2015, 42(4):800-800. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.158004
摘要:
2015, 42(4):801-809. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.140615
摘要:【目的】Streptomyces sp. PRh5是从东乡野生稻(Oryza rufipogon Griff.)中分离获得的一株对细菌和真菌都具有较强抗菌活性的内生放线菌。为深入研究PRh5菌株抗菌机制及挖掘次级代谢产物基因资源,有必要解析PRh5菌株的基因组序列信息。【方法】采用高通量测序技术对PRh5菌株进行全基因组测序,然后使用相关软件对测序数据进行基因组组装、基因预测与功能注释、直系同源簇(COG)聚类分析、共线性分析及次级代谢产物合成基因簇预测等。【结果】基因组组装获得290 Contigs,整个基因组大小约11.1 Mb,GC含量为71.1%,序列已提交至GenBank数据库,登录号为JABQ00000000。同时,预测得到50个次级代谢产物合成基因簇。【结论】将为Streptomyces sp. PRh5的功能基因组学研究及相关次级代谢产物的生物合成途径与异源表达研究提供基础。
2015, 42(4):810-810. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.159004
摘要:
付星 , 闫巧娟 , 江正强 , 杨鑫斌 , 刘竹青 , 杨绍青
2015, 42(4):625-633. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.140614
摘要:【目的】鉴定一株来源于中国南海海水样能够分泌多种胞外几丁质酶的类芽孢杆菌CAU904,并优化其产几丁质酶的发酵条件。【方法】采用形态学观察、16S rDNA序列比对及生理生化实验鉴定;通过碳源、氮源、温度、初始pH、表面活性剂种类以及发酵时间的单因素优化实验获得最佳发酵条件。【结果】菌株CAU904被鉴定为巴伦葛兹类芽孢杆菌(Paenibacillus barengoltzii),其最优发酵产酶条件为:0.5%胶体几丁质,0.2%酵母浸提物,0.1%吐温-80,培养基初始pH 7.0,45 °C培养72 h。在最优发酵条件下,该菌株最大产酶水平达到8.2 U/mL,比优化前提高了5.4倍。几丁质酶的酶谱分析表明该菌株能够产生多达11种具有几丁质水解活性的同工酶,其中主要酶谱带对应分子量分别为54、47和38 kD。【结论】实验结果为巴伦葛兹类芽孢杆菌几丁质酶的分离纯化和酶的应用提供了基础。
2015, 42(4):634-645. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.140568
摘要:【目的】研究乳酸钠(一种糖代谢产物)的加入对法夫酵母JMU-VDL668发酵过程中细胞生长和虾青素合成的影响。【方法】分别在摇瓶和7 L发酵罐实验基础上,采用代谢通量分析的方法分析添加乳酸钠对法夫酵母菌株JMU-VDL668合成虾青素代谢流的影响。【结果】在7 L发酵罐实验中添加乳酸钠,虾青素产量最高可达17.70 mg/L,与对照组相比提高26%。代谢通量分析表明,乳酸钠可以调节丙酮酸、乙酰辅酶A节点处的代谢通量分布,乳酸在乳酸脱氢酶的作用下可以直接进入代谢网络的后半程,乙酰辅酶A的通量和进入TCA循环的通量得到了显著加强。【结论】乳酸钠的加入提供了更多的乙酰辅酶A等前体物质和能量供给,因此促进了虾青素的合成。
2015, 42(4):646-653. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.140589
摘要:【目的】筛选并鉴定一株产纤维素酶的菌株,初步探究该菌的产酶特性,为综合利用纤维素筛选菌源。【方法】在常温条件下,采用滤纸培养基对菌种富集,采用CMC-Na初筛纤维素降解菌,采用LB培养基分离纯化菌株,经形态学、生理生化特征试验、16S rRNA基因序列测定等分析筛选菌株的系统分类地位。单因素试验确定培养时间、培养温度、初始pH及NaCl浓度对筛选菌株产酶活力的影响。【结果】从腐烂的玉米秸秆中分离出一株在常温下产纤维素酶细菌KZ-2,根据菌落形态特征、生理生化特征鉴定以及16S rRNA基因序列分析,初步鉴定KZ-2为肠杆菌(Enterobacter sp.),为潜在新种。产酶条件实验显示:该菌使用产酶发酵培养基120 h产酶量达到最大值,在25–35 °C、初始pH 4.5–5.5、NaCl浓度1.0%–2.0%范围内为最佳产酶条件,在最适条件下酶活可达80.93 U/mL。该菌株所产纤维素酶最适反应pH为7.0,最适反应温度为50 °C。【结论】KZ-2是一株具有降解纤维素能力的细菌,在常温下即可分泌纤维素酶,并且该菌株为潜在新种,具有潜在的开发价值。
