果胶酶是水解酶家族成员，也是生物技术领域的重要酶，其在全球工业酶市场中所占份额约为25%。果胶酶在工业生产中应用广泛，如植物纤维的脱胶、茶和咖啡的发酵、废水处理、纸浆漂白和动物饲料生产等。在果胶酶的天然来源中，由于微生物具有独特的理化性质，最常被用以生产果胶酶。然而，与许多其他工业酶一样，果胶酶也存在野生菌株产量低、工业生产率低等制约因素，因此，目前果胶酶的研究重点主要集中在如何提高工业规模的生产水平。主要介绍了果胶酶的天然来源，以及在这些来源的基础上通过基因工程改造以获得果胶酶高效表达的最新策略，并概括总结了果胶酶发酵工艺和工业应用，以期为生产具有高活性的果胶酶，提高工业生产的效益奠定理论基础。

植物基因的表达决定了植物的表型特征，而基因的表达受启动子的直接调控。启动子作为基因的一个组成部分，控制着基因表达(转录)的起始时间和表达程度。利用基因编辑技术对启动子进行定向编辑之后，会因为基因序列特有的重组排列、顺式表达等因素使得植物中的某个或某些基因的表达模式发生改变，进而影响基因功能。这些改变最终直接或间接地改变了植物的外在表型特征，而一些正向改变会对植物的品质起到优化和改良作用。综合近几年基因编辑技术对启动子的研究，主要从启动子的构成与分类、基因编辑技术和启动子编辑的研究进展这3个方面对启动子的编辑在植物中的应用进行了概述和总结，以期为启动子编辑技术应用于植物改良提供参考。

玉米是我国重要的粮食作物和饲料作物，虫害和杂草防治是我国玉米生产面临的重大瓶颈问题。转基因抗虫耐除草剂玉米的应用能够减少农药使用量，在提高玉米产量、提升玉米收获品质方面具有重要作用。自1996年国外转基因抗虫耐除草剂玉米商业化应用以来，有效控制了玉米螟和草地贪夜蛾等鳞翅目害虫的为害，降低了除草成本，经济效益、社会效益和生态效益十分显著。对近10年来全球和我国转基因抗虫耐除草剂玉米的产业化发展现状进行了综述，分析了我国转基因抗虫耐除草剂玉米产业化面临的机遇与挑战，并为加快推进我国转基因玉米产业化应用提供了建议。

L?异亮氨酸属于三大支链氨基酸，是人体8种必需氨基酸之一，广泛应用于食品、药品、保健品、化妆品等领域。目前，微生物发酵法是工业生产L?异亮氨酸的主要方法，其中谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）是发酵生产L?异亮氨酸的优势菌株，然而随机诱变会使产量的提高能力达到饱和，难以得到更加高产的菌株，因此针对诱变菌株进行理性改造已成为进一步提高产量的主要方式；且随着遗传操作技术在谷氨酸棒杆菌中的应用与优化，代谢工程育种已逐渐取代传统的诱变育种。综述了谷氨酸棒杆菌中L?异亮氨酸的生物合成途径、代谢调控机制和理性改造L?异亮氨酸生产菌株的策略，并对辅助因子工程应用于理性改造及对谷氨酸棒杆菌基因组整合策略进行了系统阐述，以期为工业水平稳定生产L?异亮氨酸高产菌株的基因组整合策略提供参考依据。

自然环境中内生菌定殖于植物体内，对宿主植物产生多种有益效应，但是内生菌定殖情况难以检测，相关研究不够深入系统。目前在该领域使用较为广泛的检测技术包括：荧光标记、抗生素标记、荧光定量PCR和高通量测序等。内生菌通过孔隙伤口和降解细胞壁等方式侵染植物，通过种子垂直传递核心内生菌。对植物内生菌定殖的侵染方式、定殖方法和检测技术进行了归纳和整理，介绍了内生菌多种侵染和迁移途径，总结了目前内生菌定殖在生物防治、促进植物生长和污染修复等方面的功能，综述了多种检测方式在应用中的特点，以期为内生菌定殖植物的相关研究及其应用提供参考依据。

