科微学术

微生物学通报

  • 2018年第45卷第1期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • >封面
    • 2018, 45(1).

      摘要 (1025) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >目录
    • 2018, 45(1).

      摘要 (944) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >研究快报
    • 有效霉素A对棘孢木霉的影响及协同防治玉米纹枯病作用

      2018, 45(1):1-10. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170669

      摘要 (1661) HTML (390) PDF 1.83 M (1875) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】玉米纹枯病逐渐发展为制约我国玉米持续增产的主要病害,有效霉素A与生防菌木霉均对纹枯病菌具有抗性,但二者各有优缺点。【目的】研究有效霉素A与木霉菌协同作用的可行性,提高对玉米纹枯病的防治水平,实现抗生素类化学农药的减量使用,提高生态环境安全性。【方法】测定有效霉素A处理后的棘孢木霉GDSF1009的细胞壁降解酶及防御反应相关酶活性,烟草叶片验证活性氧及过敏性反应。利用转录组及气相色谱-飞行时间质谱联用分析有效霉素A对GDSF1009基因表达差异及生长代谢的影响,并进行叶片及平皿协同抑菌实验。【结果】有效霉素A对棘孢木霉GDSF1009的几丁质酶、纤维素酶及木聚糖酶的活性无影响,有效霉素A未进入到棘孢木霉菌细胞内。在转录组水平,有效霉素A处理木霉24 h和48 h后,与对照相比,差异基因所占比例分别为8.932%和6.779%,有效霉素A对GDSF1009相关的糖类及脂类代谢没有显著影响,仅对氨基酸代谢相关的基因有一些影响,这些基因并不会造成氨基酸代谢的大量变化。同时验证了在二者联合使用时,可以显著地提高玉米纹枯病的防治效果。【结论】有效霉素A对棘孢木霉菌的初生代谢系统是比较安全的,二者协同作用的抗病效果显著高于单因子作用。

    • 宏基因组学分析揭示深古菌Bathyarchaeota B242的代谢特征

      2018, 45(1):11-18. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170722

      摘要 (1457) HTML (526) PDF 559.60 K (2155) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】海洋沉积物中蕴含着丰富的微生物资源,估算约2.9×1029个细胞,与海水中的微生物总量相当。但是由于缺少可培养物,大部分的微生物缺乏生理特征、代谢方式以及生态功能的相关研究。深古菌(Bathyarchaeota)是一类典型的未培养微生物,在全球海洋沉积物中普遍存在,并且具有很高的丰度。【目的】对深古菌代谢潜能及其在海洋沉积物中发挥的生态功能进行更加深入的研究。【方法】应用宏基因组学的技术手段,对采集自瓜伊马斯盆地的深海热液沉积物样本进行了分析,获得了一个接近完整的深古菌基因组Bathyarchaeota B242。【结果】对Bathyarchaeota B242基因组的分析发现,其具有以降解蛋白质和多种碳水化合物为主的异养代谢途径,同时还具有通过还原型乙酰辅酶A途径实现的自养途径。【结论】同时具有自养和异养代谢途径对Bathyarchaeota B242适应低物质能量供给环境下的生存起到重要作用。

    • >工业微生物学
    • 芝麻香型白酒发酵过程中乳酸菌多样性及其演替规律

      2018, 45(1):19-28. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170136

      摘要 (2222) HTML (376) PDF 1.40 M (2323) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】乳酸菌是白酒发酵过程中一类非常重要的微生物,其种类及动态变化对于白酒品质具有重要影响。然而,目前对于芝麻香型白酒发酵过程中乳酸菌群落结构及其演替规律的认识并不全面。【目的】揭示芝麻香型白酒发酵过程中乳酸菌的多样性及菌群的演替规律,为更好地探索白酒酿造机理和控制白酒品质提供生物学依据。【方法】利用高通量测序技术对芝麻香型白酒发酵过程中乳酸菌菌群演替进行跟踪分析,同时采用实时荧光定量PCR对发酵过程中乳酸菌的生物量进行定量分析。【结果】高通量测序结果显示,芝麻香型白酒发酵过程涉及5个属的乳酸菌:魏斯氏菌属(Weissella)、片球菌属(Pediococcus)、乳杆菌属(Lactobacillus)、明串珠菌属(Leuconostoc)和乳球菌属(Lactococcus),共计43种乳酸菌。其中,在发酵过程中平均相对丰度大于0.5%的乳酸菌有10种,分别是类肠膜魏斯氏菌(Weissella paramesenteroides)、食窦魏斯氏菌(Weissella cibaria)、融合魏斯氏菌(Weissella confusa)、戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)、假肠膜明串珠菌(Leuconostoc pseudomesenteroides)、发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)、耐酸乳杆菌(Lactobacillus acetotolerans)和Lactobacillus sp.。在堆积发酵过程中,Weissella属占细菌总量的50%以上,其次是Pediococcus属和Lactobacillus属,而Leuconostoc属和Lactococcus属相对较少。在窖池发酵过程中Lactobacillus属的乳酸菌逐渐成为优势细菌,尤其是Lactobacillus sp.在窖池发酵中后期相对丰度达到80%以上。实时荧光定量PCR结果显示,在堆积发酵和窖池发酵前期乳酸菌总量变化不大;从窖池发酵5 d开始,乳酸菌总量迅速上升,30 d时达到最大值。【结论】对白酒发酵过程中乳酸菌种类及动态变化的研究有助于探究白酒酿造过程中乳酸菌功能,进而解析白酒酿造机理,最终达到控制白酒品质的目的。

