- 本期文章
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2026,53(2):561-569, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250553
Abstract:
结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)是引发结核病的主要病原菌,其复杂的分泌系统在致病过程中发挥关键作用。近年,ESX-4分泌系统备受关注。本文首先阐述了其编码基因结构组成与进化、蛋白组成与功能、底物识别与转运机制、转录调控等,重点分析了ESX-4分泌系统如何主导其他ESX分泌系统的分泌功能,以及该系统在调控宿主细胞死亡、参与铁利用等方面的生理功能。在此基础上,通过对现有研究的分析,揭示了ESX-4分泌系统可能涉及结核分枝杆菌重要毒力因子蛋白酪氨酸磷酸酶(protein tyrosine phosphatase A, PtpA)的分泌。最后,针对该分泌系统未来研究方向进行了展望,旨在为深入研究该分泌系统的功能,并靶向该分泌系统进行药物设计及疫苗开发提供参考。
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2026,53(2):570-582, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250650
Abstract:
猪繁殖与呼吸综合征(porcine reproductive and respiratory syndrome, PRRS)作为生猪养殖业的重要传染病,严重威胁着全球生猪养殖的健康发展。宿主微小RNA (microRNA, miRNA)是一类宿主内源性表达的非编码单链小RNA,通过与特定靶基因结合,影响宿主细胞发育、代谢凋亡、免疫反应等多种生命进程。目前多项研究表明miRNA可通过直接作用和间接作用参与调控病毒感染和复制的过程,本文就miRNA对猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus, PRRSV)感染期间在调控病毒复制和宿主先天免疫反应的分子机制进行综述,旨在为miRNA的开发应用和PRRS的防治提供参考。
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2026,53(2):583-604, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250380
Abstract:
蓝碳生态系统主要包括红树林、盐沼、海草床及海藻场等,仅占不到全球海洋面积的0.5%,却贡献了约50%的海洋沉积碳埋藏量,在全球碳循环和气候变化适应中起着关键作用。光合微生物广泛存在于蓝碳生态系统中,参与其碳氮磷生物地球化学循环,在其生态功能维护中发挥着至关重要的作用。本文综述了地球关键带蓝碳生态系统中光合微生物的多样性、固碳储碳机制及其与大型植物之间的生态互作关系。调控蓝碳生态系统中的光合微生物是协同提升蓝碳生态系统服务功能的关键之一。本文从控制有害光合微生物和营养盐调控的角度出发,概述了多种新兴调控增汇措施。未来研究应考虑评估全球气候变化背景下光合微生物暴发对蓝碳生态系统的影响机制与途径,并探索预防控制策略以减少其对生态系统服务功能的负面影响。
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2026,53(2):605-617, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250529
Abstract:
d- 氨基酸(d- amino acids,d- AAs)是l -氨基酸(l -amino acids,l -AAs)的旋光异构体,广泛参与宿主生理和病理过程,如神经系统调节、肾脏功能维持及炎症性肠病发生等。人体内的d- AAs主要来源于肠道菌群代谢,其合成主要依赖于细菌中的氨基酸消旋酶(amino acid racemases, AARs)。这类酶可催化l -AAs与d- AAs的立体异构转化,生成的d- AAs调控细菌细胞壁重塑、生物被膜扩散及芽孢萌发等关键过程,从而影响细菌的环境适应能力与致病性。本文系统综述了细菌d- AAs代谢及关键酶AARs的功能,重点探讨肠道菌群d- AAs代谢及其与宿主互作的研究进展,为靶向微生物-宿主代谢对话的疾病干预和治疗提供理论依据。 -
2026,53(2):618-635, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250344
Abstract:
角鲨烯作为一种具有重要生物活性的萜类化合物,在医药制剂、高端化妆品和功能性食品领域展现出独特的应用价值。传统生产工艺主要依赖深海鲨鱼肝油提取和植物油分离,不仅导致海洋生态破坏和资源不可持续,还存在提取工艺复杂、生产成本高昂等固有缺陷。相比之下,微生物发酵法具有生产周期短、产物纯度可控、环境友好等显著优势,然而天然菌株普遍面临前体物质供给不足、代谢路径效率低下等关键瓶颈。近年来,随着合成生物学技术的突破,代谢工程通过重构微生物代谢网络、优化关键酶催化体系,成功实现了角鲨烯合成效率的指数级提升,为规模化生产奠定了技术基础。本文系统梳理了角鲨烯生物合成途径的分子机制,对比分析了不同天然生产菌株的代谢特性,重点阐释了代谢工程改造的五大策略:(1) 限速酶基因强化表达;(2) 竞争代谢支路阻断;(3) 辅因子循环系统优化;(4) 异源合成途径重构;(5) 其他代谢调节策略。同时,针对工业化进程中面临的代谢流动态平衡调控、发酵工艺经济性优化等核心挑战进行深入探讨,并提出通过多组学技术整合、智能生物制造系统开发等创新方向,为构建高效微生物细胞工厂、推动角鲨烯生物制造产业化进程提供理论指导和技术解决方案。
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2026,53(2):636-645, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250461
Abstract:
药用植物诱导菌是一类特殊的植物内生菌,包括真菌、细菌、放线菌等,其广泛存在于药用植物组织和细胞中。诱导菌具有诱导或促进药用植物产生新化合物或者加速药材成分积累的功能,但如果保藏不当,易发生菌种退化,难以长期稳定地被利用。本文综述了国内外药用植物诱导菌的研究进展和诱导菌保存现状,为药用植物诱导菌的保藏和应用奠定基础。
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2026,53(2):646-657, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250543
Abstract:
背景 原位产物分离(in situ product removal, ISPR)技术通过实时移除发酵产物以缓解产物抑制效应,显著提升目标产物产率。反式-2-癸烯酸作为高附加值化学品,其发酵过程中易受产物积累产生的抑制效应影响。目的 将ISPR技术应用于发酵体系中反式-2-癸烯酸的分离提取,通过优化树脂筛选、吸附-解吸策略及装置设计,突破产物抑制瓶颈,提升底物转化率和产量。方法 对比9种碱性阴离子树脂对反式-2-癸烯酸及底物癸酸的吸附性能,筛选最优树脂。构建基于蠕动泵与离子层析柱的原位分离系统,结合无水乙醇解吸工艺,设计了一个发酵-吸附-解吸的半连续装置。在10 L发酵罐中实施连续分离发酵,监测产物动态变化。结果 D303树脂对反式-2-癸烯酸吸附量达276.5 mg/g,并且对癸酸吸附量最低为70.8 mg/g,兼具高效性与选择性。经121 ℃灭菌20 min后D303树脂对反式-2-癸烯酸的吸附量为261.2 mg/g,与未灭菌树脂相比仅下降3.79%,满足工业化要求。无水乙醇解吸2次可实现91.2%的解吸率。应用ISPR技术后反式-2-癸烯酸发酵144 h产量为2.195 g/L,与传统底物流加发酵产量的1.667 g/L和培养基补料发酵产量的1.883 g/L相比较,增幅分别达31.8%和16.6%。结论 以树脂为介质的ISPR技术可缓解反式-2-癸烯酸的产物抑制,提升底物转化率和产量,通过工艺优化实现高效连续发酵。该技术为高附加值有机酸的工业化生产提供了创新解决方案,具有显著的工程应用价值。
