以亚甲基蓝为杂交指示剂的电化学适配体鼠伤寒沙门氏菌传感技术

【目的】构建一种更具实用性的可定量检测鼠伤寒沙门氏菌的新型电化学适配体传感器,克服传统沙门氏菌检测方法在时效性、灵敏度和操作简便性等方面的不足。【方法】将反应制得的氧化石墨烯（GO）滴涂在玻碳电极（GCE）表面,于PBS缓冲液中采用电化学还原法将其还原为还原氧化石墨烯（rGO）,随后放置电极于氯金酸溶液中进行电沉积,于表面修饰一层纳米金（AuNPs）。依靠金硫键的作用将鼠伤寒沙门氏菌适配体互补链（S）固定在电极上,滴加封闭剂巯基己醇（MCH）占据电极表面空余位点,保证电极无非特异性吸附后,再将鼠伤寒沙门氏菌适配体（Apt）滴涂于电极表面,使S与Apt杂交形成DNA双链结构。将电极于37℃下同鼠伤寒沙门氏菌与核酸外切酶I（Exo I）的混合液孵育,依靠鼠伤寒沙门氏菌与Apt高度特异性结合,将Apt从电极表面带离,再基于Exo I对单链DNA的剪切作用,使鼠伤寒沙门氏菌得以循环重复作用于适配体,再将电极浸入亚甲基蓝（MB）溶液一段时间后,通过监测电极表面的电信号,并对其在菌液中的孵育时间及Exo I的浓度进行优化,构建检测鼠伤寒沙门氏菌的新型电化学适配体传感器。使用构建的传感器对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、志贺氏菌、单增李斯特菌以及副溶血弧菌进行检测,以确定该传感器的特异性;对2×10²-2×10⁷ cfu/mL的鼠伤寒沙门氏菌进行检测,以确定该传感器的敏感性;对猪肉样品进行鼠伤寒沙门氏菌的定量检测,以确定该传感器的实用性。【结果】所构建的鼠伤寒沙门氏菌电化学适配体传感器在菌液中的最适孵育时间为40 min,Exo I的最适浓度为0.8 U·µL^-1。特异性试验结果表明,该传感器仅在鼠伤寒沙门氏菌存在时有电信号响应,而对非目标菌无响应。敏感性试验结果表明,该传感器具有很高的敏感性,对鼠伤寒沙门氏菌的敏感性可达67 cfu/mL。使用构建的鼠伤寒沙门氏菌电化学适配体传感器对猪肉中的鼠伤寒沙门氏菌进行定量检测,加标回收率在97.3%-106.7%。【结论】所构建的新型鼠伤寒沙门氏菌电化学适配体传感器具备灵敏度高、特异性强、易于操作、检测迅速及成本低廉等优点,有望应用于食品工业中鼠伤寒沙门氏菌的现场快速定量检测。     

基于纳米材料电化学免疫传感器检测禽呼肠孤病毒研究

【目的】构建一种用于检测禽呼肠孤病毒(ARV)的新型电化学免疫传感器。【方法】将石墨烯(G)和甲壳胺(Chi)分散在乙酸溶液中得到均匀的混合物后,加入HAuCl4溶液于80℃还原成金纳米粒子（AuNPs）,得到石墨烯-甲壳胺-金纳米粒子(G-Chi-AuNPs)纳米复合物。将石墨烯(G)和甲壳胺(Chi)分散在乙酸溶液中得到均匀的混合物后,先加入AgNO3溶液于80℃还原成银纳米粒子（AgNPs）,再加入禽呼肠孤病毒单克隆抗体(ARV-MAb),得到石墨烯-甲壳胺-银纳米粒子-禽呼肠孤病毒单克隆抗体（G-Chi-AgNPs-ARV-MAb）纳米复合物。将G-Chi- AuNPs纳米复合物修饰金电极作为传感器平台,固定待检测样品,然后加入G-Chi-AgNPs-ARV-MAb纳米复合物,并对G-Chi-AgNPs-ARV-MAb纳米复合物的孵育时间进行优化,构建了ARV电化学免疫传感器。使用构建的ARV电化学免疫传感器,对禽流感（H5N1、H3N6和H9N2亚型）、新城疫病毒（NDV）、喉气管炎病毒（LTV）、传染性支气管炎病毒（IBV）和传染性法氏囊病毒(IBDV)进行检测,以确定ARV电化学免疫传感器的特异性。使用构建的ARV电化学免疫传感器,对106.5-100.5 TCID50/mL的病毒进行检测,以确定ARV电化学免疫传感器的敏感性试验。使用构建的ARV电化学免疫传感器,对临床样品进行检测,其确定ARV电化学免疫传感器的实用性。【结果】所建立的ARV电化学免疫传感器,G-Chi-AgNPs-ARV-MAb纳米复合物的最佳孵育时间为40 min。当检测的样品为阳性时,ARV与ARV-MAb特异结合,G-Chi-AgNPs-ARV-MAb纳米复合物被固定到电极的表面使其线性伏安曲线出现AgNPs的氧化峰;当检测样品为阴性时,其线性伏安曲线不出现AgNPs的氧化峰。特异性结果表明,所建立的方法仅对ARV的检测为阳性（出现AgNPs的氧化峰）,而对非目标禽流感（H5N1、H3N6和H9N2亚型）、NDV、LTV、IBV和 IBDV的检测为阴性（不出现AgNPs的氧化峰）。敏感性结果表明,所构建的ARV电化学免疫传感器,具有很高的敏感性,对ARV检测的敏感性达101.5 TCID50/mL。使用建立的ARV电化学免疫传感器对22份临床样品进行检测,结果与病毒分离方法相符。【结论】所建立的ARV电化学免疫传感器,具有特异性强、敏感度高及快速的特点,为有效检测诊断禽呼肠孤病毒提供了一种新的快速检测诊断技术。     

