- 本期文章
-
2024,51(10):3781-3804, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240083
Abstract:
由病原真菌水霉(Saprolegnia spp.)引起的鱼病在全球范围内广泛流行，因水霉病防治特效药孔雀石绿的禁用和水霉对寄主无种属特异性，并且能产生生物膜抵抗药物等因素，增加了其防治难度，严重影响淡水养殖业的健康发展。本文对水霉的繁殖方式、分类鉴定方法和防治方法等进行了综述，并以其他水产致病菌的耐药性产生机制为参考，提出了改进水霉鉴定方法、丰富水霉菌种库、阐明其生物膜耐药机制、建立其感染疾病模型、研发高效的复方中草药剂和优化其抗菌活性产物的提取工艺，以及开展活性物质的有效性和安全性评估等综合防治策略，以期为开发水霉病防治特效药提供思路。
-
2024,51(10):3805-3821, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240090
Abstract:
海洋热液系统是地热活动影响下形成的高温极端环境，早期的研究一直认为γ-变形菌是深海热液口硫氧化化能自养菌的主要成员，直到20世纪末，分子生态学研究才揭示出弯曲杆菌纲(Campylobacteria，即原来的ε-变形菌纲)是热液环境中热液、烟囱体、宏生物共生菌、地下部分等多个生境的优势细菌类群，在热液区硫氧化、氢氧化等生命过程中具有重要的生态意义。文章从生态、生理等多个角度综述了目前对热液区弯曲杆菌纲的研究进展，详细描述了其生态分布、多样的代谢类型、纯培养株系特征、种属分类地位，为读者展现了弯曲杆菌纲对碳、氮、硫和氢等元素的利用机制。
-
2024,51(10):3822-3835, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240006
Abstract:
金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)在感染过程中分泌多种毒素，对宿主细胞膜损伤的毒素是其中一类较为关键的毒素。天然药物具有结构多样性、毒性低等特点，因此，从植物、动物、微生物中寻找药物先导化合物具有极好的潜力。本文针对引起细胞膜损伤毒素的性质、结构特点、作用方式进行综述，对部分抗致膜损伤毒素的天然药物进行总结，为今后新型药物的选择和对抗毒素的治疗手段提供依据。
-
2024,51(10):3836-3846, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240099
Abstract:
氟一直是被广泛使用的有效抗龋成分，氟离子能通过抑制微生物代谢关键酶的活性或改变细胞膜通透性来抑制细菌生长，显著抑制变异链球菌(Streptococcus mutans)等主要致龋菌，还能改变龋病患者的口腔微生物组结构。但长期过量使用氟会导致口腔耐氟菌株出现，降低氟化物防龋效果。随着高通量测序技术的进步，有助于学者们深入研究口腔微生物氟抗性的分子机制及氟对口腔微生态的影响。近年来氟与新型生物医用材料的联用为耐氟菌株提供了新的防治思路。本文围绕口腔微生物氟抗性的产生及其分子机制、氟对人口腔微生物组的影响，以及氟与新型材料联合运用等方面，对氟在口腔微生态中的影响及作用进行了全面综述，旨在为氟在口腔健康领域的进一步研究和应用提供理论基础。
-
2024,51(10):3847-3858, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240087
Abstract:
食用菌营养丰富，风味独特，深受消费者喜爱。食用菌的风味主要由非挥发性的滋味物质和挥发性香味物质组成，其影响食用菌的品质和消费者的接受度。香味通过嗅觉系统感知，能够通过增加人们的愉悦感，刺激食欲的方式来促进消化吸收。本文综合论述了食用菌中的挥发性香味物质组成，主要包括含硫化合物、八碳化合物和一些其他化合物。随后分别对水蒸气蒸馏法、同时蒸馏萃取法、超临界萃取、固相微萃取等分离萃取技术，以及气相色谱-质谱和气相色谱-离子迁移谱鉴定技术进行归纳总结，概述了这些技术的优缺点，为食用菌挥发性香味物质研究及更好地开发食用菌风味产品提供参考。
-
2024,51(10):3859-3876, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240038
Abstract:
不同类型的第二信使分子在细菌生理活动中发挥着重要作用。环腺苷酸(3',5'-cyclic adenosine monophosphate, cAMP)作为核苷类第二信使在细菌中普遍存在。正常生理条件下cAMP在细菌胞内的合成与代谢存在动态平衡，并通过与其受体蛋白(cAMP receptor protein, Crp)形成的复合体发挥转录调节作用。本文综述了cAMP-Crp在致死胁迫、细菌群体竞争和生物膜形成中的压力应激调节机制，以及cAMP在不同病原菌中影响毒力的作用途径，并呼吁研究者关注细菌cAMP响应宿主或外界环境变化的上游途径。全面了解cAMP介导的细菌应激和毒力调控，可能有助于细菌感染的防控与治疗。
-
2024,51(10):3877-3896, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240041
Abstract:
组氨酸激酶参与的信号转导途径在细菌响应逆境过程中发挥了重要作用。经过60多年的研究，人们在多种细菌中发现了组氨酸激酶。细菌组氨酸激酶分为11个家族，每个家族涵盖多个类型。它们通过一步磷酸化或多步级联磷酸化的调节方式完成信号转导过程，调控多种逆境响应相关的基因表达，由此形成复杂而多样的信号感知系统。这使得细菌能够有效地响应温度变化、适应抗生素压力、产生毒力、顺应酸性环境和抵抗有机化合物胁迫等过程。通过综述组氨酸激酶的作用和机制，为理解细菌的生存策略和适应性提供见解，有助于拓展组氨酸激酶在生物学、医学和小分子检测等领域的应用研究。
-
2024,51(10):3897-3909, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240113
Abstract:
【背景】 1,2,4-丁三醇是一种手性多羟基醇，作为一种关键的平台化合物，主要用于合成高能材料1,2,4-三硝酸酯丁三醇，这种材料可作为飞机、火箭和导弹等武器的推进剂。随着合成生物学的快速发展，利用微生物细胞工厂生产1,2,4-丁三醇受到越来越多的关注。【目的】 以前期构建的产1,2,4-丁三醇的热带假丝酵母(Candida tropicalis)工程菌为出发菌株，通过代谢工程策略进一步优化人工途径，降低中间产物积累，提高1,2,4-丁三醇的发酵水平，评价工程菌利用廉价的玉米芯水解液发酵生产1,2,4-丁三醇的能力。【方法】 通过启动子工程优化木糖脱氢酶基因的表达水平，减少木糖酸中间产物的积累。利用碳酸钙作为中和剂调节发酵过程的pH，通过发酵培养基铁离子浓度优化等策略提高热带假丝酵母细胞工厂发酵生产1,2,4-丁三醇的能力。【结果】 相较于出发菌株，构建的工程菌发酵生产1,2,4-丁三醇的产量提高了42%，5 L发酵罐中产量达到6.20 g/L。同时，工程菌以玉米芯水解液作为原料能够生产出2.60 g/L的1,2,4-丁三醇。【结论】 通过代谢工厂策略和发酵过程优化，提高了热带假丝酵母合成1,2,4-丁三醇的能力，还首次评价热带假丝酵母细胞工厂利用玉米芯水解液合成1,2,4-丁三醇的可行性，为大规模地利用生物质原料发酵生产1,2,4-丁三醇挖掘出一个有潜力的宿主。
