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微生物学通报

  • 2017年第44卷第10期文章目次
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    • >微生物功能基因组研究
    • 假单胞菌H78中全局调控蛋白Crc对Plt生物合成及其基因表达的调控

      2017, 44(10):2415-2420. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170048

      摘要 (1263) HTML (883) PDF 489.72 K (1569) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】研究Pseudomonas protegens H78中全局调控蛋白Crc对藤黄绿菌素(Pyoluteorin,Plt)生物合成及其基因表达的调控。【方法】通过同源重组方法无痕敲除crc基因,并将H78Δcrc突变株与H78野生株在KMB培养基中发酵测定Plt产量;采用lacZ报告分析研究Crc对plt合成基因表达的调控。【结果】突变株H78Δcrc的Plt产量显著下降;Crc在整体水平、转录水平及转录后水平均正调控plt合成基因的表达。【结论】全局调控因子Crc对Plt合成及基因表达表现为正调控作用。

    • >工业微生物学
    • 土壤杆菌氧调控基因fnrN突变株发酵性能及基于RNA-Seq的基因表达

      2017, 44(10):2261-2268. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160939

      摘要 (1464) HTML (615) PDF 363.28 K (1667) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】研究Crp家族转录调节因子fnrN突变对土壤杆菌ATCC 31749发酵性能和基因表达的影响。【方法】利用三亲结合法将构建的自杀式质粒pJQ-fnrN-kan导入土壤杆菌ATCC 31749中,从而获得fnrN基因突变株(ΔfnrN);分析ΔfnrN的发酵特性;基于RNA-Seq对产胶期土壤杆菌ATCC 31749野生菌和ΔfnrN差异表达基因进行分析。【结果】fnrN的突变使土壤杆菌合成热凝胶能力下降了22.0%,转录组分析发现在ΔfnrN中186个基因表达发生显著性变化(|log2(|fold change|)|≥1且q≤0.001),其中65%的基因表达上调。热凝胶合成的关键基因crdASC的表达受到不同程度的抑制,fnrN的突变使编码σ因子的ecfR和编码生物膜合成调节因子的sinR显著下调;ΔfnrN菌中与细胞色素有关基因cydAB、cy2、fixNOPQ的转录水平下调2?13倍。【结论】fnrN通过调控ecfR和sinR的表达调控热凝胶合成,通过调控fixNOPQ等基因的表达参与氧信号调控,该研究有助于丰富对土壤杆菌氧调控系统的认识。

    • 醋酸胁迫对Acetobacter pasteurianus产酸呼吸链活力的影响

      2017, 44(10):2269-2279. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160861

      摘要 (1436) HTML (692) PDF 681.37 K (1698) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】以巴氏醋酸杆菌工业菌株沪酿1.01和模式菌株Acetobacter pasteurianus ATCC 33445为研究对象,研究工业菌株与模式菌株在高浓度醋酸胁迫下的产酸发酵时呼吸链酶活、相关基因转录水平的变化规律。【方法】检测两种菌株在0、1%、2%、3%不同初始醋酸浓度下的生物量、产酸以及酶活,并通过实时荧光定量PCR检测呼吸链相关酶合成基因的相对转录水平变化。【结果】两种菌株在1%初始醋酸浓度下产酸能力最强,发酵48 h平均产酸速度达到0.667 g/(L·h);两种菌株的ADH (乙醇脱氢酶)和ALDH (乙醛脱氢酶)酶活也达到最高,平均为12.01和9.77 U/mg;相关酶合成基因的相对转录水平较无底酸均提高。当初始醋酸浓度上升至2%和3%时,菌体酶活、产酸能力逐渐下降,呼吸链上的adh、cyt bd、cyt o和fapA基因转录水平上升,其余基因都降低。【结论】确定了巴氏醋酸杆菌在高初始浓度醋酸条件下,菌体会自发提高adh基因的转录水平,启动底物磷酸化,并将醋酸泵出到胞外;同时aldh基因的表达受到抑制,降低产酸,从而维持体内较低醋酸浓度。此外,呼吸链上其他外排相关酶转录水平也会提升,如cyt bd和cyt o,辅助底物磷酸化进程,加快释放能量。

    • 小球藻藻菌共生体系在产油方面的特性

      2017, 44(10):2280-2288. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160881

