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微生物学通报

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    2026年第1期
      封面
    • 2026,53(1):0-0, DOI:

      Abstract:

    • 目录
    • 2026,53(1):0-0, DOI:

      Abstract:

    • 专论与综述
    • 尹镜雲,宋晓华,郑玉虎,潘丽玉,葛小通,王晨宇,何堤,杨顺清,孔宸远,杨柳燕,王梦梦

      2026,53(1):1-18, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250597

      CSTR: 32113.14.j.MC.250597

      Abstract:

      嗜热蓝细菌作为热泉等极端高温生态系统的初级生产者,通过高效光合作用驱动碳循环。在热泉高温(> 45 ℃)、矿物富集等极端条件下,其进化出独特的适应性机制:在碳同化方面,其依赖核酮糖-1, 5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)及其羧酶体微区室,通过增强底物亲和力与CO2浓缩效率,克服高温对酶活性的抑制;在能量代谢层面,重构热稳定光系统Ⅱ (PSⅡ)复合体及电子传递链,维持高温下光反应与暗反应的协同;在稳定调控方面,通过糖原动态存储、抗氧化防御及分子伴侣网络实现代谢平衡。系统解析其碳代谢与环境适应的耦合机制、羧酶体结构的动态调控特性及PSⅡ的高温保护机制,将为合成生物学改造高温固碳底盘细胞(如异源表达嗜热Rubisco或构建热稳定电子传递链)提供理论支撑,有望拓展工业高温废气的直接生物转化与含热废水的生物处理路径,助力碳中和目标下的极端环境微生物技术创新。

    • 刘勇彬,胡文锋,李雪玲,杨美艳

      2026,53(1):19-34, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250459

      CSTR: 32113.14.j.MC.250459

      Abstract:

      随着对微生物组学研究的深入,革兰氏阴性细菌细胞壁成分——内毒素的健康危害日益受到关注。这类毒素在细菌死亡裂解后释放至周围环境,可通过多种途径对人体健康造成严重威胁。为应对这一问题,益生菌作为一种非致病性活微生物制剂,在过去几十年中被广泛应用于内毒素相关损伤的防治领域。作为益生菌研究的延伸与拓展,后生元凭借其无活性菌体的特性,在稳定性与安全性方面展现出显著优势,为内毒素相关疾病的防治提供了新的解决方案。本文主要介绍了内毒素的来源、作用途径及其症状表现,综述了益生菌的定义、去除内毒素机制及应用发展前景,阐述了后生元去除内毒素的机制及其在抗炎、调节肠道菌群、增强上皮屏障方面去除内毒素的应用研究进展,以期为相关领域研究者和从业者提供有益的参考和启示。

    • 罗晓,蔡欣阳,吴慧艳,姜苗,陈轲,李凤娇,刘中华,吴尧晶,张鹏

      2026,53(1):35-50, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250501

      CSTR: 32113.14.j.MC.250501

      Abstract:

      细菌感染对世界公共卫生安全造成严重威胁,亟待开发出新型抗菌药物。抗菌肽(antimicrobial peptides, AMPs)作为先天免疫系统产物,具备广谱抗菌、膜靶向作用及耐药性诱导低等优势,成为应对细菌感染的前景性替代疗法。AMPs来源广泛,包括动物、植物、微生物等。近年来,伴随着AI等技术的发展,人工从头设计也成为AMPs的重要来源。AMPs作用于细菌膜引发膜裂解被认为是其主要的抗菌机制,膜裂解模型主要包括“桶板” “地毯” “环孔”模型。AMPs可通过多种方式靶向细胞壁、作用于胞内靶点和调节体内免疫发挥抗菌作用。AMPs还可通过抑制细菌群体感应、黏附和合成等机制发挥抗生物膜活性。本文通过概述AMPs的来源,进而对这些AMPs发挥抗菌以及抗生物膜活性的机制展开详细综述,为AMPs作用机制研究提供参考,同时对基于其作用机制设计改造新型AMPs具有一定意义。

    • 刘伊晨,黄烨,徐新平

      2026,53(1):51-70, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250468

      CSTR: 32113.14.j.MC.250468

      Abstract:

      肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)作为重要的临床致病菌,可引发多种严重的感染性疾病。近年来,高毒力多重耐药肺炎克雷伯氏菌的全球性传播给临床治疗带来极大挑战,对公共卫生安全构成严重威胁。值得关注的是,肺炎克雷伯氏菌噬菌体编码的解聚酶因其特异性降解细菌多糖的独特机制,相较于传统噬菌体疗法具有规避宿主免疫识别风险、降低基因水平转移概率及提升药代动力学特性等多重优势,现已成为应对超级耐药菌感染的创新性治疗策略研发核心方向。本文对现有解聚酶的结构与功能特性进行了系统梳理,探讨了噬菌体解聚酶作为多重耐药肺炎克雷伯氏菌感染替代治疗策略的应用潜力,并进一步展望了肺炎克雷伯氏菌噬菌体解聚酶的未来应用方向与改造策略。

    • 彭晨曦,寇静一,邓舒元,孙珊珊,张凡,佘跃惠

      2026,53(1):71-86, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250601

      CSTR: 32113.14.j.MC.250601

      Abstract:

      基于微生物矿化机制,异化铁还原菌原位合成纳米材料技术近年来在油藏提高采收率中展现出良好的效果,逐渐成为微生物提高采收率研究的重要方向。本文从油藏中异化铁还原菌的生态多样性与储层沉积环境的适应性出发,梳理了其原位合成铁氧类纳米颗粒的成核机制以及在提高原油采收率过程中的作用。异化铁还原菌可通过胞内控制矿化和胞外诱导矿化2种机制生成铁氧类纳米颗粒,前者依赖酶促反应与模板调控,后者则通过胞外电子传递与胞外聚合物协同诱导金属离子沉淀。研究表明,异化铁还原菌合成的纳米颗粒因其自身具有高比表面积、润湿反转等能力,可在无其他生物代谢产物协同作用的情况下,降低油-水界面张力并增强乳化作用,提高驱油效率。室内物理模拟实验显示,该技术在低渗透与非均质油藏中采收率提高10%-15%。相较于传统外源注入纳米材料的方式,异化铁还原菌原位合成纳米颗粒的方式在实验条件下表现出更优良的分散性与界面调控能力,而且在特定环境下可实现持续产物供应。但这种方法在实际的油藏环境中的应用可行性仍需进一步研究验证。

    • 付斌,李明珠,宋树佳,李福星,陈佳乐,尚爽婕,武有聪

      2026,53(1):87-101, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250427

      CSTR: 32113.14.j.MC.250427

      Abstract:

      葡萄球菌与宿主免疫系统的动态互作过程决定了其致病特点的多样性。在感染的侵袭阶段,葡萄球菌通过释放α-毒素、蛋白酶及超抗原,破坏中性粒细胞、降解补体蛋白,并诱导免疫应答过度活化,进而突破宿主固有免疫屏障。当侵入定殖后,葡萄球菌通过形成生物被膜建立物理屏障,或形成小菌落变异体减弱免疫系统识别,或侵入宿主细胞逃逸免疫清除。葡萄球菌急性期通过毒力因子分泌,表现为主动攻击的感染特点,慢性持续性感染阶段,通过免疫逃逸表现为被动防御的感染特点。基于上述机制,新型防治策略需同时抑制毒力因子产生,并阻断免疫逃逸途径。结合课题组前期工作,本文系统梳理了葡萄球菌-宿主免疫系统互作及免疫逃逸机制,为防治葡萄球菌感染提供了参考。

    • 工业微生物学
    • 李元慧,黄平,杨绍青,闫巧娟,江正强

      2026,53(1):102-114, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250599

      CSTR: 32113.14.j.MC.250599

      Abstract:

      【背景】 脯氨酰寡肽酶是一类能在脯氨酸残基羧基侧水解多肽的丝氨酸蛋白酶,在食品工业领域有重要的应用价值,但现有酶种类少,产量水平低。【目的】 在大肠杆菌中异源表达沙质微泡菌(Microbulbifer arenaceous)肽酶S9家族脯氨酰寡肽酶基因(mapop),研究其相关酶学性质。【方法】 MaPOP在大肠杆菌中异源表达,经亲和层析纯化后测定酶学性质,制备血管紧张素转换酶(angiotensin converting enzyme, ACE)抑制肽。【结果】 一步纯化获得了重组酶MaPOP。MaPOP最适反应pH和温度分别为7.5和37 ℃,在pH 3.5-11.0和低于40 ℃时保持稳定;在1.5 mol/L NaCl浓度时具有最高的酶活力,是无NaCl时的2倍;丝氨酸肽酶抑制剂苯甲基磺酰氟(phenylmethanesulfonyl fluoride, PMSF)和Co2+、Hg2+、Zn2+MaPOP具有抑制作用。MaPOP特异性识别寡肽内部的Pro,切割L-Pro羧基侧的肽键,而不能切割D-Pro羧基侧和Pro-Pro之间的肽键。MaPOP分别与风味蛋白酶、中性蛋白酶、AopepA、AoproS8复合水解罗非鱼鱼鳞,ACE抑制率为55.85%-87.71%。【结论】 MaPOP的异源表达和酶学性质为MaPOP在食品工业中的应用提供了理论支持。