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2026,53(2):658-675, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250290
Abstract:
背景 手性芳基杂环醇是药物合成中的关键中间体,但因同时存在大体积取代基及高度对称的杂环结构,使其高效不对称合成存在立体选择性低、底物适应性差等挑战,开发高对映选择性的手性芳基杂环醇合成酶具有重要意义。目的 挖掘对映互补的羰基还原酶,结合半理性设计改造策略进一步提升酶的催化性能,以实现手性2,3-苯并噻吩-3-醇(2,3-dihydrobenzo thiophene-3-ol, 2a)的高效合成。方法 通过对实验室保藏酶库的筛选,获得了立体选择性完全相反的来源于红城红球菌(Rhodococcus erythropolis)的醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase, ReADH)和汉逊德巴利酵母(Debaryomyces hansenii)的羰基还原酶(carbonyl reductase, DhCR),对催化性能较差的DhCR进行分子改造进一步提升酶的立体选择性,并进行酶学性质表征,最后将其应用在不对称合成手性芳基杂环醇中。结果 筛选得到的对映互补野生型羰基还原酶ReADH和DhCR,其对苯并噻吩-3(2H)-酮[benzothiophen-3(2H)-one, 1a]的立体选择性分别达到99% (R)和92% (S),分别属于中链醇脱氢酶超家族和短链醇脱氢酶超家族。对DhCR进行了基于立体选择性提升的分子改造,获得优势突变体DhCRV227F,其e.e.值较野生型提高至99%。纯酶酶学性质表征发现,ReADH和DhCRV227F的最适反应pH分别为6.0和6.5,最适温度分别为40 ℃和35 ℃,同时都具有较为广泛的底物谱,对于含硫/氧杂环酮、环酮及芳基酮类化合物都具有良好的还原活性。在不对称合成制备实验中,发现ReADH和DhCRV227F在不同底物浓度下均保持着>99%的高选择性,成功制备了对映体纯的(R)-和(S)-2a产物。结论 本研究为芳基杂环酮的高效不对称还原提供了对映互补生物催化剂ReADH和DhCRV227F。
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2026,53(2):676-687, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250622
Abstract:
背景 犬尿氨酸氨基转移酶(kynurenine aminotransferase, KAT)是犬尿氨酸途径的关键酶,其在灰葡萄孢(Botrytis cinerea)生长发育及致病过程中的具体功能尚不明确。目的 明确灰葡萄孢犬尿氨酸氨基转移酶BcKATL10在病菌生长发育和致病过程中的功能,为进一步阐明犬尿氨酸氨基转移酶在病菌生长发育和致病过程中的功能与机制奠定基础。方法 采用生物信息技术,对灰葡萄孢BcKATL10基因在病菌分生孢子发育阶段以及侵染过程中的表达水平进行分析;运用基因敲除和过表达技术,构建BcKATL10基因的敲除突变体ΔBcKATL10和过表达菌株BcKATL10-OE;以野生型菌株为参照,对突变体和过表达菌株的表型和致病力进行分析。结果 BcKATL10基因在病菌分生孢子发育时期和侵染过程中的表达水平呈上调趋势。相较于野生型菌株,BcKATL10基因的敲除突变体ΔBcKATL10的生长速率明显加快,菌丝细胞的长度和宽度均明显增加,致病力显著增强;而过表达菌株BcKATL10-OE的生长速率较野生型明显减慢,菌丝细胞的长度和宽度明显减小,但致病力与野生型无显著差异。结论 灰葡萄孢犬尿氨酸氨基转移酶BcKATL10负调控病菌的生长发育和致病力。
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2026,53(2):688-707, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250509
Abstract:
背景 内蒙古冷凉地区低温限制了玉米秸秆的微生物降解效能,尽管存在多样的低温菌群,但其演替规律与功能仍未知。目的 探究低温(15 ℃)发酵条件下玉米秸秆微生物群落的演替规律与功能特性,揭示细菌与真菌的相互作用机制,为秸秆资源化利用及低温菌剂开发提供理论支撑。方法 构建低温发酵体系,分阶段(SD1-SD4,每隔15 d)采集样本,结合Illumina NovaSeq 6000分析细菌与真菌群落多样性、组成及互作网络,运用线性判别分析效应量(linear discriminant analysis effect size, LEfSe)和相关性网络识别关键功能菌群。结果 细菌特有OTU数随发酵时间延长而逐渐增加,而真菌呈现“降低-增加-降低”趋势。细菌优势门假单胞菌门(Pseudomonadota)、拟杆菌门(Bacteroidota)和放线菌门(Actinomycetota)的相对丰度呈“先降后升”趋势,拟杆菌门在初期占优势,后放线菌门显著富集;真菌群落以子囊菌门(Ascomycota)和接合菌门(Zygomycota)为主。属水平上,鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium)、肠杆菌属(Enterobacter)和罗河杆菌属(Rhodanobacter)在不同阶段主导细菌群落,暗色丝孢菌属(Phaeoacremonium)、嗜热菌属(Mycothermus)和镰刀菌属(Fusarium)呈现真菌群落的阶段性演替。LEfSe分析显示,绿弯菌门(Chloroflexota)和棒囊壳属(Corynascus)是SD3区别于其他阶段的关键功能菌。该复合菌系发酵物提高抗氧化酶活性,增强玉米幼苗耐盐碱胁迫能力。结论 发酵过程中微生物群落呈现显著的阶段演替,细菌与真菌通过功能接力模式形成协同效应,促进冷凉地区秸秆发酵进程。
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刘睿洁,占浩鑫,陈长卿,张砚凯,侯万鹏,周建国,刘丽萍,高洁
2026,53(2):708-722, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250519
Abstract:
背景 炭疽病是中国东北地区西洋参主要病害之一,导致西洋参品质和产量下降,造成较大经济损失。 目的 筛选出对人参生刺盘孢( Colletotrichum panacicola)有良好抑制效果的生防菌株,为生防菌剂的开发提供理论基础。 方法 采用平板对峙法筛选出对人参生刺盘孢有较高拮抗活性的生防菌株Y510-8,结合生理生化特征和分子鉴定,对其胞外酶能力进行测定,通过田间试验测定生防菌株在实际应用中抑菌与促生的效果。 结果 筛选得到一株对人参生刺盘孢具有高效抑制活性的贝莱斯芽孢杆菌( Bacillus velezensis) Y510-8,抑菌率高达93.48%,菌株Y510-8具产纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶、产铁载体、解钾和固氮能力。田间试验证实,菌株Y510-8能显著促进西洋参生长,并有效提高西洋参炭疽病的防治效果,土壤微生物群落土赤壳菌属( Ilyonectria)和镰孢菌属( Fusarium)相对丰度降低。 结论 贝莱斯芽孢杆菌Y510-8对人参生刺盘孢具良好抑菌能力且具促生潜力,为菌株生防菌剂的开发奠定理论基础。
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2026,53(2):723-738, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250147
