十大科技进展南京农业大学（南京农业大学近期连发11篇重磅文章）

撰稿 | 不语

编排 | 鱼儿自己

校对 | Later

昆虫需要多个世代来完成跨区域远距离迁飞，其种群增长涉及不同区域的多个迁飞、繁殖过程。因此，迁飞昆虫种群规模年际波动大，年度间差异可达数十上百倍，从而导致迁飞昆虫的种群暴发具有间歇性和突发性，难以准确预测。2021年6月22日，美国科学院院报（IF=9.35）在线发表了南京农业大学胡高教授揭示小红蛱蝶种群数量年际波动关键环境因子的研究论文Environmental drivers of annual population fluctuations in a trans-Saharan insect migrant，南京农业大学为第一完成单位。

该研究论文基于卫星遥感归一化植被指数（NDVI）和欧洲小红蛱蝶种群长期监测数据，利用广义线性混合模型筛选出了可预测欧洲夏季发生区小红蛱蝶种群大小的3个关键环境因子：越冬区非洲西部稀树草原区冬季NDVI值、北非春季NDVI值以及迁飞季节的经向风风速。也就是说冬季虫源区的植被状况决定了欧洲夏季发生区小红蛱蝶的种群规模。轨迹分析进一步证实了撒哈拉沙漠以南非洲西部稀树草原区是小红蛱蝶的重要越冬区，小红蛱蝶能够通过风载迁飞穿越撒哈拉沙漠进入北非和欧洲南部。

近日，南京农业大学动物科技学院毛胜勇教授团队联合吉林农业大学动物科学技术学院李志鹏教授团队、西北工业大学生态与环境学院邱强教授团队以及中科院亚热带农业生态研究所王敏研究员团队，完成了反刍动物胃肠道微生物组基因和基因组集的构建。相关文章在微生物学权威期刊Microbiome发表：An integrated gene catalog and over 10,000 metagenome-assembled genomes from the gastrointestinal microbiome of ruminants。

反刍动物能够利用植物纤维物质生产肉和奶等高营养价值的食品，其主要取决于反刍动物消化道微生物群落的特殊结构与功能。长期以来，人们重点研究了反刍动物瘤胃微生物的菌群组成和功能，但近年来研究人员发现，反刍动物小肠和后肠微生物对饲料效率和宿主健康也具有重要作用。为阐明反刍动物全胃肠道微生物组的结构和功能，明晰其与宿主健康及饲料效率间的内在关联。

近日，植物保护学院张正光教授团队的研究发现，稻瘟病菌内质网膜蛋白复合体EMC (Endoplasmic reticulum membrane complex )亚基MoEmc2调控酪蛋白激酶MoCk2对MoRgs1的磷酸化，该磷酸化是稻瘟病菌功能性附着胞的形成和致病力所必需的。

研究成果发表在病原生物学领域的顶级期刊PLoS Pathogens上，论文题目为：The rice blast fungus MoRgs1 functioning in cAMP signaling and pathogenicity is regulated by casein kinase MoCk2 phosphorylation and modulated by membrane protein MoEmc2。

植物胞内免疫受体（NLRs）在识别病原物和诱导植物抗病反应中发挥重要作用。NLRs是植物中最大的一类抗病基因，NLRs在识别病原物效应蛋白之后，能够迅速诱导抗病反应，将病原物限制在侵染点附近，从而使植物对病原物达到免疫的效果。番茄斑萎病毒（TSWV）是世界范围内危害最严重的植物病毒之一，在生产实践中，Sw-5b是番茄中控制TSWV最为有效也是在抗病育种中利用最为广泛的抗病基因。Sw-5b属于植物NLR免疫受体，它分布在细胞质和细胞核，但是不同亚细胞定位的Sw-5b NLR发挥何种抗病毒作用目前仍不清楚。

病毒在植物中成功侵染需要几个关键步骤，包括病毒的复制、细胞间移动和长距离移动。2021年6月7日，南京农业大学陶小荣教授团队在植物学知名期刊New Phytologist发表题为Cytoplasmic and nuclear Sw-5b NLR act both independently and synergistically to confer full host defense against tospovirus infection的研究论文，揭示Sw-5b免疫受体蛋白通过定位于细胞质和细胞核分别诱导对病毒的复制、细胞间移动和长距离移动的抗性，Sw-5b在细胞质和细胞核诱导的抗性能够协同作用，进而最大程度上抵御病毒的侵染。

近日，南京农业大学植物保护学院徐毅教授联合中国农科院植保所周雪平教授，南京农业大学陶小荣教授，浙江大学青年教师傅帅在国际植物病理学顶级期刊Annual Review of Phytopathology发表了题为Rice stripe virus: Exploring Molecular Weapons in the Arsenal of a Negative-Sense RNA Virus的研究综述论文，详细总结了水稻条纹病毒（Rice stripe virus, RSV）流行病学、RSV在寄主植物和媒介灰飞虱中的复制和移动，RSV的媒介受体识别和免疫、水稻对RSV的先天免疫防御以及抗病分子机制、RSV的综合防控策略等方面的最新研究进展。

论文重点描述了RSV的武器库（molecular weapons）以及病毒利用这些武器在植物和介体昆虫中成功建立侵染的分子机制。理解这些问题将有助于掌握RSV的侵染特征，挖掘新的抗病种质资源，并有助于在分子水平上更详细地理解负义病毒与寄主相互作用的机制。徐毅教授长期从事RSV分子生物学功能研究，近些年来在RSV研究取得了一系列重要研究成果。本综述论文是在这些研究成果的基础上全面总结了RSV病毒的最新研究进展，并展望了今后的研究方向。

