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1.背景意义：白蚁是一种以木质纤维为食的古老社会性昆虫，因其危害具有隐蔽性、广泛性和严重性等特点，被国际昆虫生理和生态学研究中心列为世界五大害虫之一。据不完全统计，在中国范围内，每年由于白蚁危害造成的经济损失约20亿-25亿元。西南地区由于其特定的气候条件和地理环境，成为白蚁高发区域，水库堤坝、园林树木、房屋建筑等均遭到白蚁破坏。长期以来，中国防治白蚁主要依赖化学防治措施，容易产生抗药性并导致生态环境污染，增加其治理困难和防治成本。利用病原微生物进行白蚁生物防治研究并结合防治结合、综合管理、持续监控等防控技术已成为新时期白蚁防治工作的重点。 为此，该项目围绕白蚁生物信息素诱杀、物联网图像采集、大数据分析预警等方面开展了西南生态区白蚁绿色综合防控技术研究与应用。 2.主要科技创新： (1)基于杀白蚁蛋白、芽孢新菌株MC28、YWC2-8和HD521和白蚁诱食及示踪信息素研发了白蚁防治“生物导弹”，取代了化学药物的使用，提高了白蚁生物防治的针对性、有效性和可持续性，实现了白蚁的绿色可持续综合防控。 (2)依托信息素引诱装置进行地面以下白蚁活动状态监测，结合背景建模技术和AI深度神经网络学习技术，利用“背景差分法”降噪提高AI识别精准度，实现对白蚁活动的实时监测和精准识别。在指定区域内，集成无线红外图像传感技术，模拟白蚁环境感知，引诱其进入监测装置。系统在白蚁数量达阈值时自动预警，从而实现对白蚁活动的全方位实时监测。系统构建了生物信息素诱杀技术、物联网图像及大数据采集传感技术为核心的堤坝白蚁绿色综合防治技术体系和相关设备，遵循“监测-诱杀-预防(趋避)-监测”的四步循环防治模式，实现了堤坝白蚁主动防控。 (3)构建了META新模式cry基因克隆技术，开展了16000株资源菌株的模式基因鉴定，发现了11个有特异白蚁灭杀作用的cry类新基因，为水利工程白蚁绿色防控提供了新菌株和新途径。 3.核心知识产权情况：该成果获授权发明专利7件、实用新型专利4件、软件著作权6件；参编国家标准2项、行业标准2项，制定地方标准2项；发表论文35篇，出版专著5部。 4.应用情况和综合效益：该项目作为一项重要的社会公益类项目，先后在西南地区鲁班、升钟等大型水库、近百座中小型水库大坝及灌区渠(河)堤中应用，经济、社会和生态效益显著。成果研发的关键技术已相继被制订成国家标准和行业标准，该成果广泛应用于水库大坝及灌区渠(河)堤治理和生态修复工程及设计中，直接经济效益3500余万元，间接经济效益超1.5亿元，实现了西南地区水利工程白蚁的绿色可持续综合防控。

随着中国对外经贸往来日益频繁，国门生物安全防控面临新的挑战与压力。近年来，中国口岸在入境交通工具、集装箱及货物检疫查验中频繁检出输入性病媒生物。据2023年海关数据显示，全国口岸截获病媒生物7.5万种次。有效防范外来病媒生物输入已成为海关卫生检疫工作的核心任务。 该成果针对传统病媒生物监测工作中长期存在的自动化程度低、对人力资源依赖性强和风险预警时效性差等问题，建立了病媒生物智能监测信息系统；采用DNA条形码、基因芯片等技术建立常见重要蚊类、吸血蠓和蝇类的分子鉴定技术体系，大大提高医学昆虫鉴定的准确性和时效性；将计算机智能识别技术应用在蚊虫自动鉴定中，有力地促进了病媒生物鉴定智能化；以新一代信息技术赋能传统口岸应用场景，通过3D建模技术构建口岸重要病媒生物-蝇类形态特征库，并基于VR技术构建口岸重要病媒生物-蝇类3D形态特征检索系统，实现了口岸重要病媒生物-蝇类形态特征的3D数字化。 