Abstract:
背景 本实验室分离筛选出1株哈茨木霉(Trichoderma harzianum) WF2,其对多种烟草病害具有优良的防治效果,并且能诱导植物抗病性,具有较好的应用前景。目的 研究并优化哈茨木霉WF2的发酵技术,提高厚垣孢子的产量,从而为该菌株的工业化发酵生产提供技术参考。同时分析哈茨木霉WF2厚垣孢子发酵液施用后,烟草植株根际微生物群落结构的变化,阐明其对烟草植株根际微生物群落的影响。方法 发酵培养条件优化采用单因素优化方法,对发酵培养基采用响应面法进行优化,并对优化后的发酵产物进行盆栽生防效果验证。采集经WF2厚垣孢子发酵液处理的烟草根际土壤样品,采用基于16S rRNA基因和ITS区域的扩增子测序技术,分析根际微生物的群落多样性与组成差异,并利用PICRUSt2和FUNGuild数据库对微生物功能进行预测分析。结果 最佳发酵培养条件为:25 ℃,240 r/min,初始pH 4.0,接种量3%,装液量60 mL。最佳发酵培养基组分:葡萄糖15.00 g/L、高粱粉15.00 g/L、玉米浆19.61 g/L、硫酸铵1.25 g/L、硫酸镁1.00 g/L、碳酸钙1.00 g/L、硫酸锌1.00 g/L、磷酸二氢钾1.00 g/L。在此条件下,厚垣孢子产量最大,可达5.16×107 CFU/mL。盆栽生防效果试验表明,厚垣孢子稀释液在1×107 CFU/mL浓度下,对烟草黑胫病的防效为87.33%,对烟草根腐病的防效为81.00%。结果表明,施用WF2厚垣孢子发酵液后,显著提高了细菌群落的多样性和丰富度,同时降低了真菌群落的多样性和均匀度。在群落组成上,提高了有益细菌的相对丰度,降低了有害真菌的相对丰度。结论 通过发酵条件优化得到了高产厚垣孢子的发酵配方,并且对烟草根际施用发酵液后能显著降低烟草黑胫病及烟草根腐病的病情指数,同时也能改善烟草根际土壤中微生物的群落结构,提高植物益生菌的相对丰度,降低植物病原真菌的相对丰度。
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2026,53(2):739-760, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250613
Abstract:
背景 植物根际促生菌在盐碱土壤中丰度低,限制了其在盐碱耕地中的应用,而耐盐碱促生菌对高盐碱环境具有良好的适应性和稳定性,逐渐成为盐碱土壤修复中的关键微生物资源。目的 筛选具有耐盐碱和促生功能的根际微生物,并评估其在盐胁迫下对玉米生长的调控作用,为盐碱化耕地质量改善及干旱半干旱区域的农业微生物应用提供科学依据。方法 通过对从宁夏盐碱土植物根系分离的海岸副芽孢杆菌(Metabacillus litoralis) LS08、深褐芽孢杆菌(Bacillus atrophaeus) LS11、脱氮无色杆菌(Achromobacter denitrificans) LS13、纺锤状赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus fusiformis) YJM01这4株细菌进行耐盐碱测试和促生功能鉴定,在梯度盐胁迫条件下(0-0.9% NaCl)评估其对玉米种子萌发、幼苗生长和光合性能的调控效果。结果 4株植物根际促生菌均具有强盐碱耐性及至少3种促生功能,其中菌株LS08解钾能力最强,菌株LS11解无机磷、固氮及产铁载体能力最强,菌株LS13解有机磷能力最强,菌株YJM01产吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)和脲酶能力突出。盐胁迫下,施加4株促生菌后可显著提升玉米种子萌发率、幼苗生长及光合性能。隶属函数和相关性分析表明菌株LS11对盐胁迫下玉米的促生效果最显著,其通过改善种子萌发质量(发芽率提高0.5-13.5倍)、增强光合效能(净光合速率提升0.6-2.1倍)、促进生物量积累(干鲜重分别增加30.9%-56.3%、35.2%-69.5%)显著提升玉米耐盐性。结论 本研究筛选的4株干旱区耐盐碱促生菌对盐胁迫下玉米的生长均具有良好的促生效果,其中菌株LS11在增强玉米耐盐性方面表现最为优异,可作为盐碱地菌肥开发的优质微生物资源。
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2026,53(2):761-781, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250607
Abstract:
背景 连作障碍严重影响了当归种植产业的健康发展,开发能够提升当归质量的复合菌剂已成为当务之急。目的 研究叶面喷施抗病和不抗病2类复合菌剂对连作当归质量的影响,为研发更有效的抗病促生复合菌剂提供理论依据和参考。方法 采用稀释平板涂布分离法分离菌株;显微形态观察结合分子鉴定技术鉴定菌株;采用常规方法测定菌株生理生化指标,并统计当归生长、病害情况;采用高效液相色谱法测定当归根中有效成分含量;试剂盒检测法测定植物生理生化指标及菌株相关酶活性;采用超高效液相色谱串联质谱联用技术结合多反应监测模式检测内源激素代谢物含量。结果 共筛选出6株对当归具有一定促生功能的菌株,根据对茄腐镰刀菌(Fusarium solani)的拮抗作用分为由贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)、解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)与萎缩芽孢杆菌(Bacillus atrophaeus)组成的抗病菌剂(KJ)和侧孢短芽孢杆菌(Brevibacillus laterosporus)、耐寒短芽孢杆菌(Peribacillus frigoritolerans)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)组成的无拮抗活性菌剂(BJ),并将菌株复配后开展田间叶面喷施试验。KJ组和BJ组均促进了当归生长、缓解了土壤病害,有利于当归有效成分的积累:较对照组(CK),KJ组百株重增加29.69%、根腐病发病率降低69.44% (P<0.05);BJ组百株重增加47.97%、根腐病发病率降低25.00% (P<0.05)。KJ组显著提高了叶片丙二醛含量、亚硝酸还原酶活性、铵态氮、净光合速率(net photosynthetic rate, Pn)及蒸腾速率(transpiration rate, Tr),显著降低了DPPH清除率及硝酸还原酶、谷氨酸合成酶、可溶性糖、叶绿素(P<0.05);BJ组显著提高了叶片丙二醛、过氧化物酶、总酚、类黄酮、谷氨酰胺合酶、铵态氮及Pn、Tr (P<0.05)。此外,KJ组较CK组显著上调了细胞分裂素、水杨酸类激素水平,下调了茉莉酸、赤霉素类激素水平;BJ组显著上调了脱落酸、生长素、细胞分裂素、赤霉素类激素水平及12-氧代植物二烯酸。结论 由贝莱斯芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌与萎缩芽孢杆菌组成的抗病菌剂(KJ)和侧孢短芽孢杆菌、耐寒短芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌组成的无抑菌活性菌剂(BJ)均对当归具有抗病、促生作用。抗病菌剂能够在镰刀菌病原菌胁迫环境下高效防控病害,但同时也需付出氧化毒性代价;不抗病菌剂可能更适合多种复杂环境,通过优化当归自身生理功能,促进植株生长与防御潜能提升。
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2026,53(2):782-795, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250648
Abstract:
背景 植物内生固氮菌能将大气中的氮气转化为植物可吸收的氮素,为植物提供可持续氮素营养。目的 探究从木薯根部分离出的固氮菌短小杆菌(Curtobacterium sp.) A02对叶菜类蔬菜的促生效应,并初步研发冻干菌剂。方法 通过盆栽试验对上海青和油麦菜进行固氮菌灌根处理,测定其农艺性状、生物量、氮素积累及氮代谢相关酶活性;通过单因素试验和Box-Behnken设计及响应面法优化固氮菌的高密度增殖培养条件,研制冻干菌剂。结果 固氮菌灌根处理显著提高了蔬菜的生物量、株高与根长,上海青全株生物量增加了20.5-25.7倍,油麦菜增加了33.6-34.4倍。通过优化高密度低成本增殖培养条件使A02的活菌数增加了20.24倍。研制A02冻干菌剂,4周后存活率为86.9%。结论 木薯内生固氮菌A02对蔬菜有显著的促生效果,具有开发成冻干菌剂的潜力。
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刘惠,任春元,张爱佳,盘冬丽,沙晨宁,于高波,王岭,张君鸣,张明聪,明哲,何兴佳
2026,53(2):796-815, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250635
Abstract:
背景 尖镰孢菌(Fusarium oxysporum)引起的枯萎病是黄瓜(Cucumis sativus L.)和番茄(Solanum lycopersicum L.)等农作物的毁灭性土传病害,其专化型通过侵染维管束导致植株萎蔫死亡,造成全球范围内年均20%-50%的产量损失。目前依赖化学杀菌剂的病害防控手段面临病原菌抗药性持续增强、土壤微生态破坏及农药残留风险升高等多重挑战,对蔬菜品质和人类健康构成了重大威胁。目的 根际微生物作为天然的病害抑制资源库,其拮抗功能菌的开发是绿色防控的重要方向。本研究从分蘖洋葱伴生栽培下的黄瓜根际土壤和番茄根际土壤中筛选对尖镰孢菌具有高效拮抗活性的功能菌株,构建合成菌群并评价其生防与促生效果,为枯萎病绿色防控提供新型微生物资源。方法 通过平板对峙法初筛505株根际细菌,复筛抑菌率>50%的菌株;结合形态学特征、生理生化特性及16S rRNA基因系统发育分析对复筛菌株进行菌种鉴定;PCR检测抗生素合成基因;测定产吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)、溶磷、产铁载体和生物膜等促生特性;基于相容性试验构建合成菌群,通过盆栽试验探究其对黄瓜和番茄幼苗生长的促进作用及对枯萎病的防治效果。结果 筛选获得3株高效拮抗菌,其中,菌株HB1鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),菌株HB5鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(B. velezensis),菌株HB15鉴定为特基拉芽孢杆菌(B. tequilensis),对黄瓜专化型尖镰孢菌的抑菌率分别为60.04%、57.15%、61.41%,对番茄专化型尖镰孢菌的抑菌率分别为56.22%、57.07%、58.03%。3株菌基因组中均含有bmyB、fenD和srfAA抗生素基因,菌株HB1和HB5另含ituC基因,3株菌均具备产IAA、溶磷、产铁载体、产生物膜、产纤维素酶和蛋白酶的能力,其中,菌株HB15促生、抗病潜力最大(IAA产量70.88 mg/L、溶磷量68.84 mg/L、可溶指数79.90%)。3株菌之间无拮抗作用,并且在共培养条件下能显著促进彼此的生长。基于这3株菌构建的合成菌群使黄瓜和番茄幼苗的茎粗、株高、生物量显著提高11.11%-75.79%,同时激活植株防御酶活性,防治效果达57.90%-67.02%。结论 菌株HB1、HB5、HB15组成的合成菌群通过协同分泌抗生素、激活植株防御酶及多重促生效应,同步实现了对黄瓜和番茄枯萎病的高效防控,并促进了植株生长,从而为开发多功能微生物菌剂奠定了理论基础。
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2026,53(2):816-830, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250584
Abstract:
背景 工业用果胶酶制剂中淀粉酶活力低下导致其在富含淀粉水果果汁的生产中效果不理想,然而目前暂无单独使用淀粉酶就能在多方面提升富含淀粉水果果汁品质的报道。目的 寻找能在多方面提升香蕉果汁质量的淀粉酶。方法 通过针对性方法筛选产酸性淀粉酶的微生物,通过酶学性质的测定评估该淀粉酶是否与现行工业生产果汁工艺相匹配,通过在香蕉果汁实验室规模生产中的应用确认该淀粉酶的应用潜力。结果 从土壤中分离和筛选得到2株产淀粉酶的真菌菌株TYJF2和TYJF14,通过形态学特征和内转录间隔区序列分析将其分别鉴定为孔曲霉(Aspergillus ostianus)和禾谷曲霉(Aspergillus cerealis)。菌株TYJF2和TYJF14液体培养所得粗淀粉酶的最适作用pH值均为5.5,在pH 5.5-7.0孵育24 h后剩余酶活力均高于90%;最适作用温度均为50 ℃,在50 ℃保温1 h后酶活力分别剩余(25.37±2.60)%和(89.32±1.77)%。菌株TYJF2和TYJF14粗淀粉酶的活力均被1 mmol/L和2 mmol/L的Ca2+促进,均被2 mmol/L和5 mmol/L的Na2EDTA抑制。K+、Li+和Zn2+在1、2、5 mmol/L时对菌株TYJF2和TYJF14粗淀粉酶的活力没有影响。加入0.30 U/mL的TYJF2或TYJF14粗淀粉酶可将果汁出汁率分别提升(13.00±0.76)%和(11.67±1.00)%,澄清度分别提升至(26.68±1.24)%和(22.79±0.18)%,还原糖的量分别提升(18.30±1.32)%和(23.08±0.51)%。结论 菌株TYJF2和TYJF14粗淀粉酶的酶学性质与现用果汁生产工艺相匹配,并且可在多方面提升香蕉果汁的质量,在富含淀粉的水果果汁生产中具备应用潜力。
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2026,53(2):831-844, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250654
Abstract:
背景 奶牛乳房炎是奶牛养殖中危害严重的疾病,由于广谱抗生素的滥用,真菌性乳房炎发病率有所上升。目前对致病性念珠菌的分离鉴定及其生物学特性的研究报道较少。目的 明确内蒙古通辽市奶牛乳房炎病例中分离的病原真菌种类,并分析其生物学特性及致病潜力,为临床防治提供科学依据。方法 本研究通过沙氏葡萄糖琼脂培养基分离纯化菌株并进行革兰氏染色镜检观察菌体形态特征,采用科玛嘉念珠菌显色培养基进行初步鉴定后通过ITS区序列扩增及管家基因ICL1、SAPT2、SAPT4、XYR1、ZWFla、MDR1测序确定菌种。为评估菌株毒力特性,分别使用卵黄琼脂平板法测定磷脂酶活性,羊血琼脂平板法检测溶血指数,微孔板结晶紫染色法测定生物膜形成能力OD570值,并通过RT-qPCR扩增生物膜相关基因BCR1、EFG1、TEC1、UME6、ALS1、ALS3。同时建立小鼠感染模型进行动物致病性试验评估菌株致病性,按照CLSI标准测试菌株对卡泊芬净、两性霉素B、制霉菌素、伏立康唑及氟康唑5种抗真菌药物的敏感性。结果 分离菌经多基因鉴定为热带念珠菌(Candida tropicalis),命名为TLN2023。毒力特性表现为中等磷脂酶活性(PZ=0.626),无溶血性。可形成生物膜,并且携带6种生物膜相关基因。动物试验表明分离菌株有一定的致病性。并对卡泊芬净、两性霉素B敏感,对三唑类药物(伏立康唑、氟康唑)耐药。结论 本研究从内蒙古地区奶牛乳房炎病例中分离并鉴定出1株具有多重毒力特性的耐三唑类热带念珠菌TLN2023,其生物膜形成能力和耐药谱提示需加强牧场真菌监测及抗真菌药物合理使用。
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2026,53(2):845-861, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250582
Abstract:
背景 青海田鼠仓鼠科田鼠属是中国青藏高原地区特有的物种,其作为病原微生物传播媒介的风险受到广泛关注。然而,目前针对青海地区野生田鼠研究较少。目的 解析不同海拔甘德(GD)地区和玉树(YS)地区青海田鼠微生物群落及其携带病原微生物组成。方法 通过宏基因组测序分析及基因组组装,揭示青海地区野生田鼠肠道微生物组成及其携带病原微生物特征。结果 通过对GD地区和YS地区野生田鼠宏基因组分析表明,在门水平上,不同海拔青海田鼠肠道中优势菌门均为芽孢杆菌门(Bacillota)、拟杆菌门(Bacteroidota)、放线菌门(Actinomycetota)、热脱硫杆菌门(Thermodesulfobacteriota)、螺旋体门(Spirochaetota)和假单胞菌门(Pseudomonadota)等;说明青海田鼠肠道微生物在门水平上具有高度保守性。在物种水平上,GD和YS地区青海田鼠肠道微生物优势物种及其微生物群落结构均存在显著差异,并且GD地区田鼠微生物多样性显著高于YS地区,表明青海田鼠肠道微生物组成受地域和环境因素的显著影响。通过宏基因组组装基因组(metagenome-assembled genomes, MAGs),我们在田鼠肠道微生物中检测到大量未知微生物类群,其中包括克雷伯氏菌属(Klebsiella)、链球菌属(Streptococcus)、假单胞菌属(Pseudomonas)、葡萄球菌属(Staphylococcus)和巴斯德氏菌属(Pasteurella)等多种病原微生物。此外,通过进一步对田鼠上携带的潜在病毒和寄生虫分析发现,GD和YS地区青海田鼠均携带有鼠痘病毒(Ectromelia virus)及弓形虫(Toxoplasma gondii)、兔脑胞内原虫(Encephalitozoon cuniculi)、赫氏脑胞内原虫(Encephalitozoon hellem)、肠道脑胞内原虫(Encephalitozoon intestinalis)、罗姆勒脑胞内原虫(Encephalitozoon romaleae)等。通过KEGG代谢分析表明,青海田鼠肠道微生物代谢通路基因数量最多,其中“碳水化合物代谢”子类别占主导,反映了肠道微生物在田鼠代谢过程中的关键作用。结论 本研究揭示了青海地区不同海拔田鼠肠道微生物群落结构差异显著,并且均携带潜在病原菌。本研究为全面了解高寒地区青海田鼠微生物多样性及其携带病原菌的情况提供了基础数据,也为防控相关人畜共患病提供了科学依据。
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董晨晖,金美君,刘元杰,王琦,李俊平,姚文生,王晓阁,马欣,朱良全
2026,53(2):862-871, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250382
Abstract:
背景 多动物链球菌(Streptococcus pluranimalium)属于链球菌科、链球菌属,为革兰氏阳性菌,其宿主范围广泛,可感染多种动物及人类,研究其生物学特性具有重要意义。目的 临床上分离多动物链球菌并进行生物学特性研究。方法 临床采集疑患有呼吸道症状牛鼻拭子样本,通过细菌分离纯化接种BHI+10%FBS液体培养基,12-16 h扩菌培养后在BHI+10%FBS平板上划线分离,挑取单菌落在BHI+10%FBS液体培养基扩增后通过革兰氏染色镜检、16S rRNA基因测序、生化鉴定,并使用特异性引物对分离菌进行PCR扩增、耐药性分析及半数致死量(LD50)测定。结果 成功分离到一株牛源菌,革兰氏染色为阳性,呈短链状分布;经测序和BLAST比对后为多动物链球菌(Streptococcus pluranimalium);生化鉴定结果显示,该菌能够发酵蔗糖、
d -甘露糖、葡萄糖、d -果糖、海藻糖,不能发酵木糖、d -甘露醇、d -山梨醇、乳糖、鼠李糖,过氧化氢酶与V-P结果均为阳性,甲基红试验与吲哚试验结果均为阴性;药敏试验结果显示该菌对多黏菌素B、头孢呋辛钠、头孢他啶、环丙沙星、万古霉素5种抗生素敏感,对青霉素、氨苄西林、头孢曲松、头孢哌酮、诺氟沙星5种抗生素中介,对庆大霉素、卡那霉素、链霉素、四环素、红霉素、阿奇霉素、复方新诺明、氯霉素、克林霉素、左氧氟沙星10种抗生素耐药,其中对庆大霉素、卡那霉素、链霉素、红霉素、阿奇霉素、复方新诺明、氯霉素、克林霉素8种抗生素耐药性最强;该菌对6-8周龄SPF级雌性BALB/c小鼠半数致死量(LD50)为2.14×107 CFU。结论 成功分离出一株牛源多动物链球菌,其对多种抗生素具备耐药性,并对小鼠有致病性。 -
马伊丹,武倩羽,刘琛,陈诗宇,林秋叶,李杰,徐虎,毛爱国,徐乐,曹振辉
2026,53(2):872-893, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250634
Abstract:
背景 贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)具有较好的抗逆性及抑菌活性,已被列入饲料添加剂饲用微生物品种目录。目的 基于全基因组测序技术解析昆明犬源贝莱斯芽孢杆菌E2的益生特性和安全性,为开发利用该菌株作为犬用微生态制剂提供理论依据。方法 检测贝莱斯芽孢杆菌E2的耐酸耐胆盐能力、黏附性、产酶活性、抗氧化活性、抑菌能力、溶血活性和生物胺合成能力;采用PacBioSequel IIe和Illumina NovaSeq 6000平台进行全基因组测序,对菌株E2益生特性和毒力基因进行注释解析。结果 贝莱斯芽孢杆菌E2具有较强的耐酸耐胆盐、黏附、抗氧化和抑菌能力,可产生蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶,无溶血活性,不合成尸胺、腐胺和胍丁胺;全基因组测序及注释结果显示,贝莱斯芽孢杆菌E2的基因组大小为4 203 905 bp,G+C含量为45.77%,编码基因数量为4 143,基因组中存在耐酸耐胆盐、黏附、抗氧化、Ⅱ类羊毛硫肽细菌素、耐冷热应激等相关益生特性基因,并且未发现毒力基因。结论 贝莱斯芽孢杆菌E2具有良好的益生特性及安全性,有望成为犬用微生态制剂的益生菌候选菌株。
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2026,53(2):894-911, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250595
Abstract:
背景 近年来,随着养羊业快速发展,羊链球菌病呈上升趋势,主要发生于绵羊,山羊次之,潜伏期短感染性强,对养殖安全造成极大威胁。目的 从患病湖羊呼吸道中进行病原分离,对分离到的一株绵羊链球菌(Streptococcus ovis)进行鉴定,通过基因组测序明确其基因组基本特征及毒力因子和耐药基因,并测定石榴皮水提物对其抑菌活性与生物膜(biofilm, BF)的影响。方法 对湖羊的鼻拭子样品进行细菌分离培养,通过形态学观察、革兰氏染色、16S rRNA基因测序初步鉴定为S. ovis,通过Illumina二代测序技术构建基因组框架图,通过NR、GO、KEGG、COG、VFDB、CARD数据库获得基因组注释;采用肉汤稀释法测定最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration, MIC)和最小杀菌浓度(minimum bactericidal concentration, MBC),并绘制在MIC、1/2 MIC、1/4 MIC下的生长曲线,研究石榴皮的体外抑菌效果;采用结晶紫法和3-(4,5-二甲基噻唑基-2)-2,5二苯基四氮唑溴盐[3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide, MTT]法,探究其对生物膜的抑制与清除效果,以及在生物膜清除后对细菌存活量的影响。结果 根据16S rRNA基因测序和NR数据库注释结果,确定分离株为S. ovis,全基因组的大小为2 206 748 bp (2.21 Mb),GO、KEGG、COG数据库分别注释到1 599、1 208、1 997个基因,毒力相关基因88种,耐药相关基因51种;石榴皮对S. ovis的MIC和MBC分别为62.5 mg/mL和250 mg/mL,并且在MIC浓度下能显著控制细菌的生长;石榴皮能显著抑制生物膜的形成(P<0.01),清除初始和成熟生物膜(P<0.01),减少生物膜内的活菌数(P<0.01),并且在本研究剂量范围内随着浓度增大效果增强。结论 分离鉴定出一株绵羊链球菌,挖掘出系列毒力因子和耐药基因,石榴皮对该菌株的体外抑制作用显著,对生物膜有显著的破坏作用,为进一步研究绵羊链球菌的致病性和耐药性奠定了基础,同时为开发替抗中草药产品提供了依据。
