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微生物学通报

  • 2018年第45卷第8期文章目次
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    • >研究快报
    • 嗜盐古菌Haloferax sp. D1227中超氧化物歧化酶功能鉴定及其增强细菌耐盐性的研究

      2018, 45(8):1611-1620. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180231

      摘要 (1431) HTML (821) PDF 1.79 M (1791) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】细菌、酵母或植物来源的超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)编码基因在异源宿主中表达并提高宿主耐盐性的研究已有一些报道,其异源宿主也多为植物,而古菌来源的超氧化物歧化酶编码基因在细菌中成功表达并提高其耐盐性的研究尚无报道。【目的】寻找嗜盐古菌Haloferax sp. D1227中的超氧化物歧化酶编码基因并鉴定其功能,将其在4-硝基苯酚降解细菌Burkholderia sp. SJ98中表达,研究该古菌的超氧化物歧化酶对菌株SJ98耐盐性和降解4-硝基苯酚功能的影响。【方法】通过生物信息学方法寻找嗜盐古菌D1227中潜在的超氧化物歧化酶编码基因,利用表达载体pET-28a和广泛宿主载体pBBR1MCS-2将其分别在E. coli BL21(DE3)和4-硝基苯酚的降解菌株SJ98中异源表达,检测细胞抽提液和纯化蛋白的超氧化物歧化酶比活力。分别以葡萄糖和4-硝基苯酚为碳源,在M9培养基和添加500 mmol/L NaCl (NaCl含量约3%)的M9培养基中分别培养细菌SJ98的重组菌株和空载体重组菌株,利用全自动生长曲线分析仪和高效液相色谱等方法检测重组菌株的生长能力和对4-硝基苯酚的降解能力。【结果】通过生物信息学分析,在嗜盐古菌D1227基因组中发现了潜在的超氧化物歧化酶编码基因sodA,其在E. coli BL21(DE3)和菌株SJ98中分别异源表达均具有超氧化物歧化酶活力[细胞抽提液的比活力分别为21.07±0.02 U/mg和84.56±0.16 U/mg,从BL21(DE3)菌株纯化的蛋白SodAD1227比活力为179.46±3.43 U/mg]。在添加500 mmol/L NaCl的M9培养基中培养时,以葡萄糖为碳源,重组菌株SJ98[pBBR-sodA]仍可正常生长,而空载体对照菌株SJ98[pBBR1MCS-2]几乎丧失了生长能力;以4-硝基苯酚为碳源,菌株SJ98[pBBR-sodA]保持了利用底物生长和降解底物的能力,而菌株SJ98[pBBR1MCS-2]的生长和降解能力几乎丧失。用软件Phyre2模拟分析SodAD1227的单体结构,该蛋白拥有Fe/Mn-SOD家族的典型结构特征,推测其属于Fe/Mn-SOD家族。【结论】本研究为利用古菌SOD对细菌进行改造以适应高盐环境中降解有机污染物的应用提供了潜在的可行性。

    • 一种大肠杆菌快速连续CRISPR基因组编辑的新策略

      2018, 45(8):1621-1631. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180305

      摘要 (1496) HTML (3747) PDF 2.49 M (1854) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】通过CRISPR结合λ-Red同源重组技术进行染色体编辑是大肠杆菌遗传改造的重要手段。虽然目前已经有多个以CRISPR为基础的大肠杆菌基因组编辑策略,但这些方法往往涉及单独质粒消除、多片段组装等过程,存在效率低、操作繁琐、耗时长等问题。【目的】建立一种基于不同温度敏感程度的多种质粒协同使用的大肠杆菌快速、连续、高效的CRISPR基因组编辑方法,提高CRISPR在大肠杆菌基因编辑过程中的效率。【方法】将传统CRISPR方法中使用的pTarget质粒改造为RK2ts型温敏型质粒,并采用pTW-A/S两种抗性标记质粒交替使用的方法消除假阳性,实现质粒消除与下一步基因组编辑同步进行。【结果】在相同温度下RK2ts型质粒先于pSC101ts型质粒发生丢失,从而能够选择性缺失RK2ts型质粒pTW-A/S。同时实现pTW-A/S质粒的消除和下一轮基因整合过程中质粒与打靶片段的转入。利用该方法基因敲除/整合效率高达100%。通过对菌株BP01基因BspanD与aspA进行高效连续整合,构建得到菌株BP03,成功提升产物β-丙氨酸的产量。【结论】建立起一种新的高效、方便、灵活的CRISPR/Cas9介导的大肠杆菌基因组连续编辑策略。通过这种不同温度敏感程度的多种质粒协同使用方法,一方面解决了传统方法中质粒消除繁琐等问题,另一方面也避免了大质粒多片段连接等步骤,并极大地缩短了实验周期,为代谢工程菌株改造提供有力工具。