该项目共获得国家专利9项（其中发明专利4项、实用新型专利5项）、计算机软件著作权4项、制定行业标准4项、发表论文6篇（SCI收录1篇）。主要研究内容如下： 1.建立了病媒生物智能监测信息系统，提高了病媒生物监测的智能化水平： （1）综合利用现代通讯技术（NB-IoT/北斗/GPRS）、传感器技术、地理信息系统、大数据、云计算和移动互联网等多种技术，建立鼠类智能监测信息系统，为鼠类监测提供集信息化、网络化、智能化、可视化和自动化于一体的全新解决方案。 （2）开展基于窄带物联网的蝇类智能监测系统的研究，把多种智能传感器嵌入于诱蝇笼中，构建蝇类监测物联网，实现蝇类监测网络化、信息化和智能化。 2.建立了重要医学昆虫分子鉴定技术体系，极大地提高了重要医学昆虫鉴定的准确性和时效性： （1）建立蚊虫条形码和DNA芯片鉴定技术，可准确鉴定不同发育时期和残缺的蚊虫。研发常见按蚊多重检测试剂盒，提高常见按蚊鉴定结果的准确性。 （2）采用CoⅠ、ITS、Cytb等多基因标记，建立了常见重要吸血蠓分子鉴定技术体系并获得多条特异性基因序列，促进吸血蠓的快速鉴定。 （3）将DNA条形码技术应用于福建省蝇类鉴定，初步建立福建省蝇类基因数据库。 3.建立了病媒生物数字化鉴定技术平台，极大地降低了病媒生物鉴定的技术门槛： （1）开展蚊类自动识别鉴定研究，将计算机智能识别技术应用在蚊虫种类自动识别领域，研发了对一线鉴定能力薄弱技术人员友好的常见重要按蚊智能识别系统。 （2）利用机械臂、三维建模、VR等技术研发了蝇类形态鉴定VR检索系统，实现了蝇类标本同轴360度旋转连续拍摄，蝇类标本三维数字化，实现了蝇类标本永久保存，构建了蝇类鉴定VR环境，提高了蝇类鉴定准确性，降低了蝇类鉴定技术门槛。 （3）研发境内外病媒生物信息收集查询及数字化图文鉴定检索系统，建立基于移动端的境外病媒生物信息查询鉴定系统，有效提升口岸病媒生物工作信息化和数字化水平。

1.课题来源与背景：牛结节性皮肤病(LSDV)是世界动物卫生组织(OIE)列为必须通报的疫病，中国暂对其按二类动物疫病进行管理，并采取相应防控措施。LSDV能感染所有的牛类，发病率5%85%，死亡率可达20%，其中泌乳牛发病最严重导致泌乳牛产奶量显著下降。由于睾丸炎和睾丸萎缩，可致公牛永久性或暂时性不育，并通过精液长期排毒。另外，可导致奶牛暂时性不育、流产和胎儿发病。此外，结节性和坏死性皮肤，易受蚊蝇等昆虫叮咬，在皮肤中留下深孔，影响皮毛质量。根据欧洲国家对牛结节性皮肤病控制经验，最有效方法是应用有效的同源性牛结节性皮肤病疫苗。由于尚无供牛结节性皮肤病病毒高效增殖的传代细胞系，严重制约了疫苗的研发和生产。因此，建立安全有效的牛结节性皮肤病病毒生产用传代细胞系对牛结节性皮肤病灭活疫苗的研发至关重要。基于上述情况，该项目了开展了稳定支持牛结节性皮肤病病毒增殖的永生化羊源细胞系构建及鉴定的研究。 2.研究的目的与意义：开发出的适宜牛结节性皮肤病病毒增殖细胞系将填补无高效增殖牛结节性皮肤病病毒用细胞系的空白，极大的降低疫苗生产成本，为牛结节性皮肤病疫情防控提供坚实的技术支撑。 3.主要论点与依据： (1)文献记载，牛结节性皮肤病病毒可在羔羊、犊牛肾或睾丸细胞、绵羊胚胎肾和肺细胞、鸡胚成纤维细胞等原代细胞中增殖并产生细胞病变。但是，其中牛肾或者牛睾丸原代细胞，需采集新鲜牛睾丸进行制备，近年来随着牛病疫情的日趋复杂，采集新鲜牛睾丸制备生产用细胞存在外源病毒、细菌及支原体污染的风险，作为牛源细胞，牛源的其他病毒也更容易适应该细胞，并在细胞上增殖，导致牛源病毒污染。