    • 华根霉液态培养生产脂肪酶不同形态菌体的转录组差异分析

      2018, 45(1):29-41. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170198

      摘要 (1487) HTML (557) PDF 585.51 K (1963) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】作为发酵工业中一类重要的生产菌株,丝状真菌目的产物的形成与菌体形态有着紧密的联系。华根霉(Rhizopus chinensis) CCTCC M201021是从我国传统酿造浓香型白酒大曲中筛选到的一株丝状真菌,其生成的包括脂肪酶在内的酶蛋白具有较高的工业应用价值。【目的】华根霉(Rhizopus chinensis) CCTCC M201021在脂肪酶液态发酵中形成两种不同形态菌体,发酵表现差异明显。本研究考察华根霉不同菌体形态及其细胞代谢在转录组水平的内在差异。【方法】基于RNA-Seq高通量转录组测序,分别对液态培养获得的不同形态华根霉菌体高表达和显著差异表达的转录基因进行功能分析。【结果】两种形态菌体转录组存在明显的差异。利用RPKM值对表达量最高的前20个基因进行分析,聚集态菌体高表达基因主要为不同类别的核糖体蛋白,而分散态菌体中与细胞形态相关的几丁质酶及与信号传导相关的基因也是高表达基因。在两种形态菌体显著差异表达的20个基因中,除了涉及代谢的基因有明显不同外,分散态菌体中也有一些涉及“细胞过程与信号”的基因上调表达显著。两种形态菌体中独有表达基因总体表达量均较低,但聚集态菌体独有表达基因在基因种类和表达量上都要明显高于分散态菌体。同时,转录分析表明,华根霉脂肪酶在聚集菌体中较高的生产水平与脂肪酶基因的高水平转录有关。【结论】菌体形态的差异显著影响了华根霉的转录组,不仅不同形态菌体高表达基因和显著差异表达基因有明显不同,而且功能相同的蛋白在不同菌体形态下也多是由不同基因表达,它们可能承担着不同的作用。总体而言,华根霉聚集态菌体中存在更为复杂的生理过程,而分散菌体中受到信号的传导和调控似乎更多。菌体形态的改变可能是细胞分化的结果,伴随着菌体对细胞微环境改变的一种响应。研究结果为深入了解丝状真菌形态分化的内在机制及其影响提供了一些线索。

    • 酱香型白酒酿造主要功能菌株对拜耳接合酵母的作用

      2018, 45(1):42-53. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170190

      摘要 (1499) HTML (625) PDF 720.08 K (2211) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】拜耳接合酵母(Zygosaccharomyces bailii)是酱香型白酒自然酿造过程中的优势菌株,但白酒酿造功能菌株对其酿造特征的影响尚不清晰。【目的】分析酱香型白酒酿造体系中3株主要功能菌株对Z. bailii的作用,揭示其在白酒酿造过程中的发酵特征。【方法】分别构建拜耳接合酵母与酿酒酵母、布氏乳酸杆菌和地衣芽孢杆菌的共培养体系,比较生物量、pH、乙醇及风味物质代谢差异;基于表型差异,从转录组学角度进一步分析拜耳接合酵母与地衣芽孢杆菌共培养的代谢机制。【结果】在共培养体系中,拜耳接合酵母的生长及乙醇代谢受到酿酒酵母的抑制,而不受布氏乳酸杆菌和地衣芽孢杆菌的影响。同时,拜耳接合酵母与酿酒酵母、布氏乳酸杆菌共培养时的风味物质产量下降;但与地衣芽孢杆菌共培养时,其风味代谢却显著提高,其中醇类、酸类、酯类和醛类物质含量较其纯培养时分别上升了41%、36%、44%和73%。转录组数据分析表明,与地衣芽孢杆菌共培养时,拜耳接合酵母中与碳水化合物代谢和氨基酸代谢相关的基因表达显著上调(≥2-fold,P<0.05),而碳水化合物和氨基酸是风味物质的主要来源,其相关基因的表达上调有助于拜耳接合酵母的风味代谢。【结论】共培养体系中,地衣芽孢杆菌促进了拜耳接合酵母风味代谢,使之形成更多的醇类、酸类、酯类及醛类物质。研究拜耳接合酵母与主要酿造微生物共培养时的发酵特征,有助于正确认识其在酱香型白酒发酵过程中的功能和应用。

