近年来，羊肉及其肉制品的掺假等食品安全事件层出不穷，为了完善市场执法检查法律依据，利用数字PCR定值羊HELZ基因，研制了羊基因组DNA标准物质。由于标准物质可以用于衡量检测方法的准确性，因此可以判定食品及相关制品中羊肉的掺假情况。利用数字PCR对研制的标准物质进行均匀性和稳定性评估，结果表明该批标准物质均匀性良好，在4 ℃、25 ℃可以稳定保存14 d，在-20 ℃可以稳定保存6个月。来自全国9个不同实验室羊源性基因组DNA标准物质（高浓度）和羊源性基因组DNA标准物质（低浓度）的联合定值结果显示，标准值及其扩展不确定度分别为（5.44±0.45）×10³ copies·μL^-1和（5.68±0.54）×10² copies·μL^-1。该羊源性基因组DNA标准物质为动物源性标准物质的市场应用提供了技术基础，完善了羊源性基因组DNA标准物质的制备、定量检测、质量控制和量值溯源技术平台。

市场中肉类食品掺假的复杂多样化使得监管机构对动物源性成分鉴定的便捷性、准确性、灵敏性要求越来越高。尤其是市场上经济价值较高的牛肉类产品已成为制假的重灾区，迫切需要建立一种快速、高效的牛源性成分分子检测方法。基于此，以牛组成型表达基因β-actin为靶基因设计并筛选了几组牛特异性扩增的引物和探针组合，经过灵敏度检测和特异性验证，建立了一种牛源性成分实时荧光重组酶聚合酶扩增技术（recombinase polymerase amplification, RPA）快速检测方法。通过优化试剂配比，提高了一步法提取牛肉制品DNA的效率，同时将PRA技术与胶体金免疫试纸条显色技术相结合实现了检测的便捷化和结果的可视化。实际应用结果表明，研究建立的牛源性RPA检测方法能够特异性地检测牛源性成分，且最低检测灵敏度可达到14.8个拷贝，通过胶体金免疫试纸条得到的可视化结果的准确性和灵敏度与实时荧光RPA相同。该方法特异性强、灵敏度高，整个过程在25 min内即可完成，极大缩短了检测时间。

为研究不同酶制剂对发酵烟叶的影响，以云南烟叶为试验材料，采用多种酶制剂对烟叶进行酶解处理，并利用葡萄酒果酒酵母菌发酵技术，旨在制备出风味更为丰富饱满的烟叶产品。实验分析了不同酶制剂处理对烟叶常规化学成分、挥发性风味物质及感官品质的影响。结果表明，经过酶解处理，各组烟叶的水分含量和含氮量无较大变化，含氮量大致在0.98%~1.18%，其中100 U·g^-1风味蛋白酶处理组烟叶中可溶性总糖和还原糖含量最高，分别为12.11%和5.93%。各组烟叶中挥发性风味物质总量均有所提升，最高为180.029 μg·g^-1，而且各组烟叶中主要特征性风味物质含量也得到提升，如新植二烯、苯乙醇、茄酮和巨豆三烯酮等，各组烟叶经酶解处理后感官品质也得到提升。综合分析发现，利用70 U·g^-1风味蛋白酶和50 U·g^-1 α-淀粉酶复配对烟叶进行酶解处理，可以使烟叶的化学成分更协调，香气成分更充足，感官指标也更好。因此，通过酶解发酵的方式可以提升烟叶的品质，为烟叶的进一步商业化应用提供了依据。

转基因玉米MON87411是孟山都远东有限公司研发的抗虫耐除草剂玉米转化体，该转化体已获得进口加工原料的农业转基因生物安全证书。以转基因玉米MON87411品系特异性序列为靶标设计引物和探针，经特异性测试、体系优化、灵敏度测试及检出限测试，建立了转基因玉米MON87411的实时荧光PCR定性检测方法。结果表明，该方法能检测出转基因玉米MON87411的转化体成分，检出限（limit of detection，LOD）可达0.05%，具有稳定性好、特异性强、灵敏度高的特点。国内8家转基因生物安全检测机构对本方法进行了特异性测试、检出限测试和再现性测试，循环验证报告显示该方法符合国家标准方法的各项要求，可在检测行业推广应用。研究建立的方法可为我国对转基因玉米MON87411品系的安全监管提供有效的技术支撑。