    • >海洋微生物学
    • 新颖深海微生物酯酶EstC11的酶学性质及其在手性拆分乙酸苏合香酯中的应用

      2018, 45(8):1632-1640. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170850

      摘要 (1122) HTML (770) PDF 786.49 K (1428) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】手性乙酸苏合香酯是重要的手性香料产品,在食品及精细化工等领域都有重要的应用。酶催化不对称合成手性乙酸苏合香酯产品具有极好的工业应用前景。【目的】研究酯酶EstC11的基本酶学性质及其在制备手性乙酸苏合香酯中的应用。【方法】对来自西太平洋深海热液口芽孢杆菌Bacillus sp. CX01中的新颖微生物酯酶基因EstC11进行克隆、表达及酶学性质鉴定。通过对pH、温度、有机溶剂等反应条件的优化提高酯酶手性拆分乙酸苏合香酯的光学纯度。【结果】酯酶EstC11的最适反应pH为8.5,最适温度为25 °C,一些金属离子和有机溶剂对酯酶EstC11的水解活性具有不同程度的抑制作用。通过对反应条件的优化,在最适反应条件下(pH 9.0 50 mmol/L Tris-HCl,20 °C,50 mmol/L底物浓度)反应3 h后,(R)-乙酸苏合香酯的光学纯度达98%,得率为39%。【结论】通过对酯酶拆分条件的优化,手性拆分乙酸苏合香酯生成(R)-乙酸苏合香酯的光学纯度明显提高,为酯酶EstC11在工业化上的应用奠定了基础。

    • 蛭弧菌BDE-1的生物特性及促进其蛭质体形成的研究

      2018, 45(8):1641-1650. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170981

      摘要 (1369) HTML (1698) PDF 1.80 M (1642) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】蛭弧菌是众多海洋益生菌中的一类较新成员,应用前景十分广阔。但由于蛭弧菌特殊的繁殖方式和周期,它的应用效果受寄生宿主特性和生物活性的影响,因而优选寄生宿主,维持或者提高蛭弧菌微生态制剂的应用活性是关键。【目的】筛选出能够裂解枯草芽孢杆菌的蛭弧菌,以增进其益生性能;研究提高蛭弧菌的蛭质体密度,以利于保存。【方法】从海南取回海泥样后,以枯草芽孢杆菌作为宿主菌,通过稀营养肉汤(Dilute nutrient broth,DNB)双层平板法分离获得蛭弧菌,并对目标菌株进行透射电镜形态鉴定和16S rRNA基因序列分析;然后进行生物学特性研究,同时开展氨苄青霉素、吲哚、Ca2+和Mg2+影响蛭质体形成的研究。【结果】分离出一株以枯草芽孢杆菌作为宿主的蛭弧菌并命名为BDE-1,其最适温度、盐度和pH分别为25 °C、2.0%和7.0;BDE-1可裂解24株试验菌,占总试验菌株数(28株)的85.7%,其中对试验弧菌(13株)的裂解率达92.3%;吲哚、氨苄青霉素、Ca2+和Mg2+ 4种因子对BDE-1蛭质体的形成均有促进作用,其中吲哚和Ca2+的促进作用显著。【结论】研究结果不仅为蛭弧菌寄生宿主的优化选择提供了可行性解决思路,而且为维持或提高蛭弧菌微生态制剂的应用活性提供了理论依据。

    • >环境微生物学
    • 西藏仲巴五彩沙漠放线菌资源勘探及生物活性筛选

      2018, 45(8):1651-1660. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170840

