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从采样到膜过滤及DNA提取,水中细菌无培养检测的最新方法:一项系统综述
近年来,随着分子生物学技术的快速发展,水体中细菌DNA的检测方法得到了广泛关注。然而,这一领域仍然缺乏统一的标准,导致研究者在实验设计和数据处理上存在较大差异。本文旨在对现有的水体细菌DNA提取方法进行系统回顾,评估其适用性和优缺点,并为环境分子生物学研究提供指导。通过综合分析,本文揭示了多种方法的使用情况,包括采样、过滤、预处理和DNA提取等步骤,同时指出了不同方法之间的差异及其对研究结果的影响。### 采样方法在采样阶段,多数研究使用了简单的无菌容器(如聚丙烯或玻璃瓶)来收集水样,且采集量多为1000 mL。这可能是因为容器便于携带和操作,适合大多数研究场景。然而,一些研究使用了专门的采样
来源:MicrobiologyOpen
时间:2025-11-06
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一种与现有病毒相似度较低的新病毒物种的鉴定与基因组分析
摘要 病毒是地球上最丰富和多样的生物实体之一。在过去的几十年里,宏基因组测序技术已经揭示了数千种病毒的基因组。然而,由于病毒丰度较低等原因(1, 2),传统的病毒分离方法对于发现那些被宏基因组测序遗漏的病毒仍然不可或缺。本研究分离出一种名为vB_PshM_Y4的新噬菌体,该噬菌体能够感染经济上重要的海洋机会性病原体Pseudoalteromonas shioyasakiensis。将vB_PshM_Y4与NCBI和IMG/VR v4数据集中的超过1500万个病毒基因组(包括可培养和不可培养的病毒)进行比较后,未发现与其密切相关的基
来源:Environmental Microbiology
时间:2025-11-06
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将光氧化还原性能和阴离子结合能力整合到金属-有机笼结构中,用于碘的形态分析和分离
碘是一种在自然界中广泛存在的元素,具有重要的生物和工业价值,同时也因在环境中的持久性和潜在健康风险而备受关注。由于碘化合物的多样性和对环境条件的高度敏感性,例如pH值、溶剂类型以及氧化还原电位,其管理变得尤为复杂。在医疗、工业、农业和食品等领域,碘的应用十分广泛,但其缺乏或过量都会对健康造成严重影响。例如,碘的缺乏会导致甲状腺激素水平下降,进而影响正常的甲状腺功能,而儿童体内碘的过量则可能引发诸如甲状腺肿、甲状腺功能减退和甲状腺功能亢进等疾病。此外,核废料的不当处理或突发核事故可能释放大量放射性碘物种,导致严重的核污染问题。因此,开发能够有效结合和分离碘物种的分子宿主和吸附材料成为一项迫切的研
来源:Aggregate
时间:2025-11-06
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接触除草剂草甘膦会导致不适当的威胁反应,并改变肠道微生物的组成
这项研究探讨了除草剂草甘膦(glyphosate)在被认为是人类安全剂量的情况下对焦虑相关行为的影响。研究采用了一种长期暴露模型,对成年雄性大鼠进行了16周的草甘膦摄入,并通过多种行为测试和脑组织及肠道微生物分析,评估了其对焦虑和恐惧反应的影响。研究结果揭示了草甘膦可能通过改变大脑区域的细胞活动以及肠道微生物群落结构,影响情绪调节,进而导致焦虑样行为的增加。以下是对研究内容的详细解读。### 研究背景与意义焦虑和恐惧障碍是影响人类心理健康的重要疾病,其特征包括对非威胁性情境的过度警觉和回避行为。这些障碍的成因不仅与遗传、心理和生理因素有关,还可能受到环境因素的影响。近年来,草甘膦作为一种广泛使
来源:Frontiers in Toxicology
时间:2025-11-06
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ScentChrono:一种用于研究花卉挥发性物质节律与传粉者相互作用的计算流程
花香在植物与传粉者互动中扮演着至关重要的角色,不仅影响传粉者的访问频率,还对植物的繁殖成功率产生深远影响。植物释放的挥发性有机化合物(VOCs)不仅构成了花香的基础,还可能独立于人类感知,吸引昆虫。这些化合物的释放通常遵循昼夜节律,与传粉者活动时间高度一致。因此,理解这些时间变化的释放模式对于将花香动态与传粉者行为联系起来,并最终揭示植物繁殖机制具有重要意义。在研究花香变化的过程中,采样和分析方法面临诸多挑战。传统的静态或动态顶空技术能够更有效地保留花香的复杂性,相较于溶剂提取等其他方法,更能减少对花香成分的破坏。然而,随着数据的积累,分析这些高分辨率、复杂的数据集变得愈发困难。Gas Chr
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关于印度坎巴特湾太阳能盐田中细菌多样性的初步报告,采用16S扩增子测序技术
