2017, 44(6):1405-1415. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160731
摘要:【目的】筛选Pseudomonas sp. SE83 acyII定点饱和突变库,获得动力学稳定性提高的头孢菌素C (CPC)酰化酶突变体,并对突变酶进行初步的结构-功能关系分析。【方法】靶标酶Pseudomonas sp. SE83 acyII与Pseudomonas diminuta N176具有较高的同源性,通过分析N176的结构B因子,构建CPC酰化酶SE83定点饱和突变库;基于pH指示剂显色法,采用Biomek FXP自动工作站建立CPC酰化酶高通量筛选方法,获得优良突变酶,对其活性、稳定性等酶学性质进行表征;利用SWISS-MODEL对突变体进行同源建模,探讨突变体结构与功能的关系。【结果】通过B因子分析和同源结构比对,共找出9个靶标位点;经过3轮筛选,发现R218及K226位点突变显著提高酶的热稳定性,其中最显著的R218Q和K226V在40 °C的半衰期分别为野生型的3.77和2.77倍,催化效率kcat/Km分别为野生型的1.8和3.1倍。同源建模分析表明氢键作用和疏水相互作用的增加可能是突变体稳定性提高的原因。【结论】B因子指导的酶分子改造是一种高效可靠的动力学稳定性改造策略,突变体R218Q和K226V均可提高CPC酰化酶的稳定性和催化效率,对进一步的CPC酰化酶分子改造具有一定的参考价值和指导意义。
李云娣 , 曹明明 , 顾昕琪 , 郑林格 , 龙伊迪 , 蔡栋梁 , 王绍琛 , 冯治洋
2017, 44(6):1255-1262. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160695
摘要:【目的】利用宏基因组学技术挖掘土壤微生物来源的新型酯酶。【方法】构建土壤微生物宏基因组文库,利用三丁酸甘油酯平板法对所构建的文库进行筛选,并对阳性克隆中鉴定出的酯酶基因进行异源表达和生物化学特性分析。【结果】通过筛选文库中的12万个克隆,获得了一个阳性克隆,对克隆中的DNA片段进行序列分析,发现了一个可能的酯酶基因,通过研究其表达产物,确定其最适pH为9.0,最适反应温度为56 °C,在90 °C下仍可保持20%的酶活性;能专一性水解短链脂类,对长链脂类无水解作用;对一定浓度范围内的有机试剂如二甲基亚砜、甲醇、乙醇有较好的耐受性,尤其当二甲基亚砜含量为10% (体积比)时,相对酶活可提高44%。【结论】不依赖于微生物可培养性的宏基因组学技术可以发现新的活性酶,本研究获得的对高温、有机试剂有较好耐受性的酯酶ESTYN1具有在工业生产中应用的潜力。
2017, 44(6):1263-1270. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160719
摘要:【目的】分析Mn2+对地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis) WBL-3产不同比例聚-γ-谷氨酸(γ-PGA)的机理。【方法】以枯草芽孢杆菌(B. subtilis) KH-2为对照菌株,克隆表达L-谷氨酸和D-谷氨酸代谢关键酶,分别为谷氨酸消旋酶(GR)、D-丙氨酸转氨酶(D-DDT)和谷氨酰胺合成酶(GS)。通过体外酶活实验与体内转录水平分析,初步探讨Mn2+浓度对不同比例γ-PGA的生成机理。【结果】当Mn2+浓度为0与0.6 mmol/L时,γ-D-PGA所占的比例分别为22%和67%。在0.6 mmol/L Mn2+浓度下,B. licheniformis WBL-3中GR的催化活性(kcat/Km值)比未添加Mn2+时高,GS只有在Mn2+存在下才具有催化活性。实时荧光定量PCR结果表明,Mn2+提高了GR、D-DDT和GS的转录水平,提高倍数分别为2.16、4.44和1.84倍。【结论】Mn2+激活了GR、D-DDT与GS的表达,促进L-谷氨酸的代谢,使得菌体内D-谷氨酸比例升高,从而提高了γ-D-PGA的比例。
罗群 , 何颖 , 侯登勇 , 王庆蓉 , 刘琼 , 蒋定文 , 沈先荣
2017, 44(6):1271-1279. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160696
