2017, 44(2):402-410. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160175
摘要:【目的】考察固态和液态两种培养方式对丝状真菌华根霉(Rhizopus chinensis) CCTCC M201021产胞外蛋白的影响,以加深对微生物固、液态培养特异性产酶的认识。【方法】利用成分相同的培养基对华根霉分别进行平板固态培养和液态培养,提取华根霉所产胞外蛋白,采用二维凝胶电泳(2-DE)结合质谱分析,分离鉴定差异蛋白。【结果】固态培养下华根霉所产胞外蛋白的蛋白酶活性是液态培养的9.2倍。胞外蛋白质组数据分析表明,华根霉固态和液态培养所产胞外蛋白存在显著差异,其中约70%是固态和液态培养下各自产生的特有蛋白。质谱鉴定进一步表明,固、液态培养对华根霉产胞外蛋白的种类和表达量都有显著影响,其中水解酶类所占比例较大,主要是与蛋白质降解相关的蛋白。【结论】固态和液态不同培养方式影响了华根霉产胞外蛋白的组成,有些基因只在特定培养方式下表达。固态培养下华根霉产胞外蛋白酶种类相对更多以及大部分蛋白酶的上调表达,可能是固态培养下胞外蛋白酶活性很高的原因。研究结果提示需要注意固液态不同培养方式下丝状真菌胞外酶的筛选和生产可能存在的不一致性。
厉建蕾 , 施嘉骏 , 李泉 , 张泽忠 , 白林泉 , 马伟 , 邓子新
2017, 44(2):411-419. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160106
摘要:【目的】研究支原体对体外培养细胞基因功能的影响。【方法】利用siRNA抑制DNA双链损伤修复关键基因——FIGNL1在无支原体感染、感染猪鼻支原体及清除支原体污染后的人小细胞肺癌细胞株NCI-H446与NCI-H1688中的表达后,采用定量PCR、流式细胞术等方法检测支原体感染对宿主细胞目标基因表达、细胞周期等影响。【结果】虽然猪鼻支原体感染对siRNA沉默FIGNL1表达无显著影响,无支原体感染及清除支原体污染的H1688和H446细胞FIGNL1表达沉默后,与仅加转染试剂的空白组(mock)相比较,靶标FIGNL1基因的实验组(T1)和阴性对照组(nc)的S期细胞比例均未发生显著变化。但猪鼻支原体感染的H1688和H446细胞相对于空白组,实验组与阴性对照组的S期细胞比例,H1688细胞提高了约1.38倍和0.51倍,H446细胞提高了约1.27倍和0.55倍。【结论】推测由于支原体会对宿主细胞DNA造成损伤,而FIGNL1是DNA双链断裂损伤修复的重要基因,从而导致沉默猪鼻支原体感染的H1688和H446细胞FIGNL1表达时,细胞会出现S期阻滞。鉴于支原体感染对细胞有广泛、显著的影响,在基因功能、肿瘤等细胞生物学研究中,应予以高度重视。
2017, 44(2):251-262. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160174
摘要:【目的】拜耳接合酵母(Zygosaccharomyces bailii)是酱香型白酒酿造过程优势菌株。通过研究拜耳接合酵母酿造相关生理代谢特征及其与酿造环境中其它功能菌株的相互作用,探索其在白酒酿造过程中的贡献。【方法】从酱香酒酿造中筛选一株性能优良的拜耳接合酵母,比较其与模式菌株(Z. bailii,ATCC 58445)的生理代谢特征。通过组合发酵研究其与产酱香特征风味细菌地衣芽孢杆菌的相互作用。【结果】从酱香型酒醅中筛选得到一株性状优良的拜耳接合酵母(Z. bailii 15),可耐受pH 2.0和37 °C高温及8%酒精浓度(体积比),较模式株更适应酿造环境,酒精产量(33.58 g/L)也远高于模式株(19.04 g/L),且与酱香型白酒酿酒酵母MT1 (34.29 g/L)相当。该菌可产多种风味物质,与模式株相比,独特产生法呢醇、十二醇、2-壬醇、2-乙基己醇、癸酸、月桂酸、辛酸、辛酸乙酯、苯乙酮、4-叔丁基苯酚。共培养体系中,30 °C条件下地衣芽孢杆菌对拜耳接合酵母生长影响不大,而在37 °C地衣芽孢杆菌抑制拜耳接合酵母生长。此外,地衣芽孢杆菌对拜耳接合酵母乙醇转化率有促进作用,共培养体系风味物质种类及含量也都受到很大影响。【结论】拜耳接合酵母在酱香型白酒酿造体系中产酒精、产风味方面表现优异,对酱香型白酒生产具有重要贡献。