      摘要 (1412) HTML (750) PDF 738.00 K (2027) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】研究人工构建藻菌共生体系在产油方面的特性。【方法】从BG11培养基中分离、筛选出无菌小球藻,通过人工共培养方法构建了藻菌共生体系,探讨了共生体系中小球藻的生长及产油特性。【结果】相比无菌小球藻,藻菌共生体系对于藻的生长、油脂积累以及产生生物柴油的脂肪酸组分方面都有明显的促进作用,其中细菌(Stenotrophomonas maltophilia)和小球藻构建的共生体系效果最好,小球藻生物量提高了9%,油脂含量提高了36.3%,C18-1的含量提高了259.2%。【结论】进一步说明人工共培养方法构建藻菌共生体系能够提高微藻生物柴油的质量,具有很好的利用价值。

    • 代谢工程改造酿酒酵母合成肌醇

      2017, 44(10):2289-2296. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170461

      摘要 (1364) HTML (759) PDF 557.91 K (2886) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】肌醇别名环己六醇,是一种具有生物活性的糖醇,在医药、食品和饲料等领域具有重要的应用价值。为获得生产肌醇的微生物细胞工厂,通过代谢工程改造,构建生产肌醇的酿酒酵母工程菌株。【方法】对酿酒酵母肌醇合成途径的正负调控同时改造,过表达肌醇-3-磷酸合成酶基因ino1,敲除肌醇生物合成的转录抑制子基因opi1和抗性基因kanMX,获得重组菌。利用气相色谱法检测重组菌发酵液中肌醇含量。【结果】构建了生物安全性的产肌醇基因工程菌株,摇瓶培养产量为1.021 g/L。【结论】通过过表达ino1和敲除opi1来改造酿酒酵母,能够有效提高重组菌的肌醇产量,为下一步的微生物发酵法产肌醇的工业应用奠定 基础。

    • >环境微生物学
    • 林冠受损对小坑林场土壤固碳微生物群落结构的影响

      2017, 44(10):2297-2306. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170004

      摘要 (1488) HTML (554) PDF 800.70 K (1608) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】以典型南亚热带常绿阔叶林小坑林场土壤为研究对象,模拟2008年冰雪灾害对森林造成的损伤设置实验,分析不同林冠开度和凋落物输入量对土壤固碳微生物群落结构的影响。【方法】 试验设置对照(CN)、损伤处理+移除处理枝叶(TR)、损伤处理+保留处理枝叶(TD)、未处理+添加处理枝叶(UD) 4个处理,受损处理一年后,采用MiSeq高通量测序技术对土壤固碳微生物的功能基因cbbL进行测序分析。【结果】通过生物信息学及统计学分析表明,森林林冠损伤后林冠开度和凋落物输入量增加,导致土壤固碳微生物种群数量降低,多样性增加,群落结构也受到影响,亚硝化螺菌属(Nitrosospira)明显增加,成为优势种群,而原来的优势菌群慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)明显减少。主成分分析(PCA)表明,与对照相比,其他3个样地的土壤固碳微生物结构均发生明显改变。【结论】模拟林冠损伤处理一年后,凋落物的大量骤然输入和林冠开度增大提高了土壤固碳微生物群落多样性,但降低了其种群数量,影响了土壤固碳微生物群落结构,这为进一步的研究提供了依据。

    • 洞庭湖湿地木霉多样性及生防活性

      2017, 44(10):2307-2320. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170021

      摘要 (1248) HTML (592) PDF 962.18 K (2103) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】了解湖南省洞庭湖湿地木霉种类及分布,丰富我国的木霉种质资源,为功能菌株筛选应用奠定基础。【方法】利用ITS序列比对分析结合形态学特征对分离到的木霉菌株进行种类鉴定,构建系统发育进化树分析其亲缘关系。通过菌丝生长速率法测定菌株的平板抑菌能力,根据水解带大小检测菌株的水解酶活性,利用灰色关联度分析筛选综合生防效果较好的木霉菌株。【结果】从52个土样和18个水样中分离得到114株木霉菌株,经鉴定分属16个木霉种类:哈茨木霉、绿木霉、刺孢木霉、土星孢木霉、钩状木霉、拟康宁木霉、短密木霉、深绿木霉、猥木霉、毛细木霉(中国新记录种)、长枝木霉、卵孢木霉、侧耳木霉、加纳木霉、厚木霉及一个疑似新种;哈茨木霉为洞庭湖湿地中的优势种,占总菌株数量的19.30%;16种木霉在系统发育树中归于7个进化支:Harzianum Clade、Virens Clade、Longibrachiatum Clade、Lutea Clade、Viride Clade、Hamatum Clade、Unknown Clade。灰色关联度分析表明,菌株TW21990、QT22040和QT22094的灰色关联度较高,分别为0.849 5、0.798 6和0.732 6,综合生防性状较好。【结论】洞庭湖湿地木霉具有种类多样性和分布多样性,发现了一个中国新记录种毛细木霉和一个疑似新种,哈茨木霉TW21990、长枝木霉QT22040和卵孢木霉QT22094是潜在的优良生防菌株。