本研究聚焦于印度古吉拉特邦Khambhat地区的太阳能盐田,旨在通过高通量测序技术揭示其盐渍土壤中原核生物的多样性。盐田作为人工构造的高盐环境,不仅在盐业生产中发挥着重要作用,还为研究极端环境微生物提供了独特的机会。盐田的土壤环境具有显著的盐度梯度,这一特性使得其成为研究微生物群落如何适应不同盐度条件的理想场所。随着对微生物在生态系统中作用的认识不断加深,研究其组成和功能变得愈发重要,尤其是在极端环境如高盐度区域。盐田土壤的微生物群落与周围环境密切相关,其组成不仅受到盐度的影响,还可能受到其他物理化学参数以及人为活动的干扰。在本研究中,我们选择了三个不同盐度的盐田池塘P1、P2和P3,它们分别
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一种用于区分茶叶品种的混合型高性能模型,该模型结合了卷积神经网络和机器学习算法,通过分析茶叶冠层图像来实现品种识别
在现代农业中,精准管理对于提高作物产量、减少资源浪费以及优化生产流程至关重要。茶叶作为一种重要的经济作物,其种植和管理过程中对不同品种的识别需求尤为突出。由于茶叶品种在生长特性、收获周期、气候适应性等方面存在显著差异,因此在实际田间环境中实现茶叶品种的快速、准确识别,对于提升茶园管理的智能化水平具有重要意义。传统上,茶叶品种的识别依赖于人工经验与视觉观察,这种方法不仅主观性强,而且在面对高度相似的品种时容易产生误判。此外,化学成分分析等方法虽然能提供较为准确的识别结果,但通常需要在实验室环境中进行,不仅耗时费力,而且会对样本造成破坏,难以在田间实时应用。随着计算机视觉技术的迅速发展,基于深度学
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-11-06
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利用绿色溶剂从蓝蟹(Callinectes sapidus)中可持续提取壳聚糖
### 研究背景与意义在生物材料和可持续发展领域,壳聚糖作为一种重要的天然高分子材料,因其良好的生物相容性、可降解性和抗菌特性而受到广泛关注。壳聚糖通常从甲壳类动物的外壳中提取,其制备过程通常包括脱矿、脱蛋白和脱乙酰化等步骤。传统方法主要依赖强酸和强碱,如盐酸和氢氧化钠,这不仅消耗大量能源,还会产生大量有害废弃物,对环境造成负面影响。因此,寻找一种更环保、可持续的替代方法,以减少对环境的负担,成为当前研究的重要方向。近年来,深共融溶剂(Deep Eutectic Solvents, DESs)因其绿色、可再生和环境友好等特性,逐渐成为替代传统有机溶剂的理想选择。DESs是一类由两种或多种化合物
来源:Bioresource Technology
时间:2025-11-06
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从莲子荚中可持续地提取纤维素:整合工艺优化与环境初步经济分析
这项研究首次将响应面法(RSM)、生命周期评估(LCA)和初步经济分析(PEA)相结合,以优化从莲蓬中提取纤维素的过程。莲蓬作为一种常见的农业废弃物,在越南等地区被大量产生,但其纤维素提取技术尚未得到充分开发。传统的纤维素提取方法通常依赖高浓度化学品和大量能源,这不仅增加了生产成本,还对环境造成了较大的负担。因此,本研究旨在探索一种更加环保和经济的提取方式,同时保持纤维素的高质量特性。纤维素是自然界中最丰富的生物聚合物之一,广泛存在于植物细胞壁中,对维持植物结构起着关键作用。其稳定的分子结构来源于通过β(1→4)糖苷键连接的β-D-葡萄糖单元,赋予了纤维素优异的机械强度、可降解性、可再生性和生
来源:Bioresource Technology
时间:2025-11-06
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一项关于化学类型和环境对佛罗里达州入侵物种五脉桉(Melaleuca quinquenervia)生物防治效果相对影响的测试
### 研究背景与问题提出*Melaleuca quinquenervia* 是一种原产于澳大利亚、新几内亚、新喀里多尼亚等地的热带常绿乔木,因其观赏价值而被引入到美国多个州,包括佛罗里达州。然而,随着时间推移,这种植物在佛罗里达州的扩散导致了严重的生态问题,成为一种入侵性植物。*M. quinquenervia* 具有极强的繁殖能力,其种子大量掉落并能在干燥条件下保持休眠长达七年,这种特性使其能够在入侵区域形成密集的单一种群。此外,该植物对火灾的适应性也增强了其扩散能力,因为火灾不仅会促进其种子的释放,还会破坏本地植物,从而为 *M. quinquenervia* 提供更多生存空间。在佛罗里
来源:Biological Psychology
时间:2025-11-06
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欧洲地区本土和引进的超寄生蜂的存在,引发了对利用这些天敌来控制Metcalfa pruinosa(一种飞虱)的生物防治效果的担忧