这些外源因子的污染对疫苗的安全性和效力构成严重威胁：此外，原代细胞培养条件苛刻且传代次数受限。 (2)细胞永生化的机制多种多样，文献记载利用端粒酶和猴病毒40(SV40)病毒因素可实现部分原代细胞永生化。 4.创见与创新：该研究是首例从羊胚胎成纤维细胞中筛选出适宜牛结节性皮肤病病毒增殖的细胞系，构建出表达SV40-LT基因的慢病毒并感染羊胚胎成纤维细胞，成功筛选出适宜牛结节性皮肤病病毒增殖的传代细胞系。筛选出传代细胞系生产牛结节性皮肤病病毒效价比常用传代细胞系MDBK高50倍以上。 5.社会经济效益，存在的问题：该细胞系的培养方式为贴壁培养，放大后可用于转瓶培养或者利用载体介质悬浮培养，可用于少量或小规模LSDV抗原的制备；利用该细胞系生产的病毒效价高，在一定程度上降低了LSD灭活疫苗的生产成本。但是，该项目制备的细胞系唯一不足之处是：培养需要添加高浓度的胎牛血清，并且培养方式为贴壁培养，为疫苗生产中工艺放大造成了一定困难；后续还需要进一步进行培养基的开发和优化，以及细胞的悬浮驯化培养。

萤火虫是著名的发光明星物种，被誉为“昆虫界的大熊猫”，也是具有很大产业价值的资源昆虫，具有很大的科普价值。该项目以萤火虫为科普主题，以广大民众尤其是青少年为主要受众，主编出版《追光者笔记-萤火虫科普读物》(首部权威系统萤火虫科普读物，获得2022年四川省科普作品三等奖)、《萤光探秘-萤火虫主题研学手册》(首部萤火虫研学游主题教材，获得2022年乐山市科普作品二等奖)、《发光的宝藏-萤火虫的繁育与产业》(首部阐述萤火虫繁育及产业的专著，获得2022年四川省科技厅科普项目立项)、《萤火虫之约》(首部萤火虫主题长篇小说)、《萤舞天台-天台山的萤火虫》(首部景区萤火虫书籍)等5部作品，撰写《我估计你猜不出来这是啥》(发表在“人呆手护”科普平台)《“有文化”的萤火虫》(发表在《西藏航空》杂志上)等科普小文，发表了《萤火虫的研究、保护及开发利用进展》(首篇全面总结萤火虫研究、保护和开发利用的综述论文)《Dramatic dietary shift maintains sequestered toxins in chemically defended snakes》(与日本京都大学合作发表在权威期刊PNAS上)等三十多篇论文，获得萤火虫养殖和产业化的专利二十多项，打造“萤舞天台”“大熊猫·小萤火”等文旅创新品牌，指导建设四川天台山萤火虫微博物馆和湖南张家界“萤飞蝶舞”昆虫馆等若干个萤火虫科普阵地，担任天台山萤火虫研究院院长和萤火虫微博物馆馆长以及成都大熊猫繁育研究基地“大熊猫·小萤火”首席专家，分别组织举办全国范围内的天台山萤火虫产业发展研讨会和亚洲范围内的天台山萤火虫生态保护与产业发展沙龙，在天台山等景区、天台山微博物馆和四川省科技馆等场馆、成都沙河源小学等学校、乐山滟澜洲社区等基层组织以及网络平台、媒体报道、航空杂志等全领域、多层次、多样化地进行萤火虫主题科普，在两次四川省科普讲解大赛上均获得三等奖，组建多家从事萤火虫主题科普的公司和团队，研发多种萤火虫主题科普延伸产品，将科普产业化和产品化。 《追光者笔记-萤火虫科普读物》已经发行2870册，其他科普作品发行量也都在1000册以上。持续从事萤火虫主题科普15年以来，曹成全教授受到中央电视台等近百家媒体的采访报道，被日本、韩国、美国等邀请访问，2023年11月被评为“首届川渝科普十大榜样”，荣获2023年中国商业联合会科技创新(科普类)三等奖和2024年中国发明协会“发明创业奖·创新奖”二等奖。 科普成果已经应用于全国十四个省市，以萤火虫系列产业链促进乡村振兴的五大振兴，促进景区旅游转型和夜间经济发展，推动特色主题研学，推出各种文化创意活动和产品，带来了显著的生态、文化、社会等效益，其创新性、应用效果和影响力等均走在国内外前列。

