱性最弱。

丁酸梭菌为革兰氏染色阳性专性厌氧菌，其主要代谢产物为丁酸，其次为乳酸、乙酸等有机酸，广泛分布于动物和人的肠道中。丁酸梭菌作为益生菌，在人以及动物的疾病预防、肠炎等疾病的治疗中均有良好的效果^{[ 1 ]}。开展了丁酸梭菌全基因组测序，从耐药性、毒力基因、致病性等方面综合评价了丁酸梭菌的安全性能。结果显示，丁酸梭菌基因组DNA总长度4 709 567 bp，其中包含1条环状染色体DNA、1条环状质粒和2条线性质粒DNA。环状染色体DNA大小为3 873 131 bp，G+C摩尔百分含量为28.86%，环状质粒DNA大小为769 297 bp，G+C含量为28.33%，线性质粒1 DNA大小为49 922 bp，G+C含量为28.26%，线性质粒2 DNA大小为17 217 bp，G+C含量为27.89%。基因组中共检测到4 285个基因、87个tRNA基因、44个rRNA 基因和3个sRNA 基因；通过与CARD和ARDB数据库相比较，丁酸梭菌全基因组中未检测到数据库中已经收录的耐药基因及致病性相关基因的存在，分析结果为今后进行安全性评价试验奠定了基础。

高粱是重要的禾谷类作物，其测序品种BTx623的全基因组序列已经公布，为高粱InDel 标记的开发提供了研究基础。插入与缺失（insertion/deletion，InDel）标记作为高通量分子标记，在植物基因组中具有遗传稳定性高、分布广、多态性强、通用性强等优点，目前已在水稻、玉米、棉花等主要作物中得到广泛应用，然而在高粱中的研究尚不多见。以高粱品种JIUTIAN1基因组DNA为研究对象，利用Illumina平台进行重测序，进一步利用Trimmomatic软件对测序原始数据进行质量控制，剔除低质量数据，使用BWA软件将获得的高质量有效数据与测序品种BTx623参考基因组进行序列比对，从中检测出大量InDel位点。利用这些InDel位点在全基因组范围内设计均匀分布的205个标记，通过PCR验证后筛选出87个多态性标记，多态性为42.44%。高粱Indel标记的开发有望为高粱遗传连锁图谱的构建、遗传多样性分析、杂交种纯度鉴定、高粱重要农艺性状相关基因的定位和分子标记辅助选择育种等研究奠定基础。

利用网络药理学和分子对接探讨金银花口服液防治新型冠状病毒感染的分子机制。通过中药系统药理学数据库与分析平台（traditional Chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform，TCMSP）检索药物的化学成分，借助Swiss Target Prediction数据获取药物成分对应的相关靶点；在GeneCards、CTD、TTD、DrugBank数据库中检索疾病的相关靶点；利用Venny 2.1.0在线软件获取药物与疾病的共同靶点；由Cytoscape 3.8.2绘制药物-成分-靶点-疾病网络；String数据库构建蛋白互作网络；借助David数据库进行基因本体论（gene ontology，GO）功能富集和京都基因和基因组百科全书（kyoto encyclopedia of genes and genomes，KEGG）通路富集分析；运用AutoDock软件对成分和靶点进行分子对接验证。结果发现，金银花口服液中16个有效成分通过调控88个靶点和108条通路对新型冠状病毒感染产生作用，伞房花耳草素、金圣草素、木犀草素、亚油酸乙酯、山奈酚、槲皮素等成分可以通过AKT1、SRC、EGFR、HIF1A、PPARG、MMP9、ESR1、MAPK1、PTGS2、MMP2等关键靶点调控HIF-1、化学致癌-受体激活、内分泌抵抗、粘着斑、PI3K-Akt、VEGF、松弛素、ErbB、丙型肝炎、乙型肝炎、Rap1等信号通路来治疗新型冠状病毒感染。分子对接结果显示，靶点蛋白与活性成分具有较好的结合能力。结果表明，金银花口服液可以通过多成分、多靶点、多途径参与新型冠状病毒感染的防治，这为其临床应用及深入研究防治新型冠状病毒感染的机制提供了理论依据。