    • 聚乳酸材料在不同土壤环境中生物降解的菌群结构分析

      2017, 44(10):2321-2329. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160921

      摘要 (1390) HTML (592) PDF 493.51 K (2485) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】评价聚乳酸(polylactic acid,PLA)材料在不同土壤环境中自然降解的效果,通过对3种不同土壤菌群结构的分析,找到能够对聚乳酸材料有降解作用的优势菌群。【方法】通过扫描电镜、断裂拉伸强度和CO2释放量测定来评价3种土壤对PLA材料的降解效果,并运用高通量测序技术,对3种土壤细菌群落进行基因组测序分析,检测3个样本细菌群落的差异性。【结果】PLA材料在沼泽地、芒果林地和稻田中的生物降解率分别为13.7%、10.6%和4.5%。3种土壤的样品分别获得11 110、11 236和8 848个OTU,共涉及细菌域的9个主要门和16个主要科。其中沼泽地土壤的微生物群落丰富度和多样性最高,稻田土壤最低。【结论】结合土壤的降解效果,土壤中生物群落丰富度和多样性越高,对PLA材料的降解作用越好。同时变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)是降解聚乳酸材料的优势菌群。在科水平上,黄杆菌科(Flavobacteriaceae)、丛毛单胞菌科(Comamonadaceae)和噬纤维菌科(Cytophagaceae)的微生物对聚乳酸材料的降解最有潜力。这一研究成果为能有效降解聚乳酸材料的微生物资源的开发提供了理论依据。

    • 余氯对河流水体微生物灭活效应的评价

      2017, 44(10):2330-2336. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160960

      摘要 (1285) HTML (608) PDF 367.20 K (1551) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】研究不同余氯浓度和暴露时间对细菌的去除效果,分析不同余氯条件对细胞ATP的影响。【方法】以河水中微生物群落为试验对象,利用流式细胞术(Flow cytometry,FCM)评估不同余氯浓度和暴露时间的灭活效果,检测不同余氯浓度时细胞内(外) ATP的变化情况。【结果】不同余氯浓度和暴露时间对细菌的去除效果产生不同的结果。在余氯浓度<2 mg/L情况下,延长氯暴露时间可以增加细菌的去除效果,在余氯浓度≥2 mg/L条件下,较短氯暴露时间就可以灭活90%细菌。高核苷酸细菌(HNA)和低核苷酸细菌(LNA)表现出不同氯耐受能力,且HNA细菌相比LNA细菌较容易受到氯的损伤。细胞内ATP随余氯浓度增加而减少,在高浓度余氯条件下(≥2 mg/L)细胞外ATP才会增加。【结论】微生物活性随着余氯作用的增加而降低,FCM法和ATP检测法可以用于评估加氯消毒对微生物稳定性的影响。

    • >基因克隆及功能研究
    • 两种L-天冬氨酸α-脱羧酶的表达与酶学性质分析

      2017, 44(10):2337-2344. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170009

      摘要 (1432) HTML (482) PDF 691.95 K (1648) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】实现单核增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)和杰氏棒杆菌(Corynebacterium jeikeium) L-天冬氨酸α-脱羧酶基因在Escherichia coli中异源表达,纯化重组蛋白并对其进行酶学性质分析。【方法】依照E. coli的密码子偏好性优化来源于L. monocytotogens和C. jeikeium的panD基因序列。人工合成后以此构建表达载体pET28a(+)-panDL.m和pET28a(+)-panDC.j,转化E. coli BL21(DE3),实现panDL.m和panDC.j基因的异源表达。利用亲和层析纯化获得携带组氨酸标签的纯酶后进行酶学性质研究,并考察底物对酶反应的影响。【结果】重组菌蛋白电泳分析结果表明,重组酶PanDL.m和PanDC.j均有自加工功能,裂解后形成了α亚基和β亚基。重组酶比酶活分别为8.9 U/mg和11.8 U/mg。两种酶的最适反应温度均为60 °C,最适pH分别为7.0和6.0,它们都在30?50 °C,酸性条件下较稳定。与目前研究最多的谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)来源的PanDC.g相比,PanDL.m受底物天冬氨酸的抑制作用较小。【结论】PanDL.m和PanDC.j可在高温酸性条件下特异性转化L-天冬氨酸生成β-丙氨酸,其中PanDL.m受底物的抑制作用较小,具有一定的工业应用潜力。