      摘要 (1485) HTML (1275) PDF 1000.29 K (1376) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】细菌耐药性问题日益严峻,新抗生素的研发速度远远落后于临床需要,从特殊生境中挖掘微生物药物资源有望解决以上问题。【目的】勘探西藏仲巴五彩沙漠土壤放线菌多样性并进行生物活性筛选,为发现药用放线菌资源、开发新型抗生素奠定基础。【方法】采用8种分离培养基,通过平板稀释涂布法分离放线菌;根据分离菌株的16S rRNA基因序列同源性分析放线菌多样性;采用PCR技术对分离的放线菌菌株进行II型聚酮合酶(PKS-II)酮缩酶结构域KS、非核糖体多肽合成酶(NRPS)腺苷酸化结构域A、安莎类抗生素生物合成前体3-氨基-5-羟基-苯甲酸合酶(AHBA)保守区、黄素腺嘌呤二核苷酸卤化酶(Halo)保守区抗生素生物合成基因检测;对生物合成基因检测阳性的菌株进行液体发酵,发酵液经乙酸乙酯萃取、菌体经丙酮浸提,获得提取浓缩物样品进行抑菌活性和抗氧化活性筛选。【结果】从4份土样中分离纯化到231株放线菌,分布于7个属,其中链霉菌为优势菌属。68株放线菌的生物合成基因分析显示至少具有1种生物合成基因簇,其中6株同时具有4种生物合成基因簇;进一步的抑菌活性检测显示所有检测的菌株至少表现为对1株检定菌具有抑菌活性,其中8株具有广谱抗菌活性;抗氧化活性筛选结果为13株显示总抗氧化能力阳性,10株具有较好的羟自由基清除能力,3株显示较强的氧自由基清除能力。【结论】西藏仲巴五彩沙漠土壤中含有较丰富的放线菌药用资源,具有从中发现放线菌新菌种和开发新抗生素的潜力。

    • 西藏拉鲁湿地水体冬季可培养丝状真菌多样性及其与理化因子的关系

      2018, 45(8):1661-1675. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170871

      摘要 (1255) HTML (945) PDF 1.30 M (1424) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】拉鲁湿地是我国海拔最高、面积最大的城市天然湿地。开展拉鲁湿地微生物群落结构分析,可为青藏高原生物资源的开发利用和保护提供理论依据,并为湿地生态系统的微生物多样性研究奠定基础。【目的】开展拉鲁湿地水体丝状真菌的多样性研究,探究影响该环境丝状真菌群落分布特征的主要理化因子。【方法】从拉鲁湿地11个水样中分离丝状真菌,应用nrDNA ITS序列分析,并结合经典分类学方法对获得的菌株进行鉴定,运用SPSS和CANOCO软件分析丝状真菌群落结构及其与环境因子的关系。【结果】从拉鲁湿地水体分离的丝状真菌菌株分属于6属13种。拉鲁湿地冬季水体丝状真菌优势属为Mucor、Cladosporium和Galactomyces,优势种为M. hiemalis、M. racemosus和G. geotrichum。总氮与拉鲁湿地水体丝状真菌数量呈显著负相关(P<0.05),总氮和总磷对于丝状真菌的分布具有较明显的影响,这2种理化因子与M. racemosus的多度呈正相关性,而与M. hiemalis呈较强的负相关性。【结论】环境因子是影响高原湿地生态系统微生物群落结构的主要因素之一,探讨西藏典型脆弱生态环境中微生物多样性与环境因子的关系具有重要意义。

    • 温州市境内城市河流底泥氨氧化菌富集培养物微生物群落结构分析

      2018, 45(8):1676-1684. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170837

      摘要 (1393) HTML (1265) PDF 735.20 K (1517) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】城市河流底泥含有丰富的微生物资源,底泥表面更是硝化作用的主要位点之一,其表面微生物在河流生态系统氮的转化过程中发挥着重要作用。【目的】以温州市境内的城市河流水系温瑞塘河茶山段舜岙河和横江河的4条河道作为采样点,比较分析4种不同环境下城市河流表层底泥氨氧化菌富集培养物的微生物群落结构。【方法】通过野外采样及室内培养对底泥中氨氧化功能菌进行富集培养,采用高通量测序技术分析微生物群落的组成、丰度和多样性。【结果】富集培养后主要优势类群为变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)。4个样品共涉及氨氧化细菌3个属,分别为亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)、亚硝化螺菌属(Nitrosospira)、亚硝化球菌属(Nitrosococcus),涉及氨氧化古菌1个属为Nitrososphaera,其中所有样品均以Nitrosomonas为主。不同底泥富集样品氨氧化微生物可操作分类单元(Operational taxonomic unit,OTU)组成存在明显差异,栽种有水生植物的河道底泥样品DA2具有最高的氨氧化细菌OTU数量和相对丰度,而存在生活餐饮污染的河道底泥样品DA4具有最高的氨氧化古菌OTU数量和相对丰度;相较于滞留水体,采自相对流动水体的富集样品DA2、DA4具有更高的氨氧化微生物OTU数量和相对丰度。【结论】阐述了4种不同环境下城市河流底泥氨氧化菌富集培养物微生物群落结构的多样性,确定了富集培养之后的优势类群,为氨氧化微生物培养源的选择提供了参考,也为城市河流底泥中氨氧化菌进一步的筛选分离及其生理生态特征的研究提供了科学依据。