-
2024,51(10):3910-3926, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240058
Abstract:
【背景】 黄河下游支流——蟒河因长期受重金属废水排放的影响，其沉积物存在以铬污染为主的重金属复合污染，污染区形成独特的微生物群落。【目的】 从该污染区的沉积物中筛选耐受和转化高浓度Cr(Ⅵ)污染的真菌，并对其Cr(Ⅵ)转化能力和机理进行探究。【方法】 采用梯度培养法进行耐受和转化高浓度Cr(Ⅵ)污染真菌的筛选；采用形态学观察和ITS序列分析的方法进行菌种鉴定；通过菌株不同组分对Cr(Ⅵ)的还原能力、扫描电镜(scanning electron microscope, SEM)、傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)及X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)对菌株转化Cr(Ⅵ)的机理进行探究。【结果】 筛选得到2株真菌p18和p20耐受1 000 mg/L Cr(Ⅵ)，经鉴定分别为云南木霉(Trichoderma yunnanense)和环形镰刀菌(Fusarium annulatum)。2株菌在100 mg/L Cr(Ⅵ)培养120 h的Cr(Ⅵ)去除率分别达到79.40%和63.48%，Cr(Ⅵ)还原率分别为73.55%和50.94%；对积累铬能力的测定发现，500 mg/L Cr(Ⅵ)条件下p18和p20每克菌体干重积累铬含量达到最大，分别为10.84 mg和6.98 mg。通过SEM菌体表征分析发现铬处理后的菌株p18和p20菌体表面附着铬颗粒；FTIR测定表明氨基、羟基、羰基、C-H和酰胺基参与了铬的吸附；通过XPS和XRD分析证实了菌体转化Cr(Ⅵ)生成Cr(OH)3，处于无定形和晶体之间。进一步测定菌体不同组分对Cr(Ⅵ)的还原能力，结果表明Cr(Ⅵ)还原物质主要位于胞外分泌物(extracellular secretion)。【结论】 筛选得到的2株高耐Cr(Ⅵ)真菌T. yunnanense、F. annulatum对Cr(Ⅵ)具有高效的转化能力，为河流长期污染下重金属转化过程和污染修复提供依据。
-
彭景，张兰平，BOBAdyari，廖明宇，曹美仙，于昌平，胡安谊
2024,51(10):3927-3938, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240101
Abstract:
【背景】 活性污泥中细菌和微型真核生物在污水处理中扮演了重要角色，然而目前对其泛化种和特化种的研究尚不充分。【目的】 分析活性污泥中微生物泛化种和特化种的结构与环境因子相关性，研究其群落构建机制、进化速率和多样化潜力。【方法】 以中国东南沿海某地污水厂中活性污泥微生物群落为研究对象，利用扩增子测序技术和多元统计技术分析了泛化种和特化种的结构特征，并通过基于系统发育分箱的零模型(infer community assembly mechanisms by phylogenetic-bin-based null model analysis, iCAMP)和二分成种与灭绝(binary-state speciation and extinction, BiSSE)模型分别研究了其构建机制及进化速率。【结果】 细菌泛化种和特化种与电导率、NH4+-N和NO2--N显著相关，而总氮(total nitrogen, TN)是影响微型真核生物泛化种和特化种的关键因子。此外，电导率和NO2--N对微型真核生物特化种也有着重要影响。以漂变和扩散限制为主的随机作用是影响上述群落的主要生态学机制(泛化种大于特化种)，并且对微型真核生物的影响更强。相较于微型真核生物，细菌具有较高的成种速率、多样化潜力及较低的灭绝速率；相较于泛化种，特化种具有较高的成种速率、灭绝速率和多样化潜力。【结论】 NH4+-N、NO2--N和电导率是影响细菌泛化种、细菌特化种和微型真核生物特化种的重要环境因子。泛化种和特化种主要受漂变和扩散限制的影响，其成种速率存在差异。
-
2024,51(10):3939-3953, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240092
Abstract:
【背景】 西藏扎布耶盐碱湖水体富含高浓度CO32-、HCO3-和Na+，可能栖息具有潜在应用价值的盐单胞菌(Halomonassp.)菌株。【目的】 筛选积聚相容溶质四氢嘧啶的盐单胞菌菌株，并分析四氢嘧啶积聚的影响因素和最优发酵条件。【方法】 采用Horikoshi-I培养基分离扎布耶盐碱湖水样中嗜碱盐且能高效积聚四氢嘧啶的盐单胞菌株，并明确生理生化特性和分类学地位。基于单因素条件、Plackett-Burman、Box-Behnken试验和HPLC检测，分析菌株胞内四氢嘧啶积聚量的关键影响因素并优化其发酵条件。【结果】 筛选获得扎布耶盐碱湖盐单胞菌共计10株(分属5个种)，优势种是嗜碱盐单胞菌(H. alkaliphila，4株，占40%)。H. alkaliphila ZB109的最佳生长盐度范围为0.5-2.5 mol/L，最适生长pH值8.0-10.0，四氢嘧啶的初始积聚量为303.62 mg/L。菌株ZB109的菌落圆形，边缘光滑，呈黄色，革兰氏染色阴性，显微形态呈短杆状、周身纤毛。NaCl、Mg2+和底物l-谷氨酸钠浓度是菌株ZB109积聚四氢嘧啶的关键影响因素。采用响应面法优化培养条件，菌株ZB109单批次摇瓶发酵48 h的四氢嘧啶积聚量可达696.313 mg/L。【结论】 菌株ZB109兼具耐盐和耐碱的生长特性，相较于其他分离盐单胞菌分离株，四氢嘧啶的积聚潜力更大，可为后续四氢嘧啶的大规模发酵生产提供良好的菌种种质资源。
-
2024,51(10):3954-3969, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240044
Abstract:
【背景】 固氮氧化亚铁钩端螺旋菌(Leptospirillum ferrodiazotrophum)培养过程中会产生大量次生矿物。【目的】 通过条件优化探究固氮氧化亚铁钩端螺旋菌产次生矿物的最优条件，为后续生物次生矿物的应用提供材料。【方法】 通过单因素试验探究pH、温度、转速、装液量对固氮氧化亚铁钩端螺旋菌次生矿物合成产量的影响，并根据试验结果设计响应面试验对产矿条件进行优化。对制备的次生矿物进行表征测试。【结果】 单因素试验结果表明，在pH 3.00、温度35.0 ℃、转速150 r/min条件下次生矿物的产量分别达到最高，装液量对次生矿物产量影响不显著。选取pH、温度、转速进行响应面试验得到产次生矿物最优条件为：pH 2.82、温度31.7 ℃，转速135 r/min。优化后生产率由单因素试验中最高值57.714 mg/(l·h)提高到65.436 mg/(l·h)。X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)结果表明矿物结晶度较差，是一种无定形羟基高铁矿物，扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)结果表明矿物呈现表面片层短针状结构、具有较大的比表面积。【结论】 通过单因素试验和响应面试验优化了次生矿物的生物合成条件，为下一步次生矿物的应用打下了良好的基础。