    • 冯一帆,郑仁林,唐志康,陈平,张德全,袁小红

      2026,53(1):115-133, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250485

      CSTR: 32113.14.j.MC.250485

      Abstract:

      【背景】 柔毛淫羊藿(Epimedium pubescens Maxim.)是传统药用植物,其药用成分主要为黄酮类化合物。部分黄酮类成分因糖基化程度较高导致生物利用度受限。生物转化技术可定向制备低糖基黄酮,是提升活性成分成药性的潜在策略。【目的】 筛选高效转化朝藿定C生成淫羊藿苷的功能菌株,解析其关键酶系特性,并通过微生物驯化提升底物耐受性及转化效率。【方法】 采用生境特异性采样策略,从淫羊藿根际土壤和叶际微生物群落中筛选菌株。通过薄层色谱法(thin layer chromatography, TLC)-HPLC联用技术建立转化产物监测体系;结合16S rRNA基因系统发育分析和糖苷酶活性解析,鉴定功能菌株分类地位及其功能酶类。采用单因素试验优化粗酶反应体系(温度、pH、底物浓度、酶活力浓度);以梯度胁迫法(0.01-0.12 g/mL水提液)进行六轮定向驯化,评估菌株适应性进化效果。【结果】 分离获得芽孢杆菌(Bacillus sp.) MY202402-3,其粗酶液中α-L-鼠李糖苷酶(18.7 U/mL)与β-葡萄糖苷酶(3.3 U/mL)活性显著;在含0.01 g/mL水提液的培养基中,朝藿定C平均转化率与宝藿苷Ⅰ平均生成率分别为88.10%与21.13%。粗酶最适反应条件为50 ℃、pH 7.5、底物浓度1.2 mg/mL、酶活10 U/mL,2 h内朝藿定C转化率达95.20%,淫羊藿苷纯度96.78%。经浓度梯度驯化后,菌株在0.10 g/mL水提液中朝藿定C转化率提升至90.93%,0.08 g/mL体系中宝藿苷Ⅰ生成率达26.96%。【结论】 本研究采用的微生物筛选与驯化相结合的策略显著提高了朝藿定C的生物转化效率,为提升中药提取物中活性成分的生物利用度提供了参考;浓度依赖性优化进一步展示了其在工业应用中的可扩展潜力;菌株MY202402-3是芽孢杆菌属被报道用于淫羊藿黄酮类成分转化的菌株,扩大了芽孢杆菌属的应用。

    • 环境微生物学
    • 尹梦圆,刘晓雨,陈伟伟,袁玉兰,何腾霞,熊玉芬,雷洪雪,杨露

      2026,53(1):134-149, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250387

      CSTR: 32113.14.j.MC.250387

      Abstract:

      【背景】 低温条件下含重金属废水的生物脱氮处理面临严峻挑战,其中铜离子(Cu2+)会显著影响微生物的脱氮效率,目前关于耐冷脱氮菌在Cu2+胁迫下的脱氮特性及其耐受机制的研究尚不充分。【目的】 探究耐冷脱氮菌水生从毛单胞菌(Comamonas aquatilis) NY3的脱氮特性和Cu2+耐受性,为低温含Cu2+废水的生物处理提供理论指导。【方法】 通过批量试验研究了不同浓度Cu2+对菌株NY3脱氮效率的影响,在高浓度Cu2+下研究该菌株转化无机氮过程中的电子传递系统活性与氮代谢关键酶的活性变化,同时测定外源硫化物添加是否有助于缓解Cu2+对该菌株生长和代谢的抑制。【结果】 Cu2+显著影响了菌株NY3的脱氮能力,当不添加Cu2+时,菌株NY3对铵态氮、硝态氮和亚硝态氮的去除率分别为99.98%、100.00%、100.00%,添加8.0 mg/L Cu2+后,其去除率分别降低至51.56%、55.70%、0,同时,电子传递系统活性也从0.306、0.115、0.124 μg/(g·min)降至0,氨单加氧酶(ammonia monooxygenase, AMO)和硝酸还原酶(nitrate reductase, NR)活性分别从0.260 U/mg和0.610 U/mg降低到0.250 U/mg和0.260 U/mg。添加45.0 mg/L NaHS和50.0 mg/L Na2S后,可显著缓解菌株NY3在Cu2+胁迫下的生长和代谢抑制作用,145 mg/L NaHS使菌株对铵态氮和硝态氮的去除率分别提高了48.17%和70.94%。【结论】 菌株NY3对Cu2+胁迫具有一定的耐受性,过量Cu2+对菌株NY3的异养硝化和好氧反硝化脱氮有抑制作用,可通过添加适量的外源硫缓解Cu2+对菌株NY3的抑制强度,从而增加Cu2+胁迫下的脱氮效率,可为低温环境下采用微生物处理含有Cu2+的氮污染废水提供理论依据。

    • 陈德倩,许仁智,刘智博,覃桂妹,宋波

      2026,53(1):150-168, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250489

      CSTR: 32113.14.j.MC.250489

      Abstract:

      【背景】 部分根际微生物因其能够改善土壤肥力、促进作物生长,被广泛应用于土壤重金属修复当中,但单一菌剂修复效果不稳定,易受到土著微生物干扰,因此构建高效稳定的复合菌剂辅助植物重金属修复势在必行。【目的】 基于盆栽试验,研究伯克霍尔德氏菌(Burkholderia sp.) DHC34和荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)协同强化藿香蓟(Ageratum conyzoides L.)对Cd污染土壤的修复能效。【方法】 利用单一菌剂BH (Burkholderia sp. DHC34)、PH (P. fluorescens)和复合菌剂BPH1-1、BPH1-2、BPH2-1 (Burkholderia sp. DHC34+P. fluorescens分别以1:1、1:2、2:1混合),以及对照组CK (无菌水)分别处理藿香蓟。测量植物生物量和Cd积累特征;微量法测定植物叶片抗氧化酶活性;Illumina PE250高通量测序技术检测微生物群落多样性。【结果】 相较于对照组,P. fluorescens单独处理显著提高藿香蓟过氧化物酶(peroxidase, POD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活性,株高和鲜重较对照分别增加50.0%和77.7%;Burkholderia sp. DHC34单独作用下,土壤弱酸提取态Cd含量占总量的60.0%,藿香蓟单株积累量较对照增加188%。双菌联合处理中,各比例混合接种均能显著提高藿香蓟Cd的单株提取量。其中BPH1-2效果最优,藿香蓟生物量和Cd积累量分别提升71.2%和166%,地上和地下部生物富集系数高达11.40和6.25。双菌接种显著改变根际微生物群落结构,引起黄色土壤杆菌属(Flavisolibacter)、黏结杆菌属(Adhaeribacter)、链霉菌属(Streptomyces)等有益微生物群落相对丰度显著上升,通过上调碳氮循环相关功能菌群活性,进一步强化藿香蓟的Cd修复效率,维持藿香蓟根际微环境的稳定。【结论】 Burkholderia sp. DHC34和P. fluorescens作为藿香蓟促生强化菌剂具有一定的应用潜力。双菌接种能够形成“P. fluorescens促生+Burkholderia sp. DHC34活化”的功能互补模式,招募根际有益菌群,缓解土壤中Cd对藿香蓟的胁迫,综合效应BH大于PH,BPH1-2为最优复合比。

    • 杨清月,杨建东,马赫尔,田锋,刘稹诚,李多娇,李宝军,卢耀勤

      2026,53(1):169-186, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250586

      CSTR: 32113.14.j.MC.250586

      Abstract:

      【背景】 在全球化与生物技术发展背景下,微生物引发的生物安全风险已纳入国家安全体系。新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市作为西北关键节点,其污水处理厂微生物群落蕴含病原微生物等生物安全标志物,可预警潜在威胁。【目的】 解析乌鲁木齐市污水处理厂微生物群落结构特征、多样性分布及潜在的生物风险,为跨境病原微生物防控和区域生物安全维护提供依据。【方法】 以乌鲁木齐市9座典型污水处理厂为研究对象,于2024年8月在每个污水处理厂水下约0.5 m处采集水样,经处理后,运用宏基因组测序技术进行测序,采用R (v4.4.2)软件进行统计分析,用特定R包计算细菌和病毒的α多样性指数,通过非参数Kruskal-Wallis H检验分析差异;用基于Bray-Curtis距离的主坐标分析(principal coordinate analysis, PCoA)和ANOSIM统计测试确定不同样本组微生物群落结构差异。【结果】 在属分类水平共检测到300个属,包括282种细菌(94%)、2种真菌(0.67%)和16种病毒(5.33%),其中另类弓形菌属(Aliarcobacter)、拟杆菌属(Bacteroides)等为优势菌属;在种分类水平鉴定出864个微生物种,喜冷气另类弓形菌(Aliarcobacter cryaerophilus)、宋氏鲸杆菌(Cetobacterium somerae)等具有较高相对丰度。Alpha多样性分析表明,采用综合处理工艺的S5和S7污水处理厂具有更丰富的微生物多样性(Shannon指数分别为3.398和3.421);Beta多样性分析显示,3组样本微生物群落结构整体结构相似且差异未达统计学显著水平(ANOSIM检验R2=0.32,P > 0.05),但样本S4表现出明显的群落结构偏离趋势。聚类热图分析进一步验证了不同采样点微生物生存适应性的空间分布特征,其中S9和S1处于正相关的微生物属较多,各采样点存在不同数量呈正相关的微生物属。因干旱高盐、低温大温差及高蛋白饮食三重差异,表现出耐盐弓形菌属(Arcobacter)与嗜冷菌显著富集的特点。【结论】 乌鲁木齐市9座污水处理厂微生物群落以细菌为主导,具有特定的属和种组成,综合性污水处理厂微生物多样性更丰富,且不同采样点微生物群落结构存在空间分布差异,为区域生物安全预警和城市生态系统健康评估提供了基线数据。

    • 柴莉丽,贡莎莎,米拉·木拉提,徐豪,吴思雅,王欣然,张伟

      2026,53(1):187-198, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250578

      CSTR: 32113.14.j.MC.250578

      Abstract:

      【背景】 吡蚜酮是一种在碱性条件下稳定且具有潜在致癌性的杀虫剂,现有吡蚜酮降解菌株大都是从高污染环境或农药生产厂环境中分离而来。【目的】 获取能适用于碱性土壤环境修复吡蚜酮污染的菌株。【方法】 采集新疆长期连作棉田土壤,通过先富集后纯化的方法分离吡蚜酮降解菌,然后开展其降解特性、途径及关键基因等研究。【结果】 获得1株吡蚜酮高效降解菌3BR11-2,将该菌以2% (OD600=1.0)的接种量加入装有100 mL吡蚜酮浓度为50 mg/L、pH 8.0基础无机盐培养基的250 mL三角瓶中,37 ℃、120 r/min培养36 h时可将吡蚜酮完全降解。超高效液相色谱四极杆飞行时间串联质谱仪(ultra high performance liquid chromatography quadrupole time-of-flight mass spectrometry, UHPLC-Q-TOF/MS)检测菌株3BR11-2在降解吡蚜酮过程中产生了3-吡啶甲醇、烟酸(nicotinic acid, NA)和6-羟基烟酸(6-hydroxynicotinic acid, 6HNA) 3种代谢产物。根据16S rRNA基因序列对比分析,该菌株与简单类诺卡氏菌(Nocardioides simplex)相似度达99.29%。以菌株3BR11-2基因组为模板,依据菌株假单胞菌(Pseudomonas sp.) BYT-1吡蚜酮水解酶基因pyzH设计引物PCR扩增得到846 bp片段,经测序分析发现该片段与基因pyzH相似度为99.65% (843/846)。通过氨基酸序列比对,菌株3BR11-2基因pyzH表达的吡蚜酮水解酶第195丙氨酸残基A和第212半胱氨酸C转变为丝氨酸残基S,第263丙氨酸残基A转变为苏氨酸残基T。【结论】 本研究丰富了吡蚜酮高效降解菌资源,有利于盐碱特殊环境下吡蚜酮的生物修复应用。

    • 王馨翊,冯浩原,张建朋,张家智,王自杰,马瑞,宋英博,郭夏宇,刘凯,王囡囡

      2026,53(1):199-214, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250352

      CSTR: 32113.14.j.MC.250352

      Abstract:

      【背景】 盐碱地是我国重要的土地资源,利用微生物改良土壤环境并促进植物生长近年来已经成为研究的热点。【目的】 从黑龙江省大庆市盐碱地水稻根部土壤中筛选获得1株耐盐碱促生细菌,旨在改善盐碱土环境并促进水稻生长,为开发适用于东北盐碱地地区水稻生长的微生物菌剂提供良好的菌种资源与基础。【方法】 通过微生物分离培养技术筛选得到耐盐碱微生物菌株,并对其进行菌落形态观察、生理生化检测、生长曲线测定、菌株16S rRNA基因鉴定。利用多功能鉴定培养基对菌株进行解磷、产铁、产淀粉酶、耐盐碱性检测。利用平板对峙法对菌株进行抗病性检测。检测菌株产胞外聚合物(extracellular polymeric substances, EPS)、吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)及降碱能力,并通过水稻种子平板促生实验、水培实验对菌株的促生能力进行鉴定。【结果】 从黑龙江省大庆市盐碱地水稻根部土壤中筛选得到一株耐盐碱菌株J-009,杆状,革兰氏阳性,菌落呈现白色褶皱状,菌株在接种12 h后达到生长峰值,生长pH范围8.0-10.0,最高耐盐浓度(NaCl)为5%。菌株J-009对无机磷及有机磷有一定的溶解特性,产铁载体、淀粉酶及H2S,可利用葡萄糖、阿拉伯糖、山梨醇,不利用蔗糖与麦芽糖,过氧化氢酶、脲酶与纤维素水解酶均为阳性。16S rRNA基因序列分析判定菌株J-009为耐受盐芽孢杆菌(Bacillus halotolerans),GenBank登录号为PV635949。平板对峙试验检测,菌株J-009对水稻稻瘟病有一定的抑制作用。菌株J-009产EPS的量为(0.581±0.083) g/g。分泌IAA的含量为(12.39±0.66) mg/L,并且菌株J-009的降碱能力可以达到13.9%。在水稻种子平板促生实验、水培实验中,相较于对照组,经菌株J-009处理后的水稻种子的根长和苗长均极显著增加。【结论】 菌株J-009具有良好的耐盐碱性及促生功能,能够有效促进盐碱环境下的水稻生长,为今后盐碱土微生物改良及菌剂研发奠定了基础。

    • 基础微生物学
    • 李庆迪,张鑫茹,许国梁,毛亚玲,侯靖,崔恒林,周宇光

      2026,53(1):215-237, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250695

      CSTR: 32113.14.j.MC.250695

      Abstract:

      【背景】 1984年,我国学者在国内学术期刊上首次发表了分离自我国内陆盐湖和海滨盐田的极端嗜盐菌新物种:大柴旦盐杆菌(Halobacterium dachaidanensis)和塘沽盐杆菌(Halobacterium tangguensis)。40年来,嗜盐古菌的分类体系不断完善,但这2个物种的分类地位仍不明确。【目的】 基于系统基因组学、比较基因组学方法以及表型特征分析,明确Hbt. dachaidanensis F3和Hbt. tangguensis F5的分类地位。【方法】 扩增、测定2个菌株的16S rRNA基因与rpoB′基因,基于系统发育分析,初步鉴定上述菌株;测定菌株的基因组框架图,通过系统基因组学和比较基因组学方法明确2个菌株的分类学地位;通过KEGG注释确定菌株的主要代谢途径;通过表型特征分析比较菌株的主要理化特征。【结果】 系统基因组学分析结果表明,菌株F3和F5分别与解淀粉盐盒菌(Haloarcula amylolytica) BD-3T和耐热需苏打线菌(Natrinema thermotolerans) JCM 11050T聚为一支。基因组测序结果显示,菌株F3和F5的G+C含量分别为62.2%和65.5%。比较基因组学分析显示,菌株F3与Har. amylolytica BD-3T的平均核苷酸一致性(average nucleotide identity, ANI)、DNA-DNA杂交同源性(digital DNA-DNA hybridization, dDDH)和平均氨基酸一致性(average amino acid identity, AAI)分别为98.3%、88.1%、97.9%,而菌株F5与Nnm. thermotolerans JCM 11050T的这3个值分别为98.0%、85.2%、97.9%,均高于原核生物关于种的界定阈值。表型特征结果表明,菌株F3的最适生长盐度、温度和pH值分别为2.6 mol/L、37 ℃和7.5,而菌株F5则分别为3.4 mol/L、40 ℃和7.0。2个菌株与相近物种在多个表型特征上存在差异。功能基因注释结果表明,碳水化合物代谢和氨基酸代谢为2株菌的主要代谢途径。【结论】 通过多相分类,明确了菌株F3和F5的分类地位,分别归属于Har. amylolyticaNnm. thermotolerans。菌株F3代表一个新的亚种,建议命名为“解淀粉盐盒菌大柴旦亚种”。