杨韵霏 , 李由然 , 张梁 , 李赢 , 顾正华 , 丁重阳 , 石贵阳
2017, 44(2):263-273. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160102
摘要:【目的】实现地衣芽孢杆菌麦芽糖淀粉酶在枯草芽孢杆菌中的高效异源表达,并研究该重组酶的酶学性质。【方法】克隆巨大芽孢杆菌木糖异构酶基因的启动子区域及其调控蛋白,构建一个大肠杆菌/芽孢杆菌穿梭型诱导表达质粒,使用该诱导型启动子介导麦芽糖淀粉酶编码基因,实现其在枯草芽孢杆菌中的功能表达。对重组枯草芽孢杆菌的诱导条件进行优化,提高麦芽糖淀粉酶的产量。【结果】获得了诱导表达麦芽糖淀粉酶基因的重组枯草芽孢杆菌菌株。最适诱导温度为45 °C,最适诱导剂添加浓度为1%,最适添加诱导剂时间为接种培养9 h后。重组酶蛋白分子量大小为67 kD,对该酶的酶学性质研究发现,以可溶性淀粉为底物,反应生成麦芽糖和葡萄糖,其中麦芽糖含量为60.42%。重组酶最适作用温度为45 °C,最适作用pH为6.5,Ca2+、Co2+、EDTA对该重组麦芽糖淀粉酶具有激活作用。【结论】通过木糖诱导表达系统可以实现麦芽糖淀粉酶在枯草芽孢杆菌中的高效诱导型表达,酶活最高可达296.64 U/mL发酵液,在工业上有着较好的应用前景。
崔惠敬 , 孟玉霞 , 徐永平 , 赵前程 , 姜龙 , 马永生
2017, 44(2):274-284. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160657
摘要:【目的】研究天然植物精油对大菱鲆弧菌的体外和体内抗菌活性。【方法】采用纸片扩散法和微量肉汤稀释法对14种植物精油或其组分的体外抑菌活性进行检测;通过细菌形态透射电镜观察、胞内乳酸脱氢酶及核酸释放研究山苍子精油对大菱鲆弧菌的膜损伤作用;采用大菱鲆人工攻毒感染实验研究山苍子精油的体内抗菌作用。【结果】14种植物精油或其组分对大菱鲆弧菌具有不同程度的抑制效果,其中肉桂醛的抗菌活性最强,最低抑菌浓度为0.25 μL/mL;百里香酚、丁香酚、柠檬醛和山苍子的抗菌活性次之,最低抑菌浓度为0.5 μL/mL;山苍子精油可破坏大菱鲆弧菌的细胞膜,并导致胞内蛋白酶和核酸外泄;经200 μL/L山苍子精油浸浴后,大菱鲆攻毒后死亡率由对照组50%降至0。【结论】富含芳香醛、芳香酚和柠檬醛的植物精油对大菱鲆弧菌具有良好抗菌活性,有望替代抗生素用于大菱鲆弧菌病的防治。
王淑婷 , 文璐铭 , 安雪姣 , 刘婉君 , 杜小鹏 , 李春艳
2017, 44(2):285-295. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160126
摘要:【目的】 以丙烯腈为目标污染物,利用实验室已筛选获得的一株高效腈降解菌Rhodococus rhodochrous BX2,研究其对丙烯腈的降解特性,优化降解条件以提高菌株对丙烯腈的降解能力。【方法】通过单因素试验和响应面分析相结合的方法优化Rhodococus rhodochrous BX2对丙烯腈的降解条件。考察外加碳、氮源对BX2的生长及丙烯腈降解的影响,并确定其在丙烯腈合成废水中对丙烯腈的处理效果。【结果】菌株BX2优化后的最佳降解条件为:底物浓度403.51 mg/L、pH 7.44、温度34.46 °C,在此条件下丙烯腈的降解率为95.1%。外加碳源为葡萄糖,或外加氮源为氯化铵对菌株生长及丙烯腈降解有明显的促进作用。菌株Rhodococus rhodochrous BX2能够高效降解合成废水中的丙烯腈,在30 h时其丙烯腈降解率可达89.4%。【结论】降解条件优化以及外源物质的添加强化了菌株对丙烯腈合成废水的处理效果,为生物法处理丙烯腈废水新方法的开发提供技术支持。
樊竹青 , 李治滢 , 董明华 , 周斌 , 欧阳一星 , 杨丽源 , 李绍兰
2017, 44(2):296-304. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160078