2015, 42(4):654-664. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.140604
摘要:【目的】分析腐生真菌降解华山松落针过程中各种酶活性变化与酶间关系,探索真菌对华山松落针的降解能力。【方法】通过形态学观察和转录间隔区 ITS序列分析,鉴定分离自华山松凋落物的5种优势菌株。以此为供试菌株,华山松落针为底物,通过发酵纯培养方法,测定底物总有机物质(total organic matter,TOM)质量损失率及在发酵过程中产生的内切葡聚糖酶(Endoglucanase,EG)、木聚糖酶(Xylanase,Xyl)、木质素过氧化物酶(Lignin peroxidase,LiP)、锰过氧化物酶(Manganese peroxidase,MnP)和酸性磷酸酶(Acid phosphatase,AP)活性。【结果】5种菌株分别为Mucor sp.、Pestalotiopsis sp.、Allantophomopsis sp.、Phoma sp.和Hypocrea sp.。5种菌引起的针叶TOM质量损失率在6.63%?15.77%之间,Pestalotiopsis sp.具有最高的AP酶活性,且EG酶、Xyl酶和LiP酶3种酶活性较高。Allantophomopsis sp.的LiP酶活性最高,并具有很高的MnP酶活。Hypocrea sp.分泌的EG酶、Xyl酶活性低,但能产生LiP酶且有较高的AP酶活。相关性分析表明菌株分泌的AP酶活性与TOM质量损失率负相关,EG酶、Xyl酶及AP酶3种酶之间存在协同作用,特别是EG与AP之间。【结论】5种腐生真菌对华山松针叶均有降解作用,降解能力:Pestalotiopsis sp.>Allantophomopsis sp.>Hypocrea sp.>Phoma sp.>Mucor sp.。酶活大小及酶协同作用共同影响针叶降解,Pestalotiopsis sp.、Allantophomopsis sp.和Hypocrea sp.能产生木质纤维素降解酶并能引起较高的质量损失率,因此这3株菌为木质纤维素降解真菌。
2015, 42(4):665-673. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.140605
摘要:【目的】从生物垃圾燃料电池阳极淋洗液中分离一株产电菌WJ5-4,研究其产电特性。【方法】根据菌株的形态、生理生化性质及16S rRNA基因测序分析确定其种属,以该菌株为产电菌,以生物垃圾为底物,构建微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC),研究在不同接种浓度和底物固含量条件下菌株的产电性能。【结果】菌株WJ5-4被初步鉴定属于Nitratireductor属,当接种量200 mL时可获得最大功率密度135.16 mW/m2、稳定电压370 mV和总有机碳(Total organic carbon,TOC)降解率41.46%。当底物固含量为23%时,可获得最大功率密度163.69 mW/m2、稳定电压434 mV和TOC降解率46.29%。【结论】WJ5-4菌能够利用较高固含量的生物垃圾产电,产电周期较长,为下一步微生物燃料电池处理生物垃圾提供科学依据。
2015, 42(4):674-682. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.140769
摘要:【目的】鉴定并报道我国一个曲霉新纪录种,即日耳曼曲霉。【方法】采用形态学性状及钙调蛋白和β-微管蛋白基因部分序列及核糖体DNA ITS1-5.8S-ITS2 序列进行多相系统分类学分析。【结果】根据与日耳曼曲霉Aspergillus germanicus模式菌株CBS 123887的形态学和分子性状的比较分析,两株分离自中国山东泰山地区土壤的曲霉菌(AS3.15303和AS3.15304)被鉴定为日耳曼曲霉A. germanicus。【结论】参考我国迄今已报道的曲霉物种,确定日耳曼曲霉A. germanicus是曲霉属焦曲霉组的一个我国新记录种。
