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我國湖泊水庫近在近20年來富營養(yǎng)化發(fā)展速度相當快，藻類爆發(fā)日趨頻繁，已經嚴重影響到了飲用水水質。上海地處平原，河道水流緩慢，近年來日益嚴重的“黑臭河道”現象也是典型的半封閉性水域的富營養(yǎng)化。曝氣富氧和種植水生植物是修復富營養(yǎng)化水體的有效技術，但是常規(guī)大氣泡富氧方式富氧效率低，容易造成底泥擾動反而加重水體污染；水生植物在冬季修復效率低下。前期研究結果發(fā)現微納米氣泡具有比表面積大、上浮速度慢的特點，可以改善下層水體的溶解氧濃度，恢復好養(yǎng)微生物和浮游動物的活力。本課題針對富營養(yǎng)化水體，采用微納米氣泡富氧技術與水生植物種植技術相結合的方式，根據不同的水質條件（水庫、黑臭河道）調控相應的微納米氣泡的應用方式及條件，結合種植適宜的水生植物，促進植物根系發(fā)展提高冬季氮磷去除效率，從而實現水體的高效凈化。通過對修復過程中的水質變化規(guī)律和微生物演替規(guī)律進行動態(tài)監(jiān)測，觀察不同微納米氣泡的實施條件對水生植物的生長和根際微生物變化的影響，探索微生物群落特征與水體修復效果的映射關系，用以指導該技術的推廣和應用。 我國湖泊水庫近在近20年來富營養(yǎng)化發(fā)展速度相當快，藻類爆發(fā)日趨頻繁，已經嚴重影響到了飲用水水質。上海地處平原，河道水流緩慢，近年來“黑臭河道”現象日益嚴重，黑臭異味的根源是半封閉性水域的富營養(yǎng)化，外源污染物的過量輸入超越了水體的環(huán)境容量。封閉性和半封閉性富營養(yǎng)化問題亟待解決，本項目擬開發(fā)的環(huán)保綠色高效的修復技術具有廣闊的市場前景。

1、技術分析（創(chuàng)新性、先進性、獨占性） 炎癥性腸病是一種慢性且易復發(fā)的自身免疫性疾病，包括潰瘍性結腸炎（ulcerative colitis, UC）和克羅恩病（crohn's disease, CD）兩種疾病類型。過去一直認為IBD是“西方疾病”，主要集中在歐洲、北美和新西蘭等發(fā)達國家，而近年來隨著工業(yè)的發(fā)展，亞洲國家的IBD發(fā)病率急劇上升，目前，IBD已發(fā)展成為全球性的疾病。IBD臨床表現為腹瀉、便血、體重降低等癥狀，UC主要影響結腸黏膜，引起血便，CD可在整個胃腸道呈節(jié)段性分布，引起瘺管，由于IBD反復發(fā)作，病程較長，嚴重影響人們的生活質量。目前，IBD的病因和發(fā)病機制尚未完全明確，但隨著檢測技術的發(fā)展，越來越多的證據表明宿主腸道的共生微生物失調引發(fā)先天性和適應性免疫反應紊亂進而導致遺傳易感宿主出現腸道炎癥。目前IBD的治療方法主要為藥物治療，容易引起機體代謝紊亂或產生特異性不良反應等毒副作用，不適合長期使用，因此，尋找安全、有效緩解IBD的方法至關重要。 色氨酸作為必需氨基酸，在人體內不能合成，需從飲食中獲取，很多研究發(fā)現色氨酸在維持腸道微生物和腸粘膜免疫之間的平衡發(fā)揮重要的作用。最新的研究表明色氨酸調節(jié)腸道免疫的本質并不是色氨酸本身，而是在腸道微生物的作用下，色氨酸分解為吲哚及吲哚酸衍生物，其中吲哚-3-乙酸（Indole-3-acetic acid，IAA）作為芳香烴受體（Aryl hydrocarbon receptor，AHR）的高親和配體，可激活免疫系統(tǒng)，增強腸上皮屏障，以及腸道激素的分泌，從而發(fā)揮抗炎、抗氧化或抗毒性作用[7, 8]。但腸道微生物利用色氨酸的能力有限，本研究以乳酸菌作為實驗對象，篩選出一株能夠高降解色氨酸的乳酸菌，以期開發(fā)出高效、安全的緩解結腸炎的天然藥物。 乳酸菌是益生菌的主要來源，主要從酸奶、泡菜等發(fā)酵食品中分離得來。乳酸菌除廣泛應用于食品中外，已被證明可有效預防或治療各種疾病，例如免疫調節(jié)、降膽固醇、抗腫瘤等益生功能。乳酸菌可通過黏附定植到腸道，調整腸道微生物結構，激活機體免疫，從而發(fā)揮出相應的益生功能。大量體內、體外及臨床研究證實不同種屬乳酸菌具有緩解腸道炎癥的功能，但乳酸菌與色氨酸對結腸炎的預防作用報道較少。 本項目創(chuàng)新地研究植物乳桿菌KLDS1.0386與色氨酸混合物在制備預防結腸炎的藥物中的的作用及應用，目前國內外尚無相關研究及技術。本項目具有良好的先進性和獨占性。

2022年3月，植物免疫團隊康振生/張新梅組在小麥與條銹菌互作方面取得新進展，研究揭示了小麥感病基因負調控小麥抗條銹病的新機制。研究成果以“TaBln1negativelyregulateswheatresistancetostriperustbyreducingCa2+influx”為題在《PlantPhysiology》在線發(fā)表。植保學院2021級博士研究生郭雙元為第一作者，生命學院張新梅副教授為通訊作者。

