摘要:【背景】人工湿地处理煤炭矿井废水效果显著，而关于人工湿地沉积物的细菌群落结构和特征研究较少。【目的】阐明人工湿地净化采煤区废水的效应和细菌群落结构及特征。【方法】对山西省左云县采煤区人工湿地不同采样点水质进行监测，利用高通量测序技术对人工湿地沉积物中细菌16S rRNA基因V3?V4区进行测序，分析沉积物中细菌群落组成。【结果】采煤区废水流经人工湿地后水质得到有效改善，其中生化需氧量(Biochemical oxygen demand，BOD5)、化学需氧量(Chemical oxygen demand，CODCr)、总氮(Total nitrogen，TN)、总磷(Total phosphorus，TP)去除率分别达到76.2%、93.4%、73.4%和99.3%；测序共获得2 832个操作分类单元(Operational taxonomic units，OTUs)，共753个属，分布于51个门的150个纲；4个采样点中优势菌门为变形菌门(Proteobacteria，50%?64.7%)和拟杆菌门(Bacteroidetes，15.8%?21.2%)，变形菌门中优势菌纲为β-变形菌纲和γ-变形菌纲，其中M1、M2、M3中富含氨氮氧化细菌的β-变形菌纲和γ-变形菌纲丰度最高；M4沉积物细菌OTU最多，多样性最高；沉积物特有优势菌属Sulfurimonas、Sulfuricurvum的相对丰度与NH4+-N的含量显著负相关，Azoarcus菌属相对丰度与TN存在显著正相关，Novosphingobium菌属相对丰度与TP含量存在显著正相关。【结论】煤矿废水流经人工湿地可得到有效的净化，细菌多样性在人工湿地生态功能中起到了决定作用。

摘要:【背景】桂林会仙湿地位于喀斯特峰丛洼地和峰丛平原的过渡区，主要由岩溶地下河补给，水质呈现富钙偏碱特征，是一处典型的岩溶湿地环境，湿地沉积物以厌氧环境为主，独特的环境特征使之成为研究新型厌氧微生物的理想场所。氢型产甲烷菌和乙酸型产甲烷菌是环境中有机质厌氧降解的重要参与者，但目前会仙湿地产甲烷菌生理生态功能的研究十分有限。【目的】揭示乙酸盐营养型产甲烷条件和氢气营养型产甲烷条件下岩溶湿地环境古菌群落结构的变化规律和产甲烷菌的主要类群，探讨岩溶环境古菌的功能和相互关系。【方法】以会仙岩溶湿地沉积物为研究材料，分别以乙酸盐和氢气为唯一能源物进行富集培养，结合未添加任何能源底物的对照处理，动态监测产甲烷通量，分别构建了3个共包含146条古菌16S rRNA基因全长序列的文库，以及3个共包含138条甲基辅酶M还原酶基因mcrA基因序列的文库，通过构建系统发育树比较分析不同产甲烷底物培养条件下典型岩溶湿地古菌群落的变化规律。【结果】从乙酸型和氢型产甲烷条件培养物顶空气中都检测到了几乎等浓度的甲烷产生，甲烷八叠球菌是mcrA文库中主要的古菌类群，其中包含了Methanosarcina属古菌、Zoige Cluster I (ZC-I)和ANME-2d Cluster (AD)类群古菌，以及两个相对独立且不包含任何参考序列的分支KT-I和KT-II，可能代表产甲烷菌的新类群；经过两种产甲烷条件的富集培养后，ZC-I、AD和KT-II类群古菌的序列数占比有较为显著的增加(45%–155%)；深古菌(Bathyarchaeota)是所有古菌16S rRNA基因文库的优势类群，序列占比为88%–100%，其中MCG-11亚群最为丰富，占所有深古菌的84%，并且在乙酸盐产甲烷条件下增加了17%。【结论】会仙湿地沉积物中蕴涵着丰富的新型古菌序列，沉积物中主要的氢型产甲烷菌和乙酸型产甲烷菌都来自甲烷八叠球菌目，深古菌在岩溶环境和乙酸型产甲烷条件下可能都发挥着重要的作用。

摘要:【背景】金沙土遗址被认为是3 200年前商周时期大型祭祀场所，具有重要的古文化和历史意义，目前金沙土遗址在物理、化学、生物等因素的影响下已出现不同程度的劣化，物理、化学因素的影响已有报道，而生物因素尚鲜有关注。【目的】研究金沙土遗址中微生物群落结构组成，解析微生物菌群活性及代谢特征，为金沙土遗址的科学保护提供依据。【方法】根据遗址目前的保存状况，从金沙土遗址采集具有代表性的土壤样品，所采区域样品的劣化程度依次为J4>J3>J2>J1，应用Biolog平板法与PCR-DGGE技术对各样品中的微生物群落结构组成和代谢功能多样性进行研究。【结果】Biolog结果显示，随着金沙土遗址的劣化，各土壤样品中的微生物功能多样性存在较大差异，各样品的微生物群落代谢活性依次为：J2>J3>J4>J1，表明随着土壤的劣化，微生物的代谢活性表现出增大的趋势。主成分分析结果反映出4个样品中的微生物碳代谢方式具有显著的变化，样品J2中的细菌群落对底物碳源利用种类最多，且偏好的碳源类型与其它样品存在明显的不同。PCR-DGGE图谱显示，金沙土遗址不同土壤样品中的细菌多样性和种群组成存在明显差异，在DNA和RNA水平上，各样品的微生物组成多样性依次为：J2>J4>J3>J1。主成分分析结果显示，除了样品J1，劣化样品的细菌群落结构和活性细菌群落结构具有较高的一致性，表明随着金沙土遗址的劣化，土壤中微生物多样性呈现出上升趋势。DGGE图谱主要条带的测序结果表明，样品中主要的细菌类群归属于放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)和异常球菌-栖热菌门(Deinococcus-Thermus)，分属于7个属，在DNA和RNA水平上均能检测到红色杆菌属(Rubrobacter)和短波单胞菌属(Brevundimonas)。【结论】首次对金沙土遗址的细菌群落结构组成和功能进行分析，结果表明随着金沙土遗址劣化程度的增加，土壤微生物类群及功能多样性都随之增大，其中仅在劣化土壤样品中检出或者具有高表达活性的红色杆菌属、Tellurimicrobium、短状杆菌属细菌可能参与了土壤劣化过程，这为今后土遗址的科学保护提供了理论依据。