摘要:【目的】对分离自云南抚仙湖湖水的379株酵母菌进行产类胡萝卜素的筛选,以期获得具有开发应用价值的产类胡萝卜素酵母菌。【方法】采用酸热法提取类胡萝卜素,紫外分光光度计测定类胡萝卜素含量,SPSS软件分析产类胡萝卜素酵母的分布特征。【结果】318株酵母菌(占供试菌株的83.91%)具有产类胡萝卜素的能力,大多数菌株类胡萝卜素产量在10?300 μg/g之间,最高达590.83 μg/g。产类胡萝卜素酵母集中分布于红冬孢酵母属(Rhodosporidium)和红酵母属(Rhodotorula);担子菌酵母产类胡萝卜素的能力高于子囊菌酵母;筛选到9株产类胡萝卜素活性较强的菌株:双倒卵形红冬孢酵母(Rhodosporidium diobovatum) 3株、沼泽生红冬孢酵母(Rhodosporidium paludigenum) 2株、粘红酵母(Rhodotorula glutinis)、禾本红酵母(Rhodotorula graminis)、瑞纳锁掷孢酵母(Sporidiobolus ruineniae)及Cystofilobasidium macerans各1株。【结论】高原湖泊抚仙湖生存着大量产类胡萝卜素的酵母菌,“红色酵母”(red yeasts)具有较强的产类胡萝卜素的能力,红冬孢酵母属(Rhodosporidium)和红酵母属(Rhodotorula)是抚仙湖产类胡萝卜素酵母菌的主要类群。
邢少贞 , 张湘莉兰 , 裴广倩 , 方云 , 程实 , 米志强 , 安小平 , 童贻刚
2017, 44(2):305-313. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160496
摘要:【目的】以粪肠球菌为宿主菌,从医院的污水中筛选出相应的粪肠球菌噬菌体vB_EfaP_IME195,简称IME195,研究其生物学特性;并通过高通量测序得到其全基因组,深入研究其基因组学特征。【方法】以临床的耐药粪肠球菌为宿主菌,利用医院污水筛选噬菌体并纯化;对噬菌体IME195生物学特性进行了深入研究,包括电镜观察噬菌体形态、最佳感染复数、一步生长曲线、噬菌体IME195对紫外线的敏感度、对温度的耐受程度、对pH的耐受程度、对氯仿是否敏感;通过蛋白酶K/SDS法提取噬菌体IME195全基因组;Ion Torrent高通量测序;测序后进行噬菌体全基因组序列组装、注释、进化分析和比较分析。【结果】通过噬菌体梯度稀释,双层培养基平板法得到噬菌斑边缘分明、斑体透明的裂解性噬菌体IME195,最佳感染复数为0.01,一步生长曲线显示IME195的潜伏期为30 min,暴发量为11。该噬菌体对紫外线比较敏感,对5%浓度的氯仿不敏感,噬菌体对高温比较敏感,该噬菌体在pH 6.0?8.0范围内具有良好的裂解活性;电镜观察结果显示该噬菌体属于尾病毒目短尾噬菌体科;全基因组分析表明:噬菌体IME195基因组大小只有18 607 bp (GenBank登录号为KT932700),G+C含量仅为33%。Blastn比对结果表明,该噬菌体和GenBank中的噬菌体vB_Efae230P-4只有82%的相似性。对噬菌体IME195进行了全基因组功能注释和进化分析。【结论】分离鉴定了一株粪肠球菌噬菌体,进行了生物学特性、全基因组测序和生物信息学深入分析,为噬菌体治疗多重耐药细菌奠定了基础。
2017, 44(2):314-324. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160119
摘要:【目的】寻找精氨酸代谢途径中与酸胁迫相关的关键作用因素。【方法】通过在Lactococcus lactis NZ9000中分别过量表达来源于Lactobacillus casei Zhang的精氨酰琥珀酸合成酶(ASS)和精氨酰琥珀酸裂解酶(ASL)改变精氨酸代谢提高酸胁迫抗性。【结果】与对照菌株对比,重组菌株在环境胁迫下表现了较高的生长性能、存活率和发酵性能。生理学分析发现,酸胁迫环境下,重组菌株细胞有较高的胞内NH4+、ATP含量和H+-ATPase活性,并显著提高了精氨酸脱亚胺酶(ADI)途径中的氨基酸浓度。进一步的转录分析发现,天冬氨酸合成、精氨酸代谢相关的基因转录水平上调。【结论】在L. lactis NZ9000中过量表达ASS或ASL可以引发精氨酸代谢流量的上调,进而提高了细胞的多种胁迫抗性。精氨酸合成途径广泛存在于多种微生物中,为微生物,尤其是工业微生物提高胁迫抗性提供了新思路。