    • >海洋微生物学
    • 拮抗辣椒疫霉菌海洋细菌菌株SH-27的筛选鉴定及其防病促生作用

      2018, 45(1):54-63. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170221

      摘要 (1629) HTML (521) PDF 814.43 K (1944) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】由辣椒疫霉引起的辣椒疫病是全球辣椒生产中一种毁灭性的病害。近年来生物防治因其具有对环境友好、对人畜安全的特性而倍受关注。【目的】筛选对辣椒具有防病促生作用的海洋细菌菌株SH-27并鉴定其分类地位。【方法】采用稀释分离法和平板对峙法筛选拮抗辣椒疫霉菌的海洋细菌菌株,以发酵液灌根法测定海洋细菌SH-27菌株对辣椒盆栽的防病促生作用;通过形态特征、生理生化测试及多基因序列分析对海洋细菌SH-27菌株进行鉴定。【结果】从分离的142株海洋细菌中筛选获得11株对辣椒疫霉菌具有较强抑制作用的细菌菌株,其中以来自珊瑚的SH-27菌株的抑菌作用最强、抑菌谱广;室内盆栽试验结果表明,SH-27菌株发酵液处理后的辣椒植株根长、株高、茎粗、鲜重、干重均显著高于对照处理。SH-27菌株发酵液灌根处理后,对辣椒疫病4、6和9 d的防效分别为70.81%、66.55%和48.20%。经形态特征、生理生化测试及16S rRNA、gyrA基因序列分析,鉴定SH-27菌株为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。【结论】海洋细菌SH-27菌株对辣椒具有较好的防病促生效果,具有开发为微生物农药及菌肥的潜力。

    • 马尾藻中产不饱和脂肪酸真菌的分离及其脂肪酸组成分析

      2018, 45(1):64-70. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160911

      摘要 (1387) HTML (583) PDF 1.99 M (1893) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】随着从鱼类、农作物原料中提取不饱和脂肪酸的成本越来越高,寻找特殊且成本低的提取原料迫在眉睫。海洋环境的特殊性造就了丰富而特有的微生物资源,成为获取产不饱和脂肪酸的新策略。【目的】从湛江徐闻马尾藻中分离筛选产油脂真菌,并对其脂代谢产物进行气相色谱分析(GC)。【方法】通过利用选择性培养基及苏丹黑染色方法从马尾藻中筛选高产油脂真菌,对目标菌进行形态特征、培养特征及ITS序列鉴定,利用GC技术对三氯甲烷-甲醇提取的油脂进行组成成分分析与含油量测定。【结果】共筛选到7株产油脂真菌,其中菌株A17脂肪颗粒大且密集,是一株高产菌株,经形态与基因水平鉴定,确定菌株A17为变红镰孢菌(Fusarium incarnatum)。提取的油脂占细胞干重的24.75%,并且不饱和脂肪酸占总油脂的60.76%,其中油酸与亚油酸分别为32.80%和26.20%。【结论】该研究可为开发马尾藻中产油脂菌株提供理论依据。

    • >环境微生物学
    • 土壤微生物中新型β-葡萄糖苷酶的挖掘与鉴定

      2018, 45(1):71-80. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170153

      摘要 (1363) HTML (713) PDF 1.51 M (2153) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】通过培养微生物来获得新β-葡萄糖苷酶因只有少部分微生物可以被培养而受到限制,但宏基因组学技术可以挖掘非培养微生物来源的β-葡萄糖苷酶资源。【目的】利用宏基因组学技术挖掘土壤微生物来源的新型β-葡萄糖苷酶,并对其酶学性质进行初步分析。【方法】构建土壤微生物的宏基因组文库,利用七叶苷平板显色法对所构建的文库进行筛选获得阳性克隆,并对阳性克隆所含的β-葡萄糖苷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62万个克隆,获得一个具有β-葡萄糖苷酶活性的克隆,其插入片段中包含一个2 301 bp的ORF (YNBG3),蛋白同源性分析显示其属于β-葡萄糖苷酶第三家族。对YNBG3酶的生化分析确定其最佳反应温度为53 °C,最适pH为5.2,有较好的热稳定性,对一定浓度范围内的DMSO、丙酮、乙醇等有机试剂有较好的耐受性,EDTA和尿素可增加该酶的活性。【结论】利用宏基因组学技术获得了一个有较好热稳定性及耐受一定浓度有机试剂和尿素的新β-葡萄糖苷酶。