為了進一步驗證紅樹植物在全球氣候變化下是否足夠強健，研究人員對現存紅樹物種的歷史群體大小動態(tài)變化分析，發(fā)現大多數紅樹物種在海平面快速變化時期發(fā)生了種群規(guī)模急劇減少和破碎分化。

蛋白酶體是細胞中用來調控特定蛋白質的濃度和清除錯誤折疊蛋白質的主要機制的核心組成部分，是細胞中最普遍的不可或缺的大型全酶超分子復合機器之一，也是迄今為止發(fā)現的最大的蛋白降解機器。人源蛋白酶體全酶包含至少64個亞基，由蓋子 (Lid)和基座(Base)亞復合體組成的調控顆粒RP(Regulatory Particle)所激活。2016年，該課題組與其合作者在《美國科學院院刊》報道了人源蛋白酶體的基態(tài)近原子分辨的冷凍電鏡結構，以及三個亞納米分辨的RP-CP亞復合體亞穩(wěn)或過渡態(tài)的共存結構，并首次發(fā)現其中一個亞穩(wěn)態(tài)構象的CP的底物轉運通道處于開放狀態(tài)（見PNAS 2016, 113: 12991-12996）。這一發(fā)現被德國馬普所Baumeister課題組及其合作者在2017年的一篇《美國科學院院刊》論文中通過酵母蛋白酶體全酶的冷凍電鏡亞納米精度分析進一步證實、引用和比較（見PNAS 2017, 114, 1305-1310）。然而，在這些工作中，CP開放態(tài)的全酶結構離近原子分辨還有較大距離，未能充分揭示人源蛋白酶體全酶的激活后的運動行為。毛有東、歐陽頎課題組及其合作者在前期工作的基礎上，利用他們自主開發(fā)的基于統(tǒng)計流行算法的高性能計算軟件ROME（見PLoS ONE 2017, 12:e0182130）與優(yōu)化的冷凍電鏡處理方法，對ATP-γS結合狀態(tài)下的人源蛋白酶體的全酶冷凍電鏡單顆粒數據展開了深入分析，得到了6個共存的動態(tài)結構，其中包括3.6埃分辨率的基態(tài)結構，3.5埃的開放態(tài)CP結構，和三個CP開放態(tài)對應的亞穩(wěn)簡并態(tài)全酶4.2埃，4.3埃和4.9埃的結構。另外兩個中間態(tài)結構分辨率為7.0埃和5.8埃。三個CP開放態(tài)對應的全酶結構的主要差別在于位于RP的AAA-ATPase激酶馬達模塊，伴隨其不同的構象變化，至少有四個ATP-γS分子穩(wěn)定結合在不同的AAA-ATPase亞基上，為其在不同核酸結合狀態(tài)下形成的非穩(wěn)定動態(tài)構象提供了重要證據。該研究首次觀察到位于AAA-ATPase激酶馬達模塊中心的底物轉運通道呈現從螺旋到鞍形不同的拓撲結構變化，為進一步分析底物和蛋白酶體全酶的相互作用奠定了重要基礎。人源蛋白酶體全酶AAA-ATPase馬達模塊中心的底物轉運通道發(fā)生大幅度的拓撲變構

本發(fā)明公開了一種萘磺酰胺類化合物及其制備方法與在調節(jié)植物生長活性中的應用。本發(fā)明提供的萘磺酰胺類化合物，其結構通式如式Ⅰ所示。本發(fā)明提供的式I所示萘磺酰胺類化合物，結構簡單，具有優(yōu)良的植物生長調節(jié)活性，制備方法簡單可行，利于大規(guī)模生產。

8月9日，我校生命科學與技術學院、亞熱帶農業(yè)生物資源保護與利用國家重點實驗室何正國教授領銜的合成生物學團隊與北京理工大學和北京科技大學相關團隊合作聯(lián)合在國際著名學術期刊《自然-通訊》（Nature Communications）發(fā)表題為《綠色植物OTUB亞家族中保守的Met1特異性基序使水稻OTUB1能夠水解Met1泛素鏈》（Met1-specific Motifs conserved in OTUB subfamily of green plants enable rice OTUB1 to Hydrolyse Met1 Ubiquitin Chains）的研究論文。

分析了42份水稻核心種質中紋孔變異程度，發(fā)現紋孔大小與株高等性狀正相關，揭示了細胞壁精細結構對農作物生長的重要影響。該研究借助多項前沿技術手段，發(fā)現了全新的多糖區(qū)隔結構，并闡明了該結構控制紋孔紋飾形成、調控導管生理功能穩(wěn)健性的分子機理。?

本發(fā)明提供了花生維生素E合成相關基因AhPK及其在提高植物維生素E含量和耐鹽性中的應用，將該AhPK基因在花生中超量表達后，得到生育酚含量和活性最高的α生育酚含量顯著提高的轉基因植株。實驗證明，將本發(fā)明的AhPK基因超量表達可顯著提高花生葉片的維生素E含量，且可明顯增強轉基因花生種子的耐鹽性。本發(fā)明的蛋白及其編碼基因對于植物維生素E合成機制的研究，以及提高植物的維生素E含量、活性和植株的抗逆性具有重要的理論及實際意義，應用前景廣闊。

該項研究工作提出了新的面向復雜種植和灌溉條件的農業(yè)區(qū)遙感蒸散發(fā)時空數據的融合方法，該算法采用農業(yè)區(qū)相對均勻氣象和灌溉條件的水文響應單元代替?zhèn)鹘y(tǒng)的分解窗口，并提出一種ET校正的方法，基于作物種植結構對ET進行分解和重構。