摘要:【背景】Escherichia coli BL21(DE3)是基因工程的常用宿主，以C5途径合成5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid，ALA)，ALA是合成血红素的重要前体物质，但ALA分泌对血红素合成的影响尚不清楚。【目的】阐明参与ALA外运的RhtA在血红素合成途径中的作用。【方法】利用Red同源重组，敲除Escherichia coli BL21(DE3)的rhtA，同时构建重组质粒pEA过表达血红素合成途径中的关键酶基因hemA，检测分析血红素及其前体物质含量，以及血红素合成途径中10个关键基因的表达水平。【结果】敲除rhtA对菌体生长没有显著影响，敲除菌株BL21(DE3)ΔrhtA与原始菌株BL21(DE3)比较，ALA的胞外含量下降23%，血红素含量提高12%，尿卟啉III (Uroporphyrin III，UIII)、粪卟啉III (Coproporphyrin III，CIII)和原卟啉IX (Protoporphyrin IX，PPIX)的含量分别提高25%、15%和18%；敲除rhtA同时过表达hemA的菌株BL21(DE3)ΔrhtA/pEA与仅过表达hemA的菌株BL21(DE3)/pEA比较，胞外ALA减少了16%，血红素含量提高了24%，UIII和CIII含量分别提高55%和64%，PPIX含量显著增加，约为4.7倍。实时定量PCR结果表明，rhtA缺失后，hemC基因转录水平下调，其余9个基因转录水平均有不同程度的上调。【结论】rhtA敲除减少了ALA的外运，使得胞内血红素产量得到提高。

摘要:【背景】为了开发海洋蕴藏的新型微生物资源，本研究团队采用不依赖培养的宏基因组技术，构建了深海宏基因组文库，并对其中的重要基因进行后续研究。【目的】使用来自深海宏基因组文库中的甲硫氨酸γ-裂解酶基因(mgl)在大肠杆菌中高效表达并对其活性进行检测。【方法】将mgl基因克隆到表达载体pET-28a(+)并转化大肠杆菌BL21(DE3)，经异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导，并对表达条件进行优化，获得甲硫氨酸γ-裂解酶(methionine-lyase，rMGL)的大量表达。亲和层析纯化重组蛋白后对酶的活性进行研究。【结果】亲和纯化后获得大量表达蛋白rMGL，大小与预测的46 kD相符合，并具有很高的裂解L-甲硫氨酸的活性。rMGL能催化L-甲硫氨酸和DL-同型半胱氨酸的裂解，但几乎不作用于L-半胱氨酸和L-胱氨酸，其中对DL-同型半胱氨酸的催化效率比对L-甲硫氨酸的催化效率高，相对活性约为对L-甲硫氨酸催化效率的1.4倍。【结论】来自深海宏基因组文库中的mgl基因能够利用pET-28a(+)/BL21(DE3)高效表达rMGL。

摘要:【背景】灵芝多糖(Ganoderma lucidum polysaccharide，GLP)是一种具有多种生物活性的大分子物质，已有研究者通过发酵调控优化或菌种改良使灵芝多糖产量得到一定的提高。但由于灵芝多糖糖供体合成途径并未完全明晰，其中关键酶特性解析也不完善，使得灵芝多糖产量的大幅度提高仍存在瓶颈。【目的】通过异源表达大量制备灵芝中含量较少的磷酸葡萄糖变位酶(Phosphoglucomutase，PGM)、UDP-葡萄糖焦磷酸化酶(UDP-glucose pyrophosphorylase，UGPG)和磷酸甘露糖异构酶(Phosphomannose isomerase，PMI)，并分别探究和比较其酶学性质，深入了解灵芝多糖的糖供体合成途径中关键酶的特性信息，为灵芝多糖合成发酵策略的高效制定提供依据。【方法】以灵芝菌株CGMCC 5.26的cDNA为模板，克隆得到关键酶基因gl-pgm、gl-ugpg和gl-pmi，分别在E. coli BL21(DE3)中诱导表达，产物通过Co-NTA树脂纯化后进行酶学性质研究。【结果】纯化酶GLpgm、GLugpg和GLpmi均在E. coli中实现大量表达。GLpgm的最适反应pH为8.5，GLugpg和GLpmi的最适pH同为7.5；GLpgm、GLugpg和GLpmi最适反应温度依次为35、40和30 °C；1 mmol/L的Ag+和Cu2+对3种酶均具有强烈抑制作用，Mn2+、Mg2+对GLpgm和GLpmi均有激活作用，其中Mn2+对GLpgm的激活作用高达2.7倍。GLpgm、GLugpg和GLpmi的kcat/Km值分别为196.08、818.60和1 105.22 mmol/(L·s)。【结论】在最适反应pH、温度及金属离子作用方面，GLpgm、GLugpg和GLpmi与植物及真菌来源的这3种酶较为相似，对底物的催化效率相对其他来源的酶高，为基于灵芝多糖合成途径的调控提供了更完善的信息。