    • 四川阿坝不同生境绿绒蒿内生放线菌多样性

      2018, 45(1):81-90. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170050

      摘要 (1646) HTML (564) PDF 11.86 M (1683) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】目前国内外对绿绒蒿内生放线菌的研究较为鲜见,利用可培养和免培养的方法可以丰富绿绒蒿内生放线菌资源。【目的】药用植物绿绒蒿生长于高海拔地区,而四川阿坝州生态环境适合绿绒蒿的生长,本研究旨在探究绿绒蒿内生放线菌的多样性及群落结构。【方法】从阿坝州6个不同地理位置采集的药用植物绿绒蒿,经严格的表面消毒后,用可培养和PCR-DGGE技术相结合的方法对其内生放线菌进行分析。【结果】可培养方法分析表明不同器官放线菌数量为根>叶>茎>花;16S rDNA限制性内切酶片段长度多态性(RFLP)分析将供试菌株分为7个遗传群,系统发育分析表明,绿绒蒿内生放线菌可分为3簇遗传群落,链霉菌属(Streptomyces)为优势菌群,占总数的50%,还包括北里孢菌属(Kitasatospora)和厄氏菌属(Oerskovia),其中茎分离的放线菌多样性最好。不同地理位置的绿绒蒿经过PCR-DGGE技术分析表明,采样点松潘尕力台的根、茎、叶多样性指数最好,红原安曲乡的花多样性指数最好,而同一地理位置绿绒蒿内部组织之间总体来看茎和花的多样性指数最好,通过测序条带系统发育发现绿绒蒿内生放线菌可分为8簇遗传群落,红球菌属(Rhodococcus)为优势菌群,占总数的70%,还包括棒杆菌属(Corynebacterium)、诺卡氏菌属(Nocardia)、微球菌属(Micrococcus)、栖霉菌属(Mycetocola)、微杆菌属(Microbacterium)、假诺卡氏菌属(Pseudonocardia)和链霉菌属(Streptomyces)。【结论】绿绒蒿根、茎、叶、花组织中具有丰富的多样性,能够为以后活性物质和药用功效的研究奠定基础。

    • >农业微生物学
    • 不同能量代谢率的山羊瘤胃微生物结构与组成的差异性

      2018, 45(1):91-101. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170185

      摘要 (1358) HTML (552) PDF 1.01 M (2249) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】能量代谢率是衡量饲粮利用效率的一个重要组成部分,提高反刍动物对不同营养物质所含能量的消化代谢率,有助于提高反刍动物对能量的利用效率。【目的】通过高通量测序技术比较不同能量代谢率的山羊瘤胃微生物结构与组成的差异。【方法】以19只山羊作为试验动物,通过代谢试验和呼吸测热试验筛选出高能量代谢率表型组(HEU)和低能量代谢率表型组(LEU)山羊各5只。分别采集HEU、LEU组每只山羊瘤胃内容物,提取微生物总DNA,用细菌通用引物对细菌16S rRNA基因的高可变区进行PCR扩增,利用Illumina MiSeq平台对扩增子进行高通量测序,并用QIIME等软件对测序序列进行生物信息学分析。【结果】拟杆菌门(44.20%±9.39%)、厚壁菌门(16.40%±5.44%)和变形菌门(11.30%±7.42%)在两组山羊瘤胃微生物中均为优势菌门,其中厚壁菌门是两组中共享的优势菌门。LEU组(6.71%±2.47%)中芽孢杆菌纲相对丰度显著高于HEU组(P<0.05)。两组相对丰度最高的目均为乳酸杆菌目,LEU组(4.98%±1.88%)乳酸杆菌目相对丰度显著高于HEU组(P<0.05)。在科水平,有7个科的相对丰度在组间差异性显著(P<0.05)。拟杆菌科在两组中均为相对丰度最高的科,LEU组(3.64%±1.32%)拟杆菌科的相对丰度显著高于HEU组(P<0.05)。在属水平,有9个属的相对丰度在组间差异性显著(P<0.05)。HEU组(0.61%±0.36%)仅有普雷沃氏菌属的相对丰度显著高于LEU组(0.16%±0.07%),其他8个属的相对丰度均显著低于LEU组(P<0.05)。其中瘤胃球菌属在HEU组(2.53%±0.62%)和LEU组(4.19%±1.43%)中均为相对丰度最高的属。【结论】不同能量代谢率的山羊瘤胃微生物结构与组成存在显著性差异。