1.课题来源与背景：豌豆蚜是世界性的重要农业害虫，也是多种植物病毒的有效载体，可危害多数豆科植物。长期以来，蚜虫的防治主要依赖于化学药剂。由于豌豆蚜是典型的R-对策害虫，药剂施用量大、施用次数多，致使抗药性产生快而防治困难，造成恶性循环。因此，探索其有效治理的新途径尤为重要。几丁质酶在降解昆虫几丁质方面起着重要的调控作用。然而，昆虫几丁质酶降解几丁质对植物和脊椎动物无害，靶向降解几丁质是探索害虫综合治理的有效途径。因此，课题组申请了国家自然科学基金项目“豌豆蚜几丁质代谢途径关键基因的筛选和功能验证”，项目批准号：31960351，起止年限：2020-2023年。 2.研究目的与意义：几丁质是昆虫体壁的重要组成部分，占体壁干重的25%-40%。昆虫体壁的几丁质联合硬化蛋白共同组成了昆虫的外骨骼。坚硬的外骨骼一方面能够保护昆虫免受外界的伤害并维持昆虫的特定形态，但与此同时它也限制了昆虫的生长和发育，因此在昆虫生长过程中几丁质必须不断地被降解和重新合成。几丁质还是昆虫气管和中肠围食膜的重要组成成分，对昆虫器官起保护和支撑作用。对豌豆蚜几丁质代谢相关基因和功能验证缺乏系统研究，RNAi技术作为害虫防治的新技术逐渐成熟。因此，筛选豌豆蚜几丁质代谢关键基因并对其功能进行验证显得十分重要，研究成果有望为豌豆蚜防治提供靶标基因和转基因植物防治害虫提供新材料。对防治中减少化学农药施用量，控制环境污染具有重要理论价值和实践意义。 3.主要论点与论据：(1)研究了豌豆蚜不同发育阶段转录组的分析，对差异表达基因进行系统比较发现，2个Cht基因在不同龄期间差异表达。(2)研究了豌豆蚜几丁质代谢相关基因的鉴定和生物信息学分析通过对豌豆蚜基因组和转录组的搜索比对，共鉴定出4个几丁质脱乙酰酶基因(ApCDAs)和5个几丁质酶基因(ApChts)。(3)豌豆蚜几丁质酶基因的表达模式。5个几丁质酶基因均在不同发育阶段持续表达，且其表达模式存在特异性。吡虫啉处理降低了几丁质酶基因的表达量，起到负调控作用。几丁质酶基因的表达同样受20E和温度的调控。(4)研究了ApCht7和ApCht10在豌豆蚜生长发育过程的功能，明确了ApCht7和ApCht10不仅与豌豆蚜蜕皮和形态发育相关，而且对子代的生长发育也有明显影响。干扰ApCht7和ApCht10后，基因表达量均显著降低，豌豆蚜体重减轻，死亡率升高，繁殖力降低，豌豆蚜出现蜕皮困难、体躯和蚜管畸形、体壁皱缩卷曲等现象。此外，评估RNAi效应对子代若蚜的影响发现，子代蚜虫的ApCht7和ApCht10表达量和体重均显著降低。(5)研究了RNAi ApCht7和ApCht10对豌豆蚜几丁质代谢和能量代谢的调控作用，明确干扰豌豆蚜ApCht7和ApCht10基因不仅可以调控虫体几丁质合成和降解相关基因，达到调节几丁质代谢目的，而且能显著降低豌豆蚜体内的蛋白质和碳水化合物含量，增加总脂肪含量，调控能量代谢相关基因，打破能量物质的动态平衡，使虫体正常生长受到影响。 4.创见与创新：(1)系统构建了豌豆蚜不同发育阶段的转录组数据库，丰富了豌豆蚜基因信息，并筛选出5个几丁质酶基因在龄期间差异表达。(2)探究了ApCht7和ApCht10在豌豆蚜生长发育过程中发挥的功能，发现ApCht7和ApCht10有望成为针对豌豆蚜研发新型杀虫剂的作用靶标。