采用多种硅胶柱色谱、OSD柱色谱与半制备柱高效液相色谱对真菌Stilbella sp. CGMCC 40422大米培养基的发酵产物进行分离提纯，并通过质谱、核磁共振波谱解析等方法对得到的化合物纯品进行结构鉴定。结果显示，从该菌株中分离得到2个原萜烷型四环三萜、1个倍半萜与5个杂萜类化合物，分别为烟曲霉酸、helvolinic acid、tricho-acorenol、ascofuranone、ilicicolin C、LL-Z1272?、deacetylchloronectrin和ascochlorin N-acetylglucosamine。其中烟曲霉酸的含量最高，随后采用高效液相色谱法测定不同发酵时间发酵物中主产物烟曲霉酸的产量，烟曲霉酸含量在培养15 d后达最大值3 g·kg^-1，说明Stilbella sp. CGMCC 40422具有强大的萜类产物生产能力，研究结果为进一步开发萜类化合物生产的底盘细胞奠定了基础。

岩藻多糖是一类硫酸化多糖，主要提取自海参、褐藻等，其具有抗凝血、抗肿瘤、抗血栓等多种生物活性，在医药和食品行业具有广阔的应用前景。目前，1,9-二甲基亚甲基蓝(1,9-dirnethyl-methylene blue，DMMB)比色法是岩藻多糖定量检测的常用方法之一，但存在灵敏度差、操作繁琐、耗时长等问题。优化了DMMB法的显色液浓度、pH、显色反应时间等条件，改良后检测方法的线性范围、精密度、回收率和定量限均有显著改善。改进后DMMB法检测岩藻多糖的最佳反应条件为：DMMB溶液浓度为42.8 mg·mL^-1、pH 3.3，避光反应在10~15 min之间进行检测。方法学考察结果表明，改良后的DMMB比色方法提高了岩藻多糖定量检测方法的灵敏度，将检测浓度范围拓宽至0.012 5~0.300 0 mg·mL^-1，这为岩藻多糖定量分析提供了快捷有效的手段，有利于岩藻多糖的开发与利用。

探究了胡椒扦插苗对涝渍胁迫的生理响应机制，旨在为胡椒抗涝渍栽培提供科学依据。以维持田间持水量的70%±5%为对照处理，采用双套盆法对生产上常用的胡椒扦插苗进行涝渍胁迫处理，分别测定涝渍胁迫1、3、6、9 d的超氧阴离子产生速率、过氧化氢和丙二醛含量、抗氧化酶活性、渗透调节物质和光合色素含量以及根系活力的变化。结果表明，涝渍胁迫1 d，胡椒扦插苗的脯氨酸含量比对照处理增加了27.24%，与对照组相比差异不显著（P>0.05），而超氧阴离子产生速率、叶绿素b、过氧化氢和丙二醛含量则明显上升，并显著高于对照组（P<0.05），其他生理参数测定值不同程度地低于对照处理，此时胡椒根尖开始褐变并坏死，而地上的植株部分没有受害症状，叶片仍呈深绿色。涝渍胁迫3 d，胡椒扦插苗的可溶性蛋白、脯氨酸和总叶绿素含量有小幅增加，但与对照组相比差异不显著（P>0.05）。SOD、POD活性明显上升，并显著高于对照组，叶绿素b含量虽有所降低，但仍显著高于对照组（P<0.05）。超氧阴离子产生速率、过氧化氢、丙二醛含量明显下降，但仍高于对照组，而超氧阴离子产生速率和丙二醛含量与对照组相比差异不显著（P>0.05），其他生理参数测定值不同程度地低于对照处理。此时，胡椒扦插苗的少部分根系已腐烂，少量的叶片褪绿变黄，无明显的萎蔫现象。涝渍胁迫6 d，胡椒扦插苗的SOD、POD、CAT、APX活性、可溶性蛋白和可溶性糖含量、叶绿素a/b和类胡萝卜素/总叶绿素比值以及根系活力不同程度地下降，并显著低于对照，而超氧阴离子产生速率、脯氨酸含量、叶绿素a和b含量、总叶绿素和类胡萝卜素含量、过氧化氢和丙二醛含量均有不同程度地上升，并显著高于对照组（P<0.05）。此时，胡椒扦插苗的绝大部分或全部根系已腐烂，大部分叶片或几乎全部叶片出现枯萎、变黄、脱落，最终植株死亡。研究结果表明，胡椒扦插苗对涝渍胁迫敏感，易受涝渍危害。试验结果初步揭示了胡椒怕涝渍的生理响应机制。