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2026,53(2):912-932, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250583
Abstract:
背景 白鹤等重要候鸟以鄱阳湖作为主要越冬地,其健康状态是评估当地生态系统安全的重要指标。近年来,随着越冬地周边人类活动的加剧,抗生素通过医疗、农业和水产养殖等途径进入环境,可能使白鹤暴露于抗生素残留及耐药菌的选择压力之下,对其生存与健康构成潜在威胁。目的 通过分析白鹤粪便中条件致病菌的耐药特征,积累该珍稀物种相关的微生物本底数据,并探讨其对当地生物健康与生态安全的潜在影响,为生物安全监测与生态健康保护提供科学依据。方法 采集保护区内60份白鹤新鲜粪便,经LB肉汤增殖后,分别接种于麦康凯、肠球菌和葡萄球菌选择性培养基中分离目标菌株,通过菌落形态、PCR鉴定确认,并开展最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration, MIC)药敏试验。对多重耐药菌株采用PacBio三代测序进行全基因组分析。结果 共分离出大肠杆菌(Escherichia coli) 28株(46.67%)、肠球菌(Enterococcus) 36株(60.00%)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus) 13株(21.67%)。药敏试验显示,大肠杆菌对多黏菌素E (57.14%)、磺胺异噁唑(42.86%)和四环素(46.43%)耐药率较高;肠球菌对头孢噻呋(75.00%)、头孢西丁(86.11%)、苯唑西林(88.89%)和磺胺异噁唑(80.56%)高度耐药;金黄色葡萄球菌对四环素(69.23%)和氟苯尼考(53.85%)耐药突出。共发现9株大肠杆菌、27株肠球菌和1株金黄色葡萄球菌为多重耐药菌。基因组测序显示,多重耐药菌株携带多种耐药基因,如五重耐药的屎肠球菌(Enterococcus faecium)携带17种耐药基因。结论 白鹤粪便中分离菌呈现较高的耐药性,并且存在多重耐药菌株及多种耐药基因。这些结果丰富了珍稀候鸟耐药菌的本底数据库,也为进一步探究耐药基因在环境中的传播与归趋提供了重要线索。
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叶道有,臧贺,杨佳润,樊念,吴陶,严提珍,谭庆伟,陈大福,郭睿,邱剑丰
2026,53(2):933-946, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250629
Abstract:
背景 蜜蜂球囊菌( Ascosphaera apis)是一种专性寄生真菌病原体,其感染专门针对蜜蜂幼虫,并通常可导致宿主罹患白垩病而死亡。目前,有关蜜蜂球囊菌在侵染过程中的miRNA的表达模式及其靶基因的潜在作用极为有限。 目的 检测中华蜜蜂( Apis cerana cerana)幼虫肠道中ace-miR-2478-y及其靶基因类固醇激素受体(steroid hormone receptor) ERR 1在蜜蜂球囊菌( Ascosphaera apis)侵染过程中的表达模式,为解析ace-miR-2478-y应答蜜蜂球囊菌侵染的分子调控机制提供依据。 方法 通过stem-loop RT-PCR和Sanger测序验证蜜蜂球囊菌接种前后工蜂幼虫肠道中ace-miR-2478-y的真实表达及序列准确性。利用生物信息学软件预测ace-miR-2478-y的靶mRNA,采用Cytoscape软件构建ace-miR-2478-y与其靶mRNA的调控网络。利用BLAST工具对靶mRNA序列进行同源性比对以鉴定其对应的靶基因,并基于GO与KEGG数据库获取这些基因的功能注释及通路信息。通过双荧光素酶报告基因实验验证ace-miR-2478-y与其靶基因 ERR 1的结合关系。利用RT-qPCR检测蜜蜂球囊菌接种的幼虫肠道中ace-miR-2478-y及其靶基因 ERR 1的相对表达量。 结果 stem-loop RT-PCR结果显示ace-miR-2478-y在蜜蜂球囊菌接种前后的中华蜜蜂幼虫肠道均扩增出目的片段,Sanger测序结果显示片段序列与前期测序结果完全一致。ace-miR-2478-y共靶向233条mRNA,对应110个靶基因,靶基因可注释到生物调控、细胞和结合等23条GO功能条目,以及Wnt信号通路、蛋白质吸收与消化等125条KEGG通路。双荧光素酶报告基因结果显示ace-miR-2478-y与其靶基因 ERR 1之间存在真实结合关系。RT-qPCR结果显示,相较于未侵染组,ace-miR-2478-y在蜜蜂球囊菌侵染后的1 dpi表达量显著上升,在2 dpi和3 dpi的表达量显著下降。靶基因 ERR 1的表达趋势与ace-miR-2478-y相反。相较于未侵染组, ERR 1在1 dpi的表达量显著下调,在2 dpi和3 dpi的表达量显著上调。 结论 ace-miR-2478-y通过负调控靶基因 ERR 1的表达响应蜜蜂球囊菌的侵染。研究结果为中华蜜蜂幼虫响应蜜蜂球囊菌侵染的机制研究提供参考。
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2026,53(2):947-959, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250456
Abstract:
背景 磷和钾是植物生长发育所必需的大量元素,对植物的生长发育具有重要作用。 目的 以分离自河北省承德市某磷铁尾矿矿泥的12株真菌为材料,开展高效解磷解钾菌株的筛选、鉴定及解磷解钾能力探究。 方法 通过对难溶性磷、钾的溶解能力进行初筛和液体发酵产可溶性物质的能力进行复筛,获得目标菌株,对目标菌株进行解磷机制的初步探究。 结果 菌株KNF-09分别在解磷、解钾培养基中第4天时,上清液可溶性磷、钾含量最高,分别为466.17 mg/L和414.61 mg/L。同时,菌株KNF-09能够缓解缺可溶性磷/钾环境对生菜中种苗的胁迫,显著提高生菜的鲜重。 结论 本研究从磷铁尾矿中分离获得一株具有解磷、解钾活性的篮状菌属( Talaromyces)真菌,具有开发成为解磷解钾微生物菌肥的潜力。
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2026,53(2):960-971, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250296
Abstract:
背景 在土壤偏酸性的南方的晚稻收获后,秸秆通常燃烧处理,造成资源浪费和环境污染。目的 克服秸秆还田的低温限制,促进低温环境和酸性土壤晚稻秸秆还田快速降解,实现秸秆资源化利用。方法 以连续多年堆放水稻秸秆垛底部腐烂土壤为材料,利用富集培养基对具有木质素降解能力的低温耐酸菌株进行分离,通过响应面法,以单因素实验为基础,研究菌株的产酶特性,明确时间、pH值、温度、接种量等培养条件对低温耐酸木质素降解菌的降解性能、生物量及酶活的影响。结果 当培养时间为6 d、pH 6.0、培养温度为15 ℃、接种量为2%时,低温耐酸木质素降解菌的降解性能、生物量和酶活达到最高,并采用响应面法对最佳培养条件进行了优化。结论 本研究结果为低温酸性条件下促进木质纤维素的降解、实现秸秆资源化利用提供了理论依据。
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2026,53(2):972-988, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250559