(3)分别干扰豌豆蚜ApCht7和ApCht10，从mRNA水平上检测基因干扰后几丁质代谢途径和能量代谢途径关键基因的表达情况，同时通过蛋白质、脂肪和碳水化合物等生理指标的测定来探索这两个基因对能量代谢的调控机制。 5.社会经济效益，存在的问题：研究成果有望为豌豆蚜防治提供靶标基因和转基因植物防治害虫提供新材料。对防治中减少化学农药施用量，保障粮食和食品安全，控制环境污染具有重要理论价值和实践意义。该研究证实ApCht7和ApCht10基因有望成为新型高效的生物杀虫剂，但尚未评价这两种dsRNA对蚜虫天敌的安全性。 6.历年获奖情况：无。

一.课题来源与背景：该课题受甘肃教育科技创新基金(2022A-060)项目资助，项目实施年限为2022年7月-2024年6月。在长期的协同进化过程中，植物产生了多种多样的次生代谢物质以抵御植食性昆虫的取食。为了适应各种各样的植物次生物质，昆虫会通过多种途径对这些有毒物质进行代谢。通过RNA干扰或抑制剂处理以降低昆虫体内关键代谢基因的转录水平，能够阻断昆虫对植物次生物质的代谢过程，最终达到控制害虫的目的。 二.研究目的与意义：该研究以昆虫谷胱甘肽S-转移酶(GST)基因为切入点，通过测定豌豆蚜在单宁酸处理后GST活性变化和GST基因转录水平的变化，并探究GST基因在豌豆蚜代谢单宁酸过程中发挥的作用，研究结果将有助于进一步理解昆虫对单宁酸的代谢机制，并为通过新型农药和抗虫新品种的创制来防治蚜虫等刺吸式口器昆虫提供理论指导。 三.主要论点与论据：植物本身具有抗虫性，为抵御植食性昆虫的取食，植物已经形成了各种各样的防御机制，其中，植物次生物质是最重要的防御策略之一。因此，该研究提出一个假设：单宁酸本身对于豌豆蚜具有一定的毒性，然而，在长期的协同进化过程中，单宁酸已经对寄主植物的次生物质之一-单宁酸产生了适应性。GST基因很可能在豌豆蚜适应单宁酸的过程中发挥着重要的作用。 四.创见与创新：1.明确了单宁酸对豌豆蚜体内GSTs酶活与基因转录水平的影响，GST酶活抑制剂马来酸二乙酯抑制谷胱甘肽S-转移酶活性导致豌豆蚜在单宁酸处理下的存活率降低，ApGST105和ApGST2参与了豌豆蚜对单宁酸的代谢过程。2.明确了ABC转运蛋白基因ApABCG17在豌豆蚜适应单宁酸中的作用。添加ABC转运蛋白抑制剂维拉帕米对豌豆蚜代谢单宁酸有抑制作用，ApABCG17在豌豆蚜代谢单宁酸中发挥重要作用。发表研究论文3篇。硕士研究生1名，本科生4名。 五.社会经济效益及存在的问题：该研究属于基础理论研究，研究结果对于豌豆蚜的防控具有一定的实践指导意义。筛选出的双链RNA可以用于生产防治豌豆蚜的RNAi农药，也可以在未来苜蓿生产中进行抗蚜育种，生产的RNAi农药和育成的抗蚜新品种具有重要的经济、生态和社会价值，可在甘肃省及其气候条件相似地区苜蓿种植区推广应用，具有广阔的应用前景。 六.历年获奖情况：无。

蜜蜂是全球性的重要经济昆虫，中国是世界养蜂第一大国，蜂产品是人类健康之友，也是蜂农收入的主渠道。制约中国蜂产业高质量发展的瓶颈是蜂产品质量不优，效益不佳。该项目聚焦这一瓶颈问题，从良王、良法、良机、良品入手，建立蜂产业提质增效相关的4个关键创新技术如下： 1.蜂蜜优质高效生产关键技术：针对中蜂囊状幼虫病和白垩病等影响蜜蜂健康的重要疾病，开展全基因组测序和RNA测序研究，分别筛选出抗中囊病和抗白垩病相关的SNP分子标记，分别建立抗中囊病和抗白垩病分子标记辅助选育方法，结合蜜蜂传统育种技术，培育抗病健康优良蜂王。