2015, 42(4):683-689. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.140741
摘要:【目的】探究酸马奶提取马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)代谢产生的抗菌复合物K. marxianus pH 2.0和K. marxianus pH 8.0 (简称为K2和K8)对致病性大肠杆菌Escherichia coli O8的抑菌效果和细胞表面特性的影响。【方法】乙酸乙酯萃取法制备K2和K8,牛津杯法测定其对E. coli O8的抑菌圈,高效液相色谱法测定其有机酸的组成,试剂盒测定其毒素蛋白浓度,肉汤稀释法测定其对E. coli O8的最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC),酶标比浊法测定其对E. coli O8生长曲线的影响,微生物粘附法测定其对E. coli O8细胞表面疏水性的影响,邻硝基苯β-D-半乳吡喃糖苷(ONPG)法测定其对E. coli O8细胞膜渗透性的影响。【结果】乙酸乙酯萃取法获得抗菌复合物溶液,其中pH 2.0水相与pH 8.0水相抑菌圈最大,冻干得K2和K8,主要组分为丙酸等有机酸和毒素蛋白。K2和K8对E. coli O8的MIC分别为0.025 g/mL和0.100 g/mL,MBC分别为0.100 g/mL和0.200 g/mL。K2和K8能影响E. coli O8的生长曲线,增加E. coli O8的疏水性和渗透性,且K2优于K8。【结论】酸马奶提取K. marxianus代谢抗菌复合物K2和K8能抑制致病性E. coli O8生长,影响其细胞表面特性。
杜广祖 , 郑亚强 , 陈斌 , 吴晓丽 , 赵倩 , 和淑琪 , 李正跃
2015, 42(4):690-698. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.140637
摘要:【目的】研究从银纹夜蛾(鳞翅目:夜蛾科)[Argyrogramma agnata Staudinger (Lepidoptera: Noctuidae)]幼虫上分离得到的莱氏野村菌菌株Nr0815分生孢子,于不同温度下在8种植物油中萌发率和萌发速率的差异。【方法】采用紫外分光光度计测定了Nr0815分生孢子在8种植物油中的吸光度,并用载玻片萌发法测定了72 h内不同温度下分生孢子在不同植物油中的萌发率以及不同观察时间段的萌发速率。【结果】莱氏野村菌分生孢子在供试植物油中分散良好。在10–30 °C内,莱氏野村菌分生孢子在各植物油中均能正常萌发,其中在大豆油中累积萌发率均最高。从孢子萌发速率来看,23 °C时除大豆油和菜籽油外,其他植物油中孢子的萌发速率在72 h内均随着时间的延长而上升,在48–72 h时的萌发速率最大。10 °C时的萌发速率最小,48 h后才开始萌发。从孢子萌发后芽管生长来看,23 °C下孢子萌发后72 h时大豆油中的芽管长度最大,为(24.89±1.04) μm,葵花籽油中芽管最短,仅为(9.10±1.00) μm。【结论】明确了温度和植物油对莱氏野村菌孢子萌发的影响,也为该菌油剂开发利用提供理论基础。
2015, 42(4):699-711. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.140339
摘要:【目的】传统采用的λ-Red体系在大肠杆菌染色体上进行基因敲除/整合操作时存在操作繁琐、假阳性率高、多基因连续敲除/整合不稳定等问题。本研究基于上述问题建立一种便于基因构建、高筛选效率(100%)、具有统一技术步骤的λ-Red敲除/整合系统,为提高基因功能研究和代谢工程改造工作效率奠定基础。【方法】采用新的pSC101衍生复制起始位点消除假阳性;利用高拷贝数质粒和多克隆位点实现快速遗传构建操作;采用Cre/LoxP抗性消除位点便于多基因连续整合。选择一系列初级代谢重要基因靶点进行敲除/整合。【结果】构建了一套新型λ-Red质粒系统(SC101-Cre-LoxP-MCS,SCLM系统)。打靶片段经电转化受体细胞后在双抗性平板上筛选阳性克隆,基因敲除/整合的效率均可以达到100%。【结论】新建立的基因敲除与整合方法提高了基因重组效率,大幅度减少了相关操作的步骤,缩短了研究周期。该方法的建立为基因功能研究和构建新遗传特性的工程菌株提供了有力的工具。