马志宏 , 姜娜 , 邢薇 , 李铁梁 , 袁丁 , 李文通 , 李炯棠 , 罗琳
2017, 44(2):325-335. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160129
摘要:【目的】克隆锦鲤hepcidin全长cDNA序列(k-hepc),并获得此基因在鱼体内的表达模式。【方法】利用RT-PCR和RACE PCR的方法,从锦鲤肝脏中克隆锦鲤hepcidin的全长cDNA,进行序列测定和分析;锦鲤经肌肉注射维氏气单胞菌0、4、8、12、24和48 h后,分别取其肝、脾、肾、肠、脑、心、肌肉和鳃组织,采用实时荧光定量PCR的方法,以β-actin为内参基因,检测k-hepc基因的表达量。【结果】锦鲤抗菌肽(GenBank登录号KC795559)全长755 bp,编码序列276 bp,编码91个氨基酸,包括信号肽、原肽和成熟肽,成熟肽C端含有8个半胱氨酸,可形成4个分子内二硫键。与已报道的普通鲤鱼hepcidin氨基酸序列的一致性为93%,与其他鱼类hepcidin氨基酸序列的一致性为29%?93%。在本研究所检测的正常锦鲤的组织中,k-hepc均有表达,其中在肝组织中表达量最高,鳃组织中表达量最低。经维氏气单胞菌感染后,k-hepc在肝和心组织中的表达量明显增加,在其余组织中变化不显著。【结论】k-hepc编码的蛋白是Hepcidin家族的成员之一。锦鲤Hepcidin的表达主要受内在调节因素影响。
谢芹 , 江敏 , 胡成枫 , 张健龙 , 王城峰 , 童晓岚 , 顾德平 , 胡伟国 , 于忠利 , 戴习林
2017, 44(2):336-347. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160109
摘要:【目的】了解罗氏沼虾亲虾越冬时循环养殖系统对水质的调控效果,探明其中微生物群落的作用。【方法】采集循环养殖系统运行88 d后的越冬池池水、池中人工水草(普通纤维膜)以及外置式生物滤器中的纳米纤维膜等3种不同基质上的微生物,利用DNA抽提、PCR扩增和定量以及高通量Miseq测序技术等对3种不同基质上的微生物进行16S rRNA基因序列V4?V5区的测定和分析,并根据测序得到的双端测序读长(Pair-end reads)进行质量控制和过滤,之后进行操作分类单元(OTU)聚类分析,并基于OTU对微生物群落的多样性指数和群落结构进行分析;每3?4 d对越冬池池水水质进行监测。【结果】养殖池塘的水质保持在良好的状态,其中氨氮和亚硝氮浓度控制在0.17±0.08 mg/L和0.28±0.15 mg/L;不同基质上的微生物组成和多样性都不相同。在3种基质上共检测并鉴定出细菌64种,隶属于9门64属,包括变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)、浮霉菌门(Planctomycetes)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)、酸杆菌门(Acidobacteria)和绿菌门(Chlorobi)。从属水平上对3种基质上的细菌进行分析,发现养殖池水中含量最高的为丛毛单菌科下的一个未分类类群(Comamonadaceae_unclassified),其也是3种基质的共有优势类群;普通纤维膜上为Inhella,纳米纤维膜上则是小纺锤状菌属(Fusibacter)。3种基质上细菌群落多样性顺序为:纳米纤维膜>普通纤维膜>养殖池水。通过对亲虾越冬养殖全过程的水质监测,发现越冬期间亲虾池水质始终保持在良好状态,并且在循环水系统开启约40 d后水质达到了相对稳定的状态。【结论】通过在育苗池中悬挂人工水草,配合内含纳米纤维膜的外置式生物滤器,可使罗氏沼虾越冬亲虾池保持良好的水质。随着新型材料科学的发展,开发出适用于水产养殖业的滤料很有必要。
谢永丽 , Renato D’Ovidio , Stefania Masci , 范晶 , 李云龙