    • 基因克隆及功能研究
    • 王硕,王昕,叶伟,吕育财,马东旭,龚大春

      2026,53(1):238-253, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250408

      CSTR: 32113.14.j.MC.250408

      Abstract:

      【背景】 ACE1转录因子广泛存在于产纤维素酶的丝状真菌中,然而其在黑曲霉(Aspergillus niger)中的调控功能有待明确。【目的】 在A. niger中敲除和过表达转录因子ACE1,探究其对β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase, BGL)表达、菌丝发育和色素合成的调控作用。【方法】 以A. niger An-1为出发菌株,利用CRISPR-Cas9基因编辑技术,获得敲除菌株Δace1、过表达菌株Oace1。于不同诱导环境下,检测各菌株中的BGL酶活变化、菌丝生长、产孢情况及黄色素合成差异。【结果】 系统发育树分析发现,A. niger与里氏木霉(Trichoderma reesei)、粗糙脉孢菌(Neurospora crassa)中ACE1的同源性较低。经原生质体转化法将操作质粒和供体片段同时导入,获得缺失突变菌株Δace1。以微晶纤维素、玉米芯粉为诱导物,纤维二糖为检测底物时,菌株Δace1的BGL酶活分别下降了86.1%、54.9%;以p-硝基苯酚-α-D-吡喃葡萄糖苷为检测底物时,菌株Δace1的BGL酶活分别下降了23.7%、63.98%。组装过表达框Pgpd-ace1-Tgla,在kusA位点进行精准插入,成功获得过表达菌株Oace1。以微晶纤维素诱导时,过表达菌株Oace1的BGL酶活是野生菌株An-1的1.37-2.16倍。在以甜菊糖苷和微晶纤维素为碳源的培养基上,缺失菌株Δace1的菌丝延伸迟缓、分生孢子梗分化延迟,而过表达菌株Oace1与菌株An-1的菌丝形态无差异。在以甜菊糖苷为碳源,进行固、液体培养时,敲除菌株Δace1生物合成黄色素的能力显著加强。【结论】 转录因子ACE1正向调控A. niger的BGL表达和产孢能力,负调控黄色素的合成,增强ACE1表达水平能够有效提升A. niger产BGL能力,本研究为优化A. niger的产酶性能提供新思路。

    • 农业微生物学
    • 陈莹,刘朝荣,张旭东,胡天宇,陈永成,苏力合,黄嵘峥,王旭哲,马春晖

      2026,53(1):254-270, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250493

      CSTR: 32113.14.j.MC.250493

      Abstract:

      【背景】 油莎豆具有抗逆性强、适应性广、耐瘠薄等特性,是一种集粮、油、牧、饲、药、绿化观赏于一体的高产经济作物,适宜在新疆维吾尔自治区土壤盐碱化的后备耕地进行种植。【目的】 从新疆维吾尔自治区盐碱沙土中筛选高产吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)的耐盐促生菌,提高油莎豆中高盐胁迫下的耐受性,进而为新疆维吾尔自治区盐碱沙土改良提供菌种资源。【方法】 采用传统定向筛选培养基培养、摇瓶培养和16S rRNA基因鉴定的方法,从新疆维吾尔自治区盐碱沙土筛选产IAA耐盐促生菌并测定其促生特性,通过油莎豆种子萌发和盆栽幼苗试验进一步验证产IAA耐盐促生菌的促生效果。【结果】 从新疆维吾尔自治区盐碱沙土中分离出4株(Y8, Y35, Y46, Y4-20)高产IAA菌株,分别为鲁戈斯芽孢杆菌(Bacillus rugosus)、阿氏芽孢杆菌(Bacillus aryabhattai)、耐盐芽孢杆菌(Bacillus halotolerans)和南极碱盐单胞菌(Halomonas alkaliantarctica)。4株菌均具有耐盐、固氮和解无机磷能力,菌株Y35、Y46、Y4-20还具有解钾能力。油莎豆种子萌发和盆栽幼苗试验结果表明,4株产IAA耐盐促生菌在盐胁迫下均能促进油莎豆种子萌发和幼苗生长,其中菌株Y8对种子萌发和幼苗生长效果尤为突出。【结论】 新疆维吾尔自治区盐碱沙土中存在高产IAA的耐盐促生菌,可提高油莎豆在中高盐胁迫下的耐受性,本研究可为新疆维吾尔自治区盐碱沙土改良提供微生物肥料菌种资源。

    • 万子凌,李艳青,李昂,彭琛,梁增发,黄嘉杰,金丰良,许小霞

      2026,53(1):271-293, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250558

      CSTR: 32113.14.j.MC.250558

      Abstract:

      【背景】 昆虫肠道细菌在宿主的发育、营养代谢及免疫防御中发挥关键作用,其群落组成受食物来源显著影响。然而,不同食料条件下烟草甲(Lasioderma serricorne)幼虫肠道菌群多样性的研究尚不充分。【目的】 解析烟草甲幼虫肠道细菌多样性与其食源的内在关联,并对可培养共生菌进行分离鉴定。【方法】 基于PacBio SMRT平台的16S rRNA基因全长测序分析人工饲料组(SL组)、烟草驯化组(YC组)及野生环境组(WF组)烟草甲幼虫肠道细菌的群落结构。通过RT-qPCR技术研究肠杆菌属(Enterobacter)、沃尔巴克氏体属(Wolbachia)和杀雄菌属(Arsenophonus)这3种共生菌在3种不同食料条件下的表达量变化。同时,使用4种功能各异的培养基进行体外分离培养,筛选并鉴定出可培养的优势菌群。【结果】 三组肠道菌群OTU数量差异显著(SL组174个、YC组115个、WF组62个)。α多样性指数表明组间差异显著(SL > YC > WF, P < 0.05)。属水平上,SL组优势菌为Enterobacter (61.43%)、Wolbachia (13.12%)和肠球菌属(Enterococcus) (19.34%);YC组以Wolbachia (87.09%)和Enterococcus (11.88%)为主;WF组则以Arsenophonus (97.91%)为绝对优势菌。RT-qPCR定量结果进一步验证了EnterobacterWolbachiaArsenophonus在3组中的表达量差异。通过4种功能培养基的分离培养,获得13株可培养菌株并构建系统发育树,鉴定为泛菌属(Pantoea) (SL1, YC5)、不动杆菌属(Acinetobacter) (SL6, YC1, WF2, WF8, WF10)、Enterobacter (CB2)、微小杆菌属(Exiguobacterium) (SL5, YC3)及Enterococcus (WF6, YCL, WFL)。【结论】 本研究通过多维分析阐明了食源对烟草甲幼虫肠道菌群结构的塑造作用,为基于肠道微生物调控的害虫绿色防控策略提供了新思路。

    • 蔡利平,李晓焱,马卓妍,杨鹏飞,赫荣琳,张艳敬,高洁

      2026,53(1):294-312, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250389

      CSTR: 32113.14.j.MC.250389

      Abstract:

      【背景】 尖镰孢菌(Fusarium oxysporum)是引起人参根腐病的优势菌株,其致病范围广泛且致病力极为严重,对农田栽参造成毁灭性危害。在尖镰孢菌中,FoeIF1a是真核生物翻译起始的关键因子,其研究对理解真菌致病机制具有重要意义。【目的】 探究翻译起始因子FoeIF1a对尖镰孢菌人参专化型(Fusarium oxysporum f. sp. ginseng)菌株0083在菌丝生长、孢子产量、高渗及胁迫应答、毒素含量、致病力等方面的影响,明确其基因功能。【方法】 对基因FoeIF1a进行生物信息学预测分析;构建基因FoeIF1a的敲除及回补载体,通过根癌农杆菌介导的转化(Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation, ATMT)后,经分子生物学验证筛选敲除和回补菌株的转化子,观察野生型菌株Fo0083、敲除菌株及回补菌株的表型,对结果进行分析。【结果】 FoeIF1a基因全长为408 bp,编码135个氨基酸。敲除菌株ΔFoeIF1a较野生型菌株Fo0083的生长速率及生物量显著降低;孢子产量、孢子萌发率显著降低;对pH 5.0、pH 7.0、pH 9.0、真菌细胞壁胁迫因子800 μg/mL刚果红、0.01%十二烷基磺酸钠、不同碳源(1 mol/L葡萄糖,1 mol/L蔗糖)、氧化胁迫5 mmol/L H2O2、渗透胁迫(1 mol/L NaCl,1 mol/L KCl,1 mol/L山梨醇)及酸碱指示剂0.15%溴酚蓝均表现敏感;镰刀菌酸含量显著增加;致病力有一定程度降低。回补菌株ΔFoeIF1a-C在各方面均基本趋于野生型水平。【结论】 尖镰孢菌中FoeIF1a基因可以降低菌丝生长速率、生物量、孢子产量及萌发率,在高渗及胁迫中敏感,影响镰刀菌酸含量及致病力。

