付汉清 , 林茂 , 翟少伟 , 李忠琴 , 王淑红 , 程聪
2019, 46(4):819-828. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180244
摘要:【背景】溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)是水产养殖中重要的条件致病菌,对海水养殖业造成了极大的危害。传统的抗生素疗法引发的耐药问题已经成为全球面临的严峻挑战之一,而作为可替代抗生素的噬菌体疗法已被证实能够有效治疗弧菌病。【目的】深入研究溶藻弧菌噬菌体ФV170的生物学特性,为该菌株在水产动物病害控制中的应用提供数据支持。【方法】以溶藻弧菌V170为宿主菌,采用斑点法从凡纳滨对虾养殖水体中筛选噬菌体,并以双层平板法对噬菌体进行纯化、生长、效价等方面的研究;利用电镜观察噬菌体形态;通过酶切方法分析噬菌体的基因组大小及其类型。【结果】分离得到一株宽谱裂解性噬菌体ФV170,其噬菌斑边缘整齐且通透,12 h直径达1.5 mm。鉴定结果显示,噬菌体ФV170头部为正廿面体的立体对称结构,直径为60 nm?65 nm,尾部长为65 nm?75 nm,宽14 nm?18 nm,核酸类型为dsDNA,基因组大小约为45 kb,对氯仿不敏感,属于有尾噬菌体目(Caudovirales)肌尾噬菌体科(Myoviridae)。此外,噬菌体ФV170可裂解15株溶藻弧菌中的7株,属于种内宽谱;最佳感染复数为0.01;一步生长曲线显示潜伏期为10 min,裂解量为101.3;对65 °C以上温度敏感。【结论】分离得到一株宽谱裂解性溶藻弧菌噬菌体,该噬菌体具有治疗海水养殖过程中溶藻弧菌病的潜力。
邓益琴 , 陈偿 , 苏友禄 , 程长洪 , 马红玲 , 刘松林 , 冯娟
2019, 46(4):829-841. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180217
摘要:【背景】小RNA被证实对细菌遗传变异、生长繁殖、致病性等具有重要的调控作用,但是在机会致病菌——溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)中研究较少。本实验室前期通过转录组测序和Northern Blot鉴定得到溶藻弧菌ZJ-T中小RNA srvg23535。【目的】初探小RNA srvg23535对溶藻弧菌生物学特性的影响。【方法】利用同源重组技术构建小RNA srvg23535的缺失突变株,并对野生株和srvg23535突变株的菌落形态、运动性、胞外蛋白酶分泌、H2O2和Cu2+的压力感应、铁吸收利用、抗生素抗性以及生长代谢等生物学特性进行比较研究。【结果】通过对溶藻弧菌小RNA srvg23535基因缺失突变株的生物学特性分析表明,小RNA srvg23535缺失后,对溶藻弧菌菌落形态、运动性、胞外蛋白酶分泌、H2O2和Cu2+的压力感应、铁吸收利用、抗生素抗性以及多数测定的碳源、氮源代谢的影响不显著;但突变株对D-海藻糖(D-trehalose)的代谢减弱,对果胶(Pectin)、丙氨酸-谷氨酰胺(Ala-Gln)的代谢增强,并可利用丙氨酸-天冬氨酸(Ala-Asp)为氮源。【结论】小RNA srvg23535参与调控溶藻弧菌对D-海藻糖(D-trehalose)、果胶(Pectin)、丙氨酸-谷氨酰胺(Ala-Gln)和丙氨酸-天冬氨酸(Ala-Asp)的代谢,这将为获取srvg23535调控靶标基因,进而阐明其与靶标基因的相互作用机制奠定基础。
2019, 46(4):685-694. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180270