甘露糖赤藓糖醇脂（mannosylerythritol lipids, MELs）是一种生物表面活性剂，除具有可降解、毒性低、生物兼容性好等优点，还因其特有的代谢、合成途径与结构特性，而具有基因转染、广谱抗菌、皮肤修复等多种功能。MELs在医疗、日化、食品、农业、生态修复等各领域应用前景巨大，被公认为是现今最有潜力的生物表面活性剂。然而，不同种属所生产的MELs之间结构差异性大且生产方式较落后，合成与作用机制尚不清晰，因而无法实现规模商业化生产。从结构特性、生产纯化、应用途径等方面重点阐述了MELs相关研究进展，以期阐明其结构与功能的多样性，为实现靶向MELs的定制生产，降低生产成本，加快实现其规模化应用提供参考。

CRISPR技术作为一种新型的基因编辑技术，被广泛应用于微生物、动物和植物领域。对CRISPR/Cas系统的起源、分类特点等进行了阐述，重点梳理了CRISPR/Cas系统分类的发展历程，并根据最新分类方法，介绍了不同类型的CRISPR/Cas系统的作用机制、内部不同蛋白的作用特点及应用与发展，以期探寻更多的CRISPR/Cas系统，扩大该系统的应用领域。

病毒样颗粒（virus like particles, VLPs）近年来被广泛应用于疫苗和治疗性药物递送系统领域。与体内组装VLPs相比，体外组装VLPs具有组装寡聚体成分明确、反应条件可控、避免宿主成分的引入以及能实现药物活性成分的包裹和递送功能等诸多优势。概述了体外VLPs的生产方法、影响体外VLPs形成的因素、VLPs的特征分析方法，综述了体外VLPs在疫苗和治疗性药物递送方面的应用进展，期望对体外VLPs组装技术的发展提供参考思路，促进体外VLPs组装技术在疾病预防和治疗应用方面发挥更大的作用。

糖尿病是世界性疾病，更是严重的公共卫生问题。世界卫生组织（World Health Organization, WHO）将糖化血红蛋白A_1c（glycated hemoglobin A_1c，HbA_1c）确定为糖尿病诊断标准，这对于糖尿病的诊断、监测和治疗具有重要临床意义。近年来，国内外开展了大量有关HbA_1c实验室检测方法与标准化的相关技术研究工作，形成了一系列检测方法和标准体系，取得了一定成果。介绍了具有代表性的HbA_1c实验室检测技术及国内外HbA_1c标准化研究进程，并对当前存在的技术难题进行了分析和展望，以期有助于临床实验室选择合适的检测方法，并推进我国HbA_1c标准化工作的发展。

生物酶和微生物在烟叶醇化发酵过程中发挥着重要作用。目前，利用生物酶和微生物技术提高烟叶品质、改善烟叶香气，已成为烟草行业关注的热点。利用酶制剂处理烟叶可以降解烟叶的蛋白质、果胶、纤维素等生物大分子，以达到提高烟叶品质和改善烟叶香气的作用。利用微生物对烟叶进行发酵可以有效调整和改善烟叶内部化学组分的比例，增加烟叶中的香气物质。综述了生物酶和微生物技术在烟叶产香发酵中的研究进展及其在烟叶发酵机理及增香技术中的应用，重点阐述了微生物和生物酶提高烟叶香气、改善烟叶品质以及降解烟叶中蛋白质、淀粉、果胶、纤维素等大分子物质的研究现状，分析了目前微生物和生物酶在实际应用中存在的问题，以期为今后使用生物酶和微生物技术改善烟叶香气提供理论依据。

近年来，由于全球气候急剧变化以及栽培、耕作制度的转变，导致禾谷镰刀菌引起的赤霉病频繁发生，不仅使小麦大面积减产，严重影响其品质，也造成经济上的重大损失。受赤霉菌侵染的小麦会在籽粒中产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol, DON）毒素，该毒素广泛污染小麦及其制品、粮油食品和饲料等，是世界上污染面积最大、污染量最高，对小麦危害最严重的真菌毒素之一。DON可以产生广泛的毒性效应，具有很强的细胞毒性，有明显胚胎毒性和一定致畸作用，严重威胁食品安全、人和动物健康。因此，对DON毒素调控机理及防控的研究已成为当前高度关注的热点问题之一。通过综述DON的理化性质、毒性机理、污染特征、分布规律、检测方法以及小麦抗DON毒素积累机制等方面的进展，以期为小麦抗DON毒素育种提供参考依据。