在欧洲,特别是意大利东北部地区,Metcalfa pruinosa(一种原产于北美的植食性昆虫)的快速扩散已成为农业和园林景观中的重要问题。这种昆虫因其对植物的大量取食、分泌蜡质和产生大量蜜露,导致植物外观受损以及附着在其上的煤污病的发生,对农作物和观赏树木造成了显著的经济损失。为应对这一入侵性害虫,科学家们引入了北美的寄生蜂Neodryinus typhlocybae,作为一种经典的生物防治手段,以期控制M. pruinosa的种群数量。然而,近期的研究表明,这种寄生蜂的卵囊在野外存在极高的死亡率,主要归因于捕食和超寄生现象。这些发现对生物防治的有效性提出了挑战,并揭示了多营养级互动的复杂性
来源:Biological Psychology
时间:2025-11-06
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盐碱胁迫对Binodoxys communis Gahan(一种棉蚜的寄生蜂)产生了自下而上的负面影响
### 一、引言与研究背景在全球农业生态系统中,盐碱胁迫正成为影响作物生长和生物多样性的重要因素之一。随着气候变化、不合理的灌溉方式以及土壤退化等问题的加剧,盐碱土壤的面积正在不断扩大,对农业生产构成了严峻挑战。盐碱土壤中包含两种主要类型的盐分:中性盐(如NaCl和Na₂SO₄)和碱性盐(如NaHCO₃和Na₂CO₃)。这些盐分的存在不仅改变了土壤的物理和化学性质,还对植物的生理功能造成了负面影响,例如影响植物对水分和营养物质的吸收能力,导致植物出现生长受限、叶片萎缩以及产量下降等问题。此外,盐碱胁迫还会破坏植物细胞内的离子平衡,特别是钠离子(Na⁺)在细胞内的积累,使得植物更容易受到离子毒性
来源:Biological Psychology
时间:2025-11-06
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基因驱动技术、物种复合体以及附带损害的风险
基因驱动技术作为一种革命性的生物工程手段,近年来吸引了越来越多的关注。这项技术的核心理念是通过基因的定向传播,改变特定物种的遗传组成,从而实现对种群的替代或抑制。理论上,基因驱动系统可以用于多种目的,例如在公共卫生领域控制疟疾传播,在生态保护中保护濒危物种或根除入侵物种,在农业中进行害虫管理等。然而,随着技术的不断发展,其潜在的生态风险和伦理问题也逐渐显现,尤其是在涉及非目标物种时。在当前的基因驱动研究中,许多项目都集中在疟疾传播媒介——冈比亚按蚊(*Anopheles gambiae*)及其近缘种上。冈比亚按蚊复合种(*Anopheles gambiae* complex)包含至少九种形态相
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-11-06
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综述:热球菌目作为模型系统:历史视角与新兴工具
Thermococcales,作为一类极端嗜热的古菌,长期以来是研究生命在极端环境中如何生存与繁衍的关键模型。这些微生物的发现和研究不仅拓展了我们对生命极限的理解,也对生物技术领域产生了深远影响。它们的独特特性,如稳定的酶系统、特殊的代谢途径以及复杂的基因调控机制,使它们成为探索生命本质和极端环境适应性的宝贵资源。### 历史与发现Thermococcales的发现和研究始于20世纪70年代末至80年代初,当时科学家们对古菌这一新分类的生物特性充满好奇。在这一时期,研究者们开始系统地探索古菌的基因组和生理特征,以更好地理解它们在极端环境中的生存策略。1982年,Wolfram Zillig从意
来源:Journal of Bacteriology
时间:2025-11-06
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综述:关于双歧杆菌属中毒素-抗毒素系统的研究见解
在人类肠道生态系统中,益生菌如双歧杆菌(Bifidobacterium)扮演着至关重要的角色。这些微生物通过调节肠道菌群、增强宿主屏障功能以及影响免疫反应等多种方式,促进宿主健康(1,2)。为了在复杂的肠道环境中生存和繁衍,双歧杆菌必须具备强大的应激适应机制。尽管研究者们对这些机制已有一定了解,但其具体的分子策略仍不完全明确。在这一背景下,毒-抗毒素(Toxin-Antitoxin, TA)系统因其在细菌适应不断变化环境条件中的作用,引起了广泛关注(3,4)。TA系统是广泛存在于细菌和古菌基因组中的小型遗传模块,它们通常由一个稳定的毒素和一个不稳定的抗毒素组成,能够通过多种途径影响细菌的生理功
来源:Applied and Environmental Microbiology
时间:2025-11-06
