关键词： 猪流行性腹泻   猪流行性腹泻病毒   灭活疫苗   弱毒疫苗   基因工程疫苗   核酸疫苗  

摘要： 猪流行性腹泻（porcine epidemic diarrhea，PED）是由猪流行性腹泻病毒（porcine epidemic diarrhea virus，PEDV）引起的一种传染性肠道疾病，可造成猪群暴发腹泻和初生仔猪大量死亡。2010年，高致病性的PEDV变异毒株出现并在全球范围内传播，已成为当前猪腹泻病的主要病原之一，对全球养猪业造成巨大损失。疫苗免疫是防控PED的最主要措施。现有PED商品化疫苗以传统灭活疫苗和弱毒疫苗为主。近年来，随着基因工程技术的发展，亚单位疫苗、病毒样颗粒疫苗、重组活载体疫苗、转基因植物疫苗和核酸疫苗等的研究也都取得了突破性进展。由于PEDV变异频繁，不断给疫苗研发带来新的挑战，高效的疫苗研发平台及基因工程疫苗对未来PED防控至关重要。本文对PEDV的病原学特征和最新的疫苗研究进展进行了系统综述，并展望未来的疫苗发展方向，以期为有效防控PED提供参考依据。

关键词： 牛病毒性腹泻   重大经济损失   遗传变异性   基因工程疫苗   灭活疫苗   BVDV   弱毒活疫苗   反刍动物  

摘要： 牛病毒性腹泻(Bovine Viral Diarrhea,BVD)是由牛病毒性腹泻病毒(Bovine Viral Diarrhea Virus,BVDV)引起的一种对全球养牛业造成重大经济损失的疾病。BVDV的感染范围广泛,能感染多种反刍动物,并且具有高遗传变异性,这对疫苗的设计和应用提出了挑战。鉴于BVDV对养殖业的影响,疫苗研究成为控制和预防该疾病的重要手段。疫苗研究进展包括弱毒活疫苗、灭活疫苗、基因工程疫苗和亚单位的开发研究。笔者综述了牛病毒性腹泻疫苗的研究进展,希望为该病防控和疫苗研发提供参考。

关键词： 微藻油脂   藻株培育   生物质能源   胁迫培养   诱变技术   基因工程育种   资源化培养  

摘要： 微藻油脂作为一种潜在的可再生能源和生物燃料资源,在解决能源危机及促进绿色发展方面具有重要意义。藻种特性影响微藻培育、油脂提取和转化等多个环节,选择适宜的原始藻株进行定向育种,有望突破生产过程中总体油脂产率偏低的瓶颈。胁迫培养通过改变微藻的外部生长条件来引起其内部生理和代谢变化,从而促进油脂的积累,本质上是利用微藻自身的应激性反应,需要在油脂积累和生长平衡之间找到最佳点。诱变技术通过物理或化学手段引起微藻细胞损伤,本质上是一种外应力作用下的随机突变,需要从中筛选出具有优良性状的突变株。基因工程育种通过分子生物学手段,定向改造微藻的基因组,具备高精度、高成本和高复杂性。探索高脂藻株培养与资源化理念的结合,可以实现更经济环保的生物质能原料微藻生产模式,推动生物质能产业发展。论文概述了微藻油脂合成的机理及其调控策略,总结了促微藻产油的培育方法,包括胁迫、诱变、基因工程及高脂藻株与资源化生产的联动,强调培育高脂藻株对于实现可持续生物燃料生产的重要作用。通过列举各培育手段在当前微藻油脂高产研究的技术重点和作用机理,说明了当前微藻产油的研究方向和瓶颈,未来的研究可能致力于产油微藻油脂代谢调控网络的发掘完善、高通量育种方法的创新及资源化培养体系的优化。

关键词： 基因工程抗体   抗体亲和成熟   抗体蛋白表达   免疫检测   抗独特型抗体   杀虫抗体   杀菌抗体  

摘要： 基因工程抗体是抗体人工定向设计的巨大飞跃，其以重组抗原结合片段、单链抗体、纳米抗体等形式，广泛渗透应用到农业和食品安全中的各个领域；相关创新探索研究还在竞先推进，发展极为迅速。本文总结了当前基因工程抗体主要衍生形式及其依托的噬菌体、酵母、细菌、核糖体、哺乳动物细胞等抗体库搭载展示平台和相应配套的抗原特异性抗体靶向筛选体系；分析它们借助定点突变、链置换、易错PCR、DNA改组以及同源或异源抗体功能片段甚至与其他功能蛋白融合等策略，在体外开展亲和力成熟乃至提升环境胁迫稳定性等特性功能修饰的关键技术特点；概述它们采用昆虫和动物细胞、植物组织、酵母、大肠杆菌以及其他微生物等表达体系制备相应抗体蛋白状况和潜在优化策略。着重梳理基因工程抗体在产地环境危害物、农兽药投入品、真菌毒素、食源性致病微生物及其有毒代谢物、食源性过敏原等农业食品安全危害物免疫分析上的应用研究现状；同时结合笔者团队近年以Ab2β抗独特型抗体具备模拟抗原结构乃至生物活性功能的特性为理论依据，在模拟Bt Cry毒素结构及抗虫功能的Ab2β抗独特型基因工程抗体和模拟万古霉素抗金黄色葡萄球菌功能的Ab2β抗独特型基因工程抗体等方面创新研发的系列最新成果和相关研究经验，进一步探讨了基因工程抗体在农业食品安全危害物绿色检测和绿色防控创新应用策略研究上的未来发展动向和可行捷径，为基因工程抗体在农业食品安全乃至营养品质评估等领域相关应用研究提供最新最全面的具有参考价值的文献资料和潜在启发思路。