摘要:【背景】香蕉枯萎病是一种真菌土传毁灭性病害，由于抗病品种产量普遍不佳和化学防治易污染环境等系列问题，生物防治是其理想的防治方法。【目的】筛选抗香蕉枯萎病的深色有隔内生真菌(Dark septate endophytes，DSE)菌株，丰富生防菌株资源库。【方法】采用平皿和盆栽实验方法评价5株DSE对香蕉的促生作用和对香蕉枯萎病的防治效果，采用形态学和分子生物学相结合的方法对优良菌株进行分类鉴定。【结果】接种DSE可有效促进香蕉植株的生长，尤以菌株LS1作用最显著，接种后鲜重与干重分别比对照增加47.36%与42.40%；接种DSE可有效提高植株对香蕉枯萎病的抗性，其中菌株LS1处理的香蕉植株表现的防治效果显著优于其它菌株，平皿中的防效为86.19%，盆栽实验防效为63.19%；结合形态学和分子鉴定技术，将菌株LS1鉴定为绿头枝孢菌Cladosporium chlorocephalum。【结论】LS1是一株具有开发利用价值的香蕉枯萎病生防菌株。

摘要:【背景】委内瑞拉链霉菌Snea253是本实验室前期获得的具有杀植物线虫活性的生防放线菌，通过生物信息学分析，γ-氨基丁酸转氨酶基因(gabT)是参与Snea253碳代谢的重要基因之一。【目的】明确gabT基因通过调控Snea253的γ-氨基丁酸(γ-Aminobutyric acid，GABA)代谢通路，从而影响菌株的活性。【方法】以紫外诱变所得弱毒株(Snea253-R)为材料，以南方根结线虫为靶标，在弱毒株中过表达gabT基因，通过酶联免疫法(ELISA)和高效液相色谱法(HPLC)分别检测菌株中GABA和下游代谢产物琥珀酸的含量及杀线虫活性，同时检测在不同碳源培养条件下野生型菌株gabT基因表达水平、产物含量和杀线虫活性。【结果】过表达菌株R-pIB139的gabT基因上调表达，GABA含量降低，琥珀酸含量升高，杀线虫活性提高了39%；在8种不同碳源培养条件下，gabT基因在野生株中相对表达量较高的培养基碳源是可溶性淀粉和玉米淀粉，其发酵液中GABA含量较低，发酵液中下游代谢产物增多，杀线虫活性较高。【结论】通过改变gabT基因的表达，明确GABA支路在调控Snea253代谢以提高杀线虫的过程中发挥重要作用。

摘要:【背景】病毒病是甘薯的一种重要病害，给甘薯生产带来了严重的经济损失，而生产中甘薯病毒病病原种类复杂多样。【目的】明确福建甘薯病毒病种类、分布及流行，对主要病毒进行多样性分析。【方法】从福建主要甘薯种植区采集病毒病样品，利用PCR/RT-PCR的方法对采集的样品进行病原检测，获得病毒序列，利用Mega 6.0构建系统进化树进行遗传分析。【结果】从福建7个甘薯产区鉴定12种甘薯病毒，包括9种RNA病毒：甘薯羽状斑驳病毒(Sweet potato feathery mottle virus，SPFMV)、甘薯褪绿矮化病毒(Sweet potato chlorotic stunt virus，SPCSV)、甘薯G病毒(Sweet potato virus G，SPVG)、甘薯C病毒(Sweet potato virus C，SPVC)、甘薯2号病毒(Sweet potato virus 2)、甘薯褪绿斑病毒(Sweet potato chlorotic fleck virus，SPCFV)、甘薯潜隐病毒(Sweet potato latent virus，SPLV)、甘薯轻型斑点病毒(Sweet potato mild speaking virus，SPMSV)、黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus，CMV)，3种DNA病毒：甘薯卷叶病毒(Sweet potato leaf curl virus，SPLCV)，甘薯无症状1号病毒(Sweet potato symptomless virus 1，SPSMV-1)，甘薯杆状DNA病毒B (SPBV-B)。SPFMV、SPCSV、SPVG和SPLCV检出率最高，分别为50.28%、41.90%、35.75%和24.58%，CMV检出率最低，为2.79%，未检测到甘薯C-6病毒(Sweet potato C-6)和甘薯轻型斑驳病毒(Sweet potato mild mottle virus，SPMMV)。福建甘薯主要以2?6种病毒复合侵染为主，单一侵染率占14.39%，2种以上复合侵染占85.61%。福建SPFMV分离物存在EA、O和RC 3种株系，SPCSV分离物存在WA 1种株系，未发现EA株系，甘薯卷叶病毒分属于2个不同的株系群。【结论】福建甘薯病毒种类多样，以复合侵染为主，且存在多种株系，遗传结构复杂。

摘要:【背景】嗜铁素被认为是一种具有开发和利用价值的新型生物活性物质，已被逐渐应用到植物病原菌的防治中。【目的】明确根际促生菌水拉恩氏菌(Rahnella aquatilis) JZ-GX1产嗜铁素最佳发酵培养条件，进一步探讨嗜铁素在防治植物根部病害中的潜在作用。【方法】采用摇瓶发酵法，通过铬天青(CAS)检测分析，对影响JZ-GX1菌株嗜铁素分泌的几种发酵因子进行研究，并通过菌丝生长抑制速率法测定嗜铁素对两种林木病原菌的拮抗效果。【结果】以KMB为基础培养基，初始pH 8.0，装液量25 mL/50 mL，按1%接种量接种，在28 °C下培养36 h可获得该菌株较高产量的嗜铁素；鉴定其嗜铁素类型为羧酸盐和异羟肟酸型的复合型铁载体；在最适条件下测得其发酵原液对樟疫霉(Phytophthora cinnamomi)和立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)的抑制率均达到100%。【结论】水拉恩氏菌JZ-GX1对碱性土壤上林木根部病害的防治具有较好的潜力。