摘要:【目的】构建柴油降解基因工程菌,提高柴油降解速率,研究p450基因在柴油降解过程中的作用。【方法】将Alcanivorax borkumensis SK2的p450基因合成后,连接至烷烃响应表达载体pCom8中,构建该基因的表达载体p450-SK2/pCom8,并将其转入大肠杆菌DH5α中,通过SDS-PAGE检测该基因在大肠杆菌DH5α中的表达,并将重组质粒p450-SK2/pCom8转入柴油降解菌Acinetobacter sp. Y9中,构建基因工程菌p450-SK2/Y9,研究工程菌p450-SK2/Y9对柴油的降解特性及p450基因在构建的工程菌p450-SK2/Y9中的表达。【结果】PCR、酶切及测序结果表明重组质粒p450-SK2/pCom8构建正确。当柴油诱导浓度大于1%时,目的基因在大肠杆菌DH5α中的蛋白表达量较大,且随着诱导时间的延长而呈增加趋势。通过PCR检测构建的基因工程菌p450-SK2/Y9中的p450基因表明,工程菌构建正确,利用单菌株降解柴油时,宿主菌Y9与工程菌p450-SK2/Y9的柴油降解效率未见明显差异,但工程菌p450-SK2/Y9在构建的菌群中对柴油降解的促进效果明显。SDS-PAGE结果表明,p450基因在构建的工程菌p450-SK2/Y9中能得到准确表达,在混合菌中的表达量高于单菌株。【结论】柴油降解基因工程菌在混合菌群中对柴油降解具有促进作用,而在单菌株情况下未见促进作用,且p450基因的蛋白表达在混合菌中也高于单菌株,这对于提高柴油的降解速率及研究p450基因在柴油降解过程中的作用机理具有一定意义。
2017, 44(6):1280-1285. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160583
摘要:【目的】解决大蒜废水难以生化处理的问题,筛选能够降解大蒜素的细菌,并对其生化特性进行分析。【方法】通过16S rRNA基因测序,对大蒜废水沉积物进行细菌多样性分析,发现其中有多种大蒜素耐受菌;通过富集培养与划线分离大蒜素降解菌,并进一步分析其最适生长和大蒜素降解条件。【结果】得到一株大蒜素降解菌(JX6-2),能够以大蒜素为唯一碳源生长(50?300 mg/L),将大蒜素彻底降解。其最适生长温度和降解大蒜素温度均为35 °C,最适pH值在中性左右,添加葡萄糖对大蒜素降解没有明显影响。【结论】分离得到了一株大蒜素降解菌,分析了其生长和降解特性,为生化方法处理大蒜素废水提供了新菌种。
2017, 44(6):1286-1294. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160642
摘要:【目的】对铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)所产生物表面活性剂的稳定性进行分析,考察该生物表面活性剂对乳白耙齿菌F17 (Irpex lacteus F17)降解蒽的强化作用。【方法】采用三氯甲烷萃取的方法从铜绿假单胞菌的发酵液中提取生物表面活性剂,采用表/界面张力仪测定该生物表面活性剂在不同条件下的表面张力值,对其进行稳定性研究。在乳白耙齿菌F17降解蒽的过程中加入适量的生物表面活性剂,测定蒽的降解率,探讨其对蒽生物降解的强化作用。【结果】铜绿假单胞菌所产生物表面活性剂的临界胶束浓度为40 mg/L,在15?150 °C及pH 6.0?13.0范围内表现出优良的稳定性,对盐浓度的耐受性也很高。在蒽的生物降解过程中,生物表面活性剂能极大地促进蒽的降解,在生物表面活性剂浓度为50 mg/L时,第15天蒽的降解率达到了82.9%。生物表面活性剂在接种乳白耙齿菌F17前1天加入培养基中,能更好地促进蒽的降解。与化学表面活性剂相比,生物表面活性剂对蒽降解的强化作用更显著。【结论】该生物表面活性剂性能优良、稳定性好,能够显著强化乳白耙齿菌F17对蒽的降解,具有良好的应用前景。
2017, 44(6):1295-1302. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160709
