华中农业大学近期科学研究进展
华中农业大学近期科学研究进展
华中农业大学近期在多个科研领域取得重要进展，包括水稻抗旱新基因、益生菌源胞外囊泡调控肠道屏障功能、小分子药物抗冠状病毒以及环境经济学研究等方面。这些研究成果不仅展示了该校在农业科学、生命科学、医学和经济学等领域的科研实力，也为相关领域的科学研究提供了新的思路和方法。
水稻抗旱新基因DRG9的研究
近日，华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室、湖北省洪山实验室熊立仲课题组在Nature Communications发表研究成果，揭示了一个新的抗旱基因DRG9（DROUGHT RESISTANCE GENE 9）。
研究团队通过关联分析鉴定到DRG9，并发现敲除DRG9会降低水稻的抗旱性，而超量表达DRG9可显著增强抗旱性。DRG9编码一种双链RNA结合蛋白，在干旱胁迫下，DRG9可以通过液-液相分离聚集到应激颗粒中。进一步研究发现，DRG9可以结合ABA生物合成基因OsNCED4 的mRNA，将其招募到应激颗粒中防止其降解，从而正调控水稻抗旱性。
单倍型以及地理分布分析显示，DRG9-DR等位基因在旱稻生态型中富集，且DRG9-DR等位基因出现的频率与平均年降水量呈现负相关。最终，将DRG9-DR等位基因导入栽培品种黄华占中可以显著提高其在田间的抗旱性，这表明DRG9-DR优异等位基因在水稻抗旱性育种中具有重要应用价值。
益生菌源胞外囊泡调控肠道屏障功能的研究
华中农业大学猪功能微生物组研究团队在Environment International，Journal of Advanced Research和npj Biofilms Microbiomes等期刊发表系列研究成果，揭示了腹泻仔猪紊乱的肠道菌群介导肠道屏障功能损伤的分子机制，阐明了益生菌源EVs调控巨噬细胞分型增强肠道屏障功能的作用机制。
研究团队通过宏基因组学技术揭示了不同健康状态下新生和断奶仔猪肠道细菌和噬菌体特征，并基于无菌小鼠和粪菌移植技术进一步阐明了腹泻仔猪肠道屏障功能损伤与肠道菌群的关联机制。研究发现，猪源乳酸菌及其衍生的EVs具有缓解仔猪肠道屏障功能损伤的良好效果。
进一步研究发现，黏膜和约氏乳杆菌的EVs在体外促进了猪巨噬细胞由M1向M2的分型转化，这一结果也在小鼠试验中得到了验证。基于巨噬细胞与肠上皮细胞共培养体系，研究发现约氏乳杆菌分泌的EVs通过抑制ERK表达激活M2巨噬细胞极化，M2巨噬细胞通过阻断肠上皮细胞的NLRP3信号通路增强肠道屏障功能。
小分子药物双靶向APN/3CL蛋白的抗冠状病毒研究
华中农业大学动物科学技术学院、动物医学院王旭教授研究团队联合李文涛教授研究团队在Journal of Medical Virology发表研究成果，基于APN蛋白结构设计合成了多种盐霉素新型衍生物，并揭示其中的衍生物M1可以通过双靶向APN和3CL蛋白有效抑制多种冠状病毒。
研究通过基于APN靶点的药物虚拟筛选，发现盐霉素具有高效抗冠状病毒活性，对盐霉素进行四轮结构设计，高效合成了最佳衍生物M1。研究揭示M1可以通过双靶向APN和3CL蛋白有效抑制奥密克戎（Omicron）假病毒、猪流行性腹泻病毒（PEDV）、传染性肠胃炎病毒（TGEV）、猫传染性腹膜炎病毒（FIPV）和小鼠肝炎病毒（MHV）等多种冠状病毒。
此外，基于蛋白质靶标相似拓扑结构结合特性（STSBPT）的策略，发现在APN和3CL的活性口袋中，距离配体4 Å范围的药物结合结构域（DBD）具有结构相似性。根据该区域筛选和设计的化合物有望具有广谱和高效的抗病毒活性。STSBPT策略有望成为加速药物和靶点发现的重要工具。
环境经济学领域关于空气污染与新能源汽车购买行为的研究
华中农业大学经济管理学院贺娟副教授与北卡州立大学农经系郑霄勇教授在Journal of Economic Behavior & Organization发表研究成果，评估空气污染对混合动力和电动汽车销量的影响。
研究利用2018-2020年中国30个主要城市的汽车销售数据，实证检验“破窗理论”、社会偏好理论、将空气视为公共物品的三个视角下的多种假设。研究结果显示，空气质量越差，消费者购买混合动力和电动汽车的数量越多。在高收入城市，这种影响更为显著。随着空气质量的恶化，消费者对混合动力和电动汽车的兴趣也逐渐增加。这些发现与消费者在购买汽车时表现出的社会偏好高度一致。
研究成果揭示了当消费者意识到所居住城市的空气质量下降时，他们会积极采取行动，通过购买更多的混合动力车和电动汽车来降低空气污染，从而造福自己和他人。这种行为产生的影响与财政激励的效果一样显著。
该研究的结论对世界其他存在空气污染的地区同样具有启示意义。在这些地区，通过宣传关于空气污染严重性、空气污染的负面影响、车辆排放与空气污染之间关系等信息，会促使消费者购买更多的混合动力车和电动汽车，进而降低空气污染程度。这是比购买补贴和税收减免等财政激励更为经济和有效的替代策略，既能有效推广混合动力车和电动汽车的采用，也能起到环境改善的作用。