    • >农业微生物学
    • 玉米茎基腐病生防菌的筛选及应用

      2017, 44(10):2345-2352. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170336

      摘要 (1393) HTML (689) PDF 532.81 K (1823) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】拟针对禾谷镰孢进行生防菌的筛选和应用研究,以期为玉米茎基腐病生防菌剂的研制奠定基础。【方法】通过对峙培养法对玉米茎基腐病的主要致病菌禾谷镰孢进行玉米内生生防细菌的筛选,从玉米主栽品种九单48幼苗内部获得一株具有较强抑菌效果的内生生防细菌(简称48SJ7-1);基于传统鉴定、16S rRNA基因序列测定及系统发育分析,对48SJ7-1进行鉴定;并通过盆栽试验测定该生防菌株的防效。【结果】菌株48SJ7-1经鉴定为甲基营养型芽孢杆菌,GenBank登录号为KU377993,48SJ7-1盆栽防效为68.47%,与对照药剂2%戊唑醇悬浮种衣剂差异不显著。【结论】48SJ7-1对玉米茎基腐病的主要致病菌禾谷镰孢有较好防效,对玉米生长还有明显的促进作用,而且表观上无药害发生。

    • 湖南桃江病圃稻瘟病菌的无毒基因及水稻抗瘟单基因联合抗性分析

      2017, 44(10):2353-2360. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160923

      摘要 (1252) HTML (651) PDF 830.93 K (1530) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】鉴定湖南省桃江病圃稻瘟病菌无毒基因型,为合理搭配种植湖南省水稻抗瘟品种和抗病育种提供依据。【方法】在湖南桃江病圃采集水稻品种“丽江新团黑谷”(LTH)稻瘟菌病样,用单孢分离法分离稻瘟病菌单孢并纯化获得单孢菌株,用针刺离体法将菌株接种到以“LTH”为轮回亲本培育而成的24个含单抗瘟基因的水稻5叶期第5叶片上,对供试菌株进行无毒基因鉴定,并应用联合致病性系数和联合抗病性系数分析抗瘟基因组合间的互作。【结果】供试92个稻瘟病单孢菌株含有全部的24个无毒基因,对24个已知含单抗瘟基因的水稻材料表现出不同程度的毒力水平,含水稻抗瘟基因Pi-20对供试菌株抗菌频率最高,达54.35%;通过联合致病性系数和联合抗病性系数分析抗瘟基因组合间的互作,结果表明最佳搭配组合为Pi-20×Pi-ks (RAC=0.28,PAC=0.23)。【结论】湖南省桃江病圃稻瘟病菌致病力较强,24个抗瘟基因多已感病化,含抗性基因Pi-20与Pi-k、Pi-ks、Pi-3组合的水稻品种目前可在湖南省推广利用,但需研究引进新的抗瘟基因。

    • Clostridium thermocellum与Bacillus licheniformis共培养分解纤维素的性质

      2017, 44(10):2361-2369. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160934

      摘要 (1899) HTML (834) PDF 664.12 K (17095) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】采取人工构建复合菌系的方法探索微生物协同降解纤维素的机理及菌间关系。【方法】从一组高温发酵木质纤维素原料产沼气的菌群中分离获得若干菌株,其中一株细菌经16S rRNA基因全序列测序比对后鉴定为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis),将该菌株与厌氧纤维素分解菌Clostridium thermocellum CTL-6进行共培养,菌株组合表现出很强的滤纸纤维素分解能力。【结果】两菌共培养9 d,累计滤纸分解量为484.6 mg,滤纸相对分解率高达93.2%;pH变化呈先下降后逐步回升,培养3 d后pH由初始时的7.00降到最低值6.57,第9天升至7.73;菌株组合能同时产生纤维素酶和半纤维素酶,培养过程中两种酶活性大小均呈不断上升趋势,最大值分别为0.32 U/mL和0.57 U/mL。利用HPLC监测了乳酸、甲酸、乙酸、丙酸和丁酸5种有机酸含量的变化,其中丁酸、丙酸代谢量最高,分别为1 477.3 mg/L和1 068.8 mg/L;除丙酸外,其他4种有机酸含量变化趋势与滤纸降解的变化均无明显相关性。5种有机酸总含量的变化与pH的变化趋势一致,表明对pH变化起决定性作用的很可能是某种未检测的酸性较强的物质含量变化。【结论】Bacillus licheniformis能有效促进Clostridium thermocellum CTL-6的纤维素分解活性,且该菌株组合可作为后期进一步构建纤维素甲烷转化复合菌系的基础。