摘要:【目的】2015年7月至2015年9月,对海岸线较长、湿地类型比较多样化的渤海湿地及周边水域中螺旋藻(节旋藻)的分布进行研究,并对其与环境因子的相互关系进行分析。【方法】采用相关分析和灰关联分析对螺旋藻(节旋藻)数量与环境因子关系进行分析。【结果】螺旋藻(节旋藻)数量与pH、盐度、总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)呈显著正相关(P<0.05,p<0.01),与溶解氧(DO)呈显著负相关(p<0.05,p<0.01),与温度呈负相关,但相关不显著(p>0.05);灰关联分析结果表明:各环境因素对螺旋藻数量的关联程度依次为:COD>pH>TN>温度>TP>DO>盐度>NH3-N。【结论】渤海海滨湿地及周边水域中螺旋藻(节旋藻)资源丰富,对螺旋藻(节旋藻)分布影响最大的环境因子是COD,最小是NH3-N。
2017, 44(6):1303-1311. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160698
摘要:【目的】蛋白磷酸化在丝状真菌细胞对外界纤维素酶诱导信号感应以及信号胞内的传导过程中有着重要的作用,而蛋白磷酸化是由蛋白激酶来完成的。为了挖掘在丝状真菌纤维素酶表达过程中发挥重要作用的激酶基因,对粗糙脉孢菌丝氨酸/苏氨酸家族的61株蛋白激酶单基因突变体的纤维素酶表达分泌情况进行了分析测定。【方法】在以微晶纤维素为唯一碳源的条件下,7株单基因突变体胞外分泌蛋白产量有显著变化,随后,对这7株突变体胞外蛋白进行了详细的SDS-PAGE分析和内切-β-1,4-葡聚糖酶酶活、β-葡萄糖苷酶酶活、外切纤维素酶酶活以及木聚糖酶酶活的测定。【结果】突变株W14、W38、W87和W40胞外分泌蛋白含量提高了30%以上,除了突变株W14外,其它突变体的内切-β-1,4-葡聚糖酶酶活分别显著提高了62%、42%和42%。而突变株W85、W26和W46胞外分泌蛋白含量降低了50%以上,相对应的内切-β-1,4-葡聚糖酶酶活也分别下降了86%、75%和84%。【结论】这些关于粗糙脉孢菌丝氨酸/苏氨酸家族蛋白激酶基因的挖掘,为进一步深入研究蛋白激酶在纤维素酶诱导表达调控中的分子机理奠定了基础。
2017, 44(6):1312-1321. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160679
摘要:【目的】利用转录组测序研究硫酸锌添加提高絮凝酿酒酵母SPSC01乙酸胁迫耐性的分子机理。【方法】在10.0 g/L乙酸胁迫条件下,添加0.03 g/L硫酸锌,取对数期酿酒酵母细胞,与不添加硫酸锌的对照组细胞进行比较转录组分析。【结果】添加硫酸锌的实验组与对照组相比较,50个基因转录水平上调,162个基因转录水平下调,这些转录水平变化明显的基因涉及糖代谢、甲硫氨酸合成、维生素合成等多条代谢途径,此外,转录水平变化的基因还包括抗氧化酶基因等关键胁迫响应基因。【结论】硫酸锌添加可改变酿酒酵母全局基因转录水平,提高抗氧化酶及其他胁迫耐性相关基因的表达,影响细胞氧化还原平衡和能量代谢,通过对多基因转录的调控提高酿酒酵母乙酸耐受性。
2017, 44(6):1322-1330. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160670
摘要:【目的】自溶是细菌在压力环境下通过自身裂解而获得的一种生理适应现象,研究的目的是全面探讨乳酸菌株在生长抑制剂条件下的自溶表型及机理。【方法】对多种来源的乳酸菌株的自溶能力进行检测,通过在不同生长条件和抑制剂压力条件下乳酸乳球菌MG1363的生长检测对其自溶表型进行分析。【结果】在葡萄糖严格受限的培养基中,氨苄青霉素的加入能够显著诱导MG1363的自溶,而且该自溶现象只发生在葡萄糖耗尽的时间点,展现出一种狭窄的生长时期依赖的特征。与此同时,因为氨苄青霉素的加入,4种主要的自溶酶的表达都发生了不同程度的显著改变。此外,所有受试的抑制剂都削弱了MG1363在非营养条件下的自溶,表明该菌株可能具有一种涉及细胞壁合成和降解酶的共同调控的模式。【结论】乳酸菌株在不同生长抑制剂条件下的自溶表型存在很大差异,且该自溶体现出营养条件和生长时期严格依赖的特征。
2017, 44(6):1331-1338. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160661