2017, 44(2):348-357. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160099
摘要:【目的】探究青藏高原解纤维素生防芽孢杆菌资源。【方法】采用BOX-PCR指纹图谱分析、gyrB基因及16S rRNA基因序列分析,对分离自青海互助北山桦树根围的5株芽孢杆菌进行分子鉴定;通过CMC法检测菌株降解纤维素活性;平板对峙法检测菌株拮抗病原真菌及病原细菌活性;检测菌株的耐盐性、低温适生性;测定菌株促种子萌发及幼苗生长特性。【结果】5株菌均鉴定为解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens;具有显著降解纤维素的特性,在CMC平板上形成纤维素降解透明圈直径≥20 mm;对油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)、瓜类枯萎病菌(Fusarium oxysporum)、水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae)及植物梨火疫病菌(Erwinia amylovora)均有显著拮抗活性;菌株可在含NaCl浓度为11%的LB平板上正常生长,在10 °C低温条件下生长良好;菌株BS11、BS12菌悬液(细胞浓度106 cfu/ml)可促进水稻种子萌发及幼苗生长。【结论】5株B. amyloliquefaciens菌株为抗逆性强的、具有降解纤维素活性的生防芽孢杆菌,在青藏高原生态农业及畜牧产业中具有应用潜力。
胡山 , 牛世全 , 龙洋 , 李渭娟 , 赵丹 , 豆建涛
2017, 44(2):358-365. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160637
摘要:【目的】探究一株从河西走廊盐碱土壤中分离的高效溶磷菌菌株Y3-35的分类地位及其溶磷特性。【方法】通过菌落形态特征、生理生化特性及其16S rRNA基因序列分析对其进行分类鉴定,采用溶磷圈法分离溶磷菌,钼锑抗比色法测定溶磷量,并利用单因素试验和正交试验对其溶磷条件进行优化。【结果】鉴定菌株Y3-35为Pantoea theicola的近缘种。菌株Y3-35溶磷量与pH呈显著负相关,最佳溶磷条件:葡萄糖20.0 g/L,蛋白胨15.0 g/L,氯化钠2.5 g/L,温度为24 °C;优化条件下菌株Y3-35溶磷量最高可达723.34 mg/L,比优化前增加251%。【结论】菌株Y3-35具有很好的溶磷能力,有较好的应用前景。
2017, 44(2):366-374. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160688
摘要:【目的】茄科雷尔氏菌是一种常见的农作物致病菌,引起植物青枯病。研究其脂肪酸代谢途径将有助于寻找新的抗菌药物靶点,为防治青枯病害提供新的思路。【方法】利用大肠杆菌FadD序列,进行同源比对发现茄科雷尔氏菌GMI1000中RSc2857(RsFadD)具有较高的相似性,推测其具有脂酰-CoA合成酶活性。采用PCR扩增方法获得RsfadD基因,连入表达载体pBAD24M后互补大肠杆菌fadD突变株,并检测转化子的生长情况。RsfadD与pET-28b连接后,在大肠杆菌BL(DE3)中表达,并利用Ni-NTA纯化获得带有组氨酸标签的RsFadD,体外测定RsFadD的活性。利用同源重组方法,获得RsfadD敲除突变株,分析突变株的生长性状。【结果】RsfadD异体互补大肠杆菌fadD突变株,恢复突变株在以脂肪酸为碳源的基础培养基上生长。体外活性测定RsFadD具有脂酰-CoA合成酶活性,对不同链长的脂肪酸都具有活性,但活性低于大肠杆菌FadD。RsfadD突变株在添加不同链长脂肪酸的基础培养上仅能微弱生长,而在丰富培养基上生长无差异。【结论】茄科雷尔氏菌中RsfadD编码脂酰-CoA合成酶,在脂肪酸利用过程中发挥重要作用。但RsfadD突变株在基础培养基上微弱生长,说明茄科雷尔氏菌基因组中还有其他的脂酰-CoA合成酶基因。以上研究结果为进一步研究茄科雷尔氏菌中脂酰-CoA合成酶以及脂肪酸利用机制奠定了基础。