摘要:【背景】香蕉枯萎病菌4号生理小种(镰刀菌)是香蕉产业的致命威胁。已有研究表明土壤pH值越高，香蕉枯萎病发病率越低，但是现有pH值对镰刀菌影响的研究大都是用强酸强碱调节pH值，pH值没有缓冲体系保护，而且尚未检测试验终点时介质的pH值。此外，关于pH值对香蕉枯萎病菌4号生理小种(Foc4)影响的研究尚不系统，难以用于指导生产实践。【目的】为系统地了解土壤酸碱度对Foc4生长的影响。【方法】在pH 3.0?11.0之间设定9个pH值梯度，模拟酸性到碱性土壤pH值条件，于室内培养条件下系统研究pH值对Foc4生长、产孢、孢子萌发的影响及其生长过程对环境pH值的影响。【结果】弱酸性至中性环境(pH 5.0?7.0)最适宜于香蕉枯萎病菌的生长、产孢和孢子萌发。弱碱性处理(pH 8.0和pH 9.0)孢子平均萌发率较弱酸性环境处理(pH 5.0和pH 6.0)下降了73.1%。与pH 6.0酸性处理相比，pH 8.0和pH 9.0处理的产孢量分别下降了52.3%和68.1%。【结论】香蕉枯萎病菌Foc4生长和萌发过程会产酸，但是在缓冲体系液体培养基中，除了pH 9.0和pH 10.0处理终点培养液pH值分别下降了0.34和0.27个单位外，其它处理起始和终点的pH值无差异。说明在缓冲体系液体培养基中的研究结果可以反映环境pH值对Foc4生长和萌发的影响。在作物可以生长的pH值范围内(pH 5.0?9.0)，碱性和微碱性条件(pH 8.0?9.0)能明显抑制Foc4生长、产孢和孢子萌发。

摘要:【背景】传统的酸马奶是由鲜马奶自然发酵而成，鲜马奶中的微生物在很大程度上决定了酸马奶的品质。然而，鲜马奶中的微生物组成却鲜有报道。【目的】解析鲜马奶中细菌多样性，比较分析鲜马奶和酸马奶中微生物的差异，探究马奶发酵过程中微生物的变化。【方法】采用PacBio SMRT测序技术，对6份采集自内蒙古锡林浩特牧区的鲜马奶中细菌16S rRNA基因序列全长进行测序，在种水平解析鲜马奶样品的细菌组成，并与前期同一地区的酸马奶菌群组成作对比。【结果】鲜马奶中包含大量的乳酸菌，主要为乳酸乳球菌(12.43%)、格氏乳球菌(3.53%)、肠膜明串珠菌(1.77%)等。此外还有部分板崎肠杆菌等条件致病菌的存在。马奶发酵前后菌群变化较大，鲜马奶中微生物多样性显著高于酸马奶，其中乳酸乳球菌和瑞士乳杆菌为鲜马奶和酸马奶的共有细菌。鲜马奶中的肠膜明串珠菌与乳酸乳球菌、格氏乳球菌呈正相关关系，与嗜水气单胞菌等有害菌为负相关关系，表明在马奶发酵过程中乳酸菌可能会抑制有害菌的生长。【结论】在马奶的发酵过程中，乳酸菌的大量生长抑制了马奶中有害菌生长，降低了马奶中微生物的多样性，提升了酸马奶的品质。为酸马奶的工业化生产提供了参考。

摘要:【背景】耐受乙酸的乳酸菌是传统谷物醋醋酸发酵过程中产生乳酸及其风味衍生物的重要功能微生物。【目的】从镇江香醋醋醅中分离鉴定具有耐乙酸特性的乳酸菌，并评价不同条件下该菌株的产乳酸能力。【方法】利用4% (体积比)乙酸含量的MRS培养基分离耐乙酸乳酸菌；对其进行16S rRNA基因鉴定、基因组测序、形态观察以及生理生化特性研究；考察不同乙酸浓度、葡萄糖浓度、发酵温度和时间对菌株产乳酸能力的影响。【结果】分离得到一株可耐受6%乙酸的乳杆菌Lactobacillus sp. JN500903；在厌氧静置、接种量5%、乙酸浓度5%、葡萄糖浓度40 g/L、发酵温度37 °C、发酵时间10 d条件下，该菌株乳酸产量为16.1 g/L。【结论】乳杆菌JN500903能够耐受6%乙酸浓度，具有在酸性环境下合成乳酸的能力，有一定的应用潜力。