    • 对黄瓜枯萎病具防效的海洋源芽孢杆菌Y3F的鉴定

      2017, 44(10):2370-2379. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170019

      摘要 (1280) HTML (675) PDF 402.11 K (1388) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】对一株从连云港海域海藻样品中获得的拮抗细菌Y3F进行鉴定并且研究菌株Y3F对黄瓜土传枯萎病害的控制效果。【方法】对Y3F进行形态、生理生化特征和16S rRNA基因序列分析,采用平板对峙法测定菌株Y3F的活菌液和无菌滤液的抑菌活性,利用盆栽试验测定Y3F对黄瓜枯萎病害的防治效果。【结果】初步鉴定该菌属于蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus),用2216E培养基振荡培养24 h的Y3F的无菌滤液对黄瓜尖孢镰刀菌有较强的抑菌活性,表明菌株能分泌抑制病原菌生长的活性物质。盆栽试验表明,种植30 d后,浸种和灌根同时处理(JG)的防治效果达到50.46%,对黄瓜枯萎病害有明显的控制效果,显著提高黄瓜植株生物量,显著降低黄瓜根际土的真菌和尖孢镰刀菌数量,增加根际的细菌和放线菌数量。【结论】菌株Y3F能有效防治黄瓜枯萎病害,改善根际微生物结构,具有进一步开发应用的前景。

    • >兽医微生物学
    • 鲫源迟缓爱德华氏菌的分离鉴定及其毒力基因的检测

      2017, 44(10):2380-2390. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170044

      摘要 (1265) HTML (660) PDF 434.28 K (1856) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】探明上海某养殖场的异育银鲫(Carassius auratus gibelio)发生死亡的病因,研究致病菌分类地位和毒力基因携带情况。【方法】通过病原菌的筛查和回感试验,确定发病原因,对16S rRNA基因、gyrB和rpoB管家基因测序,建立病原菌系统进化树,结合API-32E细菌鉴定系统对菌株的生理生化进行鉴定,综合判定致病菌的种类及其分类地位;根据已报道的7个毒力基因fimA、citC、gadB、mukF、katB、esrB和sodB序列,设计引物进行PCR扩增,研究病原菌毒力基因携带情况。【结果】致病菌GY15是导致异育银鲫发病的原因,GY15的16S rRNA、gyrB和rpoB基因与已报道的迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)相似性在99%以上,构建系统进化树和API鉴定确定该菌株为E. tarda,腹腔注射回感可导致异育银鲫死亡,半致死浓度(LD50)为4.26×105 CFU/ml;已报道的7种毒力基因在该致病菌中均能被检测到;药敏试验结果显示,该菌对恩诺沙星、氟苯尼考和氧氟沙星等15种药物敏感,对新霉素、四环素和复方新诺明等18种药物表现为耐药。【结论】首次报道E. tarda可感染异育银鲫,它对异育银鲫的养殖造成威胁。

    • 斑点叉尾鮰源普通变形杆菌的分离、鉴定及药敏特性

      2017, 44(10):2391-2397. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160954

      摘要 (1299) HTML (554) PDF 492.66 K (1439) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】对患病斑点叉尾鮰进行病原菌分离、鉴定及药敏实验,为斑点叉尾鮰肠道坏死病的防控提供参考。【方法】从患病斑点叉尾鮰病灶、肝、脾和肾分离纯化病原菌,经理化特性测定及16S rRNA基因序列分析对其进行鉴定,开展人工感染试验,并利用纸片扩散法进行药敏特性分析。【结果】分离菌株k1为本次引发斑点叉尾鮰病害的致病菌,其对斑点叉尾鮰的LD50为2.82×105 CFU/g。菌株k1理化特性与普通变形杆菌Proteus vulgaris基本一致,16S rRNA基因序列与普通变形杆菌相似性最高,综合判定分离菌株为普通变形杆菌。分离菌株k1对环丙沙星、头孢唑林及头孢拉定等12种抗生素高度敏感,对苯唑西林、阿莫西林及痢特灵等7种抗生素耐药。【结论】分离菌株k1是斑点叉尾鮰病原菌,养殖时可选用庆大霉素及氟苯尼考等药物进行防控。

    • 迟缓爱德华氏菌中甘油醛-3-磷酸脱氢酶的胞外分泌调控

      2017, 44(10):2398-2406. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170271