    • 肠杆菌FYP1101对盐胁迫下小麦幼苗的促生效应

      2018, 45(1):102-110. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170192

      摘要 (1584) HTML (440) PDF 1.59 M (1863) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】中国盐碱地面积大、分布广、类型丰富,主要分布在东北、西北、华北及滨海地区,近年来的研究表明通过生物治理方式接种植物根际促生菌可提高植物对盐胁迫的抗性,从而加速盐碱地治理。【目的】初步揭示肠杆菌(Enterobacter sp.) FYP1101对盐胁迫下小麦幼苗的促生效应和机理,以期为该菌株的田间应用提供理论依据。【方法】 基于涂布划线技术,以植酸磷培养基进行分离纯化,分别以Ashby培养基、无机磷培养基进行具有固氮、解无机磷能力细菌的初筛,之后对纯化所得细菌进行固氮、解植酸磷、解无机磷、产铁载体、产1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶、产吲哚乙酸(IAA)能力的分析;基于16S rRNA基因序列对FYP1101做初步分类鉴定;设置3种处理(施加含FYP1101的颗粒菌肥,FP;施加不含菌的空载体颗粒,NK;颗粒菌肥和空载体颗粒都不施加的空白处理,CK),采用盆栽试验分析不同处理下的盐胁迫小麦生长性状及其根际土理化性质变化。【结果】共分离得到96株菌,其中一株编号为FYP1101的菌株耐盐性达8%,且具有较强的固氮能力[固氮酶活性为2.59 nmol C2H4/(h?mg蛋白)]、解植酸磷能力(2.70 μg/mL)、解无机磷能力(4.29 μg/mL)、产铁载体能力(D/d为2.88)、ACC脱氨酶活性[7.32 μmol α-丁酮酸/(h·mg蛋白)]、产IAA能力(24.93 mg/L);基于16S rRNA基因序列,将FYP1101鉴定为Enterobacter属的菌株;FP相比NK和CK处理,显著提高了盐胁迫下小麦的叶绿素含量及地上和地下的生物量(提高约19%?54%),显著增加了根长(增幅约46%);根际土有机质和速效氮含量也显著提高,提高约52%?98%,根际土pH略降低(0.12和0.17),盐度升高约40%。【结论】 Enterobacter sp. FYP1101具有多种植物促生特性,可显著影响盐胁迫下小麦幼苗根形态的建成,提高根际土营养、降低小麦对盐的吸收,促进小麦幼苗生长,在促进植物适应逆境胁迫方面具有良好的应用潜力。

    • 共存甲烷短杆菌Methanobrevibacter thaueri F1提高梨囊鞭菌Piromyces sp. F1对硝呋烯腙的耐受性

      2018, 45(1):111-119. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170143

      摘要 (1231) HTML (653) PDF 529.37 K (1459) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】硝呋烯腙能够抑制厌氧真菌。共存甲烷菌可以促进厌氧真菌的生长以及对木质纤维素的降解,然而关于共存甲烷菌对厌氧真菌抗逆性影响的研究较少。【目的】旨在研究甲烷菌共存对厌氧真菌耐受硝呋烯腙的影响。【方法】采用体外批次培养,以稻草为底物,添加不同浓度的硝呋烯腙(0、5、10、25 mg/L),分别接种厌氧真菌纯培养和厌氧真菌与甲烷菌共培养悬浮液,于39 °C静置培养96 h。测定不同时间点的产气量和甲烷产量,结束后测定pH、干物质降解率(DMD)、中性洗涤纤维消失率(NDFD)、半纤维素消失率(ADSD)、酸性洗涤纤维消失率(ADFD)以及上清液中甲酸、乳酸和乙酸的浓度。【结果】添加5、10和25 mg/L硝呋烯腙皆显著降低了厌氧真菌纯培养的发酵活性(P<0.05);添加5 mg/L硝呋烯腙没有显著降低厌氧真菌与甲烷菌共培养的发酵活性(P>0.05),添加10和25 mg/L硝呋烯腙则显著降低了共培养发酵活性(P<0.05);比较5、10 mg/L硝呋烯腙对纯培养和共培养发酵活性影响的结果表明,共培养发酵活性显著高于纯培养发酵活性(P<0.05)。【结论】硝呋烯腙对厌氧真菌纯培养和厌氧真菌与甲烷菌共培养的抑制作用都存在剂量效应,在一定添加浓度范围内(<25 mg/L),甲烷菌共存可以显著提高厌氧真菌对硝呋烯腙的耐受性。

    • >食品微生物学
    • 黄酒贮存酸败关键微生物的分离鉴定

      2018, 45(1):120-128. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170204

      摘要 (1466) HTML (471) PDF 1.90 M (2538) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】贮存陈酿是黄酒生产的重要工艺环节,但由于黄酒中营养物质含量丰富,贮存陈酿过程中时常出现酸败变质的现象,尤其是在大罐的陈酿过程中酸败的发生对黄酒行业造成较大的经济损失。【目的】解析黄酒贮存陈酿过程中造成黄酒酸败的关键微生物,为黄酒贮存酸败微生物的控制提供依据。【方法】采用高通量测序技术分析不同来源酸败黄酒中的主要微生物种类;设计针对性培养基分离培养酸败黄酒中的难培养微生物;设计微生物特异性引物,对16S rRNA基因高度相似的酸败微生物进行区分鉴定;将分离的黄酒酸败微生物接入到未发生酸败的黄酒中验证其生酸能力。【结果】高通量测序技术分析结果显示,酸败黄酒中污染微生物主要为乳酸杆菌属(丰度>95%)微生物,在种水平上分析比对结果显示两种难培养微生物[耐酸乳杆菌(Lactobacillus acetotolerans)和食果糖乳杆菌(Lactobacillus fructivorans)]的相对丰度达到了82%以上;采用改进的分离培养基分离出酸败黄酒中的难培养污染微生物36株;利用耐酸乳杆菌recA基因和食果糖乳杆菌tuf基因的特异性引物准确鉴定出这些微生物菌株为 28株耐酸乳杆菌和8株食果糖乳杆菌;将两种主要酸败微生物接入到未发生酸败的黄酒中,培养2周后能够显著提高黄酒酸度。【结论】基于高通量测序的未培养技术可作为食品中难培养污染微生物快速分析的有效方法。基于未培养技术和可培养技术相结合,首次解析并验证黄酒贮存过程中造成黄酒酸败的主要微生物为耐酸乳杆菌和食果糖乳杆菌。