基于酶辅助目标物循环及金属有机框架材料的电化学链霉素传感器

随着抗生素在治疗细菌感染及促进动物生长方面的广泛使用,抗生素残留问题给消费者健康带来了潜在威胁.由于日常生活中牛奶消费量与日俱增,而传统的抗生素检测方法大多具有样品前处理繁琐、检测时间长或仪器价格昂贵等局限性,因此有必要发展一种有效的牛奶中抗生素检测方法.研究构建了一种基于酶辅助目标物循环信号放大策略及金属有机框架材料(MOF)修饰电极的高灵敏电化学适体(Apt)传感器,实现了以牛奶中链霉素(STR)为模型分析物的灵敏检测.目标物STR被磁珠表面dsDNA中的STR Apt特异性识别,形成3'端暴露的Apt-STR复合物,促使发生核酸外切酶Ⅰ(Exo Ⅰ)辅助的STR循环参与生物识别过程,释放出大量信号探针.通过MOF修饰电极吸附信号探针,获得放大的电化学信号输出,以此为STR的定量依据.分析结果表明,该传感器具有低至0.2ng/mL的检出限、良好的选择性及应用于实际牛奶样品中STR的检测能力.该研究提出了一种有效的抗生素检测方法,为食品监测领域提供了一定程度的方法学支撑和技术支持.     

核酸适配体生物传感技术在沙门氏菌定量检测中的应用

沙门氏菌是一种重要的人畜共患病病原菌,在世界各地的食物中毒中,该菌引起的中毒事件数量位居前列。目前,基于抗原/抗体、核酸适配体、细胞等传感元件的生物传感技术已被广泛应用于沙门氏菌的定量检测中。其中,核酸适配体是一种短的核酸序列,具有特异性强、亲和力高、合成速度快、重现性好、修饰方便等优点。核酸适配体的这些优点可能会取代抗体,成为分析领域中的潜在识别探针。因此,核酸适配体生物传感技术在沙门氏菌定量检测中具有独特优势。主要综述了核酸适配体生物传感技术在沙门氏菌定量检测中的应用研究。首先对沙门氏菌及其常用检测方法进行简单介绍,其次介绍沙门氏菌核酸适配体的SELEX筛选方法,重点对基于核酸适配体的比色、荧光、表面增强拉曼散射(SERS)、电化学等生物传感技术在沙门氏菌定量检测中的应用进行详细论述,最后对核酸适配体生物传感技术应用于沙门氏菌定量检测的发展前景进行展望。     

纳米金/碳电极对4-氯酚电化学检测机制的研究

【目的】4氯酚(4-CP)是典型的环境有毒有害污染物，拟制备高效灵敏的4-CP新型电化学传感器。【方法】基于不同的纳米碳基材料[单壁碳纳米管(Single-walled carbon nanotubes, SWCNTs)、石墨烯(Thin graphene, GR)]进行组合，结合纳米金颗粒(Gold nanoparticles, GNPs),以1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(BmimBF₄)为辅助粘合剂进行玻碳电极(Glass carbon electrode GCE)的修饰，比较所得修饰电极对4-CP的电化学检测性能。【结果】通过分析修饰电极对4-氯酚(4-Chloro phenol, 4-CP)电化学峰电位及峰电流，与纳米碳基材料的关系，构建氯酚在纳米碳基材料表面的动力学传质路径，借助电镜表征手段，表征纳米碳基材料对有机氯酚可能的催化作用机理，获得高效稳定的氯酚电化学传感器，并对纳米碳材料与催化机理关系形成新颖的认识。【结论】所获得纳米碳基与纳米金复合材料制备的氯酚电化学传感器在pH为3的溶液中采用CV法对4-CP的检测线性范围为5.0～480μmol/L...     