      摘要 (1108) HTML (693) PDF 460.27 K (1348) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】迟缓爱德华氏菌甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)是糖酵解途径中关键酶之一,前期研究证实是一种广谱性抗原,可作为水产养殖细菌病免疫防治中疫苗的开发靶点。本文探究迟缓爱德华氏菌甘油醛-3-磷酸脱氢酶的胞外分泌机制。【方法】通过Western blot和ELISA方法考察迟缓爱德华氏菌经典分泌系统缺失株GAPDH胞外分泌情况;使用ELISA方法对迟缓爱德华氏菌突变体文库的GAPDH胞外分泌进行了大规模筛查,并结合qRT-PCR对筛查得到的插入失活株进行了表达分析。【结果】经典分泌系统与GAPDH的胞外分泌存在一定相关性。突变体文库的大规模筛查得到两株GAPDH分泌量明显增加的插入失活株ΔesrA和ΔesrC,这两个基因的失活会导致GAPDH的胞外分泌量显著上调。【结论】迟缓爱德华氏菌GAPDH的胞外分泌受EsrA和EsrC负调控。

    • 传染性支气管炎病毒N蛋白CTL表位与BF2*15鸡MHC I基序的相互作用

      2017, 44(10):2407-2414. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170417

      摘要 (1201) HTML (541) PDF 513.70 K (1459) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】近年来鸡传染性支气管炎病毒在国内鸡群呈现流行趋势,尤其是变异毒株的出现,加剧了对鸡群的危害。鸡主要组织相容复合体蛋白(MHC I)通过特定的基序结合抗原表位多肽,进而识别感染病毒的细胞并引起免疫反应,达到清除病毒的效果。鉴定BF2*15鸡主要组织相容复合体(MHC I)的结合基序。【方法】采用同源建模、分子动力学和分子对接等计算方法,构建了传染性支气管炎病毒(IBV) N蛋白表位多肽和鸡MHC I BF2*15之间的复合物结构,来探索BF2*15识别抗原表位多肽的潜在结合基序。【结果】通过对该复合物的相互作用关系分析,鉴定出BF2*15鸡主要组织相容复合体(MHC I)的一条潜在结合基序“x-Arg-x- x-x-Arg”。【结论】解释了传染性支气管炎病毒N蛋白CTL表位与BF2*15鸡MHC I基序的相互作用原理,该研究结果对了解传染性支气管炎病毒免疫机制以及基于特定基序筛选和设计通用疫苗具有借鉴意义。

    • >微生物育种
    • 基于ARTP诱变和高通量筛选的绿针假单胞菌GP72育种方法

      2017, 44(10):2421-2427. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160938

      摘要 (1380) HTML (434) PDF 512.70 K (1579) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】绿针假单胞菌GP72是一种植物根围促生细菌,其分泌的次级代谢产物2-羟基-吩嗪(2-OH-PHZ)具有广谱抗真菌活性,但其产量较低,不能满足农业生产的应用需求,因此需对GP72进行改造,从而提高产量。【方法】从GP72的野生株出发,首次将2-OH-PHZ合成途径的限制性因子PhzO用绿色荧光蛋白(GFP)替换,以一种新型的常压室温等离子体技术(Atmospheric and room temperature plasma,ARTP)进行诱变,通过酶标仪测定96孔板中突变株的荧光强度进行高通量筛选;最后将荧光强度高的菌株中绿色荧光蛋白(Green fluorescent protein,GFP)替换为PhzO以获得2-OH-PHZ高产突变株。【结果】经过五轮诱变后,获得一株荧光强度增加1.62倍的突变株,用phzO基因回替后,该突变株在KB培养基中摇瓶培养时2-OH-PHZ的产量为野生型的4.62倍。【结论】基于安全、高效ARTP诱变技术,并以GFP替换限制性因子作为标记进行高通量筛选,可以快速获得高产2-OH-PHZ的GP72突变株,克服了传统诱变育种方法筛选难度大、费时费力的不足,为其它微生物的育种提供了参考。

    • >医学微生物学
    • 白念珠菌肌醇多磷酸激酶Kcs1的功能

      2017, 44(10):2428-2436. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170284