摘要:【背景】蛋白酶广泛应用于制革行业中,酶法脱毛对环境污染较小,但蛋白酶对化学试剂的不稳定性及胶原降解活性限制了其工业应用。【目的】克隆芽孢杆菌(Bacillus sp.) N1基因组的碱性蛋白酶基因,实现其在大肠杆菌中的异源表达,并对重组酶酶学性质及脱毛作用进行研究。【方法】利用基因组文库法克隆获得蛋白酶基因aprG,构建重组大肠杆菌(Escherichia coli) BL21(DE3) pLysS/pET-28a-aprG。异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达该重组酶,以福林酚显色法对其酶学性质进行研究,并将AprG作用于羊皮、兔皮和羽毛。【结果】克隆得到蛋白酶基因aprG,并实现其在大肠杆菌中的表达。重组酶AprG最适反应温度为50 °C,最适反应pH为10.0。各种金属离子对AprG活性影响较小,且AprG对表面活性剂和氧化剂、还原剂的耐受性较强。底物特异性分析表明,该酶胶原活性较低。AprG对羊皮和兔皮作用显著,且降解羽毛效果明显。【结论】蛋白酶AprG在制革行业中具有良好的应用前景。
魏佳 , 王壮壮 , 于海波 , 冯丽妍 , 徐建中 , 张伟国
2019, 46(4):695-706. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180382
摘要:【背景】大肠杆菌由于生长性能优良、遗传背景清晰,常被用作苏氨酸生产菌。【目的】敲除大肠杆菌Escherichia coli THR苏氨酸合成途径的非必需基因,并异源表达苏氨酸合成必需的关键酶,构建一株苏氨酸高产菌株。【方法】利用FLP/FRT重组酶系统,敲除E. coli THR中lysC、pfkB和sstT,同时进行谷氨酸棒杆菌中lysCfbr、thrE和丙酮丁醇梭菌中gapC的重组质粒构建并转化到宿主菌中。【结果】以E. coli THR为出发菌株,敲除其苏氨酸合成途径中表达天冬氨酸激酶III (AKIII)的基因lysC、磷酸果糖激酶II基因pfkB及苏氨酸吸收蛋白表达基因sstT,使菌株积累苏氨酸的产量达到75.64±0.35 g/L,比出发菌株增加9.9%。随后异源表达谷氨酸棒杆菌中解除了反馈抑制的天冬氨酸激酶(lysCfbr)、苏氨酸分泌转运蛋白(thrE)及丙酮丁醇梭菌中由gapC编码的NADP+依赖型甘油醛-3-磷酸脱氢酶,获得重组菌株E. coli THR6菌株。该菌株积累苏氨酸的产量提高到105.3±0.5 g/L,糖酸转化率提高了43.20%,单位产酸能力提高到5.76 g/g DCW,最大生物量为18.26 g DCW/L。【结论】单独敲除某个基因或改造某个途径不能使苏氨酸大量合成和积累,对多个代谢途径共同改造是构建苏氨酸工程菌的最有效方法。
芦燕 , 曾静 , 赵吉 , 王斌 , 张少华 , 希尼尼根 , 于景丽
2019, 46(4):707-720. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180274
摘要:【背景】锡林河-河滨湿地-阶地草原是蒙古高原典型草原区代表性的水生-湿生-陆生生境,但不同生境中反硝化菌群的空间分布特征尚不明晰。【目的】阐明典型草原区不同生境反硝化菌群的组成、丰度、空间分布特征及异质性成因。【方法】利用16S rRNA基因测序研究锡林河流域水生、湿生、陆生生境6个样带沉积物/土壤细菌群落组成及相对丰度。基于2014年及以前文献报道的反硝化细菌及16S rRNA基因信息构建参比菌库,筛选生境关联的反硝化菌属。通过典范对应分析等探究反硝化菌群空间异质性成因。【结果】参比菌库包含80种反硝化细菌(65个属),6个样带测序获得的469个细菌属中36个为反硝化细菌属。3种生境共存的反硝化细菌有14个属,其中黄杆菌属(1.65%?14.17%)和噬氢菌属(1.56%?1.69%)是水生和湿生生境共有的优势菌,假单胞菌属(1.85%)是低河漫滩样带的优势菌。空间分布特征显示反硝化菌群沿水生-湿生-陆生生境呈现先升后降的分布趋势,在低河漫滩湿地达到最高值。典范对应分析表明:黄杆菌属、噬氢菌属、气单胞菌属、鞘氨醇单胞菌属等与pH值、水分及沙粒含量呈正相关关系,而芽孢杆菌属、链霉菌属、马杜拉放线菌属等与粘粒、粉粒、有机质、总氮含量等呈正相关关系。【结论】典型草原区反硝化菌群组成及丰度具有明显的生境异质性,低河漫滩湿地是反硝化细菌生长繁殖的最佳生境,由颗粒组成、水分含量和pH等环境因子共同驱动。