研发“王好+蜂紧+蜜足+无病”的科学饲养关键技术，建立“多继箱+规模化饲养”的蜂蜜优质高产模式，为蜂蜜优质高效生产提供了关键技术。 2.蜂王浆优质高效生产关键技术：针对蜂王浆质量与产量的矛盾，筛选出蜂王浆高产性状相关的分子标记，建立蜂王浆高产分子标记辅育选育技术，综合利用蜂王浆高产、抗白垩病分子标记辅助选育技术，育成蜂王浆蜂蜜优质、高产、抗病、繁殖力强的优良蜂种“蜂强1号”，在福建、浙江、河南、江苏、云南、湖北、安徽、江西、重庆、四川、山西、北京等地中试推广应用，十三五期间辐射蜂群41万群，增加经济效益1.23亿元，在加大中试推广力度，申请品种审定。研发蜂王浆机械化生产技术及装备，包括机械化取浆、割台、钳虫、移虫等装备，显著降低劳动强度，提高效率，为蜂王浆优质高效生产提供科技支撑。 3.蜂产品活性成分研究与高值化开发利用技术：发现板栗花期蜂王浆含有的吗啡-6-葡糖苷酸等物质具有促进伤口愈合活性，从蜂王浆中鉴定到一个含113个氨基酸的蛋白片段可通过上调RHBDF2蛋白激活EGFR/AKT/mTOR信号通路促进伤口愈合。发现玄参蜜的抗菌效果与麦卢卡蜂蜜相当，可用于幽门螺杆菌引起的肠胃疾病治疗。聚焦蜂源功能性成分，开发出促伤口愈合的化妆品、伤口敷贴等新产品。利用蜂王浆抗肿瘤活性成分（10-HAD），开发出高10-HAD蜂王浆冻干粉、高端鲜蜂王浆等，提高产品附加值50%以上。 4.蜂产品精深加工及产业化应用技术：为提高企业创新能力，研发了蜂产品精深加工技术。采用酶解技术制备蜂王浆活性肽，生产脱蛋白蜂王浆等高附加值产品。蜂蜜的精深加工取得突破，优化加工工艺制成的蜂蜜衍生品，如蜂蜜杨梅干、蜂蜜黄精、天麻蜜片等，融合了功效和使用方便性，具有更广泛的市场前景，显著提高企业的经济效益。 蜂产业提质增效关键技术在16个省市推广应用，其中蜂王浆优质高效生产技术在全国50%以上的蜂王浆生产蜂场应用，2022至2024年八家企业应用该项目技术新增产值5.51亿元。2009-2022年该项目组在全国大力推广蜂蜜、蜂王浆优质高效生产关键技术，培训蜂农16391人次，提高了蜂农培育优良蜂王的技术水平，使蜂农掌握蜜蜂健康科学饲养方法，增加收入20%以上，经济效益和社会效益显著，实现蜂产业提质增效。

甘草和黄芪是中医临床上的常用大宗药材，素有“十方九草”和“十药八芪”之称。锁阳是重要的中药材和蒙药材，被列为国家二级保护野生植物。2023年1月，内蒙古自治区卫健委牵头遴选出了“蒙十味”道地药材，其中包括甘草、黄芪和锁阳。中国耕地有限，中药材种植必须走不与良田争地的生态发展之路。 项目组围绕锁阳、甘草和黄芪生态种植中的种子、水分、品种和根际微生物多样性等方面，开展深入研究，取得了具有重要理论意义和应用价值的系统性成果。2016～2020年，在内蒙古阿拉善盟阿拉善左旗苏海图嘎查(村)和沙日霍德嘎查(村)，以野生锁阳种群为研究对象，从锁阳的开花物候和传粉适应性等方面进行研究，首次证实了锁阳是异花授粉植物，发现了锁阳传粉结实的秘密，揭示了锁阳通过花序释放的吲哚和二甲基二硫醚等物质来吸引双翅目蝇类昆虫，实现异花传粉，为锁阳的种子生产和生态种植奠定了基础。2018～2021年，研究了适度干旱胁迫对甘草和黄芪药效成分积累的影响。水分胁迫显著改变了甘草和黄芪根中黄酮类的合成代谢，多个关键酶基因的表达量显著增加，有效成分含量升高。不同基因型甘草对干旱胁迫的响应存在显著差异。与红皮甘草相比，黄皮甘草积累更多的色氨酸、酪氨酸和磷脂，以保持渗透势和细胞膜稳定。研究结果对抗旱品种的筛选及节水措施的施行具有重要意义。