    • 应用高通量技术分析F446饱水木漆器中微生物群落结构多样性

      2018, 45(8):1685-1692. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170900

      摘要 (1215) HTML (1033) PDF 616.54 K (1499) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】饱水保藏木漆器的环境中,微生物数量多、种类丰富,木漆器易受到微生物的腐蚀。【目的】研究木漆器上的微生物群落结构,分析饱水木漆器的微生物病害信息。【方法】采用Illumina MiSeq高通量测序技术对木漆器和保藏水样中的细菌进行群落结构分析。【结果】木质样品与水样品中的微生物群落多样性较丰富并在分布上存在一定差异。门水平上,木质样品共有7个优势菌门(相对丰度>1%),分别为Proteobacteria (64.00%)、Acidobacteria (14.70%)和Actinobacteria (3.83%)等;水样共有6个优势菌门,分别为Proteobacteria (61.26%)、Acidobacteria (8.25%)和Planctomycetes (4.88%)等。属水平上木质样品共有8个优势菌属(相对丰度>1%),分别为Phenylobacterium (16.24%)、Acidobacteria-Gp6 (9.68%)和Rhodoplanes (6.45%)等;水样共有10个优势菌属,分别为Naxibacter (9.03%)、Acidobacteria-Gp6 (3.84%)和Nevskia (3.27%)等。未分类菌在门和属上,木质样品分别占8.70%和50.68%;水样品分别占12.83%和59.35%。【结论】木漆器饱水保藏环境中木质样品与水样品的微生物群落结构均比较丰富,在门和属水平上水样品比木质样品复杂。另外,被测样品中可能含有大量潜在新菌。

    • >基础微生物学
    • 大肠杆菌染色体上严谨型启动子的构建

      2018, 45(8):1693-1704. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170847

      摘要 (1853) HTML (8779) PDF 555.01 K (2104) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】启动子的渗漏表达是代谢工程和合成生物学较为关注的问题,探索严谨型启动子使之能像开关一样控制基因的表达有助于解决这一问题。【目的】为避免在质粒上研究启动子带来的弊端,本研究将在染色体上对严谨型启动子进行构建和评价。【方法】基于4种调控元件四环素tetO、乳糖lacO、阿拉伯糖araC和鼠李糖rhaR的序列,以及2种来源的启动子PL和Plac序列,设计和组合构建了6个启动子PtetO2、PtetO3、PlacO2、PlacO3、PlacO+ara和PlacO+rha。应用CRISPR/Cas9系统将这6个启动子序列整合到大肠杆菌ATCC 8739染色体上,利用绿色荧光蛋白(Green fluorescent protein,GFP)的表达,分析这6个启动子的相对表达强度和严谨型控制情况。【结果】GFP表达分析显示,启动子PlacO+rha为最佳严谨型启动子,在无诱导剂时表达为0.02,有诱导剂时最大表达强度为lacZ基因启动子的12倍,相对控制范围为600倍。【结论】研究结果将为代谢工程和合成生物学中的精确调控基因表达奠定良好的应用基础。

    • 大头网柄菌的个体发育

      2018, 45(8):1705-1710. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170449

      摘要 (1123) HTML (821) PDF 929.10 K (1236) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】网柄细胞状黏菌是生物学、细胞学及发生生物学研究中一类重要的模式生物,至今已报道了百余种,但每个种的个体发育过程不是很明晰。【目的】了解网柄细胞状黏菌的个体发育。【方法】对采自云南苍山的土壤样品进行网柄菌的分离、培养和鉴定,并详细记录其个体发育全阶段特征。在传统形态学方法基础上,对样品进行基因组18S测序,并将获得序列在GenBank注册。通过双凹载玻片及水琼脂培养基添加大肠杆菌的培养方法,显微观察样品的发育过程,包括孢子、黏变形体、集群、假原质团、拔顶、孢堆果的发育特征。【结果】分离得到大头网柄菌Dictyostelium macrocephalum;该种温度适应范围较广,是亚热带和热带的广布种;其完成一个生活循环历时3 d,接种20 h后孢子开始萌发释放黏变形体,第50 h形成集群,第56 h假原质团形成,第58 h孢堆原形成,第71 h孢堆果完全成熟。【结论】研究分离的大头网柄菌为云南省新记录种,增加了其在我国亚热带的新分布区;明确了该种的个体发育过程。

    • >农业微生物学
    • 玉米联合固氮菌Kosakonia radicincitans GXGL-4A转座突变体系的构建

      2018, 45(8):1711-1718. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170916