灌溉水源中沙门氏菌的SYBR Green I实时荧光定量PCR检测方法的建立

【目的】建立基于SYBR Green I嵌合染料法的灌溉水源中沙门氏菌实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR, q PCR)检测方法。【方法】以沙门氏菌侵袭蛋白A (inv A)基因为靶基因，设计1对特异性q PCR检测引物，在对q PCR反应体系和反应条件进行优化后，通过特异性实验和灵敏度实验对q PCR方法进行验证，并制作灌溉水源中沙门氏菌q PCR定量标准曲线，最后与国标方法对比检测灌溉水源中沙门氏菌污染来验证该方法的准确性。【结果】经过优化的q PCR检测方法灵敏度检测结果显示最低检测限量为1×10^-1 pg·μL^-1，特异性检测结果显示具有良好的特异性，干扰菌株对本q PCR检测方法无影响，所制作的q PCR扩增标准曲线在2×10⁰～2×10⁵ cfu·m L^-1有较好的线性关系，相关系数为0.999 6，能对沙门氏菌进行准确的定量分析。该方法在与国标方法对比检测灌溉水源中沙门氏菌污染时具有同等准确性。【结论】本研究建立的基于SYBR...     

狐阴道加德纳氏菌PCR诊断方法的建立与应用

【目的】建立快速检测狐阴道加德纳氏菌的PCR诊断方法。【方法】根据阴道加德纳氏菌16S rRNA基因序列设计1对特异性引物,以分离的狐阴道加德纳氏菌菌体DNA为模板进行PCR扩增,建立狐阴道加德纳氏菌的PCR检测方法,并对该方法的特异性、敏感性及其可行性进行检验。【结果】特异性试验结果表明,狐阴道加德纳氏菌能扩增出437 bp的特异性核酸片段,而大肠杆菌、沙门氏菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌的扩增结果均为阴性。敏感性试验结果表明,PCR的最低检出限量为500 mL-1。利用建立的PCR检测方法,对9株从山东省不同地区分离的疑似狐阴道加德纳氏菌菌株进行检测,结果有4株为阳性。【结论】研究建立的狐阴道加德纳氏菌PCR快速诊断方法,敏感性高、特异性强,可1次检测多个样品。     

地高辛标记探针检测鼻气管鸟杆菌的研究与应用

【目的】建立鼻气管鸟杆菌(Ornithobacteriumrhinotracheale,ORT)快速、准确的检测方法。【方法】利用PCR扩增鼻气管鸟杆菌16 S rRNA基因的671 bp特异性片段,经回收纯化后用地高辛标记,建立了地高辛标记探针诊断ORT的方法。【结果】特异性试验表明,地高辛标记探针可与ORT不同血清型参考菌株的核酸发生特异性杂交,而与鸡大肠杆菌、副鸡嗜血杆菌、鸡白痢沙门氏菌、禽多杀性巴氏杆菌的核酸杂交均为阴性;敏感性试验结果表明,地高辛标记探针对ORT的最低检出量为100 pg/μL;利用该探针对分离菌株和疑似病料进行检测,结果均与PCR检测结果一致。【结论】建立了地高辛标记探针检测ORT的方法,为ORT的诊断提供了一种敏感性高、特异性强、简便且易行的方法。     

沙门氏菌LAMP检测方法的建立及其在蔬菜栽培土壤中的应用

【目的】建立沙门氏菌可视化环介导恒温扩增体系(loop-mediated isothermal amplification, LAMP),并在快速检测蔬菜栽培土壤中应用,为蔬菜栽培土壤中沙门氏菌的防控提供技术支撑。【方法】根据沙门氏菌特有侵袭蛋白A (invA)基因序列设计可视化LAMP检测引物,并优化LAMP反应体系和反应条件,通过特异性试验、灵敏度试验和人工污染试验对LAMP检测方法进行验证,最后与国标检测方法对比检测蔬菜栽培土壤中沙门氏菌来验证该方法的准确性。【结果】优化后可视化LAMP检测方法,特异性试验结果显示除沙门氏菌的LAMP反应为阳性外,其余6个非沙门氏菌菌株的LAMP反应均为阴性,表明本LAMP检测方法具有良好的特异性;灵敏度试验结果显示本LAMP检测方法最低可以检测到7 CFU/25μL的沙门氏菌DNA;人工污染试验结果显示本LAMP检测方法灵敏度达4×10~2 CFU·g~(-1),与国标检测方法对比检测蔬菜栽培土壤中沙门氏菌具有相同的准确性,但检测时间从5～7 d缩短至8 h内。【结论】本研究建立了快速、准确、灵敏的可视化恒温扩增体系,可以应用于蔬菜栽培土壤中沙门氏菌的快速检测。     