Abstract:
背景 我国肺形侧耳(Pleurotus pulmonarius)栽培菌株的遗传多样性不丰富,遗传背景狭窄。目的 利用野生肺形侧耳种质资源创制符合市场需求的优良新品种。方法 对在西藏自治区采集到的一份侧耳属子实体进行组织分离和纯化,获得纯培养菌株‘SX2’,结合形态学和基于ITS序列的分子系统学分析进行鉴定。对菌株‘SX2’从碳源、氮源、无机盐、生长因子和温度5个方面进行单因素生物学特性研究,选择3个较优水平进行正交试验;同时采用简单重复序列区间(inter-simple sequence repeat, ISSR)分子标记对该菌株进行遗传多样性分析;最后对该菌株进行驯化栽培。结果 菌株‘SX2’的单因素试验研究结果表明:25 ℃为菌丝最适生长温度,赤砂糖、蔗糖和麦芽糖为最适碳源,酵母浸粉、牛肉膏和蛋白胨为最适氮源,K2HPO4、K2SO4和MgSO4为最适无机盐,烟酸、VB6和VB1为最适生长因子。正交试验研究结果表明:赤砂糖20.0 g/L、酵母浸粉2.0 g/L、KH2PO4 2.0 g/L和烟酸0.1 g/L是最佳的培养基组合。遗传多样性研究结果表明:菌株‘SX2’与其他肺形侧耳品种间存在明显差异。驯化栽培结果表明:在温度为23–25 ℃、黑暗条件下菌丝培养28–30 d即可满袋;调整温度为26–28 ℃进行后熟培养,10 d后完成菌丝培养;出菇培养室设置温度4–8 ℃,冷刺激10–12 h后开袋;温度调整为20–22 ℃,空气相对湿度为85%–95%条件下,约3–4 d即可形成原基,原基继续分化到子实体成熟仅需3 d左右。结论 肺形侧耳菌株‘SX2’具有早熟、高产等与主栽品种不同的生物学特性,开发利用价值潜力大。
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2026,53(2):989-1006, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250619
Abstract:
背景 长白山区作为东北重要生态功能区,大型真菌资源丰富,其中荷叶离褶伞因独特食药用价值备受关注。目的 促进该野生菌株资源的保护与可持续利用,建立高效培养体系。方法 通过多阶段优化策略优化长白山区野生荷叶离褶伞菌株培养条件,采用单因素试验结合Plackett-Burman试验筛选关键影响因素,运用响应面法建立预测模型优化液体培养基配方。此外,筛选二级种配方并采用混料均匀试验设计优化固体培养基配方。结果 确定液体培养显著因子为葡萄糖、玉米粉和硫酸镁,响应面法建立预测模型(R2=0.984 1)优化获得的最佳培养条件为葡萄糖26.135 g/L、玉米粉31.074 g/L、硫酸镁1.517 g/L,在此条件下菌丝生物量达(21.89±0.20) g/L。二级种麦粒培养基中添加木屑菌丝生长速度达到(2.62±0.38) mm/d,瓶栽三级种配方基质最佳配比为24%玉米芯、43%木屑、33%棉籽壳,该配方中菌丝生长速度为(1.51±0.03) mm/d,头潮菇产量为(44.33±3.05) g,头潮菇生物学效率为(44.00±3.46)%,建立的数学模型(R2>0.9)可准确预测各因素交互作用对菌丝生长速度和子实体产量的影响。结论 长白山区荷叶离褶伞菌株对营养因子适应性广,建立的响应面模型可准确预测该菌株在不同状态培养条件中的生长情况。
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李丹丹,郭自春,相凯文,丁天宇,任泽军,黄钰洁,任宗玲,田慎重,陈月明,高磊,彭新华,蔡燕飞
2026,53(2):1007-1023, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250596
Abstract:
背景 冬季玉米秸秆还田后腐解缓慢,影响冬小麦出苗和生长,而现有外源促腐菌在当地土壤中的适应性较差,腐解效果有限。目的 筛选适宜于潮土和砂姜黑土环境、具有高效降解纤维素能力的优势菌株,为秸秆资源的高效利用提供理论依据与技术支撑。方法 从长期秸秆还田试验地中采集土样样品,采用稀释涂布平板法、水解圈法和酶活测定法筛选纤维素降解细菌,结合形态学观察、生理生化试验和分子生物学方法对筛选出的细菌生物学特性进行鉴定;通过单因素试验优化产酶条件,基于全基因组测序开展功能基因注释,并进行室内与田间玉米秸秆腐解效果验证。结果 筛选获得1株高效降解纤维素的菌株,鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) K15。全基因组测序分析表明,菌株K15含1条环状染色体(大小约4 082 766 bp,G+C含量44.4%),共预测编码4 309个基因,包含187个CAZy家族基因,其中糖苷水解酶基因60个,涉及多种与纤维素降解相关的酶类。单因素试验优化最佳产酶条件为麦芽糖30.0 g/L、牛肉膏30.0 g/L、pH 4.0、接种量2%、培养时间3 d,羧甲基纤维素酶活性达到76.9 U/mL。大田腐解试验表明,接种该菌60 d后,砂姜黑土和潮土中玉米秸秆的腐解率分别达到48.9%和37.4%,较对照分别提高12.7%和64.0%。结论 枯草芽孢杆菌K15具有较强的纤维素降解能力和显著的促腐效果,富含大量与纤维素降解相关的基因,能显著提升砂姜黑土与潮土中秸秆腐解效率,具有良好的促腐还田应用潜力。
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2026,53(2):1024-1039, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250567
Abstract:
背景 由稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起的稻瘟病,是造成世界稻区水稻减产、品质下降的主要病害之一。目的 筛选具有抗稻瘟病活性的生防菌株,明确其防病促生效果并探究其抑菌机理,为其开发应用提供实践基础。方法 利用平板对峙法筛选拮抗稻瘟病的菌株,采用形态学、生理生化特性和分子生物学对筛选的生防菌株进行鉴定,通过盆栽试验验证其室内防效和促生作用,并通过扫描电镜和LC-MS非靶向代谢组学探究该菌株对稻瘟病的抑菌机制。结果 通过对‘黄壳糯’间栽‘汕优63’系统水稻根系内生菌进行分离纯化,共获得69个内生菌株,经平板对峙试验初筛、形态学鉴定以及16S rRNA与rpoB基因构建系统发育树,鉴定出菌株YNDS1为高地芽孢杆菌(Bacillus altitudinis),抑菌率为63.30%。促生效果盆栽试验表明,B. altitudinis YNDS1对‘丽江新团黑谷’ ‘黄壳糯’ ‘合系39’的生长性状均有不同程度的促进作用,其对黄壳糯的促生作用最明显。稻瘟病防治效果盆栽试验表明,菌株YNDS1对稻瘟病有较好的防治效果,其中感病品种‘丽江新团黑谷’在接种稻瘟病菌前后24 h时,其病情指数均显著低于未接种YNDS1,相对防效均为68.75%。扫描电镜观察表明菌株YNDS1能使稻瘟病菌菌丝出现畸形膨大、缠绕粘连现象。进一步对菌株YNDS1进行LC-MS非靶向代谢组分析,结果表明该菌株能够合成嘌呤霉素、链佐霉素、达地米星、表面活性素、土霉素、茴香霉素、表面活性素B等多种抑菌功能物质。结论 B. altitudinis YNDS1不仅具有较好的稻瘟病防治效果,还可有效促进水稻生长,表明生防菌株YNDS1具有开发为稻瘟病生防制剂的应用潜力。
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2026,53(2):1040-1061, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250568
Abstract:
背景 植物内生菌在长期与宿主共生过程中,可产生与宿主相同或相似的代谢产物,是发现新型抗菌药物的重要资源。目的 从铁炮百合(Lilium longiflorum)鳞茎中分离内生菌,筛选具有抗菌活性的菌株,并鉴定其可能活性成分。方法 采用组织分离法结合平板划线法分离鳞茎内生菌;利用平板对峙法和琼脂扩散法(打孔法)筛选抑菌活性显著的菌株;通过形态学观察和16S rRNA基因序列分析进行菌株分类鉴定;对目标菌株进行扩大培养发酵,乙酸乙酯萃取代谢产物;评估萃取物的抗菌谱及最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration, MIC);运用非靶向代谢组学技术鉴定代谢物并分析潜在活性成分。结果 从铁炮百合鳞茎中分离获得2株内生细菌(X66和X95),其对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、大肠杆菌(Escherichia coli)和黑曲霉(Aspergillus niger)均表现出良好抑菌活性。经鉴定,2株菌均为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。2株菌的乙酸乙酯萃取物对10种病原菌的抗菌谱及MIC测定显示,该提取物对除副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus)外的所有受试病原菌均具有抑制作用。非靶向代谢组学分析从2菌株的乙酸乙酯提取物中共鉴定出6 553种代谢物,其中氨基酸及其衍生物(19%)和苯及其衍生物(17%)数量最多。2株菌共有代谢物4 270种,其中,含量最高的前30种代谢物主要为杂环类化合物、苯及其衍生物,以及氨基酸及其代谢物。甘氨酸、亮氨酸、苯菌灵、蟾蜍配基、华蟾素、桑根皮素和香芹酚等可能是菌株X66和X95抗菌活性的主要成分。结论 铁炮百合内生菌株X66和X95及其代谢产物均表现出良好的广谱抑菌活性。研究可能为发掘新型高效天然抑菌物质提供有价值的菌株及化合物资源。
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卢圣鄂,肖波,张国武,陈志远,王昱琦,陈忠,亓俊朋,王晗,卓维,刘莉,韩量,任风鸣
2026,53(2):1062-1082, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250577
Abstract:
背景 暗紫贝母是珍稀中药“川贝母”的主要植物来源。茎腐病导致暗紫贝母叶片枯黄,茎腐烂,植株死亡,产量显著降低。茎腐病的发生往往与茎部病原菌感染、土壤根际微生物失衡及土壤环境因子变化相关联,但暗紫贝母茎腐病的发生机制目前尚不清楚。目的 通过分析茎腐病暗紫贝母根际土壤和茎部微生物与健康植株的群落结构差异,为揭示暗紫贝母茎腐病发病原因和病害控制奠定理论基础。方法 采用Illumina MiSeq技术对暗紫贝母健康根际土壤(SFH)、患病根际土(SFR)和无植物土壤(SFW),以及患病贝母茎(LFD)和健康贝母茎(LFH)中的细菌和真菌群落结构和多样性进行测序和分析。同时测量了不同健康状况贝母根际土壤理化性质。结果 茎腐病组土壤的pH、有机质(soil organic matter, SOM)、有效磷(available phosphorus, AP)、速效钾(available potassium, AK)、全氮(total nitrogen, TN)、全钾(total potassium, TK)和硝态氮(nitrate nitrogen, NO3--N)水平显著高于健康组和对照组(P<0.05)。贝母根际土壤样品的Chao1、Observed_species、Pielou_e、Shannon指数显著高于茎部样品(P<0.05)。茎腐病植株组的α多样性指数显著低于健康植株组。链核盘菌属(Monilinia)在患病植株和患病土壤中的相对丰度均显著高于健康植株和健康土壤组(P<0.05)。链核盘菌属(Monilinia)所属的柔膜菌目(Helotiales)在患病贝母茎部组(LFD)中为具有显著差异的生物标志物。速效钾(AK)对根际土壤细菌和真菌群落结构的影响最为显著,链核盘菌属(Monilinia)与全氮呈显著正相关。患病植株茎部组(LFD)中由链核盘菌属(Monilinia)实现大部分氮代谢通路功能。结论 暗紫贝母茎腐病的发生导致根际土壤和茎中的微生物多样性下降。链核盘菌属对暗紫贝母茎腐病的发生起着重要作用。
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孟令品,尹柳祎,宋扬,安彦,桑浩杰,郭帅,赵东辉,翟景波,温树波
2026,53(2):1083-1095, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250642
Abstract:
背景 牛肠道病毒(bovine enterovirus, BEV)是影响牛养殖业效益的重要病原之一,其流行性随着畜牧业的发展进一步加剧。现有的检测方法如qPCR虽然应用广泛,但其在低病毒载量的样本中常有假阴性或结果不稳定的局限性。数字微滴PCR (droplet digital PCR, ddPCR)凭借高灵敏度与绝对定量优势,为低载量病毒检测提供了更可靠的方法。目的 建立一种特异性强、灵敏度高、重复性良好的BEV数字微滴PCR (RT-ddPCR)检测方法。方法 基于BEV基因组保守区域设计特异性引物和探针,以BEV cDNA为模板进行PCR扩增,将产物克隆至pMD18-T载体构建质粒标准品;优化RT-ddPCR退火温度并评估其特异性、灵敏度和重复性。结果 该检测方法最佳退火温度为60 ℃;灵敏度高,最低检测限达1.6 copies/μL;重复性好(变异系数CV=8.6%);特异性强。该方法在检测牛病毒性腹泻病毒(bovine viral diarrhea virus, BVDV)、牛库布病毒(bovine kobuvirus, BKoV)、牛冠状病毒(bovine coronavirus, BCoV)及牛副流感病毒5型(bovine parainfluenza virus type 5, BPIV5)时均未出现阳性结果,表明无非特异性扩增;与RT-qPCR平行检测14份牛粪便样品结果显示,RT-ddPCR具有更优的检测性能。结论 成功建立的BEV RT-ddPCR方法特异性强、灵敏度高、重复性好,适用于临床样品的核酸检测,为牛肠道病毒感染的早期诊断与准确定量提供了可靠的技术支撑。
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2026,53(2):1096-1108, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250307
Abstract:
背景 A群轮状病毒(group A rotavirus, RVA)是导致婴幼儿及幼龄动物发生腹泻的主要人兽共患病病原之一,具有较强的传染性。目的 建立一种快速、特异检测猪、牛、羊、人等物种RVA的实时荧光定量RT-PCR检测方法。方法 基于GenBank中的猪、牛、羊和人源RVA NSP5基因保守序列,设计1对特异性引物、1条探针,该探针带有TaqMan-MGB发光基团,优化最适退火温度(Tm)、最适引物和探针浓度,建立一种可以检测猪、牛、羊和人等物种RVA的实时荧光定量RT-PCR检测方法。结果 建立的RVA荧光定量RT-PCR方法最佳退火温度为51 ℃;最适引物和探针浓度均为0.4 μmol/L;敏感性高,最低检测限可达3.24 copies/μL;特异性强,与猪、牛、羊等常见病原无检测交叉反应;重复性好,其批内和批间试验变异系数分别为0.063%-0.812%和0.612%-1.016%,可以快速、特异检测猪、牛、羊样品和人轮状病毒,有很好的临床适用性。结论 本实验建立了一种检测多物种RVA的实时荧光定量RT-PCR方法,为猪、牛、羊和人等多物种的RVA流行病学调查和早期诊断提供了良好的技术支撑。



























































































































































































