      摘要 (1361) HTML (949) PDF 1.03 M (1349) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】长期以来,农业生产上过度施用化学氮肥造成了农田生态环境的破坏,引起土壤板结、次生盐渍化和重金属污染。此外,由于田间大量的氮素流失和淋溶导致水体富营养化和地下水污染,使得农产品硝酸盐含量超标,最终可能通过食物链危及人类的健康。因此,通过合理地开发和利用生物固氮菌,从而减少化学氮肥施用量,对于保护生态环境,促进农业的可持续生产具有十分重要的意义。【目的】对从玉米根部分离得到的联合固氮菌Kosakonia radicincitans GXGL-4A进行Tn5转座突变,从而创制大量的突变体,经筛选后应用于对固氮及其调控的分子机制和氮代谢调控网络解析等研究。【方法】以固氮菌K. radicincitans GXGL-4A为研究对象,通过PCR法克隆得到GXGL-4A菌株的亚硝酸还原酶基因nirBD。通过构建重组质粒pMOD-egfp-tet,并利用电击转化法将转座复合体导入GXGL-4A野生株,进行Tn5转座突变,从而获得大量突变菌株。【结果】筛选到4株亚硝酸盐还原酶活性显著降低的突变株,并克隆了突变株M36突变位点的侧翼序列。【结论】对玉米联合固氮菌K. radicincitans GXGL-4A进行Tn5转座突变是可行的,初步建立了该菌株稳定有效的插入突变技术体系。

    • 绿针假单胞菌HT66中ompR基因的功能

      2018, 45(8):1719-1725. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180166

      摘要 (1257) HTML (1165) PDF 645.34 K (1356) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】植物根部存在大量对植物生长有促进或对病原菌有拮抗作用的有益细菌,是当前农业微生物研究的热点之一。其中,绿针假单胞菌HT66是一株可高效合成吩嗪-1-甲酰胺(PCN)的环境友好型生防菌株。【目的】探究在绿针假单胞菌HT66中ompR基因的生理功能,以及其对菌株生防作用的影响。【方法】通过基因无痕敲除的方法构建HT66菌株的ompR基因缺失突变株,对比研究突变株与野生株在生长速率、渗透压感应、生物膜的合成、pH耐受性、群集运动和PCN产量的变化。【结果】与野生株相比,ompR基因缺失突变株的细胞生物量微量减少,生物膜的合成减少31.5%,群集运动以及对渗透压和pH的耐受性明显下降,但是其PCN产量较野生株提高了57.8%。【结论】在HT66菌株中,ompR基因对其运动性、环境耐受性和生理生防功能均有一定程度的调控作用。本研究丰富了绿针假单胞菌的代谢通路,此报道将对后续PCN合成机制的研究和应用提供一定的理论依据。

    • 一株马铃薯干腐病拮抗菌的筛选、鉴定及其生物防效

      2018, 45(8):1726-1736. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170927

      摘要 (1490) HTML (1216) PDF 1.33 M (1789) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】马铃薯干腐病是一种由镰刀菌引起的田间和储藏期都普遍发生的病害,主要引起块茎腐烂,致使马铃薯品质和产量降低,严重影响其食用价值和经济价值。【目的】发掘有效的生防菌株以控制马铃薯干腐病,并探究其抑菌作用。【方法】从甘肃定西地区马铃薯根际土壤中分离到109株细菌,以硫色镰刀菌(Fusarium sulphureum)为靶标菌,采用平板对峙法筛选拮抗菌,并通过形态学、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析对拮抗菌株进行鉴定。检测拮抗菌无菌发酵液对F. sulphureum菌丝生长、孢子萌发、马铃薯块茎损伤接种病斑直径、干腐病发病率及对绿豆种子发芽的影响。【结果】筛选到一株对马铃薯干腐病有较强抑制作用的菌株YL11,经鉴定其为假单胞菌属(Pseudomonas sp.)菌株。YL11菌株无菌发酵液对F. sulphureum菌丝生长、孢子萌发、马铃薯块茎病斑扩展、干腐病发病率、毒素活性均有显著抑制作用。20%无菌发酵液对F. sulphureum菌落生长的抑制率达到87.3%;75%无菌发酵液可完全抑制孢子萌发;无菌发酵液浸泡能有效抑制马铃薯干腐病病斑的扩展,14 d时对病斑扩展的抑制率达到67.1%;90 d后干腐病的发生率降低了68.4%;同时降低了F. sulphureum毒素的活性。【结论】拮抗菌株YL11能显著抑制F. sulphureum的生长,对马铃薯干腐病有较强的生物防治效果,具有潜在的应用价值。