-
2024,51(10):3970-3986, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.231090
Abstract:
【背景】 荒漠土壤营养贫瘠、盐碱含量高，其植物根际微生物可帮助宿主抵抗逆境，对维持生态系统功能具有重要意义。【目的】 以银砂槐根际和非根际细菌为供试菌株，对其促生特性和促萌发作用进行研究，以期获得优良抗逆促生菌资源。【方法】 采用平板检测法测定了菌株固氮溶磷、产铁载体和产水解酶特性，结合比色法定量测定菌株溶磷、产水解酶和产生长素(indole-3-acetic acid, IAA)能力，通过菌株与银砂槐种子共培养检测了菌株促萌发作用，并观测了菌株对干旱和盐碱的抵抗能力。【结果】 35株供试菌株具有固氮活性，并且主要集中于根际变形菌门(Proteobacteria)和非根际厚壁菌门(Firmicutes)；菌株Ba-12、Ra-2、Rb-12和Rb-18具有较好的溶无机磷和有机磷能力，并且主要来源于根际；获得1株产铁载体菌株，即菌株Rb-12，来源于根际；发现6株菌具有明显的产生长素能力，其中产IAA量最高的菌株Rb-5和Rb-12来源于根际；同时产淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶的8株菌主要来源于非根际，产2种酶的10株菌大部分来源于根际，产1种酶的13株菌主要来源于根际；获得一株具有显著促萌发作用的菌株，即菌株Bc-5，来源于非根际；大部分供试菌株能够耐受聚乙二醇6000 (PEG6000)浓度为30%，盐浓度为2%-4%，pH 11.5，并且抗逆性最强的菌株来源于根际。【结论】 具有优良促生特性的菌株Ba-12、Ra-2、Rb-5、Rb-12和Rb-18等菌株主要来源于根际，这表现出银砂槐具有明显的根际效应；而非根际菌株Bc-5的促萌发作用与促生特性并无相关关系，对此需进一步探讨。
-
2024,51(10):3987-4003, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240089
Abstract:
【背景】 群落构建机制是微生物生态学关注的热点问题，得出的结论在局域尺度下是否完全适用仍不确定。【目的】 在较小的局域尺度下对群落构建机制进行验证，补充相关理论的适用性。【方法】 以山西吕梁地区分布的森林、灌丛和草地生态系统中土壤真菌群落作为研究对象，探究不同生态系统真菌群落组成结构和构建机制的变化。【结果】 通过高通量测序和统计分析，表明土壤真菌群落在不同生态系统间表现出独特的生物地理分布格局，森林生态系统的Sobs、Ace和Chao1指数分别为699.50、835.22和838.36，显著高于其余2个生态系统(P<0.05)；通过网络分析及Zi-Pi值的计算，表明网络模块具有地区差异性，不同生态系统间关键物种数量和种类均出现显著变化。通过回归分析、中性群落模型构建，以及βNTI、RCbray值的计算，|βNTI|<2，森林、灌丛和草地生态系统的群落层面迁移率为0.003、0.001和0.001，出现显著的距离-多样性衰减分布格局(R=-0.059, P=0.018)，由此推断随机过程是本研究区真菌群落构建的主要驱动因子。【结论】 相较于优势物种[绿僵菌属(Metarhizium)、赤霉属(Gibberella)等]，关键物种[地孔菌属(Geopora)、木霉属(Trichoderma)等]参与了共生网络形成和群落构建过程，拥有更广泛的功能，对不同生态系统的适应性更强；在该局域尺度下，确定过程和随机过程均参与了群落构建，但随机过程占主导。本研究旨在为黄河流域吕梁地区不同生态系统间的保护措施提供一定的科学依据，为宏观生态学中理论应用的普适性提供更多的线索。
-
2024,51(10):4004-4017, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240046
Abstract:
【背景】 铁是微生物生长与代谢所必需的一种微量元素，在生物体中参与呼吸、DNA前体合成、基因调节及抗氧化应激等重要生理活动。黄色链霉菌(Streptomyces flavus) TRM45540是一株分离自新疆罗布泊的放线菌，前期研究表现出对铁离子具有较强耐受性，探索菌株TRM45540耐受铁离子胁迫的响应机制具有重要意义。【目的】 揭示菌株TRM45540耐受铁离子胁迫的机制。【方法】 以菌株TRM45540为研究对象，通过向ISP4液体培养基中添加不同质量的硫酸亚铁来胁迫菌株TRM45540，并对胁迫后的样本进行转录组测序与分析，探索在铁离子胁迫条件下菌株TRM45540耐受铁离子的响应机制。同时通过扫描电子显微镜(scanning electron microscopy, SEM)和能谱分析观察并检测铁离子胁迫下菌丝表面形态、元素种类及含量变化。【结果】 低硫酸亚铁添加量(1-500 mg/L)和高硫酸亚铁添加量(2 500-4 500 mg/L)均不利于菌株TRM45540生长，在硫酸亚铁添加量为500-2 500 mg/L时可以促进菌株TRM45540生物量的积累。扫描电子显微镜观察到随着硫酸亚铁添加量的增加，菌株TRM45540菌丝体外有大量胞外聚合物(extracellular polymeric substances, EPS)生成；能谱分析结果显示，EPS中氧、铁元素含量升高，氮元素含量降低，推测EPS为多糖；转录组分析结果表明，受Fe(Ⅲ/Ⅱ)胁迫后差异表达基因涉及ABC转运系统、二元信号系统、铁离子运输、氨基酸代谢、谷胱甘肽表达、卟啉类化合物代谢等多个代谢通路。【结论】 菌株TRM45540受到Fe(Ⅲ/Ⅱ)离子胁迫后，触发了生物大分子分泌并输出到细胞表面形成多糖类EPS，菌体表面的EPS络合大量铁离子，阻止铁离子内流。同时触发二元信号系统，启动一系列耐受铁离子胁迫的响应机制，酸性氨基酸大量表达，络合铁离子的卟啉类化合物合成增加，参与解毒的半胱氨酸和谷胱甘肽的生物合成加剧，从而多途径减少高铁离子的伤害。
-
2024,51(10):4018-4027, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240102
Abstract:
【背景】 碱性磷酸酶有降解内毒素活性，在胃肠道中有预防和减弱肠道炎症的作用，不同的枯草芽孢杆菌能分泌不同酶活性水平的碱性磷酸酶，可能是该菌保健作用的一个值得重视的因素。【目的】 筛选并分离出一株产高酶活碱性磷酸酶的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，对其phoA基因进行克隆并原核表达，研究其酶学性质并对内毒素进行降解研究。【方法】 以有机质丰富的土壤环境微生物为样本，在有机磷筛选培养基中分离枯草芽孢杆菌，以4-硝基苯磷酸二钠盐(4-nitrophenyl phosphate disodium salt hexahydrate, p-NPP)为底物进行酶活测定，筛选产高酶活碱性磷酸酶的细菌，克隆表达其phoA基因并研究重组PhoA的酶学特性，最后用小鼠试验证明该酶对降低内毒素LPS的毒性作用。【结果】 筛选到14株产高酶活碱性磷酸酶枯草芽孢杆菌，并克隆一株最高酶活的枯草芽孢杆菌35-16-1的phoA基因，在大肠杆菌(Escherichia coli) BL21(DE3)中实现可溶性表达。研究纯化后PhoA的酶学性质，PhoA的最适反应温度为70 ℃；最适反应pH为9.8；Mg2+对PhoA的酶活性呈激活作用，当Mg2+为14 mmol/L时，激活作用最大；Ca2+对PhoA的酶活性呈抑制作用；K+、Zn2+、Mn2+和Fe2+对PhoA的酶活性无明显影响；以p-NPP为底物，在37 ℃下测得PhoA的Vmax为179.86
mmol/(L·min)，Km为2.38 mmol/L，kcat为246.83 s-1。最适条件下测得酶比活为6 550.00 U/mg。在重组PhoA处理后，LPS对小鼠的毒性明显降低。【结论】 枯草芽孢杆菌35-16-1的phoA基因能重组表达出高酶活性的碱性磷酸酶，对内毒素具有降解功能。 -
2024,51(10):4028-4042, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240096
Abstract:
【背景】 黑曲霉(Aspergillus niger)是一种重要的丝状真菌底盘细胞，然而对其进行大片段DNA的遗传操作存在工具缺乏、效率低下的问题。海量基因组数据中存在大量未被鉴定的次级代谢产物合成基因簇，因相应DNA分子量大而难以克隆，大部分基因与产物分子之间的映射关系尚未被解析。【目的】 开发一种适配黑曲霉的大片段DNA分子直接克隆的方法。以直接克隆米曲霉(Aspergillus oryzae)来源的曲酸合成基因簇(约30 kb)在黑曲霉底盘细胞中表达，实现曲酸的异源发酵。【方法】 基于转化相关重组(transformation-associated recombination, TAR)克隆，构建适配黑曲霉转化的TAR捕获骨架载体pSEA-TAR；将曲酸合成基因簇上下游各1 kb同源DNA序列先后引入pSEA-TAR，中间以唯一的Xho Ⅰ相隔，得到曲酸合成基因簇捕获载体pSEA-KLR；随后，将Not Ⅰ/Sbf Ⅰ消化后含有完整曲酸合成基因簇及上下游同源序列的米曲霉基因组与经Xho Ⅰ线性化的pSEA-KLR共同转化酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) VL6-48，通过营养缺陷筛选获得成功捕获曲酸合成基因簇的重组子，提取质粒，电转化大肠杆菌(Escherichia coli)扩增重组质粒；借助农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导黑曲霉转化，对获得的含有曲酸合成基因簇的黑曲霉转化子进行曲酸发酵，检测曲酸合成水平。【结果】 获得了含有ARSH4/CEN6、TRP1、hph和LB/RB-T-DNA repeat的基于TAR克隆、适配黑曲霉表达的大片段DNA捕获载体pSEA-TAR。借助酿酒酵母高效的同源重组系统，通过同源重组获得含有曲酸合成基因簇的重组质粒pSEA-TAR-KA，捕获成功率为5.9%。对获得的含有曲酸合成基因簇的10株黑曲霉重组菌株KA1-KA10进行发酵分析发现均成功合成了曲酸，其中黑曲霉KA-2发酵7 d后曲酸水平最高，达到5.86 g/L。【结论】 构建了适配黑曲霉的TAR克隆体系，用于大片段DNA高效捕获、重构和表达大型生物合成基因簇。以来源于米曲霉的曲酸合成基因簇捕获及在黑曲霉中成功实现曲酸合成验证了其有效性，进一步丰富了黑曲霉作为底盘细胞在重要化合物绿色生物制造中的作用。
-
王慧，靳海洋，陈哲，靳鹏辉，张燕辉，胡天龙，周蓉，张静如，蔺兴武，谢祖彬
2024,51(10):4043-4057, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240072
Abstract:
【背景】 稻田的长期淹水环境和水稻的根系分泌物为固氮微生物提供了适宜的环境条件，其中固氮蓝细菌是稻田生物固氮的主要贡献者。【目的】 获得高效固氮蓝细菌菌株，为稻田生物固氮能力的提高提供菌种资源。【方法】 采用BG-110无氮培养基从不同水稻土中分离培养固氮蓝细菌。通过对固氮酶活性、吲哚-3-乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)分泌能力和铁载体生成能力的测定对分离菌株进行筛选，对筛选出的高效固氮菌株进行形态学和分子生物学鉴定，并通过水培试验和盆栽试验评价该菌株的促生潜力。【结果】 筛选出一株固氮能力高[239.27 nmol/(min·mg)]、IAA产量大(7.70 μg/mL)和铁载体生成能力强的菌株。经鉴定，该菌株属于念珠藻科(Nostocaceae) Aliinostoc属，命名为Aliinostoc sp. d389-10。水培试验结果表明，菌株d389-10能够显著促进水稻幼苗的生长，施用该菌后水稻幼苗株高、根长和干重分别增加22.42%、54.76%和57.80%。在盆栽试验中，接种菌株d389-10能够显著提高土壤固氮酶活性和水稻产量，同时显著增加土壤有机碳、全氮和速效养分含量。【结论】 菌株d389-10是兼具促生能力的高效固氮蓝细菌菌株，是具有研究价值和应用潜力的微生物菌种资源。
-
木尼热·木塔力甫，艾尼江·尔斯满，叶艺洁，张芯语，楚敏，朱静，王伟，张志东
2024,51(10):4058-4074, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240124
Abstract:
【背景】 植物内生菌是研究微生物多样性和适应性进化的宝库。肉苁蓉(Cistanche deserticola)是列当科的药用植物之一，有“沙漠人参”的美誉，具有极高的药用价值。然而有关肉苁蓉内生菌的相关研究较为有限。【目的】 解析不同种类肉苁蓉内生细菌群落多样性差异，并挖掘相关内生细菌资源。【方法】 利用高通量测序技术，对管花肉苁蓉(GH)和荒漠肉苁蓉(HM)群落组成差异及多样性进行分析；采用传统微生物分离方法开展相关内生细菌分离培养，利用16S rRNA基因序列比对初步明确菌株的分类定位，进一步测定菌株的抗逆、促生及抑菌特性。【结果】 高通量测序结果表明，GH和HM共获得内生菌OTU 1 086个，其中共有OTU为46个，仅占总数的4.24%；所获得的内生细菌OTU共涉及19个门104个目226个属及一些未分类的细菌，变形菌门(Proteobacteria)为共同的优势菌门，占69.46%，但两种肉苁蓉样品之间内生细菌群落结构存在明显差异。实验分离获得65株肉苁蓉内生细菌，归属于芽孢杆菌门(Bacillota)、变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinomycetota)等3个门20个属34个种，其中芽孢杆菌门(Bacillota)占比最高，并分离筛选多株抗逆、促生及抑菌菌株。【结论】 管花肉苁蓉(GH)和荒漠肉苁蓉(HM)微生物群落组成存在明显差异，实验获得一批肉苁蓉内生细菌菌株，为进一步开发利用肉苁蓉内生菌提供了前期基础。