摘要:【背景】佐餐调料豆瓣酱经短时高温灭菌灌装出厂上架后经常会出现腐败性白点(或白膜)物质，严重影响消费者的食用安全，给企业造成经济损失。【目的】通过制定新颖、安全、有针对性的控制策略，防止豆瓣酱中出现白膜。【方法】通过光学显微镜对豆瓣酱白点进行初步显微观察；取豆瓣酱白点溶解液进行微生物筛选培养、微生物形态学观察，并对从豆瓣酱白点稀释液中筛选得到的微生物进行分子生物学及生理生化特征鉴定；分析豆瓣酱白点形成分子机理并制定针对性的控制策略。【结果】豆瓣酱白点是由形态一致、呈圆形形态的微生物组成，该微生物被鉴定为产膜性鲁氏接合酵母。一方面，降低氧气含量可以抑制脂质合成编码基因ACS2及疏水蛋白编码基因FLO11转录，脂质合成速率降低，抑制酵母细胞繁殖，进而实现白点控制；另一方面，添加2%生物基乙醇会显著提升蛋白转运编码基因BTN2转录，降低FLO11转录水平，最终也可实现白点的有效控制。【结论】揭示了豆瓣酱中白点物质产生的原因，并提出在不影响豆瓣酱风味和口味前提下豆瓣酱白点的针对性控制策略，为豆瓣酱等高氮发酵产品的储存和安全食用提供了新的思路。

摘要:【背景】犬种布鲁氏菌是犬种布病的病原菌，主要导致犬流产和繁殖障碍。虽然犬种布鲁氏菌感染人群的病例极为少见，但是犬种布鲁氏菌对人的安全风险仍存在争议。目前，我国犬种布病的流行病学特征及犬种布鲁氏菌的遗传多样性的研究相对缺乏。开展犬种布病的流行特征及遗传多样性调查对加强犬种布病的监测防控具有重要意义。【目的】对犬种布病的流行病学特征和犬种布鲁氏菌的遗传多态性进行调查，为犬种布病的防控提供参考。【方法】采用常规鉴定方法和BCSS-PCR对63株试验菌株进行鉴定。采用HGDI (Hunter and Gaston diversity index)多态性指数调查犬种布鲁氏菌的遗传多态性，用MLVA方法基于BioNumerics 5.0软件对菌株进行聚类分析，揭示犬种布病的流行病学特点。此外，基于MLVA-11采用goeBURST软件构建犬种布鲁氏菌的最小生成树(Minimum spanning tree，MST)，阐述我国犬种布鲁氏菌的地理起源特征。【结果】常规鉴定方法和BCSS-PCR扩增结果显示63株试验菌株全部为犬种布鲁氏菌。BCSS-PCR与常规鉴定方法的符合率为100%，BCSS-PCR的分析敏感性为10?3 (即50 pg/μL犬种布鲁氏菌DNA)。我国犬种布鲁氏菌具有较高的遗传多样性，基于HGDI分析表明Panel 2B的5个位点具有较高的变异度，等位基因型由高到底依次为bruce09(11)> bruce07(8)>bruce16(7)>bruce04(6)>bruce30(5)。MLVA聚类分析表明北京地区出现了3次较小规模的犬种布病暴发流行，其余地区均为零星散发。我国犬种布鲁氏菌可分为5个地理集群，以MLVA-11基因26型克隆群为主导种群，该种群与来自美国、希腊、加拿大、法国、罗马尼亚和韩国等国家的菌株具有共同的地理起源，其余4个种群为中国特有。【结论】我国犬种布鲁氏菌呈现高度的遗传多样性并有广泛的地理来源，表现为输入性和中国特有血统共存的起源进化特征。

摘要:【背景】安徽省当涂县某池塘养殖黄颡鱼发生暴发性出血病，而当前对该病的病原存在争议。【目的】确定引起黄颡鱼暴发性出血病的病原菌，并明确分离菌株的生物膜形成特性，为从抗生物膜形成角度防治病原菌感染提供参考。【方法】取濒死期黄颡鱼病变脏器分别接种EPC细胞与培养基(TSB琼脂平板和血琼脂平板)分离病原，并通过人工感染回归试验确定其致病性；采用表型鉴定与16S rRNA基因序列分析相结合的方法鉴定分离菌株，并对其生物膜形成最佳条件、成膜能力及携带的生物膜形成相关基因进行研究。【结果】从病变脏器中分离纯化到一株优势菌株(HSY-2)，对黄颡鱼的半数致死量为1.05×106 CFU/mL。经形态学、生化特性和细菌16S rRNA基因测序等分析确定分离株HSY-2为简达气单胞菌。其形成生物膜的最佳条件是将细菌接种TSB培养基于30 °C培养静置96 h，可形成中等强度的生物膜。同时，分离菌株携带气单胞菌甘油-3-磷酸脱氢酶D编码基因glpD、S-核糖同型半胱氨酸裂解酶基因luxS和LuxI家族蛋白同系物编码基因ahyI三种生物膜形成相关基因，但未检测到甘露糖敏感型血凝素菌毛合成蛋白Q编码基因。【结论】本实验为进一步研究简达气单胞菌生物膜形成的调控机制打下基础，并且从抗生物膜形成角度防治简达气单胞菌感染提供了参考。

摘要:【背景】猪流行性腹泻、猪轮状病毒病与猪伪狂犬病是严重危害全球养猪业的3种重要传染病，混合感染往往导致猪场更严重的损失。【目的】利用同源重组技术构建共表达猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus，PEDV) S蛋白和猪轮状病毒(Rotavirus，PoRV) VP7蛋白的猪伪狂犬三联基因工程疫苗株，并研究其部分生物学特性。【方法】通过序列比对、蛋白结构分析筛选s基因的475?804 aa和vp7基因的17?339 aa作为毒株构建的目的片段，依次构建了pMD-S、pMD-VP7、pMD-VP7.S克隆载体和pEGFP-VP7.S转移载体。将质粒pEGFP-VP7.S和PRV XJ亲本株同源重组，空斑纯化得到重组毒株PRV (CM)，对其稳定性和增殖特性进行研究。【结果】构建了共表达S蛋白和VP7蛋白的伪狂犬基因工程病毒，连续传代20次，均能检测到vp7和s基因，而gE基因阴性；Western blotting证实2种外源基因在重组病毒中均能实现良好的表达；测定亲本毒株和重组毒株的TCID50分别是10?7.59/0.1 mL和10?7.25/0.1 mL。【结论】获得了伪狂犬基因工程重组弱毒株PRV (CM)，外源基因稳定存在，毒力基因稳定缺失，增殖特性差异不大，为PRV、PEDV和PoRV基因工程三联苗研究奠定了基础。