摘要:【目的】阐明嗜热细菌Clostridium thermocellum XynZ蛋白的阿魏酸酯酶催化域的酶学特性,为其在生物质能源及其它发酵工业中的应用奠定基础。【方法】分别构建了C. thermocellum XynZ的阿魏酸酯酶催化域(FAE)及该阿魏酸酯酶催化域和碳水化合物结合域(FAE-CBM6)编码基因的原核表达载体,并在大肠杆菌菌株BL21(DE3)中异源表达,在此基础上分析比较了温度、pH、底物、金属离子及CBM6结合域对阿魏酸酯酶活性的影响。【结果】重组FAE酶及FAE-CBM6酶发挥催化活性的适宜pH值为5.0?9.0,适宜温度为50?70 °C,它们对不同金属离子的响应有差异。【结论】在同一反应条件下,FAE-CBM6酶的酶活均比FAE高,说明CBM6结合域的存在对于阿魏酸酯酶活性有促进作用。
2017, 44(6):1339-1348. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160946
摘要:【目的】鉴定四川省广元市剑阁县核桃枯枝病的病原,为该病害的防治奠定基础。【方法】随机采集不同发病阶段的枝干样品30份,采用常规组织分离法分离纯化核桃枯枝病病原菌,用柯赫氏法则对菌株进行致病性验证,结合形态学特征和分子生物学方法对病原菌进行鉴定,采用菌落生长法进行生物学特性研究。【结果】共分离得到180个菌株。致病性测定结果表明核桃枯枝病的病原菌为拟茎点霉Phompsis capsici,这是首次关于Phompsis capsici导致核桃枯枝病在我国发生和研究的报道。在PDA平板上该病原菌菌丝为白色,能产生椭圆形和线形两种分生孢子。病菌菌丝生长以PDA培养基为最适。菌丝能有效利用多种碳、氮源,在供试的9种碳、氮源中,适宜生长的碳源为蔗糖和果糖,氮源为钼氨酸和苯丙氨酸。最适生长温度为25 °C,最适pH为6.0?7.0。黑暗条件下菌丝生长最快。【结论】Phompsis capsici最易从伤口侵入致病。
陶新娉 , 王彬 , 管清真 , 王彦 , 杨淑仪 , 刘守柱
2017, 44(6):1349-1357. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160644
摘要:【目的】测定莱氏绿僵菌Metarhizium rileyi Nr5772菌株对斜纹夜蛾Spodoptera litura幼虫及蛹的致病能力,研究莱氏绿僵菌侵染后在寄主体内的发育及对寄主的生理效应,探讨莱氏绿僵菌的致病机制。【方法】采用浸渍法测定莱氏绿僵菌孢子对斜纹夜蛾3?6龄幼虫及蛹的致死中浓度(LC50)和致死中时(LT50)。采用微量注射法接种莱氏绿僵菌虫菌体,在不同时间后采集斜纹夜蛾幼虫血淋巴,在显微镜下检查虫菌体的数量、形态及寄主血细胞数量,并用酶标仪测定寄主血淋巴酚氧化酶(Phenoloxidase,PO)的活性。【结果】M. rileyi孢子对3龄斜纹夜蛾幼虫毒力最强,10 d后LC50=3.12×106个孢子/mL,龄期越大,致病力越低;孢子浓度为5×109个/mL时,对3龄幼虫的致死速度最快,LT50=4.55 d,致死速度随龄期的增大和浓度的降低逐渐减缓;M. rileyi孢子对蛹的致病力远低于对幼虫的致病力。注射接种虫菌体后,64 h内,虫菌体数量在寄主血腔中以幂函数的形式增长,寄主的血细胞数量没有明显的变化;在侵染初期(接种后44 h内),血淋巴PO活性正常;在侵染后期,虫菌体数量不再增加(55?64 h后),逐渐转化为菌丝体,并快速杀死寄主,PO活性受到抑制。【结论】莱氏绿僵菌Nr5772菌株对斜纹夜蛾幼虫有较强的致病力,应在害虫低龄期应用;莱氏绿僵菌在侵染初期对寄主血细胞和血淋巴PO无影响,后期则完全抑制PO活性。
申光辉 , 郑丽君 , 张志清 , 程璐 , 杨红霞 , 吴贺君 , 黎杉珊
2017, 44(6):1358-1369. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160607