-
2024,51(10):4075-4088, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240043
Abstract:
【背景】 蛹虫草(Cordyceps militaris)是一种有很高营养和药用价值的药用真菌，目前其子实体主要通过固态发酵的方法进行生产。【目的】 探索液体发酵培育蛹虫草子实体，并分析其营养成分及色素稳定性，为生产提供一种新选择。【方法】 蛹虫草菌株在液体培养基摇床培养使菌丝大量生长，光照条件下静置培养诱导子实体形成和生长，化学分析测定子实体的营养成分，吸光度变化分析蛹虫草色素的稳定性。【结果】 蛹虫草液体发酵原基形成期为10.8 d，从原基形成到子实体成熟时间为37.3 d，生产周期为48.1 d，较固态发酵(57.8 d)缩短9.7 d。鲜重产量为每瓶6.72 g，低于固态发酵(8.29 g)。子实体粗蛋白、粗脂肪和灰分含量分别为44.5%、2.6%和8.8%，固态发酵为28.5%、1.4%和4.6%，分别提高56.14%、85.71%和91.30%；粗纤维含量为12.9%，低于固态发酵(15.4%)。子实体色素含量为740.21 µg/g，低于固态发酵子实体(867.45µg/g)。温度和pH对液体发酵和固态发酵培育子实体色素的影响有一定差异，而时间、氧化剂(H2O2)、还原剂(维生素C)及NaCl对液体发酵和固态发酵培育子实体色素的影响无差异。【结论】 利用液体发酵培育蛹虫草子实体，不但缩短生产周期，还可提高营养价值，具有较好的应用潜力。
-
2024,51(10):4089-4103, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240068
Abstract:
【背景】 土壤盐渍化是影响玉米产量的主要因素之一，植物内生真菌可显著提高植物抗逆性，促进生长发育，玉米内生真菌的研究对玉米增产具有重要意义。【目的】 探究从黄骅盐碱地玉米根系分离的内生真菌的促生特性及对玉米植株的促生效果，为盐碱地玉米增产提供理论依据与材料支持。【方法】 采用组织块法从玉米根系中分离内生真菌并通过浸种实验筛选在NaCl胁迫下对玉米种子萌发具有促进效果的内生真菌；利用形态学和分子生物学相结合的方法对筛选到的内生真菌进行鉴定并测定其解磷解钾、分泌吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)及产铁载体能力等促生特性；采用盆栽试验探究筛选的内生真菌在NaCl胁迫下对玉米生物量、株高、根长、SPAD值及抗氧化酶和丙二醛(malondialdehyde, MDA)等的影响，评价内生真菌对提高玉米促生耐盐效果的影响。【结果】 从玉米根系中共分离得到25株内生真菌，其中内生真菌DYM7和DYM11在0.15 mol/L NaCl胁迫下对玉米种子萌发具有显著促进效果，萌发率达90%；通过形态学与分子生物学鉴定，菌株DYM7为土栖棘壳孢(Setophoma terrestris)，菌株DYM11为嘴突凸脐蠕孢(Exserohilum rostratum)，其均具有解钾、产铁载体、分泌IAA的能力；在NaCl胁迫下，经菌株DYM7和DYM11处理提高了玉米的株高和根长，同时提高了超氧化物歧化酶(superoxide oxidase, SOD)和过氧化物酶(peroxidase, POD)活性，降低了MDA含量。经菌株DYM11处理的玉米的地上干重和地下干重较对照显著提高了16.43%和22.17%。【结论】 筛选的内生真菌通过提高玉米抗氧化酶活性、增加根长及株高、降低MDA含量，从而提高玉米对盐胁迫的耐受能力并促进玉米生长，为滨海盐碱区有益微生物增强农作物盐耐受性并提高其产量提供理论依据和材料支持。
-
2024,51(10):4104-4117, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240053
Abstract:
【背景】 深色有隔内生真菌(dark septate endophyte, DSE)是植物共生真菌的典型代表之一，具有增强植物抗病性和促进植物生长等潜能，此外，DSE生态分布广泛、可分离纯培养及定殖无寄主特异性的特点为其在农业生产、环境保护及修复等方面带来广阔的应用前景。【目的】 以7株菌株为研究对象，从中筛选对苦瓜白粉病有良好生防效果的菌株，探究其对叶际细菌群落结构和多样性的影响。【方法】 采用浸种+淋土+灌根接种法通过盆栽试验对7株DSE菌株防治苦瓜白粉病的效果进行评价，通过浸种法测定优良菌株对苦瓜种子萌发和生长的影响，并基于16S rRNA基因高通量测序结果，分析苦瓜接种菌株X22后在白粉病发生初期、中期和后期叶际细菌群落结构特征。【结果】 筛选获得一株优良生防菌株——广西赭霉(Ochroconis guangxiensis) X22，其对苦瓜白粉病的室内防治效果达56.58%，接种X22 (O+)的苦瓜种子发芽率显著提高，苦瓜出苗相对较整齐，苦瓜苗的叶片数、茎径和叶色值(soil and plant analyzer development, SPAD)分别较对照(O-)提高3.18%、6.08%和7.88%，株高比O-提高了22.59%，差异达显著水平。相较于O-，O+的叶际细菌α多样性在白粉病发生初期、中期和后期均有所提高，丰度则表现为增-减-增。在白粉病发生的各个阶段，O+与O-这2个处理在门水平上优势菌门及其丰度差异不显著；在属水平上，初期和中期2个处理优势菌属及其相对丰度存在差异，并且O+特异富集了参与氮循环的铁氧化菌属(Sideroxydans)和缺氧反硝化菌属(Natronincola)及具抑菌作用的放线菌糖单孢菌属(Saccharomonospora)等有益菌。【结论】 DSE菌株X22对苦瓜白粉病具有较好的防治效果，同时可促进苦瓜种子萌发和植株生长，可能是通过调节叶际细菌群落结构维持其多样性和稳定性，并招募具抑菌活性和固氮能力的有益菌抑制病原菌，为宿主提供氮源促进宿主生长，从而提高宿主抗病性。菌株X22是一株很有开发应用潜力的生防菌株。
-
季翠，骆晶晶，刁琦，王依嘉，姜雪婷，王一腾，钱怡雯，盛下放，何琳燕
2024,51(10):4118-4131, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240104
Abstract:
【背景】 世界旱灾的频发对农作物的产量和品质都造成了严重的影响，亟需一种经济节约的方法来缓解。植物根际促生细菌有望直接用于农作物提高耐旱性。【目的】 干旱环境中的微生物物种组成和分布格局具有独特性。研究从干旱土壤中筛选出的细菌遗传多样性和功能多样性十分必要。【方法】 利用聚乙二醇6000 (polyethylene glycol 6000, PEG-6000)模拟干旱胁迫，对内蒙古和海南干旱地区采集分离获得的30份芽孢杆菌(Bacillus spp.)和伯克霍德尔菌(Burkholderia spp.)进行耐旱性分析及生物学特性分析。【结果】 通过聚类分析把30株供试菌株的耐旱能力分为三类群，并且不同胁迫条件下供试菌株表现为3种生长模式：在第一类生长模式中，渗透势-0.2 mPa与0 mPa的OD600值无显著差异；第二类生长模式中，随着渗透势的增加，菌株的OD600值也随之下降。这类菌占总体供试菌株的43.33%；第三类生长模式中，菌株在-0.6 mPa和-1.2 mPa渗透势下，OD600值无显著差异。对30株供试菌株进行生物学特性分析，发现每株菌都有产吲哚乙酸(indole acetic acid, IAA)、铁载体、脲酶、精氨酸脱羧酶和生物膜这5种特性中的1-4种特性，即供试菌株都具有潜在的植物促生功能。【结论】 基于耐旱性分析和生物学特性分析，最终筛选到2株优质耐旱芽孢杆菌NC51、NO89，均为第三类生长模式。为今后提高作物耐旱性和研发微生物菌剂提供菌种资源。
-
2024,51(10):4132-4148, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240063
Abstract:
【背景】 银柴胡(Stellaria dichotoma L. var. lanceolata Bge.)为石竹科繁缕属多年生草本植物，以干燥根入药。【目的】 探究道地产区不同种植年限银柴胡根际土壤微生物群落结构变化，以及微生物群落与土壤理化因子、药材有效成分的相关性。【方法】 利用Illumina高通量测序技术对1、2、3、7年生银柴胡根际土壤细菌16S rRNA基因和真菌ITS序列进行测序分析，采用常规分析方法测定土壤性质、药材总黄酮和总甾醇含量。【结果】 随着银柴胡种植年限延长，细菌丰富度变化较小，多样性升高，而真菌的丰富度和多样性均升高。细菌中主要优势菌群均为放线菌门(Actinobacteriota)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)，在根际土壤真菌中子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)为优势菌群；不同种植年限银柴胡优势菌属差别较大。3年生银柴胡中总甾醇和总黄酮含量显著高于其他年限。相关性分析表明，pH、碱解氮(alkali-hydrolyzable nitrogen, AN)与银柴胡根际土壤微生物群落具有很大相关性。拟无枝酸菌属(Amycolatopsis)、被孢霉属(Mortierella)、光黑壳属(Preussia)、青霉属(Penicillium)等类群与银柴胡主要活性成分呈显著正相关。【结论】 该研究初步揭示了与银柴胡有效成分有关的标志根际土壤微生物，为实现银柴胡的优质生产提供了理论依据。
-
尤佳琪，杨红娟，朱丽华，顾卫红，曹碧婷，吕铎，胡政，周成，李超汉
2024,51(10):4149-4161, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240122
Abstract:
【背景】 木霉是一类应用广泛的植物病害生防真菌。拟康宁木霉(Trichoderma koningiopsis) T-51是一株能够促进植物生长、诱导植物系统抗性、对多种植物病害有良好的防治效果的优秀生防菌株，具有较好的应用前景。【目的】 研究并优化拟康宁木霉T-51分生孢子的固体发酵技术，提高菌株T-51的产孢量，为该菌株的大规模生产提供理论参考。【方法】 采用单因素试验结合响应面法，筛选菌株T-51适宜的发酵基质，分析优化固体发酵的水分含量、发酵时长、接种浓度，以及碳氮源成分和比例等因素。【结果】 通过对不同固体发酵基质筛选发现，使用单一稻壳作为发酵基质的产孢效果最好，水分含量为75%且发酵时间延长至11 d能够显著提高产孢量，接种浓度在1×106CFU/mL时产孢量更高，高浓度孢子液(1×108 CFU/mL)接种则产孢量下降；稻壳基质中最适宜菌株T-51产孢的碳氮源为葡萄糖和硫酸铵。通过响应面法分析得到最佳发酵条件：水分含量79.5%，发酵时长11 d，接种浓度1×106 CFU/ml，最佳碳氮源成分比例：葡萄糖2.6%，乳糖0.75%和硫酸铵5%，于此优化条件下菌株T-51预测最高产孢量为7.76×109 CFU/g，实际产孢量为7.83×109 CFU/g。【结论】 建立了基于稻壳基质的菌株T-51高效固体发酵技术，使菌株T-51的产孢量能够满足田间应用的需求，降低生产成本，为菌株T-51未来在田间的规模化应用提供了理论基础。
-
张晓尘，张红杰，李生兵，董振东，龙澍普，黄新国，郭兰萍，康传志，梁健，马小魁
2024,51(10):4162-4180, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.231041
Abstract:
【背景】 根腐病分布广，危害重，是我国西北盐碱地区黄芪(Astragalus membranaceus)大规模人工种植过程中最常见的病害之一，常引起黄芪产量及药材品质下降，目前尚无有效的防治手段。哈茨木霉对根茎类作物根腐病的致病菌有显著的防治作用，但在盐碱条件下的作用少见报道。【目的】 明确引起我国西北盐碱地区黄芪根腐病的主要致病菌，探究哈茨木霉(Trichoderma harzianum) EMF910在盐碱条件下对这些主要致病菌的抑制效果。【方法】 通过组织分离、离体回接、形态学和分子生物学方法等确定引起西北盐碱地区规模化种植黄芪根腐病的致病菌；通过平板对峙试验研究哈茨木霉EMF910在盐碱条件下对该致病菌的抑制效果；通过盆栽试验探究了哈茨木霉EMF910在盐碱土壤中对种植黄芪根腐病的防治效果。【结果】 引起西北地区黄芪根腐病的致病菌为腐皮镰孢(Fusarium solani) X12和斜隔孢镰孢(Fusarium obliquiseptatum) P1。在正常条件(0% NaCl，pH自然)下培养7 d后，哈茨木霉EMF910对菌株X12和P1的平板抑制率分别达到77.93%和73.82%，在盐碱条件(1% NaCl，pH 8.5)下培养7 d后，哈茨木霉EMF910对菌株X12和P1的平板抑制率分别达到70.22%和67.95%；在正常条件(0% NaCl，pH自然)培养12 h后，哈茨木霉EMF910对菌株X12和P1的孢子萌发抑制率分别为87.21%和86.11%，在盐碱条件下培养12 h后，哈茨木霉EMF910对菌株X12和P1的孢子萌发抑制率分别为72.29%和64.47%。盆栽试验表明，在根腐病致病菌预侵染的成熟期黄芪中，哈茨木霉EMF910菌剂处理组的黄芪存活率为56.3%，而未经哈茨木霉EMF910菌剂处理的清水对照组黄芪存活率仅为12.5%；统计存活黄芪根腐病发病率，结果表明，哈茨木霉EMF910菌剂处理组黄芪根腐病发病率为33.3%，而不施加哈茨木霉EMF910的清水对照组黄芪根腐病发病率则为50.0%。【结论】 引起我国西北盐碱地区黄芪根腐病的病原菌主要为腐皮镰孢与斜隔孢镰孢；在盐碱条件(1% NaCl，pH=8.5)下，哈茨木霉EMF910对这些致病菌生长和孢子萌发有较好的抑制作用，但与正常条件(0% NaCl，pH自然)的抑制效果相比有所下降；哈茨木霉EMF910对盐碱土壤中种植黄芪根腐病具有较好的防治效果。该结果可为后续使用哈茨木霉EMF910菌剂对宁夏盐碱地区种植黄芪根腐病的生物防治提供数据支撑，同时也可为我国其他盐碱地区利用哈茨木霉EMF910防治根腐病提供借鉴。