    • >食品微生物学
    • 长江下游地区中国荷斯坦奶牛生乳中菌落总数的影响因素分析

      2018, 45(8):1737-1745. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170873

      摘要 (1190) HTML (908) PDF 408.10 K (1371) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】随着人们生活水平和健康意识的提高,作为部分乳制品的原料,生乳的质量安全问题显得尤为重要。【目的】检测长江下游地区某集约化牧场中国荷斯坦奶牛生乳中菌落总数、总大肠菌群数的真实水平,同时对影响其变化的生理因素和环境因素进行探讨。【方法】以中国荷斯坦奶牛生乳为研究对象,用乳房炎快速诊断剂检测乳房炎感染情况,菌落总数、总大肠菌群数和环境细菌数的检测方法参照国家标准。对采集的生乳样本进行细菌常规分离鉴定,同时收集乳成分变化数据。【结果】多因素方差分析结果表明,不同泌乳阶段和不同产奶量对荷斯坦奶牛生乳中菌落总数的影响显著(P<0.05)和极显著(P<0.01);体况、泌乳阶段、胎次、产奶量及乳区对大肠菌群数均无显著影响(P>0.05)。夏季生乳的菌落总数、大肠菌群数均极显著地高于其他季节(P<0.01);场区内各牛舍的不同卫生环境及细菌数对菌落总数、大肠菌群数的影响均在显著以上(P<0.05)。不同乳房炎的感染程度对菌落总数影响极显著(P<0.01)。细菌鉴定结果是葡萄球菌属和杆菌属感染居多,链球菌属感染几乎没有。菌落总数的变化对乳蛋白率影响不显著(P>0.05),对乳脂率的影响极显著(P<0.01)。【结论】随机采样泌乳牛群的不同生理和病理状况、外界不同饲养条件及卫生环境对生乳中菌落总数和大肠菌群数有不同程度的影响,生乳的乳脂率与细菌总数变化负相关。

    • >医学微生物学
    • 白假丝酵母Vps74蛋白的鉴定及其功能

      2018, 45(8):1746-1756. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180120

      摘要 (1472) HTML (1020) PDF 2.26 M (1324) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】Vps74/GOLPH3是参与高尔基体蛋白糖基化修饰的关键蛋白,并且是重要的磷酸磷脂酰肌醇效应因子,在胞内参与多种信号通路。【目的】鉴定白假丝酵母Vps74蛋白,并探索其在该病原菌压力应答、蛋白分泌、形态发生及致病过程中的功能。【方法】采用在线序列比对方法,初步鉴定白假丝酵母Vps74蛋白;采用两步PCR介导的同源重组方法,构建白假丝酵母vps74基因缺失菌株vps74Δ/Δ及回补菌株VPS74c;采用反向遗传学方法,探究Vps74在白假丝酵母的压力应答、蛋白分泌、形态发生及致病过程中的功能。【结果】白假丝酵母中存在典型的Vps74/GOLPH3同源蛋白,Vps74参与蛋白糖基化修饰过程,vps74基因缺失导致白假丝酵母蛋白分泌能力、形态发生能力、黏附能力以及侵染宿主能力的显著降低。【结论】Vps74通过影响蛋白分泌、形态发生、黏附、嵌入式生长等过程,在白假丝酵母致病过程中发挥重要作用。

    • 降血尿酸益生菌株的筛选和降血尿酸机理的探索

      2018, 45(8):1757-1769. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170980

      摘要 (1641) HTML (2752) PDF 1.22 M (2308) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】高尿酸血症是人体内血尿酸含量显著高于正常水平的代谢性疾病,利用益生菌降解食物中外源性嘌呤类成分成为治疗高尿酸血症的新方法。【目的】筛选具有降低血尿酸作用的益生菌,并探索其作用机制。【方法】利用HPLC从多株实验菌株中筛选降解核苷酸(腺苷酸、鸟苷酸)、核苷(腺苷、鸟苷)、嘌呤(黄嘌呤、次黄嘌呤、鸟嘌呤)、尿酸能力最强的益生菌。首次利用质谱定性与定量检测菌株降解核苷与核苷酸过程中代谢物的变化,结合菌株对高尿酸血症模型大鼠血尿酸水平的影响,初步探索其降低血尿酸的机理。【结果】首次筛选出具有较强降解核苷酸与核苷能力的干酪乳杆菌ZM15 (CGMCC No.13980),高尿酸血症模型大鼠验证其具有降低血尿酸的作用。结果显示菌株ZM15在胞内降解核苷酸、核苷后,胞内、外均测到鸟嘌呤、黄嘌呤、次黄嘌呤,且胞内3种嘌呤含量显著高于正常菌体内含量(P<0.01),尿酸和尿囊素在胞内、外均未发现。【结论】干酪乳杆菌ZM15具有较强的降解核苷酸、核苷的能力,推测其主要通过与肠道上皮细胞竞争吸收核苷酸与核苷,从而对高尿酸血症模型大鼠具有降血尿酸作用。