摘要:【目的】优化解淀粉芽胞杆菌PC2产抑菌活性物质发酵培养基及发酵条件。【方法】以马铃薯葡萄糖液体培养基为基础,依据发酵液对金黄色葡萄球菌抑菌圈的单因素试验结果,采用Box-Behnken响应面法优化发酵培养基,二次通用旋转组合设计,频率分析法优化发酵条件。【结果】影响发酵液抑菌活性的培养基主要组分为马铃薯、蔗糖和L-谷氨酸钠,最优发酵培养基配方为:马铃薯188.0 g/L,蔗糖22.0 g/L,L-谷氨酸钠1.80 g/L,培养基成本为0.81元/L;最佳发酵条件为:接种量6%、发酵温度30 °C、装液量40 mL/250 mL、摇床转速185 r/min、发酵时间24 h、初始pH 7.0。优化后发酵液对金黄色葡萄球菌抑菌圈直径为30.82 mm,较优化前的18.22 mm增加了12.60 mm。【结论】优化后的培养基和发酵条件提高了解淀粉芽胞杆菌PC2发酵液的抑菌活性,为该菌株的工业化生产应用提供了依据。
2017, 44(6):1370-1376. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160617
摘要:【目的】对寄生鞘翅目幼虫蛴螬的虫生真菌标本GZUIFR-lgs-1进行描述和鉴定。【方法】基于形态特征比较结合系统发育分析进行鉴定。【结果】该种通过形态特征产孢细胞单生,透明,多数与营养菌丝成近直角,基部具疣且明显膨大(19?27) μm×(2.7?3.6) μm,颈部长(12.0?14.5) μm,顶端呈螺旋状扭曲,偶有再育;分生孢子透明、光滑,橘瓣状,单生或偶有双生,外具黏液,大小为(4.8?6.0) μm×(2.4?3.6) μm,而与被毛孢属已知种相区别。基于ITS位点的系统发育分析支持形态学鉴定的结果。【结论】综合形态特征比较及系统发育分析结果,该种为被毛孢属的一个新的分类单元,命名为雷公山被毛孢,Hirsutella leigongshanensis。
2017, 44(6):1377-1386. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170170
摘要:【目的】以不同连作年限草莓根际土壤为材料,探讨不同连作年限土壤细菌、真菌多样性的变化,以期为草莓连作障碍调控提供理论依据。【方法】将没有连作(CK)、连作1年(1Y)、连作8年(8Y)的土壤分别与珍珠岩以3:1的体积充分混匀装盆,“宁玉”草莓苗于2016年9月10日定植于盆栽土壤中,定植后50 d时(开花前)进行土壤取样,提取基因组DNA,通过PCR扩增建立文库,利用Miseq平台Illumina第二代高通量测序技术并结合相关生物信息学方法,分析土壤细菌16S rRNA基因V4+V5区域和真菌ITS1+ITS2区域的丰富度和多样性指数以及群落结构。【结果】从9个草莓根际土壤样本中获得3 192个细菌分类操作单元OTU和762个真菌OTU,其中,变形菌门、厚壁菌门、放线菌门、拟杆菌门和蓝藻门为草莓根际土壤的优势菌种,在CK、1Y、8Y草莓根际土壤中分别占细菌总数的87.86%、64.83%和61.79%;子囊菌门和担子菌门为优势真菌,在CK、1Y、8Y草莓根际土壤中分别占真菌群落的69.17%、69.06%和76.18%。从门的分类水平看,酸杆菌门、放线菌门、拟杆菌门、厚壁菌门、绿弯菌门、蓝菌门、浮霉菌门、芽单胞菌门、变形菌门以及真菌担子菌门、接合菌门、壶菌门的比例在不同连作年限的草莓根际土壤中显著改变(p<0.05)。属水平的分析也表明,共有29个细菌属和19个真菌属的比例发生改变(p<0.05)。【结论】随连作年限的延长,草莓根际土壤生态系统中细菌和真菌群落各门类组成的比例会发生显著变化。
张倩 , 张湘莉兰 , 孙耀强 , 于会举 , 张培生 , 刘鸽 , 屈勇刚 , 童贻刚 , 李岩
2017, 44(6):1387-1394. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160664
摘要:【目的】从新疆石河子地区奶牛粪样中分离裂解性大肠杆菌噬菌体(Escherichia coli phage),对其进行纯化及生物学特性分析。【方法】利用双层平板法从奶牛粪样中分离、纯化噬菌体,将纯化后的噬菌体浓缩液用醋酸双氧铀负染后通过透射电子显微镜观察其形态特征。对该噬菌体进行全基因组测序和遗传进化分析,同时测定噬菌体的宿主谱、最佳感染复数、一步生长曲线、热稳定性及酸碱稳定性。【结果】分离并纯化出一株裂解性噬菌体vB_EcoM_XJ2,噬菌斑圆形不透明,直径0.7 mm–1.2 mm;电镜显示其头部呈正多面体对称,有可伸缩性尾部;核酸类型为双链DNA,基因组大小为75.617 kb,G+C%含量为42.09%;其核酸序列与大肠杆菌噬菌体NJ01和vB_EcoP_SU10相似性高达94%。生物学特性研究显示该噬菌体能裂解多株临床分离的大肠杆菌;能耐受60 °C左右高温,在pH 5.0–11.0范围内效价稳定;最佳感染复数为0.1,潜伏期为15 min,暴发期为95 min,裂解量约为10.6 PFU/cell。【结论】vB_EcoM_XJ2是一株在不同温度、不同酸碱性环境中有较强适应能力的裂解性肌尾科大肠杆菌噬菌体。