2017, 44(2):375-383. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160080
摘要:【目的】探索白云边酒不同窖龄窖泥细菌群落结构及其多样性,分析窖泥细菌群落特征对兼香型白酒风格形成的影响。【方法】分别提取2年和23年窖泥样品总DNA,采用PCR-DGGE、基因克隆以及高通量测序技术,研究窖泥细菌的分布情况。【结果】白云边窖泥细菌归属于变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria) 4个菌门。2、23年窖泥共同的优势菌属(≥1.0%)包括棒状杆菌属(Corynebacterium)、香味菌属(Myroides)、鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium)、乳杆菌属(Lactobacillus)、梭菌属(Clostridium)、醋杆菌属(Acetobacter)、产碱杆菌属(Alcaligenes)、肠杆菌属(Enterobacter)和不动杆菌属(Acinetobacter)。2年窖泥特有优势菌属为Dysgonomonas、Fluviicola、变形杆菌属(Proteus)和Wohlfahrtiimonas,而23年窖泥特有优势菌属为葡萄球菌属(Staphylococcus)、Hazenella、魏斯氏菌属(Weissella)、葡糖醋杆菌属(Gluconacetobacter)和摩根氏菌属(Morganella)。【结论】2年窖泥细菌群落多样性高于23年窖泥。比较了白云边两种窖龄窖泥主要细菌组成情况,为研究微生物对白云边酒浓酱兼香型独特风味形成的影响提供依据。
2017, 44(2):384-393. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160163
摘要:【目的】研究大曲贮存过程中原核微生物群落结构及风味成分变化规律,阐述大曲贮存阶段的必要性和重要性,并探索不同微生物种属之间的相互关系,为更好地控制大曲品质提供微生物和风味方面的参考依据。【方法】通过MiSeq高通量测序剖析大曲成熟过程中原核微生物群落结构变化;利用共存(Co-occurrence)模式方法分析不同种属微生物之间的相关关系,预测其相关性;利用SPME-GC-MS分析贮存过程中大曲风味成分的变化规律。【结果】采用MiSeq测序方法共得到3 710个OTUs,除不能有效比对的序列外共鉴定出29个门和160个种属。其中,乳杆菌属、芽孢杆菌属、明串珠菌属、高温放线菌属、乳球菌属等是大曲中的优势菌群。随大曲贮存时间推移,贮存前期不断积累酸、醇类物质,后期酯类及含氮类等重要风味物质不断形成,而4-甲基苯酚等异味物质的含量却不断降低。相关性分析结果表明,乳酸菌与乳酸、乙酸等酸类物质之间存在显著的相关性,芽孢杆菌与酸类及含氮化合物之间存在显著的相关性。【结论】大曲贮存过程中,原核微生物结构不断发生调整,风味物质向更优质白酒风味进行变化。除环境因素外,原核微生物的代谢活动对风味物质的形成具有重要的影响,因此大曲贮存是白酒酿造过程中必不可少的环节。
2017, 44(2):394-401. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160166
摘要:【目的】研究大约克猪SLA-3 (SLA-3-YDY)蛋白在体外与口蹄疫病毒多肽的复性。【方法】设计SLA-3-YDY胞外区引物,PCR扩增目的基因,并将此片段克隆至pMD19-T Simple Vector上,双酶切筛选出阳性克隆并测序,测序正确的片段连接至表达载体pET-21a(+)上,转化大肠杆菌感受态BL21细胞中,IPTG诱导,SDS-PAGE检测目的蛋白的表达。超声破碎菌体,提取包涵体蛋白,通过稀释复性法将重链SLA-3-YDY、轻链sβ2m和口蹄疫病毒多肽Hu52按摩尔比1:1:1加入复性液,经分子筛层析纯化并检测复合物是否复性。【结果】PCR扩增获得SLA-3-YDY目的基因,经测序阳性克隆序列与原序列一致。经酶切鉴定,证明目的基因与pET-21a(+)载体成功连接,经IPTG诱导表达、SDS-PAGE检测,显示目的基因表达,大小约33 kD,SDS-PAGE检测包涵体蛋白,证明包涵体蛋白大小与菌体蛋白大小一致。分子筛及SDS-PAGE检测发现,通过稀释复性法实现了重链、轻链和多肽的复性,并得到蛋白复合物SLA-3-Hu52-sβ2m (45 kD)。【结论】构建了大约克猪SLA-3原核表达载体,获得目的蛋白,实现了口蹄疫病毒多肽Hu52与SLA-3重链及轻链的复性,为今后进一步研究SLA-3的结构和功能奠定基础。