胞内劳森菌SYBR Green Ⅰ real-time PCR检测方法的建立

【目的】建立检测胞内劳森菌的SYBR GreenⅠreal-time PCR方法,为猪增生性肠炎的准确诊断奠定基础。【方法】针对胞内劳森菌16SrDNA序列设计引物,扩增16SrDNA,构建pT-LI-16S重组质粒。以pT-LI-16S为模板建立检测胞内劳森菌的SYBR GreenⅠreal-time PCR方法,检测其特异性、敏感性和重复性,并用该方法对51份疑似增生性肠炎病例进行检测。【结果】建立的SYBR GreenⅠreal-time PCR方法特异性强,与大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌和副猪嗜血杆菌等无交叉反应;在标准质粒含量为1.0×102~1.0×108拷贝/μL时,质粒含量与循环阈值(Ct)之间具有良好的线性关系(R2=0.992),最小可检测到10拷贝/μL的重组质粒;重复性检测显示其批内变异系数小于2%。该方法对粪便及小肠组织中胞内劳森菌的检出率分别为46.9%和84.2%,高于普通PCR的检出率(分别为40.7%和78.9%)。【结论】建立的SYBR GreenⅠreal-time PCR方法特异性强、敏感性高、重复性好,能对胞内劳森菌进行快速检测及定量分析,可用于猪增生性肠炎的诊断。     

苎麻自交纯合进度研究

【目的】研究苎麻自交后代群体的遗传多样性和群体结构,探究自交纯合进度,对自交后代群体的纯合趋势进行判断。【方法】以中苎1号为材料,采用筛选出的多态性高的31对SSR引物和48对SRAP引物对3个自交后代群体的基因组DNA进行扩增。通过DNA位点纯合率和遗传多样性参数分析群体的遗传多样性。用Structure、NTSYS和AMOVA软件对群体结构进行分析。并用标记指数来比较SSR和SRAP标记方法的标记效率。【结果】SSR和SRAP标记得到的多样性指标变化明显,从S₃代到S₅代,平均扩增出57条和157条多态性条带,DNA位点纯合率上升了5.2%和4.61%,多态性位点减少了13个和44个,有效等位基因数降低了0.7883个和2.1629个,基因多样性下降了0.1143和0.0684,多样性指数降低了0.0465和0.1207。用Structure软件对群体结构分析表明S₅代群体中蓝色组分最多,均在65%以上。主成分分析表明,S₃群体的分散程度最高,S₄和S₅群体比较集中,而且S₃群体包含了S₄和S₅群体的大部分。2种标记方法得到的群体结构和主成分分析表明,经过连续自交,后代群体的一致性越来越好。用AMOVA软件对群体内和群体间的分子变异情况分析表明2种标记方法都显示群体内变异（94.69%和99.02%）明显大于群体间变异（5.31%和0.98%）,均达到整体变异的94%以上。SSR标记得到的位点平均信息量（H_av=0.4689）高于SRAP的估计值（H_av=0.4197）,而平均有效复合指数（EMR=3.2781）SRAP标记大于SSR标记（EMR=1.8562）,标记效率值SRAP标记（MI=1.3758）大于SSR标记（MI=0.8704）。【结论】SSR和SRAP两种分子标记适于苎麻资源的遗传多样性和群体结构分析。随着自交代数的增多,后代群体的一致性不断提高,杂合度逐渐降低。     