关键词： 基因工程抗体   微生物污染   免疫检测   即时检测(POCT)   食品安全  

摘要： 食品安全威胁无处不在，食源性致病因子如生物毒素、致病菌和食源性病毒等，广泛存在于食品中，对人类健康构成严重威胁。这些污染物传播范围广、难以控制而需要进行严密监控，开发快速、高通量、简单、经济的检测方法是替代传统仪器检测方法的最佳选择。在这一背景下，免疫测定法作为一种广泛应用的检测手段，其关键元件——抗体的发展显得尤为重要。基因工程抗体作为一种新兴的识别元件，在短短数十年间迅速崛起，以其低成本、高效价、易于获取的显著优势，逐渐取代传统抗体，为现场免疫检测带来了新的希望。本文综述了基因工程抗体的制备表达系统，并重点介绍了基于基因工程抗体建立的、针对食品中微生物污染的即时检测(point-of-care testing， POCT)方法。同时，强调了基因工程抗体在食品中微生物污染检测领域的研究与应用趋势，展现了其在现场检测领域的重要地位和广阔前景。

关键词： 虾青素   基因工程   育种   酵母   产量  

摘要： 虾青素是一种酮类胡萝卜素,具有显著的生物活性和较高的经济价值,主要应用于制药、保健品、化妆品及食品和饲料行业。目前天然微生物虾青素产率低,限制了其扩大应用,因此,通过基因工程改造微生物生产虾青素的方式受到广泛关注。本文综述了近年通过基因工程育种,提高酵母中原生或异源虾青素产量的研究进展。

关键词： 单链抗体   表达系统   基因工程抗体  

摘要： 利用基因工程技术改造抗体能使人们成功获得各种新型的小分子抗体。其中,单链抗体具有高特异性、高亲和力、高组织渗透性、稳定性优异、低免疫原性、易制备及可大规模生产等优点。单链抗体目前已被广泛应用于药物开发、疾病治疗等领域。该文综述了单链抗体的新研究进展及其在医学中的应用。

关键词： 地区气候条件   基因工程育种   育种目标   彩叶树种   倍性育种   园林树种   遗传规律   杂交育种  

摘要： 近年来,一些彩叶和特型植物不断被引进及利用,其独特的观赏性丰富了园林景观和视觉效果。然而,我国东北地区由于气候严寒,园林树种相对单调,彩叶树种很少,尤其彩叶乔木树种更少,培育适应东北地区气候条件的彩叶树种成为研究热点之一。本项目历经10余年,以彩叶桦新品种创制为育种目标,采用杂交育种、聚合育种、倍性育种、基因工程育种等技术,系统地揭示了其叶色及叶形性状的遗传规律,紫叶与裂叶性状形成的分子机制,构建了新品种(新种质)创制技术体系,获得一批彩叶桦新品种及新种质。

关键词： 幽门螺杆菌   脲酶   全人源化单域抗体   基因工程   AI辅助分子改造  

摘要： 为了构建针对幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,Hp)脲酶的单域抗体的基因工程表达系统。首先利用Pymol、ITASSER和ClussPro2等AI辅助工具分析比较了不同抗体与Hp脲酶亚单位B(UreB)之间的分子间作用力,确定了VL全人源化单域抗体UreBAb作为重点研究对象。根据大肠埃希菌密码子偏好性优化了UreBAb基因序列,并将其分别插入pET28a、pE-SUMO等表达载体,转化大肠埃希菌Rosetta(DE3)获得了重组表达菌株,通过IPTG诱导制备重组抗体蛋白,并利用提取的Hp脲酶作为抗原,分析验证了重组表达抗体的活性。SDS-PAGE检测结果显示UreBAb和SUMO-UreBAb均获得了正确的表达,纯化后的蛋白产率分别为0.34和0.41 mg/mL。单向免疫扩散实验结果证实这两种重组表达抗体均与Hp UreB抗原具有良好的亲和力,对脲酶的抑制率分别为51.27%和74.07%。进而,结合AlphaFold2、cluspro2、mCSM-AB、OSPREY和FoldX等人工智能工具,评估分析了影响抗原-抗体复合物稳定性的关键位点及其突变策略,随后进一步构建了9个UreBAb进化突变体表达菌株,活性分析结果显示,这些突变体与抗原的结合活性均得到了提高,其中以I107W突变体的活性提升最为显著,相较于野生型UreBAb,提高了24.95%。本研究为Hp全人源化单域抗体的开发奠定了良好的基础。

关键词： 马流感病毒   分子生物学诊断方法   基因工程疫苗  

摘要： 马流感(Equine influenza,EI)是由马流感病毒(Equine influenza virus,EIV)引起马属动物的一种高度传染性疾病,给全球马属动物产业造成重大经济损失。本文论述了我国马流感病毒分子生物学诊断方法,包括常规PCR方法、荧光PCR方法、环介导等温扩增技术等,并就其基因工程疫苗研究进行了着重阐述,以期为该病的诊断和防控提供参考。