许维娜 , 刘希萌 , 孔祥君 , 陈熙 , 李梅 , 耿常乐
2019, 46(4):721-728. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180332
摘要:【背景】酵母菌是葡萄酒发酵过程中一类非常重要的微生物,其多样性及群体组成对葡萄酒的质量有重要贡献。影响葡萄酒中酵母菌组成的因素有很多,但目前尚未见葡萄园田管理对葡萄酒酵母菌群落结构影响方面的报道。【目的】探索田间施药对自然发酵葡萄酒酵母菌群落结构的影响。【方法】采用分离培养、常规分子生物学鉴定和Illumina MiSeq宏基因组测序结合的方法分析不同样品中的酵母菌群落结构情况。【结果】从不使用内吸收型化学农药的葡萄样品自然发酵液中分离鉴定出Pichia、Hanseniaspora、Schizosaccharomyces、Candida、Saccharomyces、Zygoascus、Issatchenkia等7个属8个种的酵母菌,宏基因组测序结果表明有Pichia (29.42%)、Saccharomyces (21.91%)、Issatchenkia (17.99%)、Hanseniaspora (12.10%)、Candida (7.47%)、Zygosaccharomyces (5.32%)、Schizosaccharomyces (3.07%)、Aureobasidium (0.29%)等属的酵母菌参与发酵;使用常规化学农药的葡萄样品自然发酵液中分离鉴定出Pichia、Hanseniaspora、Schizosaccharomyces、Candida、Cryptococcus等5个属6个种的酵母菌,宏基因组测序结果表明有Pichia (41.66%)、Hanseniaspora (21.54%)、Candida (19.11%)、Zygosaccharomyces (7.78%)、Schizosaccharomyces (4.04%)、Cryptococcus (3.21%)、Saccharomyces (1.12%)、Aureobasidium (0.49%)等属的酵母菌参与发酵。【结论】两样品中酵母菌比例有显著差异,表明在酿酒葡萄的园田管理中化学农药的使用对自然发酵葡萄酒的酵母菌群落结构有较大影响。
2019, 46(4):729-740. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180273
摘要:【背景】酶解饲料底物在酶解至干燥过程中微生物的变化影响着酶解饲料的营养成分以及风味的改变,从而影响动物对其进行采食、消化和吸收,最终影响动物肠道健康。【目的】探究两种酶解物料(纯豆粕和豆粕麦麸混合物)在酶解至干燥过程中的微生物多样性变化。【方法】实验室条件下,采用平板计数法测定物料总细菌数、总霉菌和酵母菌数变化。中试条件下,采用16S rRNA基因和ITS rDNA的高通量测序,检测物料中细菌和真菌多样性随酶解时间(0?36 h)的变化。【结果】酶解前后的平板计数结果显示,加入角蛋白酶处理24 h后,两种物料中的细菌数量相对于原料提升了1?000?10 000倍。而经过风干过后,细菌和真菌的数量较风干前下降90%?99%。通过MiSeq平台的16S rRNA基因和ITS rDNA测序结果表明,两种酶解豆粕均具有相似的α多样性指标,微生物丰富度水平相近。然而,16S rRNA基因测定的β多样性结果显示,Fructobacillus属和魏斯属(Weissell)在36 h的酶解进程中成为优势菌属;纯豆粕酶解物中的Fructobacillus属在数量上更占优势,豆粕麦麸混合酶解物中则魏斯属更具数量上的优势。ITS rDNA测定的β多样性结果显示,纯豆粕酶解物中曲霉属(Aspergillus)一直占据着数量上的绝对优势,而豆粕麦麸混合酶解物中链格孢属(Alternaria)、赤霉属(Gibberella)和曲霉属(Aspergillus)则在前18 h相对含量较高,但随着时间的延长相对数量减少;毕赤酵母属(Pichia)和酵母属(Remersonia)逐渐占据数量上的优势。【结论】小麦麸作为酶解豆粕辅料能够改变酶解豆粕中的微生物多样性,并使其中的微生物生长更偏向于魏斯属细菌和酵母类真菌。