甘蔗近缘种蔗茅(Erianthus fulvus)光合气体交换特性的差异分析

【目的】研究蔗茅无性系气体交换特性,筛选高光效种质资源,为开展高光效品种培育等相关研究奠定基础。【方法】在自然条件下,利用Li-6400便携式光合仪测定36份蔗茅种质资源的光合气体交换参数,如叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度、蒸腾速率、叶片饱和水汽压亏缺、蒸腾效率、叶片瞬时水分利用效率。【结果】36份蔗茅种质资源平均净光合速率为17.61μmol·m~(-2)·s~(-1),倍数变化为2.28;平均气孔导度为0.15 mol·m~(-2)·s~(-1),倍数变化为2.88;平均胞间CO_2浓度为163.49μmol·mol~(-1),倍数变化为2.29;平均蒸腾速率为2.17 mmol·m~(-2)·s~(-1),倍数变化为1.96;平均叶片饱和水汽压亏缺为1.38 MPa,倍数变化为1.60;平均蒸腾效率为124.43μmol CO_2·mol~(-1)H_2O,倍数变化为1.93;平均叶片瞬时水分利用效率为8.12μmol CO_2·mmol~(-1)H_2O,倍数变化为1.75。36份蔗茅无性系光合气体交换参数变异系数范围为11.79%—26.79%,其中,气孔导度变异系数最高(26.79%),净光合速率次之(21.48%),叶片瞬时利用效率最低(11.79%),36份蔗茅无性系光合气体交换参数间存在较大差异。净光合速率与蒸腾速率、气孔导度、叶片瞬时水分利用效率呈显著正相关,与叶片饱和水汽压亏缺呈显著负相关;气孔导度与胞间CO_2浓度、蒸腾速率呈显著正相关,与叶片饱和水汽压亏缺、蒸腾效率呈显著负相关。环境因子相关分析表明,叶片饱和水汽压亏缺与经度呈正相关,与海拔、纬度呈负相关,依据海拔划分为高海拔和低海拔,高海拔拥有相对较高的光合速率。进一步利用主成分分析选出2个主成分,方差累计贡献率达到89.79%,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率即光合效率作为第一主成分的主导因子;胞间CO_2浓度、叶片瞬时水分利用效率、蒸腾效率即水分利用效率因子作为第二主成分的主要因子。36份蔗茅无性系材料可划分为五类,分别划分为光合效率高、较高、中、低、较低和水分利用效率高、较高、中、低、较低类5个类群。在聚类基础上进行逐步判别分析,7个光合气体交换参数有5个进入判别函数,建立了5个判别能力较高的判别模型,回判的准确率达97.22%。【结论】第Ⅳ大类群具有较高光合效率和较高水分利用效率,材料丰富,拥有较好的育种应用前景。     

基于遥感识别误差校正面积的农作物种植面积抽样高效分层指标研究——以冬小麦为例

【目的】在遥感与空间抽样相结合进行农作物面积调查中,由于传统的基于面积规模的分层指标设计中缺失对遥感识别结果分类误差的表达,一定程度上影响抽样效率,因此提出基于遥感分类误差校正面积的分层标志--误差校正面积,以期改进农作物种植面积抽样调查效率。【方法】选取北京市通州、大兴区为研究区域,以冬小麦为例,选择16 m分辨率GF-1号影像（获取时间2015年4月4日）为遥感数据源,进行抽样方案的设计。设计与计算高效分层指标,先从像元尺度判断像元相应的错入、错出方向并计算其对应的误差面积,再在抽样单元尺度上统计所有像元的误差面积,将其用于面积规模的校正,校正后结果即为所提出的分层抽样指标--误差校正面积（S_correct）;构建边长为90-300 m的规则正方形格网为抽样框,并完成设置分层层数、确定分层界限方法、样本量分配方式、总体估计方式等空间抽样方案设计。基于设计的抽样方案进行试验,进行研究区冬小麦的区域总量面积反推。以误差校正面积指标和传统分层指标--面积规模为分层指标,进行多次种植面积抽样推断后进行指标有效性分析和精度评价,通过对相关性、典型区域分类错误像元误差分布、总体方差、平均相对误差 、CV值等方面的对比分析,验证所提出指标的可行性与优势。【结果】（1）通过结合原始影像、目标真值分布、遥感分类结果图、分类错误像元误差分布图的对比分析,从像元尺度验证了该指标能校正分类错误像元,从而改善分类结果;在试验抽样框下,误差校正面积的相关系数相较于面积规模略有提高,且数值大于0.7,可保证其与真值较高且稳定的相关性。验证了该指标作为分层指标的有效性。（2）在试验抽样框下,使用误差校正面积作为分层指标进行多次外推面积得到的总体方差在1.70×10¹³-2.41×10¹³,面积规模的总体方差为2.05×10¹³-3.11×10¹³,误差校正面积在推断稳定性方面高于面积规模;采用误差校正面积作为分层指标得到的 为4.21%-5.00%,面积规模的 为4.87%-5.98%,误差校正面积指标能稳定提高近1%的精度;选择误差校正面积指标作为分层指标进行抽样估算结果的CV值在试验抽样框下始终低于面积规模的推断结果,能稳定减少近0.8%。因此误差校正面积指标在与目标真值相关性、抽样精度、推断稳定性等方面均优于传统面积规模分层指标。【结论】误差校正面积指标可在一定程度上提高种植面积抽样调查精度,保证推断的稳定性,验证了遥感识别误差校正面积指标作为分层标志的有效性,能够提高抽样效率,其相较面积规模指标更具有优势。     