闫兵兵 , 姜娜 , 罗琳 , 马志宏 , 邢薇 , 李铁梁 , 刘彩霞 , 袁丁 , 杨先乐
2017, 44(6):1395-1404. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160743
摘要:【目的】为探讨接种维氏气单胞菌菌蜕疫苗后鲤的应答反应特征及与甲醛灭活苗的效果比较,在实验条件下研究了接种疫苗后鲤(Cyprinus carpio)的特异性、非特异性免疫指标及hepcidin基因表达量的变化。【方法】在开始实验的第1、15和29天使用菌蜕疫苗(CLGs)和甲醛灭活疫苗(FKC)对鲤进行注射3次免疫,并设一个注射磷酸缓冲液(PBS)的对照组,每个组设3个重复。从第一次免疫后每隔7 d从每个重复中随机取三尾鱼进行取样,对血清抗体滴度、相对免疫保护率(RPS)、溶菌酶(LZM)、呼吸暴发、补体C3、髓过氧化物酶(MPO)、丙二醛(MDA)及hepcidin基因表达量进行测定。【结果】二次免疫后,CLGs组抗体凝集效价达26?28,显著高于FKC和PBS组(P<0.05),且其呼吸暴发、LZM、MPO含量和hepcidin基因表达量显著高于PBS组(P<0.05),MDA含量显著低于PBS组(P<0.05);CLGs组C3含量在35和42 d显著低于PBS组(P<0.05);FKC组MPO含量和hepcidin基因表达量显著低于菌蜕组(P<0.05)。CLGs组的RPS为57.70%,FKC组RPS为30.77%。【结论】接种一定强度维氏气单胞菌菌蜕疫苗,能够提高鲤血清抗体效价和呼吸暴发、LZM、MPO等非特异性免疫指标及hepcidin基因表达,而且整体免疫效果好于甲醛灭活苗。
李华 , 董伟 , 李由然 , 张梁 , 丁重阳 , 石贵阳
2017, 44(6):1416-1426. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160611
摘要:【目的】构建MetD运输系统缺失突变株,研究该运输系统功能缺失对Escherichia coli W3110蛋氨酸吸收和积累的影响。【方法】通过RT-qPCR比较MetJ阻遏调控解除菌株和野生株E. coli metNIQ表达量的变化,并分析蛋氨酸吸收速度的变化;利用Red同源重组系统分别敲除metNIQ基因簇、metN、metI和metQ,构建MetD运输功能缺失的突变株,研究蛋氨酸吸收速度的变化及对蛋氨酸积累的影响。【结果】MetJ阻遏调控解除后,metNIQ的表达量和蛋氨酸吸收速度显著增加。通过敲除E. coli W3110和Me05的metNIQ,MetD运输系统缺失导致蛋氨酸吸收速度下降。另外,分别敲除用于产蛋氨酸基座菌株Me06的metNIQ基因簇、metN、metI和metQ。生长曲线和摇瓶发酵结果表明,metI的敲除促进菌体的生长和蛋氨酸的合成,蛋氨酸的产量从0.39 g/L提高到0.45 g/L,提高了15.4%,蛋氨酸产率从0.14 g/g DCW提高到0.15 g/g DCW。【结论】E. coli MetD功能的缺失能够降低蛋氨酸的吸收速度,敲除metNIQ基因簇上的metI能够提高蛋氨酸产量。
董慧 , 章炉军 , 张美彦 , 姜宁 , 于海龙 , 宋春艳 , 尚晓冬 , 谭琦
2017, 44(6):1427-1436. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160221