利用宏基因组分析预测人类疾病和健康状况以及发现生物标志物是当前研究的热点。通过生物信息学工具KneadData和MetaPhlAn2对原始宏基因组进行数据质量控制和去宿主污染后得到纯净序列，利用数据降维方法和随机森林模型筛选出与疾病发生高度相关的特征菌群，以代替原始数据特征作为疾病预测模型输入。结合多层感知机（multilayer perceptron, MLP）、支持向量机（support vector machine, SVM）和极端梯度提升（extreme gradient boosting, XGBoost）为子模型构建融合疾病预测模型，并在肝硬化、2型糖尿病和肥胖症3个数据集上经过特征筛选后交叉验证，得到的AUC值分别为0.928 6、0.652 1和0.574 7。ROC曲线下面积显示，筛选出特征菌群后的模型能高效准确地筛查和诊断疾病，并能有效区分健康人和疾病患者，为建立一种新的非侵入性、可量化的辅助诊断方法提供了有益参考。

棉花是重要的战略与民生物资，在种植过程中面临多种不利因素的影响，其中棉花黄萎病作为一种危害性极大的植物性疾病使棉花大量减产，因此需要一种安全高效的方法应对棉花黄萎病的发生。从新疆棉花重病田中筛选到菌株BJB01并进行提取纯化，通过生理生化鉴定和革兰氏染色试验，对获得的菌株DNA进行16S rDNA测序，将测序结果在NCBI上进行比对；然后利用平板对峙试验初步测试防效；最后通过温室防效试验，筛选到最佳的防治方法及浓度。试验结果显示，该菌与贝莱斯芽孢杆菌相似度极高，为99.71%，由此可确定该菌为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus belleiensis)；在平板对峙中，该菌显现出对大丽轮枝菌（Verticillium dahlia Kleb.）的抑制作用；通过温室防效测试发现该菌在浓度为OD₆₀₀=0.6时的防效结果达到89.35%，优于其他方法及处理浓度，并且再次单独测试后防效为85.91%，效果依旧最佳。综合分析，从新疆棉花重病田中获得的贝莱斯芽孢杆菌BJB01，可以对大丽轮枝菌起抑制作用，有望用于制备生物菌剂用以棉花生产防治。

绿萝在夏季容易受到高温胁迫，造成植物生长发育不良。以水培绿萝为研究对象，探究不同浓度脱落酸、多效唑和烯效唑对其耐热性的影响。结果发现，在35 ℃高温胁迫下，施用外源植物激素均能在一定程度上提高绿萝的耐热性，且2.5 mg·L^-1脱落酸和2.0 mg·L^-1烯效唑处理效果最好。结果表明，在高温地区或高温季节，可使用一定浓度的植物激素来提高绿萝的耐热性以保证持久的观赏价值，这为提高水培绿萝的抗逆性提供了一定的理论和实际指导。

采用绿豆蛋白（mung bean protein，MBP）、可得然胶和大豆油等为原料构建植物基蛋液，系统探究了谷氨酰胺转氨酶（transglutaminase，TGase）、CaCl₂和大豆卵磷脂（soybean lecithin，SL）对植物基蛋液及其乳液凝胶的影响。采用粒径、激光共聚焦（confocal laser scanning microscope，CLSM）、表观粘度研究了乳液性质，并通过质构、持水率、扫描电镜（scanning electron microscope，SEM）对乳液凝胶性质进行了系统表征。结果表明，TGase添加量为0.7%，乳液粒径最小为34.67±1.85 μm，CaCl₂添加量为0.2%，乳液粒径最大为46.63±0.47 μm，SL良好的乳化作用使其加入体系后液滴粒径不断减小。乳液表观粘度随TGase和CaCl₂的增加而减小，随SL添加量的增加而增加。添加0.3% TGase，乳液凝胶硬度和持水率最大（231.58 ±10.94 g，43.39%±0.90%），添加0.15% CaCl₂乳液凝胶硬度最大（125.37±8.03 g），持水率最小（34.26%±0.46%），添加SL乳液凝胶质构减弱。研究结果表明，通过TGase、CaCl₂和SL对植物基蛋液及其乳液凝胶特性进行调节，对提升植物基蛋液品质以及实现产业化具有重要的指导意义。