土壤盐度是全球农业生产的主要制约因素，对农业可持续发展和粮食安全造成严重威胁。玉米（Zea mays L.）是我国三大作物之一，而盐碱地是我国极为重要的后备耕地资源。木质素作为植物细胞壁的主要结构成分，研究玉米中木质素的积累及细胞壁增厚对高盐度的响应具有重要意义。选取耐盐玉米自交系（Zhongke4M、Zheng58）和盐敏感玉米自交系（PH4CV、Chang7-2）为研究对象，采用清水对照和200 mmol·L^-1 NaCl处理，分析不同盐浓度下玉米根系的形态变化、细胞学特征，检测相关酶活性、木质素含量和基因表达的差异。甲苯胺蓝染色结果表明，耐盐自交系Zhongke4M和Zheng58在盐胁迫下根皮层和内皮层面积的减少明显低于盐敏感玉米自交系PH4CV、Chang7-2。此外，番红荧光观察显示，耐盐自交系在盐胁迫下木质化程度增强或保持稳定，而盐敏感自交系则木质化程度下降。结果表明，耐盐自交系Zhongke4M和Zheng58在盐胁迫下木质素含量稳定，而盐敏感自交系显著降低。酶活性分析显示，盐胁迫下苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonialyase，PAL）和肉桂醇脱氢酶（cinnamyl alcohd dehydrogenase，CAD）在盐敏感自交系中活性降低，而肉桂酸4-羟化酶（cinnamic acid 4-hydroxylase，C4H）在耐盐自交系中活性上升。RNA-seq分析确定了3个与木质素合成相关的基因，其在不同玉米品种中的表达量存在差异。研究结果为深入理解玉米通过调节木质素积累和细胞壁结构应对盐胁迫提供了新视角，有助于揭示玉米的耐盐机制。

为原核表达严重急性呼吸综合征冠状病毒2（简称新型冠状病毒，severe acute respiratory syndrome-coronavirus 2，SARS-CoV-2）S蛋白受体结合域（receptor binding domain, RBD）并制备多克隆抗体，利用基因克隆技术将RBD基因连接到原核表达载体pGEX-6p-1和pET-32a(+)上，电转化至大肠杆菌XL1-Blue感受态细胞，利用优化后的表达条件大量表达重组蛋白，经亲和层析纯化后通过SDS-PAGE检测蛋白的表达情况。利用GST-RBD融合蛋白作为免疫抗原免疫小鼠制备多克隆抗体，ELISA和Western blot分析抗血清的效价和特异性。PCR鉴定和序列测定结果显示，成功构建了重组载体pGEX-RBD和pET-RBD，在大肠杆菌中实现了GST-RBD和RBD-His融合蛋白的可溶性高效表达。研究获得的多克隆抗体的滴度达到约1∶3 000，并具有良好的结合特异性。原核表达的可溶性新型冠状病毒RBD重组蛋白具有良好的免疫原性，为后续制备基因工程抗体奠定了实验基础。