两种生物质炭对红壤团聚体结构稳定性和微生物群落的影响

【目的】研究烟秆炭和桑条炭对红壤团聚体结构稳定性和微生物群落丰度的影响,为培育结构稳定的红壤团聚体提供优质改良材料。【方法】通过室内培养试验,添加1%、2%、4%、6%土壤质量的烟秆炭（Y₁、Y₂、Y₄、Y₆）和桑条炭（S₁、S₂、S₄、S₆）,对照（CK）无添加,4个月后采用筛分法对土壤团聚体结构（＜0.25、0.25-0.5、0.5-1、1-2、＞2 mm团聚体粒级分布,平均重量直径（MWD）,＞0.25 mm团聚体含量（R_0.25）、团聚体破坏率（PAD））进行分析,采用微生物稀释平板法测定土壤真菌、放线菌、细菌数量。【结果】施入生物质炭后,水稳性团聚体发生显著变化。Y₄和S₄处理下,0.5-1 mm团聚体较对照显著增加61.0%和43.6%;Y₁和S₂处理,0.25-0.5 mm团聚体较对照显著增加40.8%和27.1%,＜0.25 mm的团聚体含量较对照显著降低9.2%和8.4%;Y₂和S₂处理的MWD表现一致,均较对照显著提高10%以上,Y₁和S₂处理R0.25较对照显著提高31.4%和28.7%,Y₆和S₆处理PAD显著降低22.0%和18.2%;土壤真菌、放线菌、细菌数量均显著增加,Y₄和S₄处理微生物群落最丰富;烟秆炭处理下,土壤团聚体稳定性指标（MWD、R_0.25）和土壤微生物之间存在显著和极显著相关性,尤其与真菌(R²=0.89, P=0.030; R²=0.86, P=0.039)和放线菌(R²=0.87, P=0.035; R²=0.90, P=0.021)相关性更显著;PAD随真菌数量的增加而极显著降低(P＜0.01）,随放线菌和细菌数量的增加而显著降低（P＜0.05）。【结论】烟秆炭和桑条炭均能促进大团聚体（0.25-1 mm）的形成,提高红壤团聚体结构稳定性,增加土壤微生物群落丰度,烟秆炭改良效果优于桑条炭,以2%-4%添加量为宜。     

微黄青霉ZF1及其代谢产物对禾谷镰孢的抑菌活性

【目的】对前期从土壤中筛选获得的1株具有生防效果的微黄青霉（Penicillium minioluteum）ZF1,进一步分析其对禾谷镰孢(Fusarium graminearum)的抑菌效果,以及其培养滤液与化学药剂混配的抑菌能力和对玉米叶片、籽粒的侵染能力,明确该生防菌的开发利用价值,为防治禾谷镰孢引起的玉米茎腐病和穗腐病提供依据。【方法】采用菌丝生长速率法测定微黄青霉ZF1对禾谷镰孢的抑菌能力,微黄青霉ZF1培养滤液对禾谷镰孢的抑菌作用;通过玻璃纸法测定微黄青霉ZF1次生代谢产物对禾谷镰孢菌落生长的影响;比较咯菌腈、微黄青霉ZF1菌株培养滤液及咯菌腈和培养滤液混配3个处理对禾谷镰孢菌丝生长的抑制作用;分别在5叶期和乳熟期检测微黄青霉ZF1对玉米叶片和籽粒的侵染能力。【结果】微黄青霉ZF1能够明显抑制禾谷镰孢生长,抑制作用达到81.33%,抑菌面积为16.21 cm²;去玻璃纸PDA培养基上,ZF1菌株次生代谢产物对禾谷镰孢生长的抑制作用达到55.46%;菌株培养滤液稀释10、20、50和100倍后对禾谷镰孢菌抑制作用分别为81.04%、64.46%、22.67%和1.12%,但微黄青霉培养滤液对禾谷镰孢菌丝形态影响不明显;咯菌腈和微黄青霉菌培养滤液复配后对禾谷镰孢的抑制作用比二者单独使用有所增强,咯菌腈抑制禾谷镰孢菌丝生长的EC₅₀和EC₉₅值分别为0.0162和0.5287 μg·mL^-1;10%微黄青霉菌培养滤液和0.5 μg·mL^-1咯菌腈对禾谷镰孢的抑制率分别为86.45%和95.13%,二者复配后降低了对禾谷镰孢菌丝生长的EC₅₀和EC₉₅值,延长了作用时间,EC₅₀和EC₉₅值分别为0.0023和0.4011 μg·mL^-1,培养4 d后咯菌腈抑菌作用丧失,而0.5 μg·mL^-1咯菌腈与10%微黄青霉菌培养滤液复配后较0.5 μg·mL^-1咯菌腈单独作用时间延长了10 d。接种微黄青霉至玉米叶片和受伤的玉米籽粒,仅在叶片表面和伤口处产生微寄生霉层。【结论】微黄青霉ZF1菌株及其培养滤液对禾谷镰孢均有明显的抑制作用,咯菌腈和培养滤液复配对禾谷镰孢的抑制作用优于单独使用咯菌腈的处理。研究结果可为微黄青霉菌的开发应用提供依据,为禾谷镰孢茎腐病和穗腐病的防治开辟新途径。     