刘青 , 李升 , 梁才康 , 张红辉 , 吴静 , 王嘉福 , 冉雪琴
2019, 46(4):741-751. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180703
摘要:【背景】辣椒疫霉是一种毁灭性的土传病害,当前主要使用化学合成杀菌剂防治,但容易导致环境污染和食品安全等问题。【目的】筛选可拮抗辣椒疫霉的候选菌株,探究分离菌株拮抗辣椒疫霉的生理生化作用机制。【方法】综合应用形态学、核糖体RNA (rRNA)基因非转录区ITS序列相似性方法鉴定分离菌株,通过对峙实验筛选抑菌效果较高的拮抗菌株,基于比色法测定分离菌株发酵液粗提物对辣椒疫霉菌丝脂质过氧化、纤维素酶、β-葡萄糖苷酶(β-GC)和多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性的影响。【结果】从腐木和土壤样品中分离得到11株木霉,分属于绿色木霉(Trichoderma virens)、哈茨木霉(Trichoderma harzianum)、钩状木霉(Trichoderma hamatum)和棘孢木霉(Trichoderma asperellum) 4个种。11株木霉对辣椒疫霉均有一定的抑制作用,抑制率达到90%以上的菌株包括:绿色木霉Tv-1 (92.68%)、Tv-2 (95.12%),哈茨木霉Thz-2 (92.68%),钩状木霉Tha-1 (90.24%)。以4株高效木霉的发酵液粗提物处理辣椒疫霉菌丝5 d后,因脂质过氧化产生的丙二醛含量显著增加,分别达到 1.20、1.48、2.69和3.16 nmol/g,显著高于对照处理的0.77 nmol/g;与对照组相比,β-GC、PG酶活性显著下降,分别降低了12.28%?64.91%、7.2%?15.5%;同时纤维素酶活性呈上升趋势,最显著组为2.647 U/mL,相对于对照组增加了0.831 U/mL。【结论】分离得到4株明显抑制辣椒疫霉菌生长的高效木霉菌,主要通过破坏细胞壁结构、降低致病因子酶活力和增强脂质过氧化等方式起拮抗作用,可为辣椒疫病的生物防治提供理论依据和技术支持。
尚国富 , 于欢 , 赵雪 , 夏雪 , 刘江丽 , 彭晓燕 , 曾柱 , 胡祖权
2019, 46(4):752-759. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180229
摘要:【背景】镰刀菌引起的作物病害在贵州省内时有发生,由于该地区低温高湿的气候特征并不适宜镰刀菌生长,之前未系统开展镰刀菌侵染和分布情况调查。【目的】调查贵州省玉米籽粒中镰刀菌病害的污染情况。【方法】收集贵州省58个县/县级市的玉米籽粒样品78份,利用原核表达的可用于检测镰刀菌的FvSG7-AP融合蛋白对样品进行快速免疫学检测,并对部分样品进行生物学培养鉴定。【结果】共有67份样品检测结果为阳性,污染率高达85.90%,生物学培养后显微镜观察到镰刀菌菌丝和孢子。检测出镰刀菌污染的玉米样品分布在贵州省51个县/县级市,其中19个地区检测到轻度污染样品,20个地区检测到中度污染样品,12个地区检测到重度污染样品。【结论】贵州省绝大部分地区存在不同程度的镰刀菌污染,有必要在作物耕种、收获及贮藏期间采取有效的防控措施,以保障食品安全与人畜健康。
吴月 , 周志杰 , 覃小艳 , 徐金容 , 陈雪 , 张忆萱 , 陈安均 , 申光辉
2019, 46(4):760-769. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180248