测定慢病毒载体p24蛋白含量的商业化试剂盒存在成本高、检测线性范围窄和货源可控性差等不足，为解决上述问题，采用由一对鼠抗p24蛋白的单克隆抗体作为捕获抗体与检测抗体，其中检测抗体进行生物素偶联来建立p24蛋白定量的双抗体夹心ELISA检测方法。通过方阵滴定法确定双抗夹心ELISA实验中的包被抗体与检测抗体的最佳工作浓度。对该方法进行了标准曲线线性范围、定量下限、准确度、精密度、特异性等的考察。取本公司自主研发生产的6个批次的慢病毒载体样品进行p24蛋白定量检测和放置稳定性来考察方法的适用性。实验结果显示，双抗夹心ELISA方法中包被抗体和生物素标记检测抗体的最优工作浓度分别为0.8 μg·mL^-1和0.005 μg·mL^-1，方法在1.25~80.00 ng·mL^-1浓度区间有最佳线性，相关系数r²>0.95。批内和批间检测高、中、低质控品的回收率在80%~120%之间，变异系数均小于10.0%，定量检测下限为1.25 ng·mL^-1。同一种慢病毒载体6批次的p24蛋白含量检测结果均在30%偏差范围内，4批次样本放置8 h的稳定性检测结果偏差均在10%范围内。对双抗体夹心ELISA法进行了优化开发和全面验证，旨在提升慢病毒载体p24蛋白含量的定量检测水平，以及为慢病毒载体工艺开发、质量控制和批次之间质量的一致性研究提供重要的数据支撑和理论依据。

水力压裂技术在高效开采页岩油中具有独特优势，但其中所含的化学物质对地下水有较高的污染风险。利用页岩油内源功能菌系所产发酵液作为生物压裂液，参与页岩油的绿色开采，能够显著提高页岩油采收效率并减少对环境的负面影响。利用血平板初筛功能菌株，再以表面活性剂产量等作为评判标准，确定3株功能菌株并进行16S rDNA测序鉴定种属信息。按1、2、3 μL的不同接种量比例，对3株菌株复配成等体积的不同菌系，获得最优菌系配比。通过单因素实验筛选出最适因素，再采用正交法及响应面法进一步优化，获得高产培养条件。结果发现，3株高效功能菌株分别为假单胞菌属、芽孢杆菌属和陶厄氏菌属，复配比例为2∶2∶1。最适培养配方为乳糖浓度13.87 g·L^-1、过硫酸铵2.13 g·L^-1、亚硫酸铁1.75 g·L^-1、pH 6，该条件下菌系的表面活性剂产量为315.51 mg·L^-1，相比初始产量（187.30 mg·L^-1），增长了59.37%。研究结果为页岩油生物压裂液的开发提供了参考。

烟叶中过高的纤维素含量使烟叶组织容易破碎，影响加工过程中烟叶的可塑性，使烟叶杂气变重等。为了获得产纤维素酶的优良菌株，实现醇化烟叶纤维素的有效降解，利用同源重组法成功构建了10株纤维素降解的枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）工程菌株。通过刚果红平板筛选、羧甲基纤维素钠酶活、滤纸酶活及滤纸崩解率等检测，共筛选出C36、CM、KF和GH5 4株产纤维素酶能力较强的重组菌株。将醇化烟叶作为底物进行纤维素降解，发现重组菌株CM的产纤维酶效率最高，其羧甲基纤维素钠酶活和滤纸酶活分别为39.55和23.52 U·mL^-1。结果表明，构建的重组菌株能够利用醇化烟叶中的纤维素产生纤维素酶，可为工业生产中醇化烟叶纤维素降解提供理论支撑。

目前，簇状规则间隔短回文重复序列（clustered regularly interspaced short palindromic repeat, CRISPR）相关蛋白Cas9系统（CRISPR/Cas9）已经成为提高真核生物基因组编辑效率的主要技术。然而，对于像罗非鱼这样繁殖周期较长的物种，CRISPR/Cas9技术由于低纯合效率，在进行大规模遗传筛选研究时面临一定的困难。为了解决这一问题，以罗非鱼为模型，以SLC24A5基因为例，开发了一种高效的CRISPR/Cas9方法，能够在注射的胚胎中以相对稳定的概率直接实现F₀代的双等位基因敲除。具体而言，采用两个高效的gRNA进行混合，Cas9蛋白的浓度为800 ng·μL^-1，Cas9蛋白与gRNA的质量比例为4:1，注射剂量控制在1 nL，即800 pg的Cas9蛋白和200 pg的gRNA。这一敲除技术使得在新吉富罗非鱼（Oreochromis niloticus）的F₀代注射胚胎中，能够直接产生表型外显率（Lv.1、Lv.2、Lv.3和Lv.4）为71%的个体，其中显著表型外显率（Lv.1和Lv.2）为17%。这一技术突破为罗非鱼的遗传筛选提供了便利和高效的手段。