玉米象线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅲ基因克隆与表达分析

【目的】克隆辣根素可能的作用位点——细胞色素C氧化酶亚基Ⅲ(COXⅢ)的全长cDNA,并对其进行序列分析及原核表达。【方法】在NCBI数据库中查找玉米象(Sitophilus zeamais)COXⅢ已知的部分序列,利用RT-PCR,结合RACE技术克隆获得玉米象COXⅢ全长序列;利用DNAMAN8.0、MEGA5.1、GENEDOC、Prot Param和Target P 1.1 Server等软件对该基因全长cDNA序列、系统进化关系、基本理化性质及其三维结构进行分析;将玉米象COXⅢ基因分别与载体p EASY-Blunt E1、pET28a、pET30a、p ET32a、pET42a连接,构建原核表达载体p EASY-Blunt E1-COXⅢ、pET28a-COXⅢ、pET30a-COXⅢ、p ET32a-COXⅢ、pET42a-COXⅢ并分别转化至大肠杆菌BL21(DE3)中,在不同IPTG诱导浓度、温度以及时间内诱导融合蛋白表达,采用SDS-PAGE和Western blot(WB)对表达结果进行验证。【结果】获得的玉米象COXⅢ基因全长cDNA序列开放阅读框(ORF)为792 bp,编码263个氨基酸,编码的蛋白分子质量约为30 938.1 Da,理论等电点p I 6.51,预测分子式为C1492H2154N338O362S10,不稳定系数为34.49,总平均亲水系数为0.492,为疏水的稳定蛋白。系统发育树显示玉米象与鞘翅目象鼻虫科昆虫米象进化关系最近。原核表达结果表明,该蛋白在18℃、1 mmol·L-1 IPTG诱导24 h的条件下即能实现融合蛋白的表达,可溶性检测表明该蛋白主要以包涵体的形式存在;Western blot印迹检测证实大肠杆菌BL21(DE3)中表达了一个分子量约为62 k D的融合蛋白。【结论】成功从玉米象昆虫克隆得到COXⅢ全长cDNA序列,并实现了其编码蛋白的原核表达,可为后续探究玉米象COXⅢ功能和异硫氰酸酯类化合物对玉米象的作用机理提供理论依据。     

H9亚型AIV型特异性电化学发光免疫检测方法的建立

【目的】H9亚型禽流感是重要的人兽共患性传染病,该亚型病毒为H7N9亚型和H10N8亚型流感病毒提供了6个内部基因（PB2、PB1、PA、NP、M、NS）,并且一直处于动态重组过程中。因此,建立针对H9亚型禽流感的型特异性电化学发光免疫的高通量快速检测方法,加强H9亚型流感的监测,具有重要意义。【方法】用钌联吡啶标记H9亚型AIV的单克隆抗体,用MPI-E型电致化学发光分析系统评价钌标单抗标记效率;用生物素标记H9亚型AIV的多克隆抗体,HABA法检测抗体生物素化的效率;待测抗原与钌标单抗作用1 h后,将此抗原-抗体复合物与通过生物素-链霉亲和素系统固定在磁微球表面的多克隆抗体反应,最后加入反应底物三丙胺后即可在电化学分析系统进行发光检测。优化生物素化多抗和钌标单抗最佳工作浓度,确定临界值和反应谱,对所建立的方法进行敏感性、特异性和重复性试验。攻毒后3 d和5 d,采集攻毒组和空白对照组鸡只的88份咽拭子和肛拭子,分别用电化学发光免疫检测方法和鸡胚病毒分离法进行检测和比较。【结果】钌标抗H9亚型AIV单克隆抗体的标记效率为每个单抗IgG分子上结合21个Ru²⁺,且间接免疫荧光方法证明其仍具有生物活性;生物素化兔抗H9N2亚型AIV多克隆抗体的标记效率为每个IgG分子上结合了6个生物素分子,且Western blotting试验证明其仍保持生物活性;该方法的检测临界值为28.3,可疑区间为23.4-33.2;阴性和阳性变异系数均小于10%;检测限为5×10⁴EID₅₀,能够特异性地检测H9亚型AIV,不与其他亚型流感病毒（H1、H3、H4、H5和H6亚型）和其他类型的禽源病毒（NDV、IBV和IBDV）反应。3 h内即可完成检测,与鸡胚病毒分离法的符合率为86.4%。【结论】所建立的H9亚型AIV型特异性电化学发光免疫检测方法可以用于临床样品检测,对H9亚型禽流感的监测和防控具有重要意义。     