摘要:【背景】药食同源的余甘子果实在采后贮藏过程中极易软腐变质,严重影响其品质和经济价值。【目的】明确引起余甘子果实软腐病的病原菌种类及其生长特性和产细胞壁水解酶活性,为余甘子采后软腐病的控制及延长其贮藏期奠定基础。【方法】采用组织块分离法从采后发病的余甘子果实分离病原菌,按照科赫法则确定分离菌株的致病性;采用形态学特征结合rDNA-ITS序列分析对病原菌进行鉴定,测定病原菌菌丝生长和产孢特性,检测产胞外细胞壁水解酶活性。【结果】从具有软腐症状的余甘子果实中分离得到32株真菌,其中菌株DQ23是余甘子采后软腐病的致病菌,通过形态特征结合rDNA-ITS序列将其鉴定为Penicillium choerospondiatis。其菌丝在酵母膏葡萄糖琼脂培养基(YDA)上生长最快,在马铃薯蔗糖琼脂培养基(PSA)上产孢最多。该菌能有效利用多种碳、氮源,适宜产孢的碳源为蔗糖、葡萄糖,氮源为蛋白胨、牛肉膏、酵母膏。菌丝生长的最适温度和pH范围分别为25 °C和3.0?5.0,产孢的最适温度和pH范围分别为25 °C和4.0?7.0。光照均利于菌丝生长和产孢。该菌具有分解果胶、纤维素的能力,无分解蛋白质、鞣质的能力。【结论】Penicillium choerospondiatis是余甘子果实软腐病的病原菌,研究结果为该病害的防控奠定了基础。
2019, 46(4):770-779. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180316
摘要:【背景】胶孢炭疽菌是引起橡胶炭疽病的一种重要病原菌,可导致橡胶树产胶量下降。【目的】从山东青岛一农田土壤中分离出一株胶孢炭疽菌生防放线菌SD-29,并对其进行鉴定及抗菌活性评价。【方法】采用对峙生长法及菌丝生长速率法对菌株SD-29的拮抗活性进行鉴定;利用乙酸乙酯萃取法提取菌株SD-29发酵液粗提物并进行活性评价;根据菌株SD-29的形态特征、生理生化及16S rRNA基因序列进行鉴定。【结果】菌株SD-29对胶孢炭疽菌具有较强的抑制活性,皿内抑制活性达到82.6%。发酵液粗提物对菌丝生长的EC50为13.6 μg/mL,100 μg/mL的粗提物对胶孢炭疽菌孢子萌发抑制率达到63.16%,其对感炭疽病橡胶叶片的防治效果达到48.96%。根据该菌的形态特征、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析鉴定菌株SD-29为streptomyces yatensis。【结论】菌株SD-29对胶孢炭疽菌有较强的防治效果,具有潜在的应用价值。
王宇 , 祁晶晶 , 刘婷 , 温政 , 闫遵祥 , 高崧 , 于圣青
2019, 46(4):780-789. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180411
摘要:【背景】滑液支原体(Mycoplasma synoviae,MS)感染能够引起鸡和火鸡的气囊炎、关节渗出性的滑液囊膜及腱鞘滑膜炎等。有研究表明,许多支原体中与代谢相关的酶类不仅分布在细胞质,也分布于细胞膜表面,通过结合宿主细胞的胞外基质蛋白,协助病原菌黏附入侵宿主细胞。已有报道牛支原体(Mycoplasma bovis)和鸡毒支原体(Mycoplasma gallisepticum)的醛缩酶(Fructose-bisphosphate aldolase,FBA)分布在膜蛋白和胞浆蛋白中,而MS的FBA蛋白还未见相关研究。【目的】对MSFBA蛋白进行生物信息学分析、原核表达、免疫原性分析及亚细胞定位检测,为进一步探索MS代谢相关酶类的生物学功能奠定基础。【方法】通过分析软件PSORTb、SignalP 4.1 Server和TMHMM Server在线预测MSFBA的亚细胞定位、信号肽及跨膜区,并用Blastn和MEGA 5.0进行同源比对及进化树分析;通过Overlap PCR点突变扩增MS的fba全基因序列,连接表达载体pET-28a(+)并进行原核表达及纯化,获得纯化后的重组MSFBA (rMSFBA)蛋白;用MS阳性血清进行Western blot鉴定rMSFBA的免疫原性;用纯化的rMSFBA蛋白制备兔多克隆抗体,与MS全菌蛋白、膜蛋白及胞浆蛋白进行Western blot分析,同时对MS全菌进行悬浮免疫荧光分析,检测MSFBA的膜定位情况。