探究山药提取物（Dioscorea oppsita extract，DOE）对中国仓鼠卵巢细胞（Chinese hamster ovary cells，CHO）生长及抗体表达的影响。通过添加不同浓度的DOE，采用流加培养的方式，分别测定细胞密度、细胞活力、细胞上清中抗体表达量、单抗体含量，检测抗体电荷变体并分析抗体的糖基组成及相对含量和蛋白相对结合活性，以及在细胞生长过程中测定细胞内丙二醛（malondialdehyde，MDA）和超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）的活性。结果表明，5 mg·mL^-1 DOE可以明显地促进CHO细胞的生长，提高活细胞密度、细胞活力和SOD活性并降低MDA含量、提高细胞内抗体和单抗含量。添加DOE在一定程度上能够改变抗体某些糖型含量，且随着DOE浓度的增加，糖型G0F和Man5相对含量呈现先降低后缓慢增加的趋势，G1F糖型含量则逐渐升高，G0则变化较小相对较稳定。添加DOE后，抗体中酸性电荷变体、主峰和碱性电荷变体含量均不存在统计学差异（P>0.05），其抗体相对结合活性均保持在参比品的102%~135%之间，DOE不影响抗体的结合活性。综上所述DOE在细胞培养过程中对细胞的生长、抗体的表达方面发挥着重要作用，添加5 mg·mL^-1 DOE对细胞生长的促进作用和抗体表达效果最佳，研究结果为中药提取物对CHO细胞的生长及抗体表达方面的研究提供了参考。

棉花是重要的战略与民生物资，在种植过程中面临多种不利因素的影响，其中棉花黄萎病作为一种危害性极大的植物性疾病使棉花大量减产，因此需要一种安全高效的方法应对棉花黄萎病的发生。从新疆棉花重病田中筛选到菌株BJB01并进行提取纯化，通过生理生化鉴定和革兰氏染色试验，对获得的菌株DNA进行16S rDNA测序，将测序结果在NCBI上进行比对；然后利用平板对峙试验初步测试防效；最后通过温室防效试验，筛选到最佳的防治方法及浓度。试验结果显示，该菌与贝莱斯芽孢杆菌相似度极高，为99.71%，由此可确定该菌为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus belleiensis)；在平板对峙中，该菌显现出对大丽轮枝菌（Verticillium dahlia Kleb.）的抑制作用；通过温室防效测试发现该菌在浓度为OD₆₀₀=0.6时的防效结果达到89.35%，优于其他方法及处理浓度，并且再次单独测试后防效为85.91%，效果依旧最佳。综合分析，从新疆棉花重病田中获得的贝莱斯芽孢杆菌BJB01，可以对大丽轮枝菌起抑制作用，有望用于制备生物菌剂用以棉花生产防治。

生长素（auxin, IAA）信号途径在植物生长、生物胁迫和非生物胁迫响应中发挥着重要的作用。白粉病是南瓜普遍发生且较为严重的一种病害，为探究IAA信号途径响应白粉病胁迫的分子机制，对白粉菌处理的南瓜叶片进行了转录组测序和全基因组DNA甲基化测序分析。结果发现，在IAA信号途径中，有25个差异表达基因，53个基因发生了差异甲基化，其中16个生长素上调小RNA (SAUR)基因均发生了不同程度的甲基化，说明这些基因可能参与了白粉病胁迫响应。SAUR50（CmoCh19G007170）基因的甲基化水平降低，且甲基化区域位于基因的启动子区。在白粉病胁迫下SAUR50的表达水平显著上调，在IAA诱导下显著下调，因此该基因可能通过DNA甲基化调节其表达水平，并且通过IAA信号途径参与南瓜白粉病胁迫的调控。研究结果为IAA信号途径响应白粉病胁迫途径与抗白粉病南瓜分子育种提供了理论依据。