    • 王佼,韩文清,苏秀敏,王秋兰,李鹏

      2026,53(1):313-337, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250462

      CSTR: 32113.14.j.MC.250462

      Abstract:

      【背景】 旱地番茄是山西省长治市壶关县的特色产业之一。近年来由于降雨量增加导致番茄早疫病频发。【目的】 明确试验田番茄早疫病致病菌,并对其生物学特性进行分析。引入助剂激健,结合室内抑菌试验和田间试验筛选既减少苯甲·嘧菌酯用量又保证药效的最适减药配比。【方法】 采用形态学观察及分子生物学方法对分离纯化的病原菌W1进行鉴定,对其最适碳源、温度、光照及pH值等生物学指标进行研究。引入有机助剂激健,采用平板对峙方法进行室内减药抑菌活性试验,同时结合田间小区试验评价其防治效果。【结果】 菌株W1经形态学特征及分子生物学方法鉴定为极细链格孢(Alternaria tenuissima),该菌株营养生长的最适碳源为果糖,最适生长温度为28 ℃,最适pH值为7.0,在全黑暗条件下菌丝生长速度最快。室内抑菌活性研究表明,苯甲·嘧菌酯配施激健的减药处理均对番茄早疫病菌有抑制作用,减药10%+激健的处理优于常规用药处理,抑制率为93.90%。田间第1次药后7 d减药10%+激健的处理和减药20%+激健的处理防治效果分别为77.54%和72.94%,田间第2次药后7 d减药10%+激健的处理和减药20%+激健的处理防治效果分别为83.40%和80.32%,均显著优于常规施药的防治效果。【结论】 极细链格孢为本试验田番茄早疫病致病菌。添加助剂激健可实现减少苯甲·嘧菌酯使用量且防治番茄早疫病的目的,其中苯甲·嘧菌酯使用量减少20%+激健的处理为最适用药配比。

    • 张旭东,陈永成,刘朝荣,胡天宇,陈莹,苏力合,白云飞,刘慧,马春晖

      2026,53(1):338-344, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250480

      CSTR: 32113.14.j.MC.250480

      Abstract:

      【背景】 发掘根际耐盐微生物对于盐碱地改良利用和缓解植物盐胁迫具有重要意义。【目的】 筛选种植在盐碱地的羊草(Leymus chinensis)根际促生菌,分析其生长特性及促生效果,并探究其对羊草种子萌发的影响,为根际促生菌的开发应用提供科学依据。【方法】 从羊草根际土壤中分离出菌株,用不同盐浓度和不同pH值的LB培养基测定菌株耐盐能力及pH适应性,用Salkowski比色法测定其产吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)能力,用钼锑抗比色法和CAS培养基测定菌株的解磷和产铁载体能力。结合形态、生理生化及16S rRNA基因测序,筛选出优势促生菌株。通过种子萌发试验来验证其促生效果,开展菌株与羊草幼苗互作的盐胁迫盆栽试验,测定不同处理下羊草幼苗的生长及生理指标。【结果】 筛选得到3株高效多功能促生菌株:盐角木罗塞略莫拉氏菌(Rossellomorea arthrocnemi) Z7、海水罗塞略莫拉氏菌(Rossellomorea aquimaris) Z25、大洋沉积物泡状芽孢杆菌(Cytobacillus oceanisediminis) Z49;3株菌均可在盐浓度为0%-9%、pH值在8.85-10.00的LB培养基上存活,其产IAA能力分别为10.10、7.74、17.44 mg/L,解无机磷能力分别为107.80、128.52、95.95 mg/L,其中菌株Z25还具有产铁载体能力。羊草种子萌发试验可知,相较于对照组,3株菌使种子发芽率分别提高5.45%、16.36%、13.64%。对根长的提升率分别为17.86%、31.79%、27.14%。盆栽试验表明接菌可降低羊草幼苗丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量,提高抗氧化酶含量。【结论】 菌株Z7、Z25、Z49是兼具产IAA、溶磷、耐盐碱的多功能促生菌,可为开发生物制剂提供优良菌株资源,提高盐碱地的利用率。

    • 赵晶媛,杨平鸽,王磊,刘海霞,卢晓虹,王春伟,姚艳平,王美琴

      2026,53(1):345-360, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250508

      CSTR: 32113.14.j.MC.250508

      Abstract:

      【背景】 番茄青枯病是番茄生产上重要的土传病害之一,缺乏高效的防治措施,筛选拮抗菌株和研制生物菌剂成为当前防治青枯病的主攻目标。【目的】 通过对拮抗菌株铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa) B-6的室内和田间试验以及全基因组序列分析,明确其促生和防病效果、生防机制。【方法】 通过灌根测定菌株B-6培养液对番茄青枯病的防治效果,用培养液处理番茄种子测定该菌株的促生作用;通过二代和三代测序技术的联合应用获得拮抗菌株B-6全基因组序列,利用NR、Swiss-Prot、KEGG、COG及GO等数据库注释对其基因功能进行注释分析。【结果】 室内试验和田间试验结果显示:菌株B-6发酵液的防控效果随稀释倍数增加而显著下降,50倍稀释组对番茄青枯病的防效超60%,并且能显著促进胚芽与胚根伸长。基因组测序显示,其全长6 456 367 bp,G+C含量均值66.37%,含75个tRNA和12个rRNA基因;经多数据库联合注释,5 994个基因被成功注释,其中16个次级代谢产物合成基因簇中,8个与藤黄绿菌素(pyoluteorin, Plt)、l-2-氨基-4-甲氧基-反式-3-丁烯酸(l-2-amino-4-methoxy-trans-3-butenoic acid, AMB)、绿脓菌素(pyocyanine, PCN)等已知抑菌化合物的合成基因簇完全匹配,提示其抑菌活性的分子基础。编码区编码序列(coding sequence, CDS)经预测注释后得到5 865个基因,碳水化合物活性酶(CAZyme) 247个。【结论】 菌株B-6对番茄青枯病的防治效果良好且对番茄植株有促生作用,其基因组含有多种抑菌代谢物基因簇,具有开发研制为生防菌剂的潜力。

    • 李娜,兰馨雨,代泽玉,殷辉,赵晓军,李新凤

      2026,53(1):361-372, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250507

      CSTR: 32113.14.j.MC.250507

      Abstract:

      【背景】 随着山西省高粱种植面积逐年扩大,叶斑病发生普遍,危害加重且种类更趋复杂。【目的】 明确山西省高粱拟盘多毛孢叶斑病病原菌的种类及生物学特性,筛选有效防治该病害的化学药剂,为高粱拟盘多毛孢叶斑病的识别与防治提供理论依据。【方法】 采用组织分离法分离纯化病原菌,依据柯赫氏法则确认病原菌,结合形态学与分子生物学方法鉴定其种类,利用菌丝生长速率法与稀释平板法测定病原菌的生物学特性及其对杀菌剂的敏感性。【结果】 病原菌的形态学特征与肯尼亚拟盘多毛孢(Pestalotiopsis kenyana)一致,其ITS、TEF1-αTUB基因序列与P. kenyana标准菌株CBS442.67的相似性均高于99%,基于供试菌株ITS-TEF1-α-TUB基因序列构建的系统发育树将其与P. kenyana聚在同一分支。病原菌在20-25 ℃、pH值为5.0-7.0、全黑暗,以葡萄糖为碳源,蛋白胨为氮源的培养基上生长最快。供试8种杀菌剂中,98%咯菌腈(0.105 4 mg/L)、98%吡唑醚菌酯(0.121 4 mg/L)、98%嘧菌酯(0.174 1 mg/L)、98%氟环唑(0.419 4 mg/L)和98%戊唑醇(0.924 9 mg/L)对菌株L-GLYK1的菌丝生长具有较好的毒力作用,EC50值均小于1.0 mg/L。其中98%吡唑醚菌酯对菌株L-GLYK1的孢子萌发的抑制效果最好,EC50为0.010 6 mg/L,98%戊唑醇(8.617 5 mg/L)与98%氟环唑(7.527 2 mg/L)也有较好的抑制效果。【结论】 肯尼亚拟盘多毛孢(Pestalotiopsis kenyana)为山西省高粱拟盘多毛孢叶斑病病原菌,明确了该病原菌的最佳培养条件,98%吡唑醚菌酯、98%戊唑醇与98%氟环唑可用于该病害药剂防治的进一步试验研究。