2014～2018年，在内蒙古武川县德胜沟乡进行大田实验，发现黄芪与燕麦轮作可以显著提高黄芪产量和品质，根际土壤中有益菌丰度增加，病原菌生长被抑制，根腐病发病率降低，为黄芪生态种植提供了理论和实践基础。此外，首次研究了黄芪根系各部位的细菌群落，阐明了黄芪根际微生物群落结构的驱动因素，从根际微生态角度揭示了黄芪道地性的形成机制。 5篇代表论文发表在国际权威期刊Industrial Crops & Products，Applied Soil Ecology，Plant Biology，Applied Biochemistry and Biotechnology和Rhizosphere上，已被SCI他引54次，单篇最高他引达24次。项目第一完成人多次在国际和国内学术会议做报告，引领了药材生态种植生物学理论的发展。

①课题来源与背景：VLPs是模仿天然病毒真实的组织和构象但缺乏病毒遗传物质的多蛋白质结构，属于纳米颗粒，是一种新型亚单位疫苗。VLPs具有安全性，不经过灭活处理，能够维持表面蛋白的天然构象，其免疫反应将显着提高。VLPs具有易获得性，VLPs的产生不需要类似活病毒培养的生产过程，成本低。VLPs已成功作为某些人类疾病的疫苗，如乙型肝炎病毒和人乳头瘤病毒的VLPs疫苗，同时也开发为非传染病疫苗如高血压疫苗、过敏性疾病疫苗等。 该课题组长期从事结核亚单位疫苗开发，并利用杆状病毒-昆虫表达系统获得流感及SARS-CoV-2 VLPs。利用VLPs特点及前期研究基础。该课题将结核分枝杆菌抗原展示于流感VLPs表面，构建嵌合VLPs。通过与DC细胞相互作用，探讨嵌合VLPs免疫激活能力；免疫动物后体液、细胞免疫反应及保护性分析，进一步研究嵌合VLPs的免疫原性。为新型结核疫苗的开发提供研究基础。 ②研究目的与意义： 1.建立呼吸道感染性疾病VLPs平台，为结核、SARS-CoV-2 VLPs疫苗的开发提供方法基础。 2.完成结核VLPs免疫原性研究、为嵌合VLPs疫苗的开发提供研究数据。 ③主要论点与论据： 1.建立了结核VLP、SARS-CoV-2 VLP昆虫细胞表达平台。 2.构建的结核VLP能够诱导抗原特异性体液与细胞免疫反应，其保护性与BCG相当。 3.建立的SARS-CoV-2 VLP短期内能实现任何变异株的快速构建，能够应对任何可能出现的变异株。不仅能够应用到SARS-CoV-2，对于可能出现的X疾病利用该技术也能快速部署。 ④创新点： 1.建立了VLP抗原表面展示系统，能快速实现结核抗原的展示及替换。 2.建立了SARS-CoV-2 VLPs及变异株表达系统，以应对将来可能出现的任何形式的变异株。 ⑤社会经济效益，存在的问题：开发的VLP主要在实验室进行了小试研究，将来需要进行中试及积极进行转化。

该技术围绕浮游藻类自动在线监测的现实需求，开展浮游藻类AI识别研究，能在多通路藻类样本进样、聚焦、拍摄、识别及计数等方面突破性实现自动化，能在无人值守条件下实现藻类的种类、比例、藻密度等多指标自动分析输出，为藻类水华监测预警与防控提供有力支撑。 主要性能指标： 1.15路样品自动更换扫描； 2.3通路微流道同时批量检测识别； 3.识别准确率比对人工镜检，误差低于30%； 4.自动扫描高倍显微图像，闭环运动控制； 5.600万像素高感光灵敏度相机； 6.样品摇晃功能，防止样品凝固和沉积； 7.自动清洗管道和观测卡匣； 8.统计输出与数据存储。 适用范围：适用于全国河湖藻类水华监测预警与防控，并可拓展至浮游动物、鱼类等水生生物的自动监测。