鉴于特异性PCR、试纸条等常用转基因植株检测方法存在费时费力且需要一定专业技术等局限性，研究希望探索一种低成本、高效、操作简便且适用于小麦全生育期田间大规模筛选的转基因植株鉴定方法。选取具有草铵膦除草剂BASTA抗性的转基因小麦进行最适BASTA溶液浓度筛选，发现在大田环境下200 mg·L^-1的BASTA溶液可分别在苗期和扬花期有效鉴定转基因阳性植株。同时，为了验证BASTA叶片涂抹法的准确性和实用性，选取20个T₀代转基因小麦样本，分别采用Bar试纸条、特异性PCR和BASTA叶片涂抹法3种方法进行转基因阳性鉴定。结果显示，BASTA叶片涂抹法与Bar试纸条鉴定结果一致，并且其检测范围能够覆盖特异性PCR的检测结果。与传统方法相比，BASTA叶片涂抹法成本低、高效、操作便捷，且全生育期可用，尤其适用于田间转基因植株的大规模筛选。

苏云金芽胞杆菌基因是转基因抗虫作物中通用的外源功能基因，在绝大多数抗虫转基因作物中均有存在，然而Bt基因检测标准样品的缺乏却限制了我国转Bt基因抗虫作物检测工作的发展。为了弥补传统基体标准样品的缺失，首先将Cry1Ab、Cry1Ac、Cry3A 3种常用Bt外源基因克隆到pUC57质粒上，通过测序、酶切和qPCR等技术对质粒的序列和扩增功能进行了验证，然后对扩增效率和实际应用情况加以测试，评价其转基因检测的适用性，构建了质粒标准分子。结果显示，制备的质粒标准分子测序结果与靶标序列完全符合，酶切结果、qPCR扩增结果和扩增效率等均符合预期，在Cry1Ab、Cry1Ac、Cry3A基因特异性检测中的应用符合阳性对照要求，表明制备的阳性质粒标准分子能够作为转Cry1Ab、Cry1Ac、Cry3A基因qPCR基因特异性检测的阳性标准样品。

棉花是重要的经济作物和油料作物。为研究棉花种子萌发期形态指标与抗旱性的关系，筛选棉花萌发期适宜的抗旱性指标，以40个棉花品种为材料，聚乙二醇-6000（polyethylene glycol-6000,PEG-6000）溶液模拟干旱胁迫，清水为对照，采用相关性分析比较了与棉花萌发期抗旱性相关的7个指标（相对种子吸水率、相对发芽势、相对发芽率、相对萌发指数、胚根/下胚轴指数、相对胚根干/鲜重和相对胚芽干/鲜重），依据隶属函数得到综合抗旱性评价值，并将其与7个指标进行相关性分析，以得到最适宜的抗旱性指标。结果显示，相对发芽势、相对发芽率和相对萌发指数是供试40个棉花品种萌发期抗旱性鉴定的3个重要指标。干旱胁迫下，可通过测定这3个指标对不同品种棉花萌发期的耐旱性进行快速准确的鉴定及评价。供试的40个棉花材料中，‘中85271’抗旱性最强，‘CF75落6’抗旱性最弱。