【结果】生物信息分析预测MSFBA分布在细胞质中,无信号肽,无跨膜区,在MS种内相似性高达99%,与其他种属FBA相似性在61%?78%之间,进化树显示其与牛鼻支原体(Mycoplasma bovirhinis)、仓鼠支原体(Mycoplasma cricetuli)等的FBA蛋白进化关系较近,与精氨酸支原体(Mycoplasma arginini)、人型支原体(Mycoplasma hominis)等的FBA蛋白进化关系较远;表达rMSFBA蛋白并纯化,经测定其相对分子质量大小约为33 kD;rMSFBA能与MS阳性鸡血清特异性结合,证实其具有较好的免疫原性;Western blot显示抗rMSFBA的兔血清能与MS全菌蛋白和胞浆蛋白反应,而与膜蛋白不反应,说明MSFBA蛋白分布于胞浆中;悬浮免疫荧光实验证实MS的细胞膜上未见FBA蛋白分布。【结论】首次报道了滑液支原体的FBA蛋白是一个高度保守的免疫原性蛋白,主要分布在细胞质中,该结果为进一步研究MSFBA蛋白的生物学功能提供了分子基础。
宫晓炜 , 陈启伟 , Ferguson-Noel Naola , 郑福英 , Stipkovits Laszlo , Szathmary Susan , 刘永生
2019, 46(4):790-797. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180339
摘要:【背景】禽滑液囊支原体是感染鸡的一种重要病原体,给我国的家禽养殖业带来了严重的经济损失。【目的】评价从病鸡中分离到的3株禽滑液囊支原体的致病性,以期丰富不同区域来源的分离株对鸡致病性的认识。【方法】分别用分离株CHN-WF224-2016、CHN-BZJ2-2015、CHN-JNB19-2016感染商品肉鸡,并在攻毒后第10天和21天进行实验室解剖,通过气囊和足垫的临床病变、血清学检测结果及气管粘膜病理形态学改变来比较评价分离株的致病力。【结果】CHN-BZJ2-2015和CHN-WF224-2016分离株能引起明显足垫肿胀和关节滑膜炎,其中CHN-BZJ2-2015分离株致病力最强,感染21 d后的血清学检测和气管粘膜厚度与CHN-JNB19-2016分离株和MS-H疫苗株比较差异显著(P<0.05)。【结论】本研究表明我国目前流行的禽滑液囊支原体菌株其致病力存在明显差异,强调养殖场要积极控制和预防禽滑液囊支原体感染的重要性,同时为今后该疫苗的研发积累了实验数据。
2019, 46(4):798-810. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180205
摘要:【背景】在山东聊城市一中华鳖(Trionyx sinensis)养殖场暴发了结节病(Sarcoidosis),典型症状为内脏、四肢肌肉等部位出现结节;感染后期引起多重感染,所有内脏发臭腐烂。调查发现2017年该病传染率、死亡率较2016年均升高。目前国内尚未有中华鳖感染结节病的报道,其感染途径、病原体及防治方法均属未知。【目的】分析中华鳖结节病的病原,进行病理学研究,并为防控该病寻找解决方案。【方法】按照病害诊断方法,在排除寄生虫及病毒感染后,进行病原菌的分离及鉴定。同时通过病原菌的体外药敏试验进行防控药物筛选,并对该病的组织病理学进行研究。【结果】从病灶处分离到两种优势菌株DM1和DM2,体外回归感染试验表明DM1为中华鳖结节病病原菌。16S rRNA基因序列测定及生理生化鉴定显示,DM1为鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium)。药敏试验显示,该菌株对丁胺卡那、庆大霉素、头孢哌酮、环丙沙星等14种药物敏感,对呋喃唑酮和头孢氨苄表现中敏,对诺氟沙星、利福平、氨苄西林等18种药物表现耐药。病理切片显示结节最外层为纤维结缔组织形成的包膜,内部豆渣样物质为嗜酸性凝固性坏死。【结论】中华鳖结节病的病原菌为鼠伤寒沙门氏菌,养殖过程中可通过使用丁胺卡那、庆大霉素等药物进行疾病防控。
2019, 46(4):811-818. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180318