    • >水生微生物学
    • 大黄鱼源溶藻弧菌的鉴定及其菌蜕制备

      2018, 45(1):129-137. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170186

      摘要 (1469) HTML (658) PDF 5.48 M (1970) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】菌蜕是诱导PhiX174噬菌体裂解基因E (LysisE)在革兰氏阴性菌中表达后所获得无细胞内容物的细菌空壳。菌蜕生物安全性高,能以类似活菌方式诱导机体产生良好的系统和黏膜免疫应答。【目的】对分离自患溃疡病大黄鱼肝脏中的病原菌株16-3进行种属鉴定,利用温控调节表达系统控制PhiX174噬菌体裂解基因E在该菌株中的表达来制备菌蜕,为防控鱼类溶藻弧菌感染提供有效手段。【方法】采用形态特征观察、生理生化特性测定及16S rRNA基因序列分析等方法对菌株16-3进行鉴定;构建温控裂解质粒pBV220-LysisE,并将其电转至溶藻弧菌菌株16-3,形成重组溶藻弧菌菌株16-3(pBV220-LysisE);将不同起始浓度的重组溶藻弧菌培养物同时进行42 °C升温诱导,比较其溶菌动力曲线和裂解效率的差异;在最佳条件下制备溶藻弧菌菌株16-3菌蜕,电镜观察其形态与结构,采用倾注平板法测定冻干菌蜕中的活菌数。【结果】综合菌株16-3在形态、生理生化及16S rRNA基因系统发育等方面的特性,确定其为溶藻弧菌;构建了温控裂解质粒pBV220-LysisE和重组溶藻弧菌菌株16-3(pBV220-LysisE);溶藻弧菌菌株16-3菌蜕制备的最佳条件是选择起始浓度OD600为0.3的菌液进行诱导,诱导3 h后即可收获菌蜕,其裂解效率为96.9%,但经冻干处理后的菌蜕无活菌残留;电镜观察发现菌株16-3菌蜕保持原细胞的基本形态,但细胞表面有明显的溶菌孔道,且由于细胞内容流失而使细胞表面发生皱缩。【结论】制备出溶藻弧菌菌株16-3菌蜕,为其作为疫苗或疫苗递送载体奠定了基础。

    • 环境因子对鳗弧菌生物膜形成的影响

      2018, 45(1):138-145. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170214

      摘要 (1408) HTML (572) PDF 569.06 K (1789) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】鳗弧菌是海产动物弧菌病的主要病原,在海水水域中广泛存在。鳗弧菌为了适应环境变化会生成生物膜,形成自我保护,对其防治是水产养殖行业的一大难题。【目的】探讨致病性鳗弧菌(Vibrio anguillarum) BYK0638生物膜的形成特性,为进一步研究鳗弧菌生物膜形成机制和致病机理提供参考。【方法】采用改良的微孔板法研究静置培养条件下鳗弧菌(V. anguillarum) BYK0638在96孔酶标板上的成膜情况,CCK-8法(Cell counting kit-8)定量检测生物膜中鳗弧菌的活力。【结果】鳗弧菌BYK0638能够在聚苯乙烯酶标板上形成稳定而明显的生物膜,其生物膜的OD450值在24 h达到峰值,60 h后趋于稳定;在107?108 CFU/mL范围内,鳗弧菌生物膜的OD450值显著高于其他试验组(P<0.05);25 °C时的生物膜OD450值显著高于其他温度生物膜的形成量;在pH 4.0?11.0范围内,当pH值为7.0时鳗弧菌形成的生物膜量最高,在pH值为3.0和12.0时鳗弧菌几乎不形成生物膜;在TSB培养基中加入0.03?2.00 mmol/L CaCl2,鳗弧菌生物膜形成量与未添加CaCl2对照组无显著性差异;在TSB培养基中加入0.03 mmol/L MgCl2,可促进鳗弧菌生物膜形成;NaCl浓度为5%时,形成的生物膜OD450值最高;鳗弧菌在大黄鱼表皮黏液、肝脏、前肠、后肠组织提取液包被的96孔酶标板上形成的生物膜显著高于其他黏液和组织提取液包被组(P<0.05)。【结论】致病性鳗弧菌BYK0638能形成稳定而明显的生物膜,其生物膜形成与外界环境因子变化有密切的关系,培养时间、初始菌浓度、温度、pH、Mg2+、盐度及不同组织和黏液等各种环境因子均能显著影响鳗弧菌生物膜的形成。