      摘要 (1338) HTML (631) PDF 442.58 K (1634) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】鉴定白念珠菌肌醇多磷酸激酶Kcs1蛋白,并探索Kcs1在该病原菌细胞自噬、菌丝发育及致病过程中的功能。【方法】采用二步PCR介导的同源重组方法,构建白念珠菌KCS1基因缺失菌株kcs1Δ/Δ及回补菌株KCS1c;采用氮饥饿敏感性测定及GFP-Atg8自噬报告系统,测定KCS1缺失对白念珠菌自噬过程的影响;采用菌丝诱导培养,测定KCS1缺失对白念珠菌菌丝发育能力的影响;采用巨噬细胞模型及小鼠系统性感染模型,分析KCS1缺失对白念珠菌感染宿主能力的影响。【结果】KCS1缺失造成白念珠菌氮饥饿耐受能力降低,氮饥饿条件下自噬相关蛋白Atg8的降解及转运水平下降,菌丝发育变缓,对巨噬细胞耐受及损伤能力减弱,但不影响菌株的小鼠系统性感染能力。【结论】白念珠菌肌醇多磷酸激酶Kcs1在细胞自噬、菌丝发育、与巨噬细胞相互作用等方面发挥重要作用。

    • >专论与综述
    • 微生物共培养在新活性化合物挖掘中的研究进展

      2017, 44(10):2437-2442. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160885

      摘要 (1450) HTML (674) PDF 410.17 K (2169) 评论 (0) 收藏

      摘要:微生物次级代谢产物结构新颖、活性多样,一直以来都是药物及其先导化合物的重要来源。但近年来在普通微生物纯培养中发现的新活性物质不断减少,重复发现逐渐增加;而微生物共培养因更加接近微生物生长的自然环境,在药物及其先导物挖掘方面发挥着越来越重要的作用。本文分析了近5年来利用真菌vs真菌、真菌vs细菌共培养挖掘新活性化合物的研究现状,以及研究中存在的问题。

    • 植物叶际固氮菌研究进展

      2017, 44(10):2443-2451. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170089

      摘要 (1501) HTML (808) PDF 388.38 K (2881) 评论 (0) 收藏

      摘要:固氮菌广泛存在于植物叶际,能固定空气中的氮气,满足自身或植物的部分氮素需求。基于纯种分离和培养的传统生物学方法已经研究了部分叶际固氮菌的特性,但对叶际固氮菌的物种组成、群落结构及生态功能等方面的认识还非常有限。随着分子生物学技术的发展、微生物分子生态学研究方法的逐步成熟,人们对叶际微生物的多样性和生态功能的研究越来越深入。叶际固氮菌具有丰富的多样性,温度、湿度、光照等环境因素及植物种类和微生物互作均会影响叶际固氮菌的组成。不同于根际固氮菌,叶际固氮菌具有非专一性,且不易受化肥的影响,其在农业生产上已经表现出潜在的应用价值。为此,本文综述了农作物、森林、海域生态系统中叶际固氮菌的群落结构组成及生态功能,以及外界因素对叶际固氮系统的影响。

    • 冠状病毒S蛋白及其受体的结构和功能

      2017, 44(10):2452-2462. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170256

      摘要 (1589) HTML (1202) PDF 792.15 K (3499) 评论 (0) 收藏

      摘要:冠状病毒是有包膜的单股正链RNA病毒。作为人和动物的重要致病原,冠状病毒感染主要导致宿主呼吸系统、肝脏、胃肠道以及神经系统出现急性或慢性症状。2000年以来,传染性非典型肺炎和中东呼吸综合征的暴发,以及猪流行性腹泻病毒在全球猪群中的暴发流行,引起大家对动物冠状病毒的极大重视。S蛋白具有受体结合活性和膜融合活性,是冠状病毒感染细胞的关键蛋白;S蛋白在病毒的组织或宿主嗜性和毒力等方面发挥重要作用。本文重点对近年来冠状病毒S蛋白的结构、功能以及S蛋白与受体相互作用的研究进行综述,以期为冠状病毒的入侵机制和反向遗传学研究以及受体阻断药物的开发提供参考。

    • 鲍曼不动杆菌遗传操作系统研究进展

      2017, 44(10):2463-2469. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160947

      摘要 (1230) HTML (694) PDF 260.60 K (2069) 评论 (0) 收藏

      摘要:鲍曼不动杆菌作为一种医院内感染的病原菌,因其易于引起各类感染且耐药性强而受到广泛关注。快速改造鲍曼不动杆菌基因组的工具可有效促进其耐药机制的研究。本文就近些年来适用于鲍曼不动杆菌的遗传操作方法进行了总结,包括各种外源基因转入方法(电转化、自然转化、接合转移)和基因改造技术(等位基因交换、DNA重组工程、转座突变),并对鲍曼不动杆菌的基因组编辑方法的改进作了初步展望。

    • >高校教改纵横
    • 生物技术专业三位一体实习模式探索与实践

      2017, 44(10):2470-2479. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170119

