竞技宝JJB官方APP下载海南大学植物保护学院崔红光博士课题组在病毒学Top期刊Journal of Virology发表研究论文
海南大学生命科学学院本科生在植物科学领域Top期刊《Frontiers in Plant Science》发表最新研究成果
近日，工程技术领域国际权威Top期刊《Chemical Engineering Journal》（影响因子: 16.74）上发表了海南大学化学工程与技术学院周阳教授课题组的研究成果“Antimicrobial MXene-based conductive alginate hydrogels as flexible electronics”（基于抗菌MXene的导电海藻酸盐水凝胶作为柔性电子器件）。海南大学为第一单位，海南大学2020级硕士研究生吴佩轩为论文的第一作者，周阳教授和刘元元副教授为论文的共同通讯作者。该工作获得了海南省自然科学基金、国家自然科学基金和海南大学科研启动基金的支持。
柔性电子设备因其在可穿戴式健康监测方面的潜在应用而受到广泛关注。近年来，导电水凝胶在柔性电子器件方面显示出了巨大的应用潜力。然而，二维平面的有限空间限制了MXene传感器的性能，而传统的导电水凝胶缺乏抗菌性能，限制了其在生物医学相关产品中的深入应用。为了克服这些局限性，周阳教授课题组通过丙烯酰胺的自由基聚合，提出了一种具有抗菌导电性的MXene-SA-TSA-AM水凝胶。具体地说，海藻酸钠(SA)和二甲基十六烷基三甲氧基硅丙基氯化铵(TSA)之间的偶联作用使其具有优异的抗菌性能。MXene-SA-TSA-AM水凝胶具有显著的膨胀率(36-38倍)、良好的机械性能(高达1780%)、出色的自愈能力(10分钟)和可重复粘附性。在压力传感器的应用中，MXene-SA-TSA-AM水凝胶被证明能够准确、快速地监测手指弯曲和脉搏的生理活动，具有快速(0.2s)和高稳定性(最高可达5000次)的特点。此外，MXene-SA-TSA-AM水凝胶具有良好的抗菌性能，对金葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别高达99.6%和99.3%。最后，我们期待这种新型的抗菌和导电的MXene-SA-TSA-AM水凝胶将进一步促进柔性电子在生物医学相关产品中的更深层次应用。
P1蛋白是多数马铃薯Y病毒科（Potyviridae）病毒+ssRNA基因组翻译产生的第一个蛋白（又称前导丝氨酸蛋白酶），其序列长度和相似性高度变异，长期以来被冠以“神秘病毒蛋白”之称，生物学功能复杂多样。近日，国际病毒学领域权威期刊《Journal of Virology》“基因组复制和病毒基因表达调控”版块在线刊出研究论文“A Zinc Finger Motif in the P1 N Terminus, Highly Conserved in a Subset of Potyviruses, Is Associated with the Host Range and Fitness of Telosma Mosaic Virus”（https）。该研究发现14种马铃薯Y病毒属（Potyvirus）病毒P1蛋白N端重组进化出保守外延结构域-N1（图1）。以百香果重大病毒-夜来香花叶病毒（TelMV）为模式病毒，构建了病毒反向遗传学操作体系（图2），证实N1结构域对病毒侵染模式植物-本氏烟和自然寄主-百香果至关重要（包括复制、胞间移动和系统侵染），推测N1结构域与寄主范围和寄主适应性相关。进而发现N1正调控病毒关键蛋白-HCPro表达丰度（翻译后阶段），增强后者抵御寄主RNAi防御反应的功能。本研究对深入理解Potyviridae病毒P1蛋白分子变异与进化具有重要科学意义。
海南大学硕士生苟贝、戴兆基副教授和博士生秦丽为论文并列第一作者，海南大学崔红光博士和西班牙皇家科学院Adrián A. Valli博士为并列通讯作者。中国农业大学周涛教授、中国热带农业科学研究院沈文涛研究员和海南大学房传营副教授等参与此项研究。
该成果也是热带农林生物灾害绿色防控教育部重点实验室近期取得的系列重要成果之一。本研究受到海南省自然科学基金和三亚崖州湾科技城等项目资助。
木薯(Manihot esculenta Crantz)是最具潜能的生物能源作物，也是世界公认的应对粮食危机的重要作物之一。单细胞转录组测序（scRNA-seq）可在单细胞水平分析基因表达网络，高分辨率表征细胞异质性，鉴定稀有细胞，解析细胞分化轨迹以及细胞对环境的响应。目前针对富含淀粉的块根类组织的单细胞测序未见报道。
研究对木薯块根进行scRNA-seq，鉴定了14种细胞类型，并建立了高分辨率木薯块根单细胞转录组图谱。
通过对不同组织细胞的功能富集和拟时分析，清楚解析了维管组织和皮层组织的分化轨迹。竞技宝JJB并且皮层组织的分化轨迹分析中，鉴定到稀有凯氏带，阐明了凯式带与内皮层的分化关系。