摘要:【目的】香菇(Lentinulaedodes)是世界第二大食用菌,研究我国现有栽培种群体的遗传多样性和遗传构成以及准确鉴定品种是新品种开发和产业健康发展的基础。【方法】采用多态性的SSR (Simple sequence repeat)分子标记对中国历年来使用主栽品种进行遗传多样性及群体结构分析,比较其谱系来源,解析中国主栽品种的群体多样性构成,并构建指纹图谱用于品种鉴定。【结果】24对多态性SSR引物对51份香菇菌株都具有多态性。聚类分析在相似系数0.69处可将栽培种群体分为4个类群,野生种驯化或参与杂交获得的菌株位于类群III和IV,其他菌株位于另外两个类群I和II。群体结构分析可将栽培群体分为6个遗传构成,显示L808、L135等代表性菌株在各自的构成中参与了其他菌株的选育过程,解释了以其为亲本的部分品种的谱系来源。依据筛选出的9对条带清晰的SSR引物组合构建了多位点SSR指纹图谱,可对45个香菇商业菌种进行辨识。【结论】我国香菇主栽品种亲缘关系较近,育种多围绕L808、L135、9015等核心代表性品种进行,本研究可为选育具有自主知识产权、适应不同栽培模式的新品种提供依据;指纹图谱的构建也能为香菇品种的准确鉴定提供保证。
2017, 44(6):1437-1443. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170118
摘要:【目的】合成具有抗菌活性的新结构硫脲类化合物。【方法】通过α-异硫氰酸酯中间体与不同伯胺缩合合成硫脲类化合物,利用质谱、核磁分析鉴定结构,并评价其抑菌活性。【结果】合成了六种新结构的硫脲类化合物以及一种α-异硫氰酸酯类衍生物,对几种代表性病原细菌和真菌具有抑菌活性。其中,硫脲类化合物对新型隐球菌的抑制效果较为显著。【结论】通过不同结构硫脲类衍生物的合成,可能筛选出具有抑制新型隐球菌等致病菌的前体化合物。
鲁辛辛 , 冯乐 , 于永慧 , 罗声栋 , 孙志会 , 王涛 , 端青 , 王宁利 , 宋立华
2017, 44(6):1444-1450. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160676
摘要:【目的】对青海藏区沙眼患者标本进行沙眼衣原体分离培养与鉴定。【方法】分别采集患者的单眼结膜和结膜囊拭子标本至1 mL样本保护培养基中。取50 μL样本采用离心法感染BGM细胞,37 °C培养72 h,连续传代3次,相差显微镜观察衣原体包涵体。对临床样本和分离株分别进行主要外膜蛋白基因ompA序列分析。【结果】共采集了45例活动性沙眼患者的115份临床样本,其中54份样本为ompA PCR阳性,15份样本为沙眼衣原体培养阳性。ompA分析发现,青海藏区沙眼衣原体有3个不同的同源ompA变异株,均为基因B型,都包含有一个泌尿生殖道型沙眼衣原体特有密码子。分离株QH111L和QH111R分别来自编号111患者的左眼和右眼样本,它们ompA基因的可变区有一个非同义碱基差异。该碱基变异仅存在于111号患者的左眼样本中,说明QH111L可能是新出现的ompA突变体。【结论】青海藏区的眼型沙眼衣原体流行株为基因B型,至少存在3个不同的ompA变异株。从青海藏区分离培养了15株眼型沙眼衣原体,发现同一患者的左右眼样本中的沙眼衣原体有不同ompA。本研究为研制沙眼疫苗和诊断试剂奠定了基础,也将有助于理解沙眼的进化和传播。
林珍 , 张红印 , 赵利娜 , 张晓云 , 杨其亚 , 李侨飞 , 孙艺文 , 程洋洋
2017, 44(6):1451-1457. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160918
摘要:桔霉素(Citrinin,CIT)是由青霉、曲霉和红曲霉属产生的一种具有肾毒性的真菌毒素。许多食品和饲料中均含有桔霉素,污染范围十分庞大。桔霉素可与其他真菌毒素发生协同作用,如展青霉素(Patulin,PAT)、赭曲霉毒素(Ochratoxin,OTA)等,从而增强其毒性作用,对人及动物健康造成更大的危害。现阶段常用的控制手段主要有物理、化学和生物方法,均取得了一定的成就。本文简单介绍了桔霉素的毒性及污染状况,对桔霉素控制方法的研究进展进行了综述。
2017, 44(6):1458-1463. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160740
摘要:Akkermansia muciniphila是一种从粪便中分离到的严格厌氧肠道菌,在肠道中的丰度通常占1%?3%,可以利用肠道黏蛋白作为唯一碳源和氮源进行生长,主要代谢产物为丙酸。Akkermansia muciniphila在肠道中的定殖与宿主的健康息息相关,它可以改善肥胖、糖尿病患者的炎症反应以及胰岛素抵抗和葡萄糖耐受等不良症状,还可以调节机体的免疫应答,维持体内代谢平衡。虽然多数情况下该菌表现出有益作用,也有个别研究发现高血红素铁膳食诱导的肠道上皮细胞增生与Akkermansia muciniphila丰度的增加有关,可破坏肠道黏液层。然而,关于该菌利用黏蛋白的代谢机制及其影响宿主健康的机制尚不清楚,有待进一步探索。