    • >专论与综述
    • 幽门螺杆菌根除疗法对肠道微生态的影响

      2018, 45(8):1770-1777. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170854

      摘要 (1256) HTML (2679) PDF 251.48 K (1322) 评论 (0) 收藏

      摘要:幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)感染是世界范围关注的焦点,进行幽门螺杆菌根除治疗是世界各国针对感染所采取的一项重要举措。但随着幽门螺杆菌耐药率,尤其是对大环内酯类药物耐药率的增加,标准三联疗法根除效果逐渐不能满足需求,更多的疗法得以推出。但是新推出的诸多疗法都应用了比以前更大剂量、更多种类甚至更长疗程的抗生素,这对于肠道微生物的微生态结构和数量都可能造成严重影响,甚至可能产生严重的副作用,同时也可能会对其耐药性产生影响。本文回顾了近20年来幽门螺杆菌根除治疗对肠道微生态的影响和一些新型实验疗法的研究结果,以对上述问题进行探讨。

    • 微生物群落多样性数学表征方法及其在污水处理系统研究中的应用

      2018, 45(8):1778-1786. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170860

      摘要 (1591) HTML (2241) PDF 273.63 K (1735) 评论 (0) 收藏

      摘要:微生物群落在调节全球气候、人类健康和工业生物技术应用中扮演着重要角色。定量表征微生物群落多样性是认识微生物群落基本特征、动态变化和功能的前提。本文介绍了常用的α多样性指数,包括物种数目、Shannon-Weaver指数、Simpson多样性指数和Hill多样性指数;并介绍了其他多样性评估方法及其原理,包括能够评价样本对微生物群落各物种覆盖程度的稀释性曲线和Good’s coverage指数,以及能估算群落多样性的Chao1、ACE指数和基于物种丰度分布曲线的模型方法;并以最大规模的生物技术应用——污水处理厂为例,介绍了这些方法在认识微生物群落多样性中的应用。现有研究表明:所检测到的城市污水处理厂中微生物群落的物种数目和Shannon-Weaver指数随检测方法解析通量(样本大小)的增加而增大;但现有方法仍无法反映城市污水处理厂微生物群落的真实多样性。基于特定的物种丰度分布曲线对DNA样本数据进行模拟和重建,结果表明对群落物种数目的评估存在较大的不确定性;Shannon-Weaver指数,特别是Simpson多样性指数等受低丰度物种影响较小,可以准确计算,是评价和比较微生物群落分类学多样性的好手段。改进模型拟合方法和加大取样深度能提高微生物群落物种数目的评估精度。此外,认识微生物群落其他方面的多样性如系统发育多样性和功能多样性,也对认识微生物生态特征具有重要意义。

    • 寨卡病毒蛋白结构与功能研究进展

      2018, 45(8):1787-1793. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180307

      摘要 (1236) HTML (2511) PDF 270.79 K (1429) 评论 (0) 收藏

      摘要:2015年以来,南美暴发大规模寨卡疫情,因其与新生儿小头症等严重神经发育疾病密切相关,被世界卫生组织列为国际关注的突发公共卫生事件。与其他虫媒黄病毒类似,寨卡病毒为单股正链RNA病毒,其基因组编码的3种结构蛋白构成病毒颗粒,7种非结构蛋白参与病毒复制生活周期的调控。在全球科学家的共同努力下,寨卡病毒蛋白结构与功能的研究取得了突破性进展,极大地促进研究者对病毒复制与致病机制的认识,也为疫苗和药物研发提供了重要科学依据和潜在靶标。本文将对寨卡病毒蛋白的结构与功能的最新研究进展作一综述,并讨论当前面临的挑战和机遇。

    • 微生物金属响应蛋白研究进展

      2018, 45(8):1794-1803. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170447