-
2024,51(10):4181-4194, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240077
Abstract:
【背景】 为更好地适应生境，真菌会产生种类多样的次级代谢物。【目的】 探究来自茯砖茶和海洋2种生境下的冠突散囊菌(Eurotium cristatum)在PDA培养基中的次级代谢物差异、茶叶培养基对海洋冠突散囊菌代谢产物的调控规律及其可能的机制。【方法】 利用液相色谱-质谱联用技术并结合基于特征物信息的质谱分子网络方法，分析了2种冠突散囊菌在PDA培养基中的次级代谢物差异，并利用多种多元统计方法分析了海洋冠突散囊菌在茶叶培养基中的非挥发性代谢物变化规律。此外，我们还研究了直接和非直接碳源对其次级代谢物的影响规律。【结果】 2种生境中的冠突散囊菌在聚酮的合成能力方面相似，而在非核糖体肽的合成方面有显著区别。其中，茯砖茶冠突散囊菌能产生异戊烯基环二肽，而海洋冠突散囊菌则能产生寡肽。5 d左右的茶叶培养基驯化，促使海洋冠突散囊菌的次级代谢通路发生了变化。海洋冠突散囊菌在茶叶培养基中的一些次级代谢物与其在非直接碳源培养基中相同。【结论】 来自2种生境的冠突散囊菌的次级代谢路径有显著差异，茶叶培养基短时间的驯化促使海洋冠突散囊菌的次级代谢路径发生了一些变化，部分原因可能是源于其碳代谢抑制的解除。
-
吴杰，伍茜，程建国，付文龙，周磊，刘洁，丁慧，罗燕，杜荣胜，张海玫
2024,51(10):4195-4211, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240022
Abstract:
【背景】 林麝是我国特殊经济动物，细菌性疾病在圈养麝种群中高发，研究相关病原对林麝疾病防控具有重要意义。【目的】 探究导致1例林麝死亡的病原微生物的耐药性和致病性。【方法】 对死亡林麝进行细菌分离鉴定、药敏试验、小鼠致病性试验、耐药基因及毒力基因检测。【结果】 该林麝为缓慢葡萄球菌(Staphylococcus lentus)和大肠杆菌(Escherichia coli)混合感染，两株分离菌分别命名为菌株23HYSL和菌株23HYEC。药敏试验显示菌株23HYSL对氨曲南、林可霉素、四环素和磺胺异噁唑耐药，而菌株23HYEC为产超广谱β-内酰胺酶的多重耐药大肠杆菌。小鼠致病性试验显示菌株23HYSL的LD50为1.39×108 CFU，菌株23HYEC的LD50为8.97×107 CFU，病理切片结果显示混合感染组的脾脏病变程度更严重，并且混合感染能帮助菌株23HYEC在小鼠的心脏和肝脏定殖。两种菌均检出耐药基因sul2、tetA、tetC、blaTEM和blaCTX-M。同时检出菌株23HYSL携带毒力基因clfa，菌株23HYEC携带包括astA在内的5个毒力基因。【结论】 分离到林麝源缓慢葡萄球菌，同时进行了该菌与混合感染的astA+大肠杆菌的耐药性和致病性研究，为相关疾病的防治和合理用药提供了依据。
-
丁慧，伍茜，程建国，吴杰，龚杭，刘洁，杨凯惟，周磊，付文龙，罗燕
2024,51(10):4212-4229, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240085
Abstract:
【背景】 克罗诺杆菌(Cronobacter spp.)作为食源性致病菌，常出现在新生儿患病的报道中，目前尚无在林麝中检出克罗诺杆菌的报道。【目的】 对分离自林麝肾脏的一株丙二酸盐克罗诺杆菌(C. malonaticus)进行鉴定和全基因组测序，为林麝相关疾病的预防治疗奠定基础。【方法】 将病原菌分离纯化后，依次进行生化试验、药敏试验、小鼠致病性试验及全基因组测序，以测序结果为基础，进一步分析群体进化、物种分型及基因功能注释。【结果】 该病原菌经过平均核苷酸一致性(average nucleotide identity, ANI)分类和系统发育树分析可知属于丙二酸盐克罗诺杆菌，生化结果符合克罗诺杆菌的一般特性。该菌株被命名为Dcc0527，对部分喹诺酮类药物、酰胺醇类药物、氨基糖苷类药物和β-内酰胺类药物敏感，对部分磺胺类药物和大环内酯类药物耐药；全基因组测序结果表明该菌株包含1个环状染色体和4个环形质粒，全基因组大小为1 257 547 026 bp，G+C含量为57.08%，多位点序列分型显示该菌株属于ST211序列类型。在菌株Dcc0527基因组内存在阿尔法霉素、氟喹诺酮、四环素等多种耐药基因，同时该菌株还存在Type IV pili、kpsD、iroN等多种毒力基因。菌株Dcc0527基因组的染色体和质粒中还存在3个比较完整的噬菌体区域。【结论】 从林麝肾脏分离得到一株丙二酸盐克罗诺杆菌，并获得了该ST211型菌株的全基因组序列，为林麝细菌性疾病的防治提供参考。
-
2024,51(10):4230-4244, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240064
Abstract:
【背景】 鸡毒支原体(Mycoplasma galliscepticum, MG)主要引起家禽慢性呼吸道疾病，不同地区MG菌株的耐药性和致病性差异大，给临床防控增加了难度。【目的】 明确山东省烟台市某规模化鸡场MG分离株的基因分型、耐药情况及致病力，为该地区MG防控提供科学依据。【方法】 从MG阳性鸡群上腭裂拭子分离、纯化获得MG分离株，利用atpG、plsC、mraW、ugpA、DUF3196、lgT和dppC共7个管家基因进行多位点序列分型(multilocus sequence typing, MLST)并构建系统发育树。测定分离株对金霉素、大观霉素、林可霉素、泰乐菌素、泰万菌素、泰妙菌素、沃尼妙林和多西环素的最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration, MIC)，并对相关耐药基因23S rRNA基因V结构域、L4及L22蛋白基因进行测序分析。通过点眼攻毒和气管攻毒两种方式感染28日龄SPF鸡，评价感染10、20和30 d后气囊炎的发病率、气管组织MG载量和病理损伤。【结果】 分离纯化获得9株MG，并首次发现菌株YTX2、YTX5.6、YTX11、YTX12、YTX13、YTX14和YTX15的管家基因plsC和mraW为新的等位基因，ID号分别为33和31，这7株MG分离株属于ST97型，而菌株YTX9和YTX10属于ST16型。