      摘要 (1243) HTML (553) PDF 410.62 K (1587) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高生物技术专业实践教学效果,本文针对当前存在的校内实习多、校外实习少,参观实习多、顶岗实习少,集中实习多、分散实习少这三大主要问题,进行大胆的改革探索与实践,构建了“生产实习+毕业实习+就业”的三位一体实习模式,实施了对接就业的包括“创新型、管理型、创业型”的“分类实习”方法,形成了“学校、实习单位、学生三方共赢”的实习机制,取得了较为满意的实习效果。研究成果可为高校本科生实践教学提供参考。

    • 环境微生物学课程内容体系和理论教学模式的探索与实践

      2017, 44(10):2480-2486. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170002

      摘要 (1220) HTML (638) PDF 308.31 K (2106) 评论 (0) 收藏

      摘要:环境微生物学是专业基础课,它是开启环境类专业科学大门的一把钥匙,也是破解环境类专业工程难题的一件利器。结合国家精品/资源共享课和学校专业核心课建设,课程组对环境微生物学的课程理论教学模式进行了积极的改革探索,构建了以解答微生物“是什么”、“有何用”和“怎么用”为主线的课程内容体系,提出了以“学生兼课”、“课堂讨论”、“专题讲座”、“课程论文”和“综合评价”为标志的课程理论教学模式。经过实践,成效显著。

    • >生物实验室
    • 杨树腐烂病菌(Cytospora chrysosperma)原生质体遗传转化体系的构建

      2017, 44(10):2487-2497. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160962

      摘要 (1370) HTML (602) PDF 466.53 K (1765) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】通过分析不同酶解条件对金黄壳囊孢菌[Cytospora chrysosperma (Pers.) Fr.]原生质体释放的影响,建立高效制备原生质体及其遗传转化体系的方法,为开展杨树腐烂病菌的致病分子机制研究奠定基础。【方法】以杨树腐烂病菌菌株CFCC 89981为受体,在细胞壁降解酶作用下产生用于转化所需的原生质体,通过PEG (Polyethylene glycol)介导将gGFP DNA导入杨树腐烂病菌的原生质体中获得转化子。经PCR扩增、Southern blot和荧光观察验证gGFP DNA插入到杨树腐烂病菌基因组中并表达出GFP (Green fluorescent protein)蛋白。【结果】以pH 5.5的1.2 mol/L KCl为稳渗剂,杨树腐烂病菌菌丝经Driselase和Lysing enzymes共同酶解4 h可获得1.2×108个/mL原生质体,再生率可达63.74%±9.73%,FDA (Fluorescein diacetate)溶液染色结果显示98%左右的原生质体具有较高的活力。利用PEG介导的遗传转化方法,转化效率可达76个/μg DNA。PCR检测和Southern blot均可在转化子基因组中检测到GFP基因片段,且荧光检测转化子的菌丝均呈绿色荧光,表明GFP基因在杨树腐烂病菌中表达。此外,GFP转化子在无潮霉素抗性的PDA培养基中多代转接后仍稳定遗传并表达GFP蛋白。【结论】通过筛选酶解条件,获得高质量、高活性的杨树腐烂病菌原生质体,并利用PEG介导的转化方法建立了高效稳定的原生质体遗传转化体系。该体系的建立为杨树腐烂病菌的后续研究奠定了技术基础。

    • 基于猪细小病毒病毒样颗粒的结肠癌靶向纳米载体的构建

      2017, 44(10):2498-2504. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170007

      摘要 (1082) HTML (498) PDF 414.15 K (1444) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】获得具有结肠靶向的纳米载体。【方法】采用SOE-PCR方法将具有结肠靶向的TK肽序列插入到猪细小病毒(PPV)结构蛋白VP2的环2和环4区域得到TK-vp2(?vp2)基因,在Bac-to-Bac?杆状病毒表达系统中构建、表达和自组装。【结果】通过SOE-PCR方法扩增获得?vp2基因,在Bac-to-Bac?杆状病毒表达系统中构建得到Bacmid-?vp2,经脂质体转染至Sf9昆虫细胞得到重组杆状病毒。直接免疫荧光试验、SDS-PAGE和Western blot检测结果表明?VP2蛋白在Bac-to-Bac?杆状病毒表达系统中获得融合表达,目的蛋白约70 kD;透射电子显微镜结果显示?VP2能自组装形成病毒样颗粒(TK-VLPs),直径范围在22 nm?30 nm。【结论】获得纳米载体TK-VLPs,为进一步研究其作为结肠靶向的纳米载体奠定物质基础。

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