摘要:【背景】禽致病性大肠杆菌(Avian pathogenic Escherichia coli, APEC)是禽类主要病原菌之一，群体感应(Quorum sensing, QS)系统可通过信号分子调控其生物学特性。在APEC中信号分子AHL对其生物学特性的影响目前尚不清楚。【目的】研究信号分子AHL对APEC生物学特性的影响。【方法】将含铜绿假单胞菌酰基高丝氨酸内脂合成酶(acyl-homoserine-lactone synthase，lasI)基因的表达质粒转化至APEC菌株DE17中，构建重组菌株DE17-lasI，利用LasI在DE17中合成AHL。比较野生株和重组菌株产生AHL信号分子、生长特性、生物被膜形成能力、运动性以及耐药性等生物学特性的差异；运用Real-time PCR技术，比较野生株和重组菌株中与生物被膜形成、运动性以及毒力因子相关基因的转录水平。【结果】对重组菌株AHL信号分子检测表明，DE17-lasI能够产生AHL信号分子，与野生株DE17相比，DE17-lasI生物被膜形成能力和运动性显著降低(P<0.01)，但其生长特性和耐药性无显著变化(P>0.05)；Real-time PCR检测结果表明，重组菌株的毒力因子fimH转录水平上调了58.8倍，而ompA、iss分别下调了95.4%、77.3%。与生物被膜形成相关基因agn43下调了75%，鞭毛合成基因flhA下调了80.8%。此外，AHL受体sdiA的转录水平上调了19.8倍。【结论】转化lasI至APEC中，能促进其在APEC中合成信号分子AHL，并显著影响APEC的部分生物学特性，为进一步探讨AHL型群体感应系统对APEC的调控作用提供参考。

摘要:【背景】水产养殖病害是限制淡水渔业发展的一个重要因素，养殖环境的微生物状况与鱼类健康紧密相关，已引起人们广泛关注。【目的】阐明养殖水体和沉积物中病原微生物丰度和细菌群落多样性变化特征。【方法】利用荧光定量PCR方法和末端限制性片段长度多态性(Terminal restriction fragment length polymorphism，T-RFLP)技术，对异育银鲫养殖环境水体和沉积物中的典型病原微生物进行定量检测，以及细菌群落多样性分析。【结果】养殖过程中病原菌丰度呈现不同的变化趋势，嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)、温和气单胞菌(A. sobria)和维氏气单胞菌(A. veronii)与鲤疱疹病毒Ⅱ型丰度变化呈显著正相关。水体中病原菌丰度受pH、温度和溶解氧等环境因子的影响显著。T-RFLP分析表明沉积物样品较水体样品细菌群落组成复杂，并且沉积物细菌群落动态变化幅度高于水体。水体和沉积物中细菌T-RFs数量范围分别在11?29和20?32之间，Shannon-wiener指数在1.44?2.87和2.44?3.25之间。【结论】养殖水体中的病原菌丰度高于沉积物，而沉积物细菌群落丰富度和多样性高于水体。病原菌丰度和细菌群落结构变化与环境因子密切相关，明确养殖池塘环境中病原微生物的生态分布和丰度变化，将为指导养殖过程中病原性疾病发生早期预警提供理论依据。

摘要:【背景】原儿茶酸(Protocatechuic acid，PCA)是一些植物的主要活性成分，可作为许多聚合物和药物的前体物质，目前PCA的主要来源是利用化学法从植物中提取，然而该法提取率低且对环境造成一定程度的破坏。【目的】克隆对羟基苯甲酸-3-羟化酶基因ρ-HBA-3H并进行异源表达，利用该酶催化实现原儿茶酸的生物转化。【方法】以红球菌R04基因组DNA为模板，PCR扩增得到对羟基苯甲酸-3-羟化酶基因ρ-HBA-3H，构建重组基因工程菌BL21(DE3)/pET21a(+)-ρ-HBA-3H，诱导表达对羟基苯甲酸-3-羟化酶，在底物对羟基苯甲酸(ρ-hydroxybenzoic acid，ρ-HBA)存在下进行PCA的生物转化，并对生物转化的条件进行优化。【结果】对羟基苯甲酸-3-羟化酶基因在大肠杆菌中实现了高效表达。通过生物转化PCA产量可达1.156 g/L。优化实验表明Mg2+、Triton X-100对转化效率无影响，增加反应体系的溶氧量及添加适量的吐温-80能够促进转化反应的进行。细胞连续转化基础上适量补充葡萄糖可以有效增加工程菌的转化效率，减少PCA的消耗。【结论】通过生物酶催化法实现了PCA的高效率、绿色生产，为其他重要发酵产品的工业化生产提供理论研究基础。