氮素是植物生长必不可少的元素，植物内生固氮菌不仅能够在植物体内产生氮素以供植物利用，而且在自然界氮素循环过程中发挥积极作用，对农业可持续发展具有重要意义。近年来，植物内生固氮菌逐渐成为研究热点。由植物内生固氮菌的发现、作物共生、侵入途径、固氮机理、促生作用机制等方面系统地综述了植物内生固氮菌的研究进展，探讨了植物内生固氮菌新的研究思路以及一些尚未解决的问题，以期为植物内生固氮菌及生物固氮研究提供参考。

神经酸是一种超长链单不饱和脂肪酸，最初发现于哺乳动物神经组织中，是脑部神经组织和神经细胞的天然核心成分，具有修复受损神经纤维、帮助神经细胞再生的功能。神经酸的来源由动物到植物的转变极大地促进了神经酸的研究。近年来，国内外科学家尝试通过转基因技术进行高神经酸植物的遗传改良。含神经酸的油菜在神经酸植物来源中脱颖而出，有望解决神经酸短缺的现状。综述了植物中神经酸的生理功能和来源，介绍了植物中神经酸的生物合成途径和从植物中提取神经酸的工艺，以期为植物神经酸相关研究和油菜创新育种提供理论参考。

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。

胶质母细胞瘤作为胶质瘤中恶性程度最高的原发性脑部肿瘤，具有治愈率低、复发率高、呈浸润性生长等特点，在不使用化疗药物的情况下，患者中位生存期仅为12.1个月。胶质母细胞瘤患者的标准治疗方法以手术切除为主，放化疗为辅，其中替莫唑胺（temozolomide，TMZ）作为一种新型的口服烷化剂，是目前用于胶质瘤化学治疗的一线药物。但经过替莫唑胺治疗后，患者中位生存期仅提高了2个月，主要原因为胶质母细胞瘤可对TMZ产生耐药性。胶质母细胞瘤对TMZ产生的耐药机制主要为DNA修复机制，其包括了O⁶?甲基鸟嘌呤DNA甲基转移酶（O⁶?methyl guanine DNA methyltransferase，MGMT）对药物作用位点进行的直接修复、错配修复（mismatch repair，MMR）及碱基切除修复（base excision repair，BER），这些修复机制可修复TMZ引起的DNA损伤，从而降低肿瘤细胞对TMZ敏感性。通过对近年来胶质母细胞瘤的TMZ耐药机制的研究进展进行介绍，旨在为发展新的治疗手段提供理论基础。

雷公藤红素是我国传统中药雷公藤中的天然活性成分，具有抗类风湿、抗炎、抗肿瘤等多种生物学活性。近年来，雷公藤红素由于低毒、多靶点、广谱性等优势，在抗肿瘤治疗中备受关注。雷公藤红素可以通过调控PI3K/AKT、NF-κB、MAPK和STAT3等多种信号通路抑制肿瘤增殖、侵袭和转移，诱导肿瘤细胞凋亡。综述了雷公藤红素的抗肿瘤作用及机制，以期促进雷公藤红素的深入研究与应用。

随着生物技术的飞速发展，作为食品生物工程的主要组成部分，食品发酵工程技术不断升级，在传统发酵食品的菌种、发酵过程、产品品质得到改善的同时，生物制造的功能食品组分、未来食品等新型产品也应运而生。首先概述了由生物技术和信息技术的进步带来的食品发酵研究手段与生产方式的多层面变革，并重点阐释了利用食品合成生物学设计构建细胞工厂的思路和方法，以及食品生物工程在微生物分析、过程工程和分离工程方面的智能化进程。其次，介绍了现代食品生物工程技术在改善传统发酵食品品质及安全性、生产功能食品组分、添加剂和酶制剂、创制未来食品和开发新型益生食品方面的应用进展。最后，对全球和我国食品发酵产业面临的挑战和未来发展趋势进行了总结和展望，以期为食品发酵的技术革新和工业化应用提供参考。