      摘要 (1353) HTML (2423) PDF 906.33 K (1775) 评论 (0) 收藏

      摘要:微生物金属响应蛋白(Metal responsive proteins)是一类具有金属传感效应的DNA转录调节因子。目前,已研究的该调节因子家族有7个(Ars R-Smt B等)。每个响应蛋白家族的不同代表都可以调节基于不同金属效应物的基因表达,它们不仅调节微生物细胞内与金属内稳态直接相关的基因表达,还可以调节细胞代谢以减少细胞对供应短缺的金属的需求。目前,金属响应蛋白的研究已有一定成果,部分金属响应结合位点的氨基酸残基及调节机制都被确定。本综述总结了不同金属响应蛋白家族的金属转录调节因子,介绍了关于金属调节基因表达机制的现有研究进展,并以Ars R-Smt B家族和Fur家族为例,详细介绍了金属响应结合位点的结构特征与相关表达调控机制。此外,还介绍了不同响应蛋白控制微生物细胞金属水平作用方面的最新进展,以及在生物冶金与微生物环境治理方面的应用前景。

    • 丝状真菌蛋白质组学研究进展

      2018, 45(8):1804-1811. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170838

      摘要 (1217) HTML (2365) PDF 249.32 K (1612) 评论 (0) 收藏

      摘要:丝状真菌不仅是致病菌,而且在异源表达工业酶、化学制品以及药物活性物质中发挥着越来越重要的作用。随着人类基因组计划的实施和推进,生命科学研究已进入了功能基因组时代,特别是蛋白质组学,在蛋白质水平对丝状真菌细胞生命过程中蛋白质功能和蛋白质之间的相互作用以及特殊条件下的变化机制进行研究,对生命的复杂活动进行深入而又全面的认识也为丝状真菌工业酶制剂和重组药物的开发提供广阔的创新空间。本文综述了蛋白质组学的研究内容和方法,总结了其在丝状真菌致病菌、抗生素产生菌和纤维素酶产生菌中的应用现状。不同层次的功能基因组学分析可以从各个角度掌握生物体的代谢网络和调控机制,本文还对蛋白质组学以及功能基因组学各部分内容的整合运用进行了展望。

    • >高校教改纵横
    • 微生物学全英文教学的探索与思考

      2018, 45(8):1812-1816. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170845

      摘要 (1059) HTML (1113) PDF 343.44 K (1340) 评论 (0) 收藏

      摘要:本科全英文教学已在国内高校蓬勃发展。微生物学是一门具有国际通用性特点的专业必修课,目前在国内对该门课程实行全英文授课的高校越来越多,但是不少高校的全英文教学存在语言交流和理解障碍、评价机制不健全等诸多方面的问题。为解决这些问题,我们提出采用双语教学+全英文共享课程这种符合中国学生特点的混合式教学方式,克服微生物学教学过程中师生面临的困难,促进微生物学英文教学的健康发展。

    • 大学生科学素质教育课程“走进微生物世界”的建设与实践

      2018, 45(8):1817-1823. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170760

      摘要 (1075) HTML (892) PDF 393.46 K (1457) 评论 (0) 收藏

      摘要:微生物学的研究和应用在人类社会发展中起着越来越重要的作用。微生物与人类的生产和生活密切相关,开展微生物学方面的素质教育非常必要。因此,我们面向非生物专业本科生开设了“走进微生物世界”素质教育课程。根据学生的知识水平和认知规律,本课程重视知识体系的系统性和关联性,基础理论、生产应用和实践教学等教学内容依次展开,开拓学生视野,培养创新思维。不同的教学内容采用了差别化的教学方法,配合多媒体教学、网络教学和基于云课堂的即时互动教学,提高学生的学习兴趣,学习效果回馈及时,方便师生交流。经过3年的建设,本课程已形成教学方法有特色、教学内容符合学生知识水平和学科发展潮流的素质教育课程。

    • >生物实验室
    • 运用萎锈灵抗性基因构建香菇聚乙二醇介导的遗传转化方法

      2018, 45(8):1824-1828. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170861

      摘要 (1216) HTML (1449) PDF 1.25 M (1551) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】萎锈灵抗性基因作为筛选标记在植物和真菌中得到广泛应用。【目的】构建可以使用萎锈灵作为筛选标记的香菇遗传转化技术。【方法】利用溶壁酶消化培养4 d的香菇菌株411-4的菌丝体获得原生质体,加入适量pL-cbx质粒和聚乙二醇溶液,混合物涂布于再生筛选培养基上,培养后挑选菌落进行验证试验。【结果】在原生质体数目>108个和添加4 μg质粒DNA的情况下,得到了40个抗性转化子。利用PCR实验和转代实验对转化子进行验证,结果显示38个转化子的抗性可稳定遗传,表明萎锈灵抗性基因整合进入了供试菌株的基因组中。【结论】利用香菇411-4菌株建立了一套运用萎锈灵抗性基因作为分子标记的遗传转化技术体系。

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