牛布鲁氏菌间接ELISA抗体检测方法的建立

【目的】建立高通量牛布鲁氏菌间接ELISA诊断方法,为科学高效诊断牛布鲁氏菌病提供技术手段。【方法】以提纯的猪布鲁氏菌S2株脂多糖(LPS)作为包被抗原,采用棋盘滴定法确定了抗原包被浓度、包被液、抗原包被时间、封闭液、样品稀释液、血清稀释倍数、兔抗牛酶标抗体稀释液、兔抗牛酶标抗体稀释浓度、最佳TMB底物反应时间等参数,初步建立了牛布鲁氏菌间接ELSIA方法。并用上述条件初步建立的方法对176份牛布鲁氏菌病阳性血清和132份牛布鲁氏菌病阴性血清进行检测。检测结果经SPSS17.0软件分析,构建受试者工作特征曲线(ROC)及曲线下面积,确定敏感性和特异性;通过Youden指数确定阴阳性判定的临界点。使用质控阴、阳性血清评价试剂盒的批内和批间重复性。用本研究建立的ELISA试剂盒及商品化试剂盒同时对临床上1 200份牛血清样本进行比对检测,比较其符合率。【结果】通过棋盘法确定的试剂盒中各组分的最佳条件为:抗原包被浓度为10μg·m L-1,最适包被液为碳酸盐缓冲液,最佳包被时间为2—8℃、16 h,最适血清稀释度为1﹕50,最佳封闭液为含有3%明胶的PBST,最佳样品稀释液为含有0.5%蔗糖的PBST,最佳兔抗牛酶标抗体稀释液为含有5%马血清的PBST,最佳兔抗牛酶标抗体工作浓度为1﹕20 000,最佳TMB底物反应时间为15 min。按上述条件建立的间接ELISA方法检测176份牛布鲁氏菌病阳性血清和132份牛布鲁氏菌阴性血清,并统计结果后使用SPSS17.0软件分析该方法受试者工作特征曲线(ROC)线下面积为0.98。最佳判定临界点为样本OD值/阳性OD值(S/P)×100%=20%。在此临界值上时,敏感性为97.7%,特异性为95.5%。对1 200份临床样本的比对检测显示,本研究建立的间接ELISA方法与进口商品化试剂盒的总符合率为96.25%。【结论】建立了特异性和敏感性良好的牛布鲁氏菌间接ELISA抗体检测方法。     

分子连锁分析探讨家蚕高抗BmNPV品系的抗性遗传基础

【目的】家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nucleopolyhedrovirus,BmNPV)所引发的血液型脓病是一种传染性强的蚕病,极大地影响蚕业生产。本研究旨在定位对BmNPV高抗的家蚕品系中控制其抗性的基因,进而解析其抗性遗传机制,为培育抗性素材和品系提供理论支持。【方法】以BmNPV高抗家蚕品系99R和较感品系Dazao-N为亲本,配制连锁分析(BC_1F)和定位分析(BC_1M)回交群体。首先对两个亲本品系进行浓度梯度添毒,统计感病死亡的家蚕头数,运用SPSS 17.0软件,计算其半致死剂量(LD_(50)),在此基础上确定BC_1分离群体的攻毒剂量,并通过单头定量攻毒,选取感病个体作为连锁定位分析材料;利用筛选得到的覆盖家蚕全套常染色体的多态性标记进行分型,并通过T检验计算各标记与抗性的连锁显著性水平(P值),筛选出与抗性相连锁的标记。在这些标记所在的染色体上加密标记,检测各标记在定位分析群体中的基因型,定位抗性基因。【结果】LD_(50)(99R)=2.92×10~6个多角体/头,LD_(50)(Dazao-N)=9.78×10~5个多角体/头,基于双亲的半致死剂量,选择介于两者之间且略高于其均值的剂量——2×10~6个多角体/头作为BC_1分离群体的攻毒剂量;先后于2014年秋季和2015年春季处理并检测连锁分析群体,前后两次所进行的连锁分析结果有较大差异,其中第一次找到Chr22上的多态性标记S2205与99R抗性连锁,而第二次的连锁分析显示标记S2205与抗性不连锁,也没有找到其他的连锁关系。通过与前人对BmNPV抗性的连锁定位分析结果进行对比,发现连锁定位分析结果的不可重复性是一个普遍的问题。AY380833是GenBank中已公布的在家蚕高抗品系NB和871C中与其抗性位点紧密连锁的分子标记,本研究调查发现其与99R和871C的抗性位点均不连锁。【结论】分子连锁分析结果证明,家蚕对BmNPV的抗性在不同抗性品系中遗传基础有很大的差异性,同一品系可能具有多个抗性位点;家蚕对BmNPV的抗性是一种复杂性状,在符合"质量-数量性状"结论的同时,其数量性状特征突出。