    • >药物微生物学
    • 吸水链霉菌ATCC 29253产Hygrocin A发酵条件的优化

      2018, 45(1):146-154. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170216

      摘要 (1455) HTML (665) PDF 557.22 K (1757) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】Hygrocins是一种萘安莎抗生素,具有良好的新药开发潜能。但在常见培养基及发酵条件下菌体内Hygrocin A含量一般很低,甚至难以直接进行准确检测。【目的】提高吸水链霉菌ATCC 29253发酵物中Hygrocin A的产量。【方法】采用单因素与正交试验设计优化相结合的方法系统考察碳源、氮源、磷酸盐、MgCl2浓度、NaCl浓度、种子菌龄等因素对吸水链霉菌ATCC 29253产Hygrocin A能力的影响。【结果】最佳发酵条件为(g/L):葡萄糖4.0,黄豆饼粉8.0,麦芽提取物10.0,K2HPO4 1.5,KH2PO4 1.5,NaCl 1.5,MgCl2 1.0;种子最佳活化时间为48 h;培养参数:摇床转速200 r/min,初始pH为6.8?7.0,瓶装量50 mL/250 mL,接种量5%,30 °C培养10 d。在优化条件下,Hygrocin A产量与其原始培养基M10相比提高了500%,Rapamycin产量同时下降了95%。【结论】通过培养基优化,可显著提高吸水链霉菌ATCC 29253中Hygrocin A产量,为Hygrocin A合成应用研究奠定基础,同时可使Rapamycin产量明显下降。这说明可通过选择培养条件有目的地调节两种抗生素的代谢通量,进而开展多种抗生素同时表达的代谢调控研究。

    • >专论与综述
    • 材料表面特征对生物膜形成的影响及其应用

      2018, 45(1):155-165. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170182

      摘要 (1666) HTML (1668) PDF 369.38 K (3135) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物膜是微生物细胞粘附于材料表面的群体性生长方式。在实践应用中,有目的地调控微生物在材料表面的成膜进程具有重要意义。本文概述了生物膜在材料表面的形成机制及其影响因素,综述了材料表面的电荷特征、亲疏水性、形貌模式和功能性化学修饰等物化特性对细胞粘附和生物膜形成的影响,并介绍了目前在不同实际应用场景中抑制成膜和促进成膜材料的研发现状。

    • 代谢组学及其在微藻研究中的应用

      2018, 45(1):166-172. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170618

      摘要 (1981) HTML (772) PDF 466.93 K (2486) 评论 (0) 收藏

      摘要:代谢组学以完整的生物体为研究对象,运用合适的分析测试手段检测靶向或非靶向代谢物,结合统计模型进行分析解释。随着微藻研究的深入,微藻与代谢组学结合探究分子作用机理的研究日益增多。本文总结代谢组学的发展概况、研究流程及常用分析技术特点和代谢组学在微藻领域的研究进展,展望代谢组学在微藻研究的应用前景与发展趋势,并提出实际应用中所面临的困难与挑战。

    • 平台化学品短链支链脂肪酸和短链支链醇的微生物代谢工程

      2018, 45(1):173-180. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170196

      摘要 (1409) HTML (592) PDF 1.07 M (2510) 评论 (0) 收藏

      摘要:短链支链脂肪酸和短链支链醇均为重要的平台化学品,是合成多种高附加值产品的前体物质,市场需求巨大。目前两者的生产主要是利用基于石化原料的化学合成法。化学合成法存在着严重依赖化石燃料、反应效率低以及极易造成环境污染等缺点。微生物代谢工程的快速发展为这些平台化学品的生产提供了一条极具潜力的生物合成路线。利用微生物代谢工程技术构建生产这些平台化学品的微生物细胞工厂具有绿色清洁、可持续发展和经济效益好等独特优势。本文系统综述了近年来微生物代谢工程技术在短链支链脂肪酸和短链支链醇合成方面的研究进展,包括所涉及的宿主菌株、关键酶、代谢途径及其改造等,并探讨了未来的发展前景。