热带和带森林生物群落是全球氮循环的主要热点。然而，我们对全球土壤氮循环模式和驱动因素及其对这些生物群落中氮沉降响应的理解仍然缺乏机理认识。本研究从氮素初级转化过程的新颖视角，通过整合2426个单对和161组对比数据发现，总N矿化(GNM)、铵(INH4)和硝酸盐(INO3)的固定以及硝酸盐异化还原成铵(DNRA)等过程在热带森林土壤中显著高于带森林土壤。热带森林土壤氮循环相对保守，而带森林土壤氮循环则更加开放，存在氮流失风险。土壤NH4+主要受控于土壤基质（全氮），气候因素（降水和/或温度）则对土壤NO3−动态的控制更为重要。其中，GNM和INH4与土壤粉砂和粘粒含量正相关，INO3和DNRA 与砂和粘粒含量正相关。热带森林土壤氮循环对氮沉降的敏感性高于带森林。氮沉降导致热带森林氮循环的泄漏，这可以通过GN/INH4、NO3−/NH4+和N2O排放量等增加及INO3和DNRA的减少来证明，这是由土壤微生物生物量和pH降低所致。优势树种对土壤氮循环模式也有影响，由落叶林的保守性向针叶林的渗漏性转变。竞技宝JJB我们提供的全球证据表明，热带森林（而非带森林）的特征是土壤氮动态维持了氮的有效性，氮富集抑制了土壤氮的保留，并激发了这些生物群落中的氮损失。
论文第一作者系海南大学教授Ahmed S. Elrys，通讯作者为孟磊教授，第一完成单位和通讯单位均为海南大学。该工作得到了德国吉森大学Christoph Müller教授的悉心指导以及国家自然科学基金和海南省高层次人才基金的资助，特此致谢！
Ahmed S. Elrys 教授是2022年7月入职海南大学，已以第一作者，以海南大学为第二单位在NATURE子刊Nature Food（影响因子：20.430）上发表题为“Expanding agroforestry can increase nitrate retention and mitigate the global impact of a leaky nitrogen cycle in croplands”论文。Ahmed S. Elrys教授长期从事土壤-植物生态系统氮的生物地球化学循环。已发表论文68篇，其中以第一或者通讯作者发表在Nature Food, Environmental Science & Technology, Global Change Biology, Environment International, Science of the Total Environment等高水平期刊发表论文23篇。近五年来，主要科研成果如下：1）阐明了土壤总氮矿化、硝化、氮固定和硝酸异化还原为铵的全球模式和驱动因素，考虑微生物生物量、容重、降水、竞技宝JJB土壤pH值和土壤全氮数量和质量等易获得的变量，准确地模拟氮转化速率的动态变化；2）分析了全球土壤氮循环的空间变化规律，提出全球氮循环需要向农林复合系统转变，这可能增加农田中硝酸盐的滞留，这将在生态恢复中发挥重要作用；3）首次详细分析了1961 - 2016年52个非洲国家的N循环模式；4）提出了不同无机肥N使用和人类饮食的情景，计算出2050年非洲实现粮食自给所需的食物N足迹和氮肥用量等。
大量研究表明传统微塑料（CMPs）对生物可产生不同程度的毒性，然而，针对生物可降解微塑料（BMPs）的生物安全性，及其是否对海洋生态系统具有传统塑料类似的潜在风险仍有待进一步阐明。基于此，该论文重点关注了生物可降解微塑料（mPLA，mPBS）和传统微塑料（mPE，mPA）对海洋生态系统主要生产者微藻的毒理效应及相关机制。结果表明，与对照相比，CMPs和BMPs均可抑制微藻生长，且所测定的四种微塑料中BMPs-mPLA对微藻生长产生的毒性最强。这可能和mPLA与藻细胞的聚集效应最强，微藻光合效率、营养物质吸收及气体交换严重受限，及mPLA释放某些添加剂等关键因素有关。本研究分别从微塑料的物理损伤、化学毒性及受试生物应激反应等不同视角综合阐明生物可降解微塑料的生物毒性相关机制。此外，在外源微塑料的刺激下，微藻细胞会产生一定的应激反应，并通过自我调节如刺激叶绿素a、叶绿素b、和类胡萝卜素等积累，生成更多的防御性物质。该研究拓宽了人们对生物可降解微塑料生物毒性和潜在环境效应的认知，并为生物可降解塑料的生物安全性鉴定提供借鉴。
该论文以硕士生苏园园为唯一第一作者，该生目前于海南大学生态与环境学院继续攻读生态学博士学位。
近五年，彭丽成副教授负责的“海陆界面过程和资源化利用团队”围绕热区海陆界面新兴污染物（如微塑料）的环境行为和生态毒理效应，以及微藻资源综合利用（如生物固碳产油、养殖尾水处理）等领域开展了一系列研究，并取得了阶段性的研究成果。近五年，团队先后承担了10余项国家级和省部级课题，以唯一第一作者或通讯作者在Journal of Hazardous Materials, Journal of Cleaner Production, Science of the Total Environment, Aquatic Toxicology等TOP期刊发表20余篇SCI论文，之前已有两篇多次同步入选ESI全球前0.1%热点论文和ESI全球前1%高被引文。
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