摘要:【背景】植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)广泛存在于植物、乳制品、肉制品、哺乳动物和昆虫的肠道等多种生态环境中。【目的】探究不同分离源L. plantarum基因组与其所在环境是否存在潜在的联系。【方法】利用比较基因组学对126株分离自植物、乳制品、肉制品、果蝇及哺乳动物肠道和口腔等部位的L. plantarum菌株基因组进行系统发育分析和功能基因组分析，解析不同分离源菌株间的亲缘关系和进化历程。【结果】果蝇分离株的基因组大小显著高于植物、哺乳动物肠道、肉制品和乳制品分离株(P<0.05)，植物和哺乳动物肠道、口腔等部位与肉制品分离株的基因组大小和编码基因数量无显著差异(P>0.05)。基于单拷贝基因串联和核心基因系统发育树分析均发现，果蝇分离株和乳制品分离株分别集中聚集分布在某一分支中，其余分离源均匀分布在各个分支中。附属基因分析结果与系统发育树分析结果一致。功能基因注释结果发现，果蝇分离株的环境特异性基因参与低聚果糖和几丁质代谢，乳制品分离株的环境特异性基因参与mazEF毒素-抗毒素系统和CRISPR系统。【结论】植物乳杆菌分离株为适应较为独特的果蝇和乳制品生境而发生了适应性进化。本研究为植物乳杆菌适应性进化提供了新见解，同时为解析菌株的进化历程提供了理论基础。

摘要:【背景】随着抗生素的广泛使用甚至滥用，细菌耐药性问题日益显著，利用噬菌体治疗耐药致病菌的方法重新开始被人们关注。【目的】对一株烈性肺炎克雷伯菌噬菌体vB_KpnP_IME279进行生物学特性研究及生物信息学分析。【方法】以一株多重耐药的肺炎克雷伯菌为宿主菌，从医院污水中分离噬菌体，应用双层平板法检测噬菌体效价、最佳感染复数(optimal MOI)、一步生长曲线以及裂解谱，纯化后通过透射电镜观察噬菌体形态；应用蛋白酶K/SDS法提取噬菌体全基因组，使用Illumina Miseq测序平台进行噬菌体全基因组测序，测序后对噬菌体全基因组序列进行组装、注释、进化和比较基因组学分析。【结果】分离到一株新的肺炎克雷伯菌噬菌体，命名为vB_KpnP_IME279；其最佳感染复数为0.1，一步生长曲线显示潜伏期为20 min，平均裂解量140 PFU/cell，电镜观察显示该噬菌体属于短尾噬菌体科(Podoviridae)。基因组测序表明，噬菌体基因组全长为42 518 bp，(G+C)mol%含量为59.3%。BLASTn比对结果表明，该噬菌体与目前已知噬菌体的相似性较低，基因组仅70%区域与已知噬菌体有同源性。构建噬菌体主要衣壳蛋白的基因进化树，分析了噬菌体IME279与其他短尾科噬菌体的进化关系，结果表明该噬菌体是短尾科噬菌体的一名新成员。【结论】分离鉴定了一株新的肺炎克雷伯菌噬菌体，进行了生物学特性、全基因组测序和生物信息学分析，为研究肺炎克雷伯菌噬菌体与宿主之间的相互作用关系以及治疗多重耐药细菌感染奠定了基础。

摘要:【背景】青少年痤疮是一种最常见的慢性炎症性损容性皮肤病，与痤疮丙酸杆菌的异常增殖有关。【目的】探究痤疮皮损区与附近无明显皮损区微生物组成与健康对照的差异，为从微生态角度防治痤疮提供理论基础。【方法】利用细菌16S rRNA基因V1?V2区和真菌TIS1高通量测序技术分析北京地区16岁青少年面部痤疮皮肤细菌和真菌群落结构，将痤疮皮损区与附近无明显皮损区微生物组成与健康组进行比较，寻找差异菌群。【结果】痤疮患者面部皮损区与附近无明显皮损区细菌多样性(Shannon指数)较健康对照组显著性降低(P<0.001)，主要与丙酸杆菌(痤疮丙酸杆菌)和葡萄球菌(表皮葡萄球菌PM221)显著性上升相关，而痤疮皮损区与附近未明显皮损区细菌组成无显著性差异。痤疮患者皮损区与附近无明显皮损区较健康对照组真菌丰富度(Chao1指数)显著性上升(p<0.05)，与限制性马拉色菌的显著上升相关。【结论】面部皮肤微生物变化与青少年痤疮的发生相关。本研究为从微生物角度防治痤疮提供理论依据。

摘要:整合性接合元件(Integrative and conjugative elements，ICEs)主要介导原核生物间遗传信息的横向基因交换，在细菌毒性、耐药性、抗重金属等特性传播上发挥关键作用。ICEs的水平转移极大地加速了抗性基因在同种及不同种属之间的传播，造成细菌的耐药以至多重耐药问题日益严重，耐药机制日趋复杂；同时ICEs的接合转移过程受细菌IV型分泌系统(Type IV secretion system，T4SS)影响。本文着重从ICEs的基因结构、接合转移过程以及T4SS组成元件的结构进行概述，并对T4SS各组件间相互作用的研究进展进行了初步探讨。

摘要:铁是绝大多数细菌生存所必需的营养物质，参与了许多重要的生命过程。病原菌为了在宿主体内生长繁殖建立感染，进化出了多种从宿主体内摄取铁元素的机制。但过量的铁也会通过Fenton反应对细胞产生毒性，所以铁的摄取必须受到严格的调控。宿主为抵抗感染采取多种手段限制病原菌对于自身铁的利用，同时铁摄取系统也可以作为抗菌治疗的靶点。