    • 植物内生固氮菌系统发育进化新进展

      2018, 45(1):181-190. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170233

      摘要 (1596) HTML (517) PDF 512.87 K (2006) 评论 (0) 收藏

      摘要:在植物内生固氮菌系统发育进化关系研究中,常用的方法有形态学与蛋白质水平法、数值分类和自动化鉴定法、化学分类法、分子遗传学方法等。本文简要介绍了常用方法的关键技术,并归纳了它们的优缺点。生物学的研究进入基因组时代后,随着高通量DNA测序技术在微生物学领域应用的迅速发展,全基因组测序被应用到微生物系统发育进化研究中,然而目前并未发现对已测全基因组序列的植物内生固氮菌进行系统总结。本文在对已测序植物内生固氮菌进行归纳的基础上,又详细研究了基于基因组数据的几种具有代表性的新方法(ANI分析法、最大唯一匹配指数法、核心基因组分析、组分矢量法、基因流动性分析),并结合目前系统发育进化研究常用方法,对植物内生固氮菌系统发育进化研究趋势进行总结和展望,旨在使植物内生固氮菌的系统发育进化关系研究在精确度、可靠性等方面有所突破。

    • 蛋白质组学技术在布鲁氏菌病研究中的应用及发展

      2018, 45(1):191-196. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170535

      摘要 (1216) HTML (603) PDF 1.04 M (2588) 评论 (0) 收藏

      摘要:布鲁氏菌病是由布鲁氏菌引起的重大人畜共患病之一,给我国养殖业发展和公共安全带来严重危害。有效控制和逐步消灭布鲁氏菌病对于公共卫生安全和养殖业的发展具有重要意义。然而,由于布鲁氏菌为胞内寄生菌且结构复杂,其致病机制和相关毒力因子仍不十分清楚;加之我国现有的布鲁氏菌疫苗均为光滑型疫苗,其诱导产生的抗体与自然感染在临床诊断上存在着干扰,给种群净化带来严重困难。虽然已有许多研究通过多种技术尝试解决上述问题,但进展多较为缓慢。蛋白质组学作为研究蛋白质组成和变化规律的新兴学科,随着其研究手段的逐步发展和完善,通过蛋白质组学的手段揭示布鲁氏菌的致病机理、免疫机制等的研究逐渐增多,对于解决布鲁氏菌带来的上述问题提供了崭新的思路。本文结合实验室自身研究,主要从蛋白质组学对布鲁氏菌特异性蛋白的挖掘和对鉴别诊断的意义等方面做一简要阐述。

    • 放线菌来源的糖肽类抗生素的药学机制研究进展

      2018, 45(1):197-206. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160757

      摘要 (1394) HTML (581) PDF 1.46 M (2226) 评论 (0) 收藏

      摘要:糖肽类抗生素具有较好的抑制革兰氏阳性细菌生长的活性,临床上广泛用于治疗革兰氏阳性细菌导致的严重感染性疾病,也被认为是对抗这类顽固性病原菌的最后一道防线。随着耐药菌的不断涌现,糖肽类抗生素的应用越来越受到限制。本文针对糖肽类抗生素的结构特征与药效关系、生物学活性和病原菌对于它们的耐药机制,以及糖肽类抗生素的生物合成机制及其结构的合成生物学改造等方面进行了概述。最后,对糖肽类抗生素在应用中面临的问题进行了展望。

    • >高校教改纵横
    • 基于翻转课堂的环境生物学实验PBL教学设计与实践

      2018, 45(1):207-214. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170395

      摘要 (1296) HTML (664) PDF 551.27 K (2077) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于翻转课堂理论,结合以问题为基础的学习(Problem-based learning,PBL)教学法的“问题设置”、“问题解决”等特点与优势,构建了适用于实验操作类课程的教学模式,并以“水体疑遭粪便污染”这一实际问题作为情景进行的综合设计性实验为例,对高等教育环境相关本科专业基础课程“环境生物学实验”进行了创新性教学设计和实践。该教学模式通过课前准备、课中实施和课后反馈3个过程对实际问题进行分析和解决。课前准备包括教学团队针对实际问题设置若干相关实验场景,制作和搜集相应教学视频等教学资源,安排学生学习和完成任务;课中实施时教师直接指导学生进行实验操作,强调观察和记录实验现象,提出问题引导学生思考;课后反馈为学生提交实验结果与讨论、完成巩固练习和反馈问题等。实践表明,该教学模式在一线教学中行之有效,能取得较好的教学效果,值得推广。

    • >生物实验室
    • 黄曲霉和米曲霉的多相鉴定方法

      2018, 45(1):215-226. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170025

      摘要 (1957) HTML (827) PDF 18.22 M (1619) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】黄曲霉(Aspergillus flavus)和米曲霉(Aspergillus oryzae)形态特征相近,基因组高度相似,较难区分。【目的】旨在总结一套准确鉴别二者的分类方法。【方法】利用22株标准菌株对传统形态学、产毒培养基、酶联免疫毒素检测、系统发育分析、产毒基因检测等5种鉴别方法分别进行验证。【结果】各鉴定方法的结果存在异同,单一的鉴定方法容易出现假阴性或假阳性结果。【结论】利用单一方法区分黄曲霉和米曲霉具有潜在风险,多相鉴定方法可以准确鉴别二者。

本期文章


文章目录


过刊浏览

年份

刊期

浏览排行

引用排行

下载排行