2015, 42(4):712-720. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.140564
摘要:固定化微生物技术作为一种新型的生物修复技术,具有高效、稳定、生物安全性较高等特点,已经广泛应用于各种污染水体的净化修复之中,也包括受污染日益严峻的近海养殖水体。综述从固定化微生物技术的出现和应用出发,对不同固定方法的优劣及其所擅长降解的污染物类型进行对比,对不同载体的特点进行分析,总结了固定化微生物技术在近海养殖水体污染修复的研究概况,并对当前该技术应用存在的问题进行分析和未来研究的方向进行展望。
2015, 42(4):721-728. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.140577
摘要:微藻的生产过程可以实现能源生产、废水净化和CO2减排的高度耦合,在能源危机日益紧张、环境问题日趋严峻的今天,微藻的开发利用具有重要的研究价值和经济、社会效益。制约微藻产业化的瓶颈问题是采收成本过高,一种经济合理的采收方法不但可以大大降低生产成本,还可以奠定微藻产业化发展的基础。本文对目前应用较为普遍的微藻采收方法进行了介绍,重点阐述了絮凝法采收微藻,以期对微藻的低成本高效率采收以及产业化发展提供帮助。
2015, 42(4):729-735. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.140607
摘要:环介导等温扩增法(LAMP)是近年发展起来的新型核酸检测技术,因其检测特异性好、灵敏度高、时间短、无需热循环设备而在病原体检测中得到广泛应用。基于该技术进行的改造和改良也层出不穷,本文从该技术的方法改造、缩短反应时间和简化模板预处理、多重扩增产物分析、防止假阳性污染四个方面对近几年LAMP技术的发展进行综述,为今后以该技术平台为基础的创新和应用提供理论依据。
2015, 42(4):736-748. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.140629
摘要:吲哚广泛存在于自然界,目前已知超过145种革兰氏阳性和阴性细菌能产生吲哚,其中包括许多病原菌。随着细菌密度感应系统及其信号分子作用机制研究的深入,吲哚已被证实是肠道病原菌如致病性大肠杆菌、迟缓爱德华氏菌、霍乱弧菌等一类细胞间重要的信号分子,并参与细菌的多种生理活动,如毒力、抗药性、生物膜形成、运动性、质粒稳定性、抗酸性、孢子产生等。更为重要的是,吲哚及其衍生物还参与协调菌群竞争,有益于人体肠道菌群平衡和免疫系统。本文在吲哚作为细胞间信号分子参与迟缓爱德华氏菌的毒力、抗药性、生物膜形成和运动性的研究基础上,对近年来吲哚作为细菌细胞间信号分子的研究进展进行了综述。随着吲哚作用机制的进一步揭示,将有助于新型抗病原菌感染策略的研发和生物工程方面的应用。
2015, 42(4):749-757. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.140587
摘要:生物间的合作行为如何在自然选择过程中显示出对欺骗者的优势,一直以来都是进化生物学上的经典问题。实验室构建的具有合作行为的微生物种群是研究这一问题的良好素材。本文综述了几种基于微生物模型的合作行为进化理论,如亲缘选择理论、辛普森悖论、竞争抑制理论、进化博弈理论等,对其中涉及到的微生物模型进行介绍和评价,并展望其研究前景。
李小璐 , 向照举 , 孙燕 , 李治 , 贺媛媛 , 张丹 , 宋卓怡
2015, 42(4):758-767. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.140617
摘要:假单胞菌所合成的环脂肽是一类由环状的寡肽连接一个脂肪酸链组成的两亲性分子,利用巯基化模块由非核糖体肽合成酶合成。环脂肽的生物合成受到严格、复杂的调控,GacS/GacA双组分系统和群体感应系统是其中两类重要的调控系统。本文总结假单胞菌合成环脂肽的调控机制及相关调控因子;对基于PCR的高通量分子筛选方法获取特定环脂肽进行分析,同时对基于调控机制的遗传改造提高假单胞菌产环脂肽的能力和获取更多新型环脂肽等方面的应用进行 展望。
2015, 42(4):768-773. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.140572