摘要:【背景】猪只消化道疾病是养猪业上一大重要疾病,给养猪业带来一定的经济损失。大肠杆菌是引起猪腹泻的一种常见病原菌,可以引起不同日龄的猪腹泻,但主要以幼龄猪为主。【目的】旨在分离鉴定引起四川省眉山市一规模化养猪场病猪大规模腹泻的病原菌。【方法】采用常规细菌分离方法结合16S rRNA基因序列的分析方法从发病猪肝脏、胃以及污染的饲料分离鉴定细菌,并对分离株进行小鼠致病性试验、16S rRNA基因遗传进化树分析、毒力基因的检测、药物敏感试验。【结果】从腹泻猪肝脏中分离到一株致病性大肠杆菌,胃中分离到一株蜡样芽胞杆菌,并且追溯到传染源是该猪场饲料。通过检测这两株菌相应的毒力基因发现大肠杆菌不属于肠外致病性型,蜡样芽胞杆菌检测到了nheA、nheB、nheC、bceT、entFM 5种毒力基因;药敏试验表明常规的氨基糖苷类和头孢类抗生素对大肠杆菌抑菌效果较好,红霉素、氟苯尼考、头孢氨苄、头孢哌酮对蜡样芽胞杆菌抑菌效果较好,而蜡样芽孢杆菌菌对青霉素、阿莫西林等常规药物不敏感。【结论】饲料存在大肠杆菌和蜡样芽胞杆菌的混合污染。
缪莉 , 杨佳凡 , 姜薇 , 周惠茹 , 周恒 , 董昆明
2019, 46(4):842-849. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180301
摘要:【背景】植物内生真菌是天然活性物质的重要来源。【目的】对一株具有抗肿瘤活性的银杏内生真菌米曲霉Aspergillus oryzae YX-5进行活性物质的分离与鉴定。【方法】将该菌株发酵培养后,发酵液经乙酸乙酯萃取,采用减压柱层析、葡聚糖凝胶柱层析和高效液相色谱分析,从其代谢产物中分离活性化合物,在分离过程中以MTT法跟踪检测分离到的各组分及纯化合物的抗肿瘤活性。【结果】从菌株YX-5的发酵产物中分离纯化得到4个化合物。经核磁共振和高分辨质谱分析,将其分别鉴定为羟基曲霉酸(1)、环(4-羟脯氨酸-苯丙氨酸) (2)、环(亮氨酸-苯丙氨酸) (3)和环(丙氨酸-苯丙氨酸) (4)。其中羟基曲霉酸对人宫颈癌HeLa细胞具有显著的细胞毒活性,其IC50为1.07 μg/mL。【结论】报道羟基曲霉酸在抗肿瘤方面的活性,表明米曲霉及羟基曲霉酸在抗肿瘤天然产物开发中具有一定的应用潜力。
卢莉莉 , 邹晓琳 , 晏丹 , 袁琼 , 邓海英 , 于志君
2019, 46(4):850-857. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180710
摘要:【背景】EV71感染所致的重症手足口病易导致神经系统并发症,使患儿预后较差,甚至死亡。【目的】从EV71可诱导神经细胞自噬这一现象出发,探索该病毒诱导神经细胞自噬的miRNA机制,探讨EV71损伤神经细胞可能的分子机制。【方法】通过RT-PCR及Western blot技术,在感染EV71病毒的人神经母细胞瘤细胞SH-SY5Y中检测细胞自噬变化;通过芯片分析细胞感染前后差异表达的miRNA分子,再使用miRNA mimics调节工具明确与EV71诱导神经细胞自噬有关的miRNA分子。【结果】EV71可诱导SH-SY5Y细胞自噬增加,下调细胞内miRNA29b (miR29b)分子的表达水平;当上调细胞内miR29b的表达后,EV71诱导细胞自噬增加的现象可被逆转,病毒复制水平下降。【结论】EV71诱导神经细胞自噬是通过下调miR29b分子的表达水平实现;miR29b不仅与自噬相关,它与EV71病毒复制也存在密切关系。因此,该研究不仅有助于阐明EV71导致神经系统损伤的具体分子机制,还为miR29b成为治疗EV71感染可能的新药物靶点奠定了理论基础。
徐雅楠 , 于嘉霖 , 马臣杰 , 曾瑾 , 吴晓玲 , 邓光存
2019, 46(4):858-868. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180317