颜文娟 , 郭艳 , 李小杉 , 李伟 , 宣杨 , 宋玥 , 方坤 , 卫平民
2017, 44(2):420-427. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160319
摘要:【目的】为了解中国地区2009?2015年甲型H1N1流感病毒流行态势,分析血凝素(Hemagglutinin,HA)基因的变异情况及其遗传进化特征。【方法】汇集国家流感中心2009?2015年流感周报的流感流行数据,分析甲型H1N1流感的流行病学特征;从全球共享禽流感数据倡议组织数据库及美国国家生物技术中心数据库下载甲型H1N1流感病毒HA基因序列,采用生物学软件进行系统进化和遗传特性的分析。【结果】2009?2015年全国共发生4次甲型H1N1流感的流行高峰。2009?2015年毒株与参考毒株A/California/07/2009(H1N1)的HA基因同源性逐年降低。遗传进化分析显示同一年份的毒株在系统进化树上基本呈现集中分布,2011年的毒株独立形成2个分支。分子特征表现为HA基因的4个抗原决定簇氨基酸位点均有变异,其中Ca区的203位、Sa区的163位和Sb区的185位氨基酸位点逐渐替换为新的氨基酸。除2010年与2012年,其他年份的毒株通过不同模型均得到正向压力选择HA氨基酸位点240。【结论】甲型H1N1流感在中国地区成为主要流行的亚型之一。HA基因与其编码的氨基酸逐年变异,未来进一步的流感监测能力还需加强。
陈静 , 李斌 , 曾庆宾 , 罗定棋 , 王昌全 , 陈强 , 刘松青 , 辜运富
2017, 44(2):428-437. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160086
摘要:【目的】认识烤烟(Flue-cured tobaccos)内生固氮菌多样性,挖掘内生固氮菌资源,丰富内生固氮菌基因库。【方法】运用纯培养法、重复因子扩增(BOX-PCR)分析技术、16S rRNA基因测序和系统发育分析对内生固氮菌多样性和系统发育进行研究,并测定分离菌株的固氮酶活性、溶磷溶钾特性、吲哚乙酸(IAA)含量等指标。【结果】通过Ashby培养基共分离得到62株固氮菌。基于BOX-PCR图谱选取16株代表菌株进行16S rRNA基因序列测定。16S rRNA基因序列系统发育分析显示,62株菌株分属于芽孢杆菌属(Bacillus)、泛菌属(Pantoea)、短小杆菌属(Curtobacterium)等3个属,其中芽孢杆菌属(Bacillus)为优势菌属。62株菌株中有20株菌株(占总分离菌株的32.3%)具有固氮酶活性,8株菌株(占总分离菌株的12.9%)能产IAA,有4株(占总分离菌株的6.5%)表现溶磷活性,有3株(占总分离菌株的4.8%)表现溶钾活性。【结论】攀枝花烤烟有较为丰富的内生固氮菌,具有潜在应用价值。
祝学海 , 李玉权 , 陶小买 , 任建国 , 周静 , 刘红美
2017, 44(2):438-448. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160150
摘要:【目的】从半夏根际土壤筛选对半夏块茎腐烂病致病菌有拮抗活性的细菌并进行鉴定。【方法】采用稀释分离法和平板对峙法分离拮抗菌,然后根据菌落形态、生理生化特性,结合分子生物学方法进行鉴定。【结果】从半夏根际土壤共分离到228株细菌,其中菌株GZDF2、GZDF3、GZDF4对病原细菌及病原真菌均有拮抗活性,抑菌圈大小达23 mm,并且抑菌谱广。经形态学观察、生理生化特性分析和分子生物学方法,将菌株GZDF2、GZDF3、GZDF4鉴定为短短芽胞杆菌(Brevibacillus brevis)。进一步采用gyrB和rpoB基因对3株短短芽胞杆菌进行聚类分析,结果显示GZDF3菌株与其他2株短短芽胞杆菌存在遗传差异。【结论】半夏根际土壤中分离到的3株短短芽胞杆菌抑菌活性强、抑菌谱广,具有开发成生防剂的潜力。