摘要:肠道微生物与人类健康状况直接相关。目前,微生物研究者已对影响人及模式动物(主要为鼠和猪)肠道微生物菌群结构的因素展开了广泛研究,取得了较大研究进展。本文综述了影响肠道微生物菌群结构的因素,主要有年龄、宿主基因型、宿主所处环境、食物和抗生素等,以使人们了解和控制这些因素,从而保持良好的健康状态。
2015, 42(4):774-782. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.140581
摘要:硝化作用先将氨氮氧化为亚硝酸盐氮并进一步氧化为硝酸盐氮,这一过程是氮进行全球生物化学循环的重要环节。随着氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)基因组序列中氨单加氧酶编码基因(amoA)的发现以及AOA在实验室条件下的成功培养(包括分离纯化和富集培养),基于分子生物学的研究表明AOA在各种环境广泛存在,且多数生境中它的数量远远超过氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)。AOA相对于AOB在氮循环中的贡献也引起了多方面的论证和争论。本文就氨氧化古菌的生态分布、系统进化、生境存在丰度及参与硝化作用等进行综述,指出不同生境AOA的活性及其对氮循环的重要性仍需做进一步的研究。
2015, 42(4):783-790. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.140571
摘要:【目的】分析严重威胁柑橘产业发展的毁灭性病害——柑橘黄龙病的强致病性病原亚洲种“Candidatus Liberibacter asiaticus”的种群多样性研究中出现多条带PCR产物的原因,为难培养菌的分子生物学研究提供参考。【方法】通过使用PCR、聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)和测序相结合分析“Ca. L. asiaticus”基因组上2个短串联重复(Short tandem repeats,STR)基因的PCR产物。【结果】单个菌株可扩增获得多个PCR条带且其扩增产物多态性受寄主品种影响;这2个STR基因的PCR产物在菌株间呈明显的多态性;扩增所获得的序列可来自“Ca. L. asiaticus”本身,也可来自其寄主或内生菌。【结论】难培养菌的STR基因PCR产物多态性产生的主要原因是该基因内部的串联重复序列数目存在差异,但目的菌及外源物种(寄主或内生菌等)基因组的非特异性扩增也是影响其多态性的因素。
2015, 42(4):791-799. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.140543
摘要:【目的】建立桉树焦枯病快速有效的环介导等温扩增反应LAMP检测技术。【方法】以桉树焦枯病原菌Cylindrocladium scoparium为研究对象,利用Primer Explorer V4.0设计软件,针对C. scoparium的beta-tubulin gene特异保守区域设计了一套LAMP特异性引物组(内引物FIP/BIP,外引物F3/B3,环引物LooPF/LooPB),优化并建立了桉树焦枯病原菌的LAMP快速检测体系。【结果】LAMP反应体系为(50 μL):Bst DNA polymerase (8 U) 1 μL;甜菜碱溶液(5 mol/L) 3.0 μL;dNTPs (2.5 mmol/L) 3.5 μL;10×Thermopol Ⅱ 2.5 μL;MgCl2 (100 mmol/L) 2 μL;FIP/BIP (40 μmol/L)各1 μL;F3/B3 (10 μmol/L)各0.5 μL;LooPF/LooPB (10 μmol/L)各1 μL;DNA模板2 μL;用ddH2O补足体积至50 μL。反应程序为:65 °C水浴锅中反应45 min,90 °C灭活5 min结束反应。特异性检测结果显示,供试的12个样本菌株LAMP产物可以采用肉眼观察、紫外灯照射、添加荧光染料SYBR Green I以及电泳检测条带4种不同的形式予以区分。DNA灵敏度检测结果显示,建立的LAMP体系检测灵敏度可达到40 μg/L,完全符合田间检测的要求。野外田间时效检测结果显示,无论是利用紫外检测还是电泳检测均可成功地检测出各地区不同生理小种的桉树焦枯病原菌C. scoparium,且检测效果明显。【结论】该LAMP检测是一项能够作为野外基层田间检测的重要技术。