为探究冷等离子体处理对盐胁迫下燕麦耐盐性的影响，以坝莜14号燕麦种子为试验材料，选用5和6 kV的电压对燕麦种子进行不同时长（30 s、15 s×2）的冷等离子体处理，测定不同浓度的NaCl 溶液(0.5、1.0、1.5 g·L^-1)胁迫下燕麦种子萌发和幼苗生长及生理指标。结果发现，冷等离子体可以显著提高燕麦种皮亲水性及燕麦种子的吸水率，缓解盐胁迫对燕麦株高和根长的影响。基于隶属函数对燕麦抗盐能力进行综合评价分析发现，冷等离子体处理参数为5 kV、30 s和6 kV、15 s×2时，1.5 g·L^-1浓度胁迫下燕麦的抗盐能力提高，且随着胁迫强度的增加，5 kV、30 s参数下，冷等离子体处理对盐胁迫的缓解作用效果逐渐增强。

质粒DNA是最常用的基因运载工具，在基因合成技术中扮演着至关重要的角色。如何实现合成质粒DNA的准确且快速检测，是确保基因组完整性和提高基因合成效率的关键。尽管基于一代DNA的测序方法，其准确性已成为行业标准，但在检测通量、检测速度和检测成本等方面仍然存在局限性，这促使科学家们不断寻求新的解决方案。基于生物酶库，开发了DNA建库酶TN5，建立了高通量质粒DNA检测方案——Fast NGS。利用不同长度、不同质量的质粒DNA样本评估了Fast NGS的可行性，并对质粒DNA样本进行了高通量测序，最后对比了Fast NGS与Sanger测序的效率。结果表明，DNA建库酶TN5蛋白的纯度和质量符合二代测序要求。Fast NGS适用于3~8 kb基因合成质粒的测序检测，其检测通量高达2 500个·12 h^-1，测序成功率超过95%，测序准确性与一代测序相当，并且无明显序列偏好性。Fast NGS实现了质粒DNA的高通量、快速且低成本检测，为基因合成技术的发展提供了新的方向。

玉米是重要的粮饲兼用作物，盐胁迫严重影响其生长发育，导致产量和品质下降。茉莉酸及其衍生物（jasmonates, JAs）是与植物防御相关的天然植物激素，基于模式植物的研究表明，JAs在响应盐胁迫中发挥重要作用。为探究玉米中JAs介导的盐胁迫响应的具体机制，分别对100 μmol·L^-1 MeJA和200 mmol·L^-1 NaCl处理6 h玉米幼苗的地上和地下部组织进行转录组测序，交叉分析得到JA诱导且响应高盐胁迫的差异表达基因（differential expression genes, DEGs），并挑选8个DEGs通过RT-qPCR进行验证。结果发现地上和地下部组织中分别共有362和803个基因差异表达，GO和KEGG富集分析显示这些基因涉及糖的合成转运、防御性次生代谢物合成、抗氧化酶合成以及脱落酸和乙烯信号通路。研究结果提示JA信号通路诱导玉米高盐胁迫响应的潜在关键基因和代谢途径，为进一步挖掘JA信号通路调控抗盐性的具体分子机制提供了线索。

转基因定量检测在食品安全监管和消费者知情权保障中扮演着重要角色。当前，数字PCR方法被广泛认可为核酸精准定量的黄金标准，但缺乏与之相互验证的新型核酸定量技术，这在一定程度上限制了其应用。然而，近年来高通量测序技术的兴起为解决这一难题提供了新的可能性。尽管高通量测序技术主要用于核酸定性序列测定，但其在核酸定量领域的应用潜力尚未充分挖掘。以含有转基因T-NOS、P-35S、CP4-EPSPS和大豆内标准基因Lectin的质粒DNA标准物质为检测对象，采用免扩增建库的方法，比较了NGS、三代测序以及数字PCR定值的差异。结果表明，NGS测序结果与数字PCR结果存在显著性差异，这一发现突显了目前核酸定量技术中的挑战和需求。然而，值得注意的是，三代测序结果与数字PCR检测结果一致性良好，显示了其作为转基因核酸精准定量方法的潜力。这一发现为未来转基因产品标识阈值的制定提供了技术上的支撑和参考，为食品安全监管提供了新的技术途径。