摘要:滨海湿地位于海陆交界，具有初级生产力高、生物多样性丰富以及微生物驱动的营养元素循环活跃等特点，同时也是大气中一氧化二氮(N2O)的重要排放源。N2O是仅次于二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)的第三大温室气体，而全球90%以上的N2O排放由微生物主导，并与滨海湿地氮循环的微生物群落多样性及功能密切相关。因此，滨海湿地系统中N2O的产生与转化逐渐受到关注。本文综述了滨海湿地生态系统中微生物驱动下N2O的产生过程，以及氮元素及其与碳、硫和金属元素耦合过程中产生N2O的代谢途径，N2O排放的时空变化与微生物调控，并对未来相关研究方向进行了展望，旨在揭示微生物驱动的N2O产生及环境调控机制，为减缓全球变暖提供科学依据。

摘要:鄱阳湖是我国第一大淡水湖泊，同时也是一个典型的季节性通江浅水湖泊，独特的水文特征和多样的湿地景观类型形成了复杂多样的微生物群落。本文综述了鄱阳湖水文节律、营养盐及重金属含量对湖泊微生物群落组成的影响，以及水位高程和湿地围垦对鄱阳湖湿地土壤微生物分布特征的影响，同时还探讨了未来湖泊湿地微生物的研究方向和鄱阳湖所拥有的独特研究条件，以期为未来湖泊微生物研究提供重要参考。

摘要:随着化石燃料的逐年减少，以生物质为原料的生物能源研究近年来成为能源领域的研究热点，充分利用可再生生物质为发展经济的生物燃料生产工艺提供了一个极好的机会。与燃料乙醇和生物柴油相比，生物丁醇更具有优越性，以可再生木质纤维素生物质为原料进行发酵生产丁醇在近年来被广泛的研究。对于利用可再生生物质为原料生产丁醇，需要解决原料的选择、产品收率低、抑制物对生产菌株毒性等问题。本文对以木质纤维素生物质为原料进行生物丁醇发酵过程中的原料预处理、抑制物对丁醇生产菌的影响，以及水解液的脱毒和耐抑制物菌株的选育等方面进行综述，并对以木质纤维素生产燃料丁醇所面临的机遇与问题进行了简要评述。

摘要:随着高通量测序技术、组学技术、生物信息学技术等多种技术的兴起与发展，关于维生素C混菌发酵中两菌作用关系的研究取得了一些成果。基于此，本文从芽孢、氨基酸、B族维生素、环境应力及小分子物质方面，对目前关于两菌间相互作用机制的研究进行综述，并为接下来的进一步研究提供新思路。

摘要:近年来大气污染问题愈发突出，工业生产过程是大气污染的一重要源头。微生物法治理制造工业生产中产生的挥发性有机物、恶臭气体、硫化物、氮氧化物等气态污染物以效率高、投资少、绿色且环境友好等优势逐渐在国内兴起，广受关注。本文综述了微生物法的基本理论、技术分类及特点、应用范围，以及国内外较新的研究方向与进展。微生物法净化低浓度污染物效率往往很高，而处理难溶、高浓度、生物毒性、难降解的污染物时易受到局限。专家学者们对此进行了大量研究与实验，创新出的高效技术进行总结。本文认为减少传质阻力方法的应用、与其他处理技术联用、清晰微生物降解机理与途径等是提高微生物法效率的重要方向。但提及的大部分强化手段仍处于实验研究阶段，使其工业化仍需要进一步探索。

摘要:结核分枝杆菌感染引起的结核病疫情依然严峻。感染的结核菌可分泌一系列效应分子调控、干扰和逃逸宿主免疫。本文综述蛋白酪氨酸磷酸酶PtpA在结核菌感染中发挥的重要作用：经多条途径抑制宿主天然免疫、细胞凋亡及吞噬体-溶酶体融合、调控宿主能量代谢等逃逸免疫杀伤。作为候选药物靶标，靶向PtpA的抑制剂设计、筛选及药物研发较为迟缓，因为PtpA与宿主蛋白酪氨酸磷酸酶hLMW-PTP具有较高一致性。为了进一步探索靶向该分子的更佳途径，分析了ptpA基因转录及PtpA蛋白分泌方面的研究进展及存在问题，为靶向PtpA的其他途径提供参考。

摘要:翻转课堂教学模式将知识传递的过程放在课前，因此在课堂上学生可以通过完成多种多样的交互活动实现对知识的内化。之前我们以“玩课网”平台对免疫学知识在课前传递进行了实践，已确保学生能高质量完成课前自学任务，本文主要研究免疫学课堂活动的设计、实施及评价。这种“教师为主导，学生为主体”的教学模式，不仅培养了学生的自主学习能力，而且实现了教育目标从识记、理解等初级阶段到应用、分析、评价、创造等高级阶段的转化。

摘要:为提高本科生的培养质量，实行全方位多维度的育人模式，我们自2003年起在全校率先开设了食品微生物检验模块的综合性设计性实验。本文从项目的开设历程、项目实施的关键环节、过程育人的主要关注点、多元化量化考核体系、教学效果反馈与反思等方面对实践教学改革进行了总结。实践表明，食品微生物检验专题作为“微生物学实验”课程的特色和亮点，在实验准备模式、方案审核模式上具有良好传承，在培养学生的创新精神、科研素养、信息素养、团队精神和数据处理能力等方面发挥了重要作用，该专题实验受到师生的高度重视和同行的一致认同。过程评价等多元化考核体系的建立促进了教学效果，学生对实验效果和学习满意度的评价较高。下阶段可以从教学指导队伍的加强和学生的学习负荷的减少来进行改进。食品检验专题实验实现了多维度全方位的人才培养，符合“创新型、实用型、复合型人才培养”的时代需求，具有较好的推广价值。