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综述:副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus)的多功能VI型分泌系统:从环境适应到细菌间的竞争
Vibrio parahaemolyticus作为全球重要的食源性疾病致病菌,其致病机制和环境适应能力备受关注。该菌通过独特的分子武器系统——T6SS(类型VI分泌系统)实现多维度功能调控,成为近年微生物学研究的热点领域。本文系统梳理了该菌T6SS的结构特征、效应蛋白谱系及环境信号调控网络,揭示了其竞争性生存策略与致病性关联机制。T6SS的结构特征呈现高度进化保守性。该系统由内含膜结合的基体与可收缩鞘膜构成,核心组件包括13个保守基因编码的Hcp(核心蛋白)、VgrG(射钉蛋白)、TssBCDEFGK(基体蛋白复合体)等关键结构蛋白。值得注意的是,V. parahaemolyticus存在两套
来源:Applied and Environmental Microbiology
时间:2025-11-06
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功能博弈图论:构建应激基因全网络图谱的新范式
当生物遭遇环境胁迫时,其内部会启动精密的基因调控网络来协调应激响应。然而传统遗传学研究方法存在明显局限:基于边际效应的统计模型难以系统解析多基因互作关系,对基因互作的方向性、时序动态等关键特征束手无策,且大样本要求使得实际应用困难重重。这些瓶颈严重制约了我们对胁迫耐受性与生长平衡这一核心问题的理解。为解决这些难题,研究人员在《Horticulture Research》上发表了创新性研究,提出功能博弈图论(Functional Game-Graph Theory, FunGG)。该理论首次将生态进化发育(eco-evo-devo)框架与网络科学相结合,通过数学建模实现了从"还原论"到"系统论"
来源:Horticulture Research
时间:2025-11-06
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综述:内生真菌在植物非生物胁迫下恢复力中的作用:机制综述及其对气候智能型农业的启示
在当前全球农业面临诸多挑战的背景下,研究者们越来越关注植物与微生物之间的共生关系,特别是内生真菌在提升植物对非生物胁迫适应能力中的作用。内生真菌是一类能够定植于植物内部组织、不引发病害且通常对宿主植物具有互利关系的微生物。它们通过一系列复杂的生理、生化和分子机制,帮助植物在干旱、盐碱、高温和重金属污染等非生物胁迫条件下维持正常的生长与代谢功能。这种自然的共生关系为构建气候智能型农业(Climate-Smart Agriculture, CSA)提供了重要的生物学工具。内生真菌不仅有助于提升作物的抗逆性,还能够促进土壤健康、减少对化学投入品的依赖,从而支持可持续农业的发展。然而,尽管其潜力巨大,
来源:Plant Signaling & Behavior
时间:2025-11-06
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综述:聚氨酯合成革多孔表面涂层制备研究综述
1 引言皮革作为千年传统材料因其独特的透气性和舒适度备受青睐,但动物皮革面临资源短缺和环保争议的双重挑战。合成革应运而生,其中聚氨酯(PU)因其卓越的机械性能和可调控性逐步取代聚氯乙烯(PVC),成为主流涂层材料。然而,传统溶剂型聚氨酯(SPU)生产过程中挥发性有机物(VOCs)的排放问题亟待解决,水性聚氨酯(WPU)和无溶剂聚氨酯(SFPU)因其低毒、环保特性成为清洁生产的关键方向。2 合成革的结构与生产天然皮革的梯度式胶原纤维网络结构(图2)赋予其优异的透气性能,而合成革通过多层复合结构模拟这一特性:基布层模拟胶原纤维支撑结构,中间发泡层提升柔软度与透气性,表层聚合物涂层提供美观与耐用性。
来源:Collagen and Leather
时间:2025-11-06
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综述:气候变化对冰冻圈微生物生态系统当前及未来影响的分析
摘要寒冷环境,包括冰川、冰盖、永久冻土和海冰,在地球表面随处可见。尽管在零下温度下生存充满挑战,但全球冰冻圈仍孕育着多样的微生物群落,这些群落支持着生物地球化学循环和生态系统功能,而在其他生物难以生存的地区,这些微生物群落发挥着至关重要的作用。然而,由于持续的气候变化,冰冻圈微生物群落的组成和功能以及其栖息地的存续正受到威胁,尤其是在极地地区,气候变化的影响尤为显著。在这篇综述中,我们探讨了冰冻圈栖息地的多样性,以及栖息其中的微生物群落的组成、功能和独特适应性。我们分析了气候变化如何通过短期内的底物可用性、酶活性和氧化还原势的变化,以及长期内的群落组成变化,影响这些微生物群落及其所提供的生态系
来源:Nature Reviews Microbiology
时间:2025-11-06