5月26日，南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室小麦遗传育种创新团队在分子植物杂志Molecular Plant发表了A natural variation of an SVP MADS-box transcription factor in Triticumpetropavlovskyi leads to its ectopic expression and contributes to elongated glume的文章。

该研究利用图位克隆策略，克隆了我国特有种质，新疆小麦（又称新疆稻穗麦、新疆稻麦子）控制长颖/长粒的P1基因，该基因编码SVP类型的MADS转录因子TaVRT-A2，由于进化过程中TaVRT-A2第一内含子内部发生了序列插入/缺失变异，引发新疆小麦TaVRT-A2表达变化，从而导致其长颖/长粒的表型。

近日，南京农业大学植物保护学院陶小荣教授团队在植物学知名期刊Plant Biotechnology Journal发表题为Stepwise artificial evolution of an Sw-5b immune receptor extends its resistance spectrum against resistance-breaking isolates of Tomato spotted wilt virus的研究论文，该研究采用逐步人工进化的策略，筛选鉴定了大量抗病基因突变体，获得了对TSWV田间抗性突破株系具有良好抗病作用的Sw-5b抗病基因新材料。

该研究巧妙的利用免疫受体Sw-5b识别病毒移动蛋白NSm的分子机制改良Sw-5b，为抗病基因的人工改良设计提供了新视野、新思路，同时也为防治TSWV田间变异株系积累了宝贵的抗病基因资源。

近日，南京农业大学万群课题组和美国凯斯西储大学Chris Dealwis课题组合作，在国际权威期刊ACS Catalysis发表了论文Capturing the Catalytic Proton of Dihydrofolate Reducatase: Implication for General Acid-base Catalysis。万群为第一作者和通讯作者，Chris Dealwis为通讯作者。

酸碱催化需要一个或多个质子参与，也是包括氧化还原酶和水解酶在内很多酶采用的催化策略。然而，直接观察反应中的质子穿梭非常困难。二氢叶酸还原酶采用酸碱催化将二氢叶酸还原为四氢叶酸，再参与到核酸的合成代谢中。抑制二氢叶酸还原酶就可以抑制核酸合成，并造成细胞的凋亡。因此，二氢叶酸还原酶可以作为抗微生物、抗癌、抗类风湿性关节炎的靶蛋白。本文采用中子衍射技术，发现单个质子从活性中心的水分子解离，并沿着一个狭长的通道将质子传递给二氢叶酸的N5原子，从而开启了催化反应。通过比较酸性和中性条件下的晶体结构，本文发现酶的动力学在酸性条件显著下降，尤其是活性调节区域Met20环，说明酶动力学在水分子进入活性中子参与催化反应中扮演了重要角色。

2021年4月以来，我校国家肉品质量安全控制工程技术研究中心（以下称国家肉品中心）团队人员在Trends in Food Science & Technology连续发表2篇综述文章。Trends Food Sci Technol是国际评论的主要期刊之一，主要发表对当前食品技术、食品科学和人类营养学的评论文章。

2021年4月28日Trends Food Sci Technol刊出了国家肉品中心的文章Transcriptomic-proteomic integration: A powerful synergy to elucidate the mechanisms of microbial meat spoilage in the cold chain.文章一作为博士生Anthony Pius Bassey，通讯作者李春保教授、周光宏教授。文章指出全球25％的食物变质及损失与微生物有关，探究和阐明肉品腐败的机理有利于控制食品微生物、减少变质和肉品损失，但是过去的研究方法和手段存在一定的缺陷。近年来转录组学和蛋白质组学的兴起和应用为更深入的探究细菌腐败基因和蛋白质表达提供了条件。

文章还阐述了应用转录组学和蛋白质组学评价不同条件下腐败菌调控机制的相关研究，如关于胁迫条件、生物膜形成、群体感应、食品基质和环境、生物活性物质和抑制剂等。转录组学和蛋白组学有助于确定肉制品的腐败机制和作用途径，有利于开发新的预防和控制策略。

2021年4月还刊出了国家肉品中心发表的综述文章Applications and effects of ultrasound assisted emulsification in the production of food emulsions: A review。文章一作为国家肉品中心博士生周磊，通讯作者张万刚教授。该文章介绍了超声辅助乳化(UE)在食品乳液制备中的应用及对乳液特性的影响。

重点综述了UE对乳液粘度、乳化性能、液滴大小、Zeta电位、乳化剂性能和油相性能的作用，发现适当的UE处理可以改善乳液的流变学性能和乳化性，减小乳滴尺寸，提高乳液的Zeta电位绝对值，点明超声作用产生的物理作用力是影响乳液性能的主要因素。最后，对目前UE在食品乳液中研究的优缺点进行了讨论

近日，动科院孙少琛教授课题组解析哺乳期DEHP暴露对子代卵泡发育的危害，在国际学术期刊Journal of Hazardous Materials（中科院一区，影响因子9.04）在线发表了题为DEHP exposure to lactating mice affects ovarian hormone production and antral follicle development of offspring的研究论文。

该研究证实哺乳期母体暴露DEHP影响了子代卵巢激素分泌和有腔卵泡发育。动物科技学院博士研究生刘京才为该文第一作者，孙少琛教授为通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划的资助。