对黄秋葵的营养成分和活性成分进行了系统分析，以期为其精深加工及功能食品资源研究与开发提供理论依据。采用国标法和比色法分别对黄秋葵的营养成分和活性成分进行分析。结果表明，黄秋葵中总糖含量丰富,为8 478.12 mg·100 g^-1 FW，富含粗纤维(2 433.57 mg·100 g^-1 FW)、蛋白(386.32 mg·100 g^-1 FW)及人体必需氨基酸；粗脂肪含量低(110.84 mg·100 g^-1 FW)，脂肪酸组成以亚油酸等不饱和脂肪酸为主，占总脂肪酸的48.95%；钾元素含量高，为1 309.21 mg·100 g^-1 DW，是一种高钾/钠比蔬菜。此外，多糖、总酚和总黄酮作为主要活性物质，含量分别达到2 362.52、65.64和12.01 mg·100 g^-1 FW。结果表明，黄秋葵营养成分和活性成分丰富，是一种绿色健康的保健蔬菜，值得深入研究其应用价值。

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。

为了探究微塑料生物毒性研究现状、热点及趋势，以Web of Science核心合集和中国知网（www.cnki.net）为数据源，基于文献计量可视化软件VOS viewer对2011年以来与微塑料生物毒性相关的文献进行文章产生趋势分析、研究作者分析、期刊和引文分析和关键词聚类分析。结果表明，关于微塑料生物毒性的文章年发表数量呈指数增长；全球范围内中国学者发表文章总数和被引量均位居世界前列；《Science of the Total Environment》《Journal of Hazardous Materials》《Environmental Pollution》《Environmental Science & Technology》等期刊在微塑料生物毒性研究中具有较高的影响力；微塑料生物毒性的研究热点主要集中在“微塑料生物毒性的表现”“微塑料生物毒性的来源”“微塑料与其他有害物质的联合生物毒性”和“微塑料的摄入途径”这四个方面。未来微塑料生物毒性研究需要将建立微塑料的快速检测技术、明确不同暴露途径下微塑料吸收和转移机制及探索内源性微塑料的防治措施作为重点研发领域。

基于石墨烯的生物相容性和对单链核酸的吸附性，研究烯壳铁氮磁珠(graphene-shelled ferro-nitride magnetic beads, GFeNMB)运载靶向Survivin的反义寡核苷酸(antisense oligonucleotide, ASO)及其对肿瘤细胞的抑制作用。首先用RNA Draw针对Survivin mRNA的二级结构设计ASO，合成FAM标记和未标记的ASO；基于石墨烯对单链核酸的吸附性和对荧光团的淬灭性，采用酶标仪检测荧光强度方法检测GFeNMB对ASO的吸附能力，并对GFeNMB和GFeNMB-ASO表征；磁极作用下将Survivin ASO磁转染至人非小细胞肺癌细胞A549中，荧光显微镜观察GFeNMB将ASO载入细胞的能力；ASO转染后，采用Western blot检测Survivinr的表达，活性氧（reactive oxygen species, ROS）试剂盒、流式细胞仪检测细胞凋亡，CCK-8和划痕实验检测细胞增殖和迁移能力。结果表明，GFeNMB对ASO具有良好的吸附性，GFeNMB与ASO混合20 min达最大吸附量(0.44 μg·mg^-1)；FAM-ASO经磁性载入细胞内呈绿色荧光且集中于细胞核，GFeNMB介导的核转染能力显著优于脂质体；ASO经磁转染至细胞后，Survivin蛋白的降低水平优于未处理组和脂质体转染组；磁转染Survivin ASO后，肿瘤细胞凋亡比例增大，细胞内ROS升高，细胞增殖和迁移能力受到抑制。综上，GFeNMB可将Survivin ASO转染至肿瘤细胞中，能够抑制细胞增殖，诱导细胞凋亡。GFeNMB-ASO磁转染细胞后下调靶基因表达的情况表明，GFeNMB有望成为单链寡核苷酸的转染介质。