    • 丁少晨,宁欣强,周丽洪,郭晓艺,雷雨,余雪

      2026,53(1):373-388, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250378

      CSTR: 32113.14.j.MC.250378

      Abstract:

      【背景】 高粱是我国酿酒工业的重要原料,但在收获和贮藏过程中易受链格孢属(Alternaria)、镰刀菌(Fusarium)、弯孢霉(Curvularia)及曲霉(Aspergillus)等真菌侵染,导致霉变及真菌毒素污染,严重影响酿酒品质与食品安全。化学防治存在污染环境的风险,而生物防治因其环境友好等特性受到重视。【目的】 筛选对酿酒高粱真菌具有拮抗作用的微生物菌株,为开发生物制剂提供候选菌株,同时为完善我国酿酒高粱储藏防控体系提供理论依据。【方法】 以损毁链格孢菌(Alternaria destruens) GN3、木贼镰孢菌(Fusarium equiseti) GN5、谢瓦曲霉(Aspergillus chevalieri) GN11、假中弯孢菌(Curvularia pseudointermedia) GN19和近平滑念珠菌(Candida parapsilosis) GN10为指示菌株,采用平板对峙法筛选获得拮抗菌株MY1。通过形态学、生理生化及分子生物学鉴定菌种。利用打孔法测定无菌发酵滤液的抑菌活性,双皿对扣法确定其挥发性代谢产物的抑菌特性,同时检测其胞外水解酶的产生情况。【结果】 菌株MY1对5种测试真菌均表现出显著抑制效果,抑菌率均超过50.00%,菌株MY1鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。其无菌滤液在0.8%的低浓度下即可抑制损毁链格孢菌GN3生长,导致菌丝形态异常,抑菌率达到53.95%。MY1能分泌蛋白酶和纤维素酶,并产生挥发性抑菌物质,对多种病原真菌具有广谱抑制活性。【结论】 拮抗菌MY1对酿酒高粱真菌具有显著拮抗作用,具备作为生物防治菌剂的潜力。

    • 食品微生物学
    • 田雪婷,薛意斌,闫巧娟,曾龙达,江正强

      2026,53(1):389-401, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250536

      CSTR: 32113.14.j.MC.250536

      Abstract:

      【背景】 谷氨酰胺转氨酶(TGase)在食品工业具有重要应用价值,但异源表达水平仍较低。【目的】 通过多组合策略实现茂源链霉菌(Streptomyces mobaraensis)谷氨酰胺转氨酶(SmTGase)在毕赤酵母(Komagataella phaffii)中高水平表达。【方法】 采用酶原区和成熟区共表达、共表达分子伴侣和过表达翻译起始因子的组合策略提高SmTGase在毕赤酵母中的表达水平,通过甘油-甲醇共补料策略进行5 L发酵罐高密度发酵实现SmTGase的高效生产,利用强阴离子交换柱对SmTGase进行纯化,测定其酶学性质。【结果】 重组菌株摇瓶发酵酶活力为5.67 U/mL。在5 L发酵罐中高密度发酵酶活力为80.5 U/mL,蛋白含量为7.68 g/L。纯化后该酶的最适催化条件为pH 7.0和55 ℃,在pH 5.5-8.0范围内及45 ℃以下具有良好稳定性。【结论】 本研究为谷氨酰胺转氨酶在毕赤酵母中高水平表达提供了重要参考。

    • 葛怀锐,赵赟,陈非凡,卫春会,李文瑶,黄治国,马立娟,杜丽平,费立发,宋瑞雪

      2026,53(1):402-419, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250444

      CSTR: 32113.14.j.MC.250444

      Abstract:

      【背景】 浓香型白酒上层酒醅发酵普遍存在原料利用率低、风味品质差等问题。【目的】 提升浓香型白酒上层酒醅出酒率和原酒品质。【方法】 采用功能微生物组(高产淀粉酶和酯类化合物)进行强化发酵。【结果】 功能微生物组强化使得上层酒醅中淀粉利用率提高了23.6%,原酒中乙醇含量提高了33.3%,酯类风味物质含量提高了31.4%;同时显著提升了酒醅中乳杆菌属(Lactobacillus)、毕赤酵母属(Pichia)和嗜热子囊菌属(Thermoascus)的相对丰度,降低了芽孢杆菌属(Bacillus)、克罗彭斯特菌属(Kroppenstedtia)和曲霉属(Aspergillus)的相对丰度,这些微生物属相对丰度的变化导致基酒中己酸、辛酸、己酸乙酯和乙酸乙酯等13种挥发性化合物含量存在显著差异。Spearman相关性分析表明,酒醅中水分、还原糖含量及酸度与主要微生物属具有显著的正相关性,是酒醅发酵过程中重要的驱动因子。分析预测了酒醅的不同发酵阶段微生物代谢途径中丰度差异显著的功能酶,表明酒醅微生物群落的变化是不同发酵时期代谢差异的主要原因。【结论】 系统探究了功能微生物组扰动对浓香型白酒上层酒醅发酵过程的理化特性、微生物群落演替及挥发性风味物质合成的影响作用,为通过功能微生物强化的方式优化浓香型白酒酿造工艺提供参考。

    • 兽医微生物学
    • 张惠玲,尹凯雯,樊宏亮,施伟,夏东旭,丁瑞,赵红霞

      2026,53(1):420-436, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250465

      CSTR: 32113.14.j.MC.250465

      Abstract:

      【背景】 多杀性巴氏杆菌(Pasteurella multocida)是导致我国牛只患呼吸道疾病的主要病原,越来越多的多杀性巴氏杆菌表现出多重耐药性。【目的】 了解不同地区牛呼吸道多杀性巴氏杆菌的流行情况和耐药性,探究中药对耐药多杀性巴氏杆菌耐药性的消除效果。【方法】 对不同地区采集的病牛肺组织和鼻拭子进行病原菌分离培养、生化鉴定、分子生物学鉴定;K-B法检测分离菌株的药物敏感性,利用PCR法检测分离菌株耐药基因携带情况;之后进行耐药性消除试验,采用微量稀释法测定胡黄汤及其组分对分离株的最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration, MIC),将菌株与1/2 MIC、1/4 MIC、1/8 MIC浓度药物分别作用24、48、72 h后,观测菌株药物敏感性变化。【结果】 分离获得10株疑似多杀性巴氏杆菌,在血琼脂培养基上生长良好,无溶血现象,表面可见光滑凸起、圆形、灰白色的均一菌落,瑞氏染色呈两极着色的短杆菌,生化鉴定结果与多杀性巴氏杆菌一致,特异性基因kmt1扩增片段大小与预期一致;荚膜血清分型结果显示,8株分离株为A型,2株为D型。药敏试验结果显示,7株分离菌对链霉素耐药,耐药率为70%,对庆大霉素、氧氟沙星、阿莫西林等耐药率分别为60%、60%、50%。对阿米卡星、卡那霉素、环丙沙星、诺氟沙星、恩诺沙星和复方新诺明的耐药率为10%-40%,其中有5株为多重耐药菌株,占分离菌株总数的50%。耐药基因检测结果显示,所有菌株均携带strAstrBblaROB-1耐药基因,6株携带aac(6')-Ib-cr耐药基因,检出率为60%,Sul1tetBtetH耐药基因的检出率分别为50%、30%、10%。消除试验显示,胡黄汤和黄芩水煎液对菌株阿米卡星、卡那霉素、环丙沙星、恩诺沙星的耐药性有不同程度的消除作用,并呈现浓度和时间依赖性,1/2 MIC药物浓度干预72 h后的耐药性消除效果最好。【结论】 共分离出10株多杀性巴氏杆菌,其中有50%的菌株呈现多重耐药性,表明耐药菌株已是临床感染株的大多数,胡黄汤对多重耐药多杀性巴氏杆菌有消除作用,其中黄芩是起消除作用的主要成分。

    • 彭志锋,于彤彤,井汇源,盛亚敏,张晓洁,张璟雯,王意炫,边传周,乔宏兴,汤法银

      2026,53(1):437-446, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250363

      CSTR: 32113.14.j.MC.250363

      Abstract:

      【背景】 豚鼠气单胞菌(Aeromonas caviae)是一种分布广泛,可以导致人和多种动物致病的病原菌,对食品安全和公共卫生造成巨大潜在威胁。【目的】 了解猪源豚鼠气单胞菌的致病特征及耐药谱,为临床防控提供理论依据。【方法】 从河南某猪场病死仔猪内脏中分离获得优势菌株HNHB,通过形态学观察、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ ionization time-of-flight mass spectrometry, MALDI-TOF MS)及16S rRNA基因系统发育树构建进行菌种鉴定。采用昆明鼠感染模型评估其致病性(LD50测定及组织病理学分析),并对分离菌株进行14种抗菌药物的最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration, MIC)检测。【结果】 分离菌株HNHB经多相分类学鉴定为豚鼠气单胞菌,其16S rRNA基因序列与豚鼠气单胞菌(GenBank登录号为AP026375)相似度为99.73%。小鼠感染试验显示,菌株HNHB对昆明鼠的LD50为6.24×108 CFU/mL,可引发昆明鼠肠道组织坏死、出血及上皮细胞脱落,肝脏和肾脏肿大等病变。药物敏感性试验表明,该菌株对头孢他啶(MIC=0.32 μg/mL)、多黏菌素(MIC=0.01 μg/mL)等5种药物高度敏感,但对氟苯尼考(MIC=128 μg/mL)、美罗培南(MIC=160 μg/mL)等呈多重耐药性。【结论】 从病死猪内脏器官成功分离鉴定1株豚鼠气单胞菌HNHB,该菌株对昆明鼠有致病性,并呈现多重耐药性。

    • 马全朝,刘思宇,薛奥,刘熙璨,易先国,金银利

      2026,53(1):447-460, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250555

      CSTR: 32113.14.j.MC.250555

      Abstract:

      【背景】 牛乳房炎金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)具有多重耐药和广泛耐药性。目前已有的抗菌药大多数疗效降低,并且容易残留。天然药物对耐药菌有良好的抑制作用。【目的】 探究槲皮素对牛乳房炎金黄色葡萄球菌抗菌作用及机制。【方法】 采用K-B法测定牛乳房炎金黄色葡萄球菌对15种抗菌药的敏感性。采用微量肉汤稀释法测定槲皮素对牛乳房炎金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration, MIC)和最小杀菌浓度(minimum bactericidal concentration, MBC)。通过生长曲线和杀菌曲线分析槲皮素对牛乳房炎金黄色葡萄球菌抑菌和杀菌特征。采用棋盘法测定槲皮素联合氨苄西林、恩诺沙星和多西环素对牛乳房炎金黄色葡萄球菌的抗菌作用。通过生物膜抑制测定、核酸和蛋白质外泄测定、细菌生存活力观察、菌体内槲皮素蓄积测定、膜蛋白构象变化测定及分子对接等揭示槲皮素抗金黄色葡萄球菌的作用机制。【结果】 槲皮素对牛乳房炎金黄色葡萄球菌的MIC和MBC分别为256 μg/mL和512 μg/mL;槲皮素能够抑制牛乳房炎金黄色葡萄球菌生长,12 h内完全杀灭细菌。槲皮素分别与氨苄西林、恩诺沙星和多西环素联合应用,抗牛乳房炎金黄色葡萄球菌的分级抑制浓度指数(fractional inhibitory concentration index, FICI)分别为0.50、0.75、0.50,呈现协同或相加作用。槲皮素能够显著抑制生物膜的形成(P < 0.05)。核酸和蛋白质外泄以及细菌生存活力分析结果表明槲皮素增加了细胞膜通透性。槲皮素在菌液中的荧光强度显著降低(P < 0.05),说明其在菌体内的浓度随作用时间逐渐增加。槲皮素能够导致菌体膜蛋白二级和三级构象变化。槲皮素与酪氨酰-tRNA合成酶通过范德华力和氢键结合,结合稳定,从而抑制酶活性。【结论】 槲皮素能够抑制生物膜活性、增强细胞膜通透性、影响膜蛋白构象和抑制酪氨酰-tRNA合成酶活性,从而对牛乳房炎金黄色葡萄球菌产生抗菌作用。

    • 尧建辉,韩慧,扈嘉琪,严利明,黄良宗

      2026,53(1):461-478, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250524

      CSTR: 32113.14.j.MC.250524

      Abstract:

      【背景】 我国养猪业正面临猪流感病毒(swine influenza virus, SIV)的严峻挑战,流行毒株主要包括H1N1、H3N2和H1N2等,持续威胁养猪业的健康发展。【目的】 深入剖析广东地区猪流感病毒的流行毒株遗传进化特征,并对其致病性进行系统评估。【方法】 2021-2023年间,从广东省佛山、肇庆、清远、韶关等地级市的21个猪场采集疑似感染SIV的鼻拭子和肺脏病料样品共536份,其中45份样品经RT-qPCR测定为SIV阳性,采用犬肾上皮(Madin-Darby canine kidney, MDCK)细胞分离培养病毒,并进行全基因组测序分析。将所得序列与GenBank和GISAID收录的参考毒株序列进行比对,并构建进化树,揭示病毒的遗传进化特征。【结果】 本研究成功分离到4株SIV,其中2株EA H1N1亚型SIV (SWSG1/21, SWHRZ3/22),其HANA基因源自EA分支,其他基因片段(PB2, PA, PB1, NP, M)源自Pdm/09分支,NS基因则源于TR H1N2分支。另分离到2株H1N2亚型重配毒株(SWLFT4/22, SWHH5/23),其中SWLFT4/22由NA H1N2分支与Pdm/09 H1N1分支毒株重配而成,而SWHH5/23则涉及3个不同分支毒株的复杂重配。致病性试验结果表明,所有4株SIV均能导致小鼠死亡,尤其是SWSG1/21和SWLFT4/22表现出较强的致病性,死亡率高达100%。【结论】 本研究通过对广东地区猪群分离的4株SIV进行遗传进化和致病性分析,揭示了当地SIV复杂的基因重组背景及较强的致病性,为猪流感的防控策略制定提供了关键科学依据。

    • 微生物功能基因组研究
    • 宋景琦,陈玉蓝,赵珂,向泉桔,余秀梅,张凌子,陈强,辜运富

      2026,53(1):479-498, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250414

      CSTR: 32113.14.j.MC.250414

      Abstract:

      【背景】 多孔菌科(Polyporaceae)的种类较多,形态特征差异较大,至今尚未形成十分完善的分类系统,其中栓菌属是多孔菌科内分类最为混乱的一个类群。【目的】 扩充植物根际促生真菌的资源库,从四川省凉山彝族自治州会理市烤烟根际土壤中分离出1株具有植物促生效果的多孔真菌浅囊状栓菌(Trametes gibbosa) SICAU-T41。旨在通过对菌株SICAU-T41进行全基因组测序,解析其全基因组的结构、功能及其在种属进化关系中的位置,深入挖掘其次级代谢产物基因资源。【方法】 采用传统定向筛选培养基培养、摇瓶培养的方法筛选植物促生真菌,测定其促生特性,并通过盆栽试验和qPCR试验验证其促生能力和定殖能力。利用Illumina和PacBio平台相结合的测序技术对菌株SICAU-T41进行全基因组测序,并进行基因预测、功能注释、次级代谢产物合成基因簇预测、比较基因组学分析。【结果】 从烤烟根际土壤中共分离纯化得到78株不同菌落形态的真菌菌株,并测定其溶解无机磷的能力、产IAA能力、纤维素降解能力、产铁载体能力和拮抗病原菌的能力。筛选得到1株促生能力最强的菌株SICAU-T41,其溶磷量为30.40 mg/L,IAA产量为48.10 mg/L,纤维素降解圈直径为2.03 cm,铁载体晕圈直径(halation diameter, HD)及菌落直径(colony diameter, CD)比值HD/CD为2.00。盆栽试验结果表明,菌株SICAU-T41能显著促进烟苗的生长,烟苗的株高与CK相比增加了74.7%,根长增加了14.4%,叶片数增加了16.7%,叶面积增加了48.4%,根数增加了52.1%,地上部鲜重增加了36.7%,地下部鲜重增加了82.6%。相较于CK,添加菌株SICAU-T41能显著提高其在烤烟根际土壤中的定殖量,定殖量为29.93×103 copies/μL,较CK提高了123.36%。对菌株SICAU-T41进行全基因组测序,其基因组大小为33.93 Mb,预测的总基因数为10 142个,蛋白质编码基因数为9 843个,G+C含量为56.89%;在eggNOG、KEGG、GO、CAZy数据库中分别注释到7 875、3 444、5 793、448个基因;转运蛋白分类数据库分析(transporter classification database analysis, TCDB)预测到1 129个与多种分泌系统相关的转运蛋白;同时预测到菌株SICAU-T41中存在22个次级代谢产物合成基因簇,涉及萜类、非核糖体肽类、β-内酰胺类、核糖体合成并经翻译后修饰的肽类天然产物(ribosomally synthesized and post-translationally modified peptide secondary metabolites, RiPPs)等多种天然产物的合成。基于比较基因组学分析,菌株SICAU-T41与浅囊状栓菌(Trametes gibbose)的平均核苷酸一致性(average nucleotide identity, ANI)值达98.5%,说明菌株SICAU-T41是一株浅囊状栓菌。【结论】 从烤烟根际土壤中分离到的植物促生真菌SICAU-T41具有多种植物促生特性,能显著促进烟苗的生长。通过对菌株SICAU-T41全基因组序列的测定与分析,在基因层面揭示了该菌的植物促生机制,同时丰富了浅囊状栓菌的基因组数据库。