所有MG分离株对沃尼妙林和泰妙菌素敏感(MIC≤0.25 μg/mL)，对泰万菌素和多西环素次之(MIC≤4 μg/mL)，对金霉素和林可霉素有一定程度耐药(MIC≥16μg/mL)；属于ST97的7个MG分离株对泰乐菌素存在中等程度耐药(MIC：4-8 μg/mL)；选取菌株YTX5.6、YTX2和YTX10对耐药性相关的23S rRNA基因V结构域、L4和L22蛋白基因测序分析，菌株YTX5.6和YTX2在23S rRNA基因V结构域发生A2069G突变；菌株YTX5.6和YTX2的L4蛋白基因出现G568T突变，在L22蛋白基因上出现T102C、T129C、T252C、C336T和G404A突变；对泰万菌素、泰乐菌素、泰妙菌素、沃尼妙林和多西环素敏感的YTX10株与对照菌株MG Rlow株序列一致，未发生突变。在感染后10、20和30 d，菌株YTX5.6气管攻毒组气囊炎发病率分别为80%、60%和80%；菌株YTX10气管攻毒组仅在感染后20 d和30 d出现气囊炎，发病率分别为40%和20%，其余组在整个实验过程中均未发现明显气囊炎。气管攻毒组的鸡在整个感染过程中气管黏膜增厚情况均比点眼攻毒组严重(P<0.05)，菌株YTX5.6气管攻毒组在感染后第20天气管黏膜增厚最严重，平均厚度为300.6 μm。菌株YTX5.6和YTX10气管攻毒方式在感染10、20和30 d后，气管中的MG载量均比菌株YTX5.6和YTX10点眼攻毒方式高。【结论】 本研究从山东省烟台市某规模化鸡群共分离出9株MG菌株，分别属于ST97和ST16基因型，分离株对目前常用抗生素存在不同程度的耐药性，动物感染试验表明不同基因型菌株存在不同致病力。
-
2024,51(10):4245-4256, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240057
Abstract:
【背景】 沙门氏菌(Salmonella)是一种人兽共患病病原菌，是引起人类感染性腹泻最常见的病原菌之一。【目的】 分析苏州市2023年分离的176株沙门氏菌的血清型、耐药情况和分子分型。【方法】 血清型鉴定采用玻片凝集法；药敏试验采用微量肉汤法；多位点序列分型(multilocus sequence typing, MLST)采用全基因组测序，测序结果与PubMLST数据库进行比对得出菌株的ST型别。【结果】 176株沙门氏菌共鉴定出了42种血清型分属于9个血清群。血清型以肠炎沙门氏菌(Salmonella enteritidis,26.70%)和鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium, 18.75%)为优势血清型。176株菌对氨苄西林的耐药率最高(60.23%)，其次是链霉素(47.16%)。所有菌株均对头孢他啶/阿维巴坦、美罗培南、厄他培南和阿米卡星敏感。多重耐药率达到57.39%，多重耐药模式达到51种，其中包含青霉素类+β-内酰胺/β-内酰胺抑制剂复合物+头孢类的多重耐药模式有18种。176株菌共检出43种ST型别，检出率前三的ST型别分别为ST11、ST34和ST19，检出率分别为27.27%、10.80%和7.95%。【结论】 苏州市沙门氏菌的血清型和ST型别种类多，血清型以肠炎沙门氏菌和鼠伤寒沙门氏菌为优势型别，ST型以ST11为优势型别。多重耐药现象严重，应加强监测。
-
2024,51(10):4257-4269, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240097
Abstract:
【背景】 蝼蛄(Gryllotalpaspp.)是我国分布广泛的农业地下害虫，其肠道菌的组成及功能菌资源的挖掘都有待研究。【目的】 获得蝼蛄肠道可培养菌株，对其进行鉴定和产纤维素酶功能菌株的筛选，并检测其酶活性，对活性较高菌株的产酶条件进行探究。【方法】 采用传统的微生物分离培养方法，结合分子生物学技术对东方蝼蛄肠道菌进行分离和鉴定，采用羧甲基纤维素钠(carboxymethylcellulose sodium, CMC-Na)水解圈法筛选产纤维素酶菌株，并用3,5-二硝基水杨酸(3,5-dinitrosalicylic acid, DNS)法测定纤维素酶活力。【结果】 从东方蝼蛄肠道共分离出23个菌株，可归为7属10种：其中芽孢杆菌属(Bacillus) 4种，肠球菌属(Enterococcus)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、不动杆菌属(Acinetobacter)、变形杆菌属(Proteus)、肠杆菌属(Enterobacter)和乳球菌属(Lactococcus)各1种。结果显示，除菌株N18外的其余22个菌株均具有产纤维素酶能力，其中菌株N3和N14产酶能力最强，其次是N15和N21。培养基的pH、培养时间、菌液接种量对菌株的产酶能力影响各异。在实验设定的梯度范围内，所测各单因素影响下，均为菌株N3和N14产酶能力最强。【结论】 蝼蛄肠道可培养菌资源丰富，获得菌株中高达95%具有产纤维素酶的功能，其中枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) N3和N14产酶能力最强，最具开发潜力。
-
2024,51(10):4270-4291, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240065
Abstract:
【背景】 从“微生物组”到“微生物群系”的更名预示着microbiome研究观念和手段的重大变化。【目的】 了解全球微生物群系领域发展现状和差异，为中国更好地促进微生物群系研究和发展提供对策建议支撑。【方法】 结合政策调研、文献计量与专利分析结果，对全球微生物群系领域在战略环境、基础研究、专利布局、临床转化4个方面的差异进行比较分析。【结果】 全球微生物群系战略布局以美洲的美国、加拿大及欧盟为先导，基础研究逐步深入，专利技术进入快速发展期，但成果临床转化率不足；我国微生物群系领域研究虽然起步较晚，但近年来我国在基础研究与专利研发上展现出了更强的增长劲头。【结论】 为加快我国微生物群系与大健康发展，提出健全与健康产业发展相适应的监管体系、强化微生物群系企业创新主体地位及加强微生物群系与大健康领域人才梯队建设3条相应建议。
-
2024,51(10):4292-4304, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.230898
Abstract:
为提高本科生的培养质量，本文以“互联网+”大学生创新创业大赛为切入点，分析了微生物学专创融合课程建设的背景、必要性和可行性。微生物学课程组针对赛教融合开展的改革措施包括：(1) 构建强实践、跨学科的创新创业资源库，以思创融合践行价值引领；(2) 建立“以学生为中心”的混合式教学模式，引导学生主动学习；(3) 建立复合型师资队伍，为赛教融合改革提供智力支持；(4) 建立多元化的科学合理的评价模式，与行企业的人才评价标准接轨。本文还从“互联网+”大赛的项目培育、选题与指导参赛实践等角度阐述了赛教融合的具体实施。随后以问卷调查的方式分析了赛教融合成效，提示赛教融合模式提升了学生的创新能力和创业思维、分析和解决复杂问题的能力，以及社会责任感和担当等综合素质，整体上促进了本科教育的高质量发展。该模式实现了创新性、高阶性和挑战度的一流本科课程教学目标，达到了知识传授、能力培养与课程思政素质提升“三位一体”的育人效果，对地方本科院校应用型人才培养具有借鉴推广价值。