2017, 44(6):1464-1470. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160639
摘要:基因重组技术已经成为获得各种酶和生物活性蛋白的主要手段。虽然很多基因已在大肠杆菌中得到高效表达,但是当人们认定某种蛋白对科学研究或生产应用极为重要时,却常常因为其基因表达水平很低或产生包涵体而感到束手无策。表达载体pHsh和pEXC通过激活热休克或冷休克转录调控机制提高分子伴侣的表达水平,从而降低目标蛋白的细胞毒性并减少包涵体形成。应用于生物合成、分子修饰或生物降解的高温酶可以通过pHsh系统表达获得高产,而科研和诊疗所需要的来源于动植物和常温微生物的基因可以通过pEXC系统获得高效表达。这些新载体的发展为重组蛋白的小规模制备和大规模生产提供了新策略和有效途径。
2017, 44(6):1471-1480. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160686
摘要:总结迄今已经发现鉴定的原核微生物中磂菌48属150多种,绿硫菌6属20余种,紫硫菌33属近百种,硫菌23属56种,脱硫化功能菌50属210多种,脱硫和脱硫化物功能菌20多属50多种,硫歧化菌1属3种,共计170余属600余种。这些硫菌根据功能分类,大致上可以分成硫氧化、硫还原和硫歧化菌,对于自然界硫循环起着至关重要的作用。
闫钟清 , 齐玉春 , 李素俭 , 董云社 , 彭琴 , 贺云龙 , 李兆林
2017, 44(6):1481-1490. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160700
摘要:降雨格局改变和区域氮沉降增加是近年来全球变化研究中的热点问题,而草地生态系统分布十分广泛,且大多位于生态脆弱带,易受到全球变化的干扰而失衡。土壤微生物及土壤酶活性是自然生态系统中土壤质量变化的敏感性指标,微生物与酶活性的变化可用来监测水、氮变化大背景下草地生态系统结构和功能的改变。基于此,综述了降雨格局改变和氮沉降增加及其双因子交互作用对草地土壤系统中微生物数量、微生物生物量、微生物多样性与酶活性变化影响的相关研究进展,为更好地预测评估并最终调控和保持草地生态系统稳定性提供科学依据,同时分析阐述了当前工作中存在的一些问题与不足,并对未来研究所面临的关键科学问题进行了探讨和 展望。
2017, 44(6):1491-1499. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160724
摘要:菌膜是细菌群落发展的一种高度组织化的群体状态。在菌膜形成过程中,细菌胞外物质EPS (Exopolysaccharides)、eDNA (Extracellular DNA)、胞外蛋白等都参与菌膜的形成,它们为菌膜提供机械稳定性,帮助细菌粘附到物体表面,促进菌膜中不同细菌间物质的循环及基因的水平转移。菌膜形成涉及到群体感应、C-di-GMP (Cyclic diguanylate monophosphate)和sRNA等一系列调控机制。土壤环境中栖息着大量的微生物,许多土壤微生物定殖于植物根际,从而与植物发生着密切的相互作用;菌膜的形成是细菌稳定定殖于植物根际的关键因素,有助于植物促生菌或致病菌在根际更好的生存。本文就菌膜的成分、调控及其与植物的关系等三个方面的内容进行综述。
2017, 44(6):1500-1506. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160704
摘要:目前环境微生物学实验教学还存在学生的实验技能锻炼少、实验与科研训练脱节、有价值的学生实验被忽视等缺点,亟需对此进行改革。本文在分析环境微生物学实验教学的现状及主要问题的基础上,提出了以科研创新项目为基础设计综合性实验,以教学实验结果转化为科研前期成果的改革思路,重点探讨了针对环境微生物学科研实训性实验教学改革的具体方向和措施,以提高学生的实验操作技能,促进学生创新能力的培养。