    • 技术与方法
    • 安乐乐,宗保君,任晓婷,张业涛,赵永清

      2026,53(1):499-518, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250409

      CSTR: 32113.14.j.MC.250409

      Abstract:

      【背景】 鸽腺病毒(pigeon adenovirus, PiAdV)、鸽圆环病毒(pigeon circovirus, PiCV)与鸽疱疹病毒(pigeon herpesvirus, PiHV)是严重危害鸽群健康的主要病原体,常导致混合感染,给临床鉴别诊断带来困难。【目的】 建立一种可用于同步检测PiAdV、PiCV和PiHV的三重TaqMan荧光定量PCR (real-time quantitative PCR, RT-qPCR)方法。【方法】 通过查找GenBank发布的PiAdV、PiCV和PiHV基因组并加以比对获取其基因保守区域,在保守区域设计引物、探针和制备质粒标准品pMD19-T-PiAdV Ⅰ、pMD19-T-PiAdV Ⅱ、pMD19-T-PiCV及pMD19-T-PiHV;经反应体系优化,标准曲线绘制,评价方法的特异性、敏感性和重复性,建立可同步检测PiAdV、PiCV和PiHV的三重TaqMan RT-qPCR方法;使用该方法进行临床样本检测以评估其临床适用性。【结果】 该PiAdV、PiCV和PiHV的三重TaqMan RT-qPCR方法标准曲线为y=-3.396x+43.210 (R2=0.998 3)、y=-3.540x+40.540 (R2=0.999 4)和y=-3.280x+38.470 (R2=0.998 4),线性关系良好;与鸽痘病毒、鸽轮状病毒等鸽子其他常见病原及禽腺病毒4型无交叉反应,特异性强;在敏感性方面,该方法的最低检出限分别为10 copies/μL、10 copies/μL和1 copy/μL,敏感度是常规PCR方法的100-1 000倍,敏感性高;批内、批间重复性试验的变异系数均小于2.0%,重复性和稳定性良好。使用建立的PiAdV、PiCV和PiHV的三重TaqMan RT-qPCR检测方法对152份鸽子临床样本进行检测,RT-qPCR阳性检出率(PiAdV 55.92%、PiCV 51.32%、PiHV 40.13%)略高于常规PCR方法,具有良好的临床适用性。【结论】 本研究建立的PiAdV、PiCV和PiHV的三重TaqMan RT-qPCR检测方法标准曲线的线性关系良好、特异性强、敏感性高、重复性良好,可快速、高效、特异检测临床样本中的PiAdV、PiCV和PiHV,为PiAdV、PiCV和PiHV早期诊断、协同致病机制研究和流行病学调查提供一种高效的技术手段。

    • 江艺浩,唐田,余婕,甘善萍,谢轶,何秋蓉,杨罗,田绿波,汪川

      2026,53(1):519-535, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250476

      CSTR: 32113.14.j.MC.250476

      Abstract:

      【背景】 奇异变形杆菌(Proteus mirabilis)是一种重要的致病菌,能够引起人类和动物感染。目前针对该菌的快速检测技术研究较为匮乏,这为临床早期诊断和精准防治工作带来挑战。【目的】 基于不同原间隔序列临近基序(protospacer adjacent motif, PAM)序列策略,构建基于重组酶聚合酶扩增(recombinase polymerase amplification, RPA)和CRISPR/Cas12a系统的2种检测平台,实现对奇异变形杆菌的快速检测。【方法】 针对奇异变形杆菌保守基因建立基于RPA和CRISPR/Cas12a系统的一步法和两步法检测平台。一步法平台在39 ℃条件下同时进行RPA与CRISPR/Cas12a反应,实时收集荧光信号;两步法平台则首先在39 ℃条件下进行RPA扩增,扩增完成后通过瞬时离心将CRISPR/Cas12a体系移至管底,继续在39 ℃条件下进行反应以产生荧光信号。优化反应条件后,评估2种方法对奇异变形杆菌临床分离株及其他常见细菌样本的检测灵敏度和特异性。【结果】 成功建立了基于RPA和CRISPR/Cas12a的2种检测平台,均可在30 min内检测到最低2.8 copies/μL的标准质粒。在使用热裂解法对样本进行预处理时,一步法灵敏度为106 CFU/mL,而两步法灵敏度为103 CFU/mL;在对模拟样本进行基因组DNA提取后,一步法和两步法灵敏度分别为102 CFU/mL和101 CFU/mL。两种方法在30例临床分离株样本中均表现出良好的检出能力,与其他常见致病菌无交叉反应,具有良好的特异性。【结论】 本研究基于不同的PAM序列设计策略,构建了针对奇异变形杆菌的RPA-CRISPR/Cas12a一步法和两步法检测平台,具有快速、灵敏、特异的优点,有望在奇异变形杆菌现场检测中应用。

    • 刘士权,叶鹏飞,向国庆,温肖会,宋帅,杨燕秋,罗胜军,阮崇美

      2026,53(1):536-549, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250513

      CSTR: 32113.14.j.MC.250513

      Abstract:

      【背景】 猪流行性腹泻目前仍是中国乃至全球养猪业的主要疫病,了解和掌握该疫病发病和流行状况对于该病的防控具有重要意义。【目的】 以表达纯化的猪流行性腹泻病毒重组核衣壳蛋白为靶标抗原,建立一种高特异性、高灵敏度、高通量及高自动化程度的猪流行性腹泻病毒抗体化学发光免疫分析法,用于监测猪流行性腹泻病毒流行或感染状况。【方法】 通过无缝克隆技术构建重组质粒并诱导表达出核衣壳蛋白,与羧基磁珠进行偶联,形成免疫磁珠复合物。通过优化各项反应条件,建立猪流行性腹泻病毒抗体检测方法,并对该方法的特异性、灵敏度、重复性及符合率进行验证。【结果】 重组核衣壳蛋白为可溶性蛋白且具有良好的反应原性。建立的检测方法最优偶联pH值为8.0、最优偶联蛋白量为80 μg、最优封闭剂为20 μL的10%牛血清白蛋白、最优磁珠浓度为0.25 mg/mL、最优样品稀释度为10倍、最优酶稀释度为1:15 000、最优一抗孵育时间为10 min、最优二抗孵育时间为15 min、最优底物反应时间为3 min。该方法灵敏度高于酶联免疫吸附试验,并且与11种病原抗体阳性标准血清均无交叉反应。重复性试验中,批内变异系数为3.09%-8.80%,批间变异系数为4.87%-9.17%,均 < 10%。符合率试验中,阳性符合率为93.4%、阴性符合率为99.2%、总符合率为98.2%。【结论】 本研究建立的猪流行性腹泻病毒抗体化学发光免疫分析法可用于临床样品中猪流行性腹泻病毒抗体的检测,以及猪流行性腹泻病毒流行状况的追踪了解,也为后续试剂盒开发提供了参考。

    • 杨芹,邱雨楼,孙凯,宋斯怡,董文怡,刘皖皖,叶子弘,俞晓平

      2026,53(1):550-559, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250399

      CSTR: 32113.14.j.MC.250399

      Abstract:

      【背景】 猪细小病毒(porcine parvovirus, PPV)是危害猪群生殖健康的重要病原之一,给养猪业带来重大经济损失,对猪源性产品的质量安全造成严重威胁。【目的】 建立一种重组酶聚合酶扩增(recombinase polymerase amplification, RPA)结合侧流层析试纸条(lateral flow dipstick, LFD)方法,用于PPV核酸的快速、灵敏检测。【方法】 针对PPV的NS1基因保守序列设计特异性RPA引物,通过反应条件优化建立了PPV的RPA-LFD检测方法。【结果】 该方法在39 ℃条件下20 min内即可完成检测,最低检测限为10 copies/μL;与猪圆环病毒2型、猪伪狂犬病毒、猪瘟病毒、猪蓝耳病毒、口蹄疫病毒等无交叉反应;人工污染猪组织样品和模拟临床样品检测结果表明,该方法与常规PCR方法的检测结果一致。【结论】 本研究建立的RPA-LFD方法不依赖热循环仪,操作简单、灵敏度高、特异性强,为PPV核酸的现场快速检测提供了技术手段。


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标准刊号:ISSN 0253-2654
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