2017, 44(2):458-464. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160144
摘要:互利共生是指两种不同生物之间所形成的紧密互利关系。文章以海鞘与蓝藻共生关系的典型实例为代表,介绍了蓝藻与海鞘共生关系的发现过程;蓝藻在海鞘间世代传递的机制;两者在共生关系中可能存在的生理功能,如蓝藻共生体通过碳固定、参与氮循环和产生代谢物等方式为海鞘提供营养并参与海鞘的防御活动,海鞘可供给共生体生长所需的一部分氮素营养和提供抗紫外线的保护等。对海鞘与蓝藻共生关系的研究将有助于理解生物进化过程,以及为进一步开发利用海洋生物之间的共生关系提供研究基础。
2017, 44(2):465-472. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160162
摘要:反刍动物瘤胃中产甲烷菌可以利用氢气、甲醇和甲胺等物质生成甲烷,不仅造成饲料能量的浪费,同时甲烷作为一种主要的温室气体也对环境构成了严重的威胁。因此,众多学者都在寻找降低反刍动物甲烷排放的方法,其中有学者提出在饲粮中添加适量可直接饲喂的微生物(Direct-fed microbes,DFM)是一种很有潜力的方法,但目前还处于初步探索阶段。本文综述了几种重要的DFM,并介绍了其作用机制及应用效果。
2017, 44(2):473-482. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160196
摘要:利用重组酶和辅助蛋白共同作用于DNA片段上,使不同基因重新组合以完成基因重组的现象在细菌中广泛存在,基因重组对于细菌的遗传多样性、进化等具有重要意义。目前,细菌基因重组主要分为同源重组、位点特异性重组和转座重组3种类型。本文主要对细菌重组系统重组酶的种类、作用机制及其在细菌遗传操作中的应用策略进行阐述。
2017, 44(2):483-488. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160710
摘要:接合是微生物学教学的重点和难点。为了让学生更直观地了解接合,我们除了系统介绍接合的发现过程及分子机理外,还开设了大肠杆菌与希瓦氏菌之间的远缘接合实验。理论教学采用以问题为导向的策略,在提问中培养学生思维的逻辑性,在讨论中传授科学的严谨性;实验教学采用以探究为主的方案,通过比较环境条件对接合的影响,培养学生耐心细致的实验作风。通过这种理论结合实验的教学方式,学生灵活发散的思维能力、不畏权威的质疑精神和宽广智慧的人文情怀得以培养,综合创新素质得以提高。
胡朝阳 , 张晓龙 , 张清 , 刘伟 , 李国辉 , 姚勤
2017, 44(2):489-494. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160108
摘要:【目的】研究家蚕二分浓核病毒(BmBDV)感染家蚕后不同时间段内释放到环境中的病毒量,为通过蚕沙快速检测病毒提供方法和依据。【方法】选取家蚕二分浓核病毒基因组节段VD1上的ns1基因和VD2上的ns3基因中的一小部分片段,分别克隆到pMD18-T载体上,制备标准品质粒,并用实时荧光定量PCR的方法绘制ns1和ns3的标准曲线。通过检测BmBDV感染5龄家蚕后不同时间蚕沙中的病毒量来衡量释放到环境中的病毒的变化动态。【结果】在病毒感染家蚕第3天,大量的病毒随蚕沙释放到环境中,每微克蚕沙中约含1.38×106个VD1,6.54×105个VD2;从感染后第5天开始,释放到环境中的病毒量呈指数型增加;第7?8天病毒的释放量到达一个平台期,此时每微克蚕沙中约有2.12×107个VD1,1.34×107个VD2。普通PCR结果也反应出了类似的病毒释放动态。【结论】根据BmBDV感染家蚕后的释放动态,推测病毒的复制周期约60 h。利用实时荧光定量PCR检测蚕沙中的BmBDV,能简单、快速、准确地诊断病毒的感染。