摘要:【背景】LncRNA-GAS5是由Gas5基因编码的功能性LncRNA分子,对细胞极化、细胞凋亡、坏死和自噬等多种生物学过程具有重要的调控作用。【目的】探讨LncRNA-GAS5对卡介苗(Bacillus Calmette-Guérin,BCG)诱导的小鼠巨噬细胞RAW264.7坏死的调控作用。【方法】构建LncRNA-GAS5的过表达及干扰载体,分别转染巨噬细胞RAW264.7后使用BCG感染,采用噻唑蓝比色法(MTT)检测细胞存活率,通过透射电镜观察细胞坏死形态,利用碘化丙啶(propidine iodide,PI)单染法流式细胞仪检测细胞坏死率,通过实时荧光定量PCR和Western blot法研究坏死相关调控因子RIP1、RIP3和MLKL的表达水平。【结果】BCG感染巨噬细胞后,LncRNA-GAS5表达水平显著上调;同时,采用LncRNA-GAS5过表达载体单独转染或结合BCG感染后,巨噬细胞存活率均下降且细胞坏死率显著增加。同时坏死关键调控因子RIP1、RIP3和MLKL的mRNA及蛋白表达水平均显著上调(P<0.001),而GAS5干扰载体可有效抑制这一效果。【结论】LncRNA-GAS5通过上调坏死相关因子RIP1、RIP3及MLKL的表达促进BCG感染巨噬细胞后诱导的细胞坏死,研究结果为进一步探讨LncRNA-GAS5对BCG感染巨噬细胞后细胞坏死调控的分子机制奠定了基础。
纪兆林 , 谈彬 , 朱薇 , 董京萍 , 朱峰 , 徐敬友 , 童蕴慧
2019, 46(4):869-878. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180220
摘要:【背景】桃褐腐病是桃树的一种重要病害,给桃果生产带来了严重的经济损失。桃褐腐病病原种类较多。【目的】明确我国不同桃产区褐腐病菌的种类。【方法】采集不同产区桃褐腐病果,采用单孢分离法分离病菌,通过形态特征、分子生物学方法和接种试验对分离株进行种类鉴定和分析。【结果】从来自浙江丽水、四川成都、云南昆明、辽宁大连、河北石家庄、北京海淀、山东泰安和山东青岛等8个不同桃产区的褐腐病果上经单孢分离获得15株分离株。各分离株菌落形态略有差异,但来自云南的分离株hfyn与其他分离株明显不同。通过rDNA ITS序列和系统进化树分析,将云南分离株hfyn鉴定为云南丛梗孢(Monilia yunnanensis),来源于其他产区的14株分离株均鉴定为果生链核盘菌(Monilinia fructicola)。采用多对特异性引物PCR扩增分析,确证了上述鉴定结果。接种试验表明,不同产区来源的桃褐腐病菌分离株在桃果上的致病力存在差异,其中来自浙江丽水、河北石家庄、山东青岛的分离株致病力较强,而来自山东泰安和云南昆明的分离株致病力相对较弱。【结论】我国桃产区褐腐病菌主要以M. fructicola为主,但不同产区来源的菌株间存在形态和致病性差异,此结果可为我国桃褐腐病的治理提供科学依据。
2019, 46(4):879-890. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180194
摘要:生物硝化过程在全球氮循环中起关键性作用,被认为由氨氮氧化成亚硝酸盐和亚硝酸盐氧化成硝酸盐两个步骤组成,分别由氨氧化微生物(Ammonia oxidizing microorganisms,AOM)和硝化细菌(Nitrite oxidizing bacteria,NOB)催化完成。AOM包括氨氧化细菌(Ammonia oxidizing bacteria,AOB)和氨氧化古菌(Ammonia oxidizing archaea,AOA),AOB与AOA分布广泛,两者的相对丰度和氨氮浓度密切相关。2015年底,3个硝化螺菌属(Nitrospira)谱系II的NOB被证实含有AOM的特征功能酶,包括氨单加氧酶(AMO)和羟胺脱氢酶(HAO),并证明NOB同时具有氨氧化和亚硝酸盐氧化的能力,命名为全程氨氧化微生物(Complete ammonia oxidizer,comammox)。根据AMO的α亚基基因amoA的相似性将Comammox分为两大分支clade A和clade B。它们广泛分布于自然环境和人工系统,包括土壤(稻田、森林)、淡水(湿地、河流、湖泊沉积物、蓄水层)、污水处理厂和自来水厂等。本文综述了Comammox的发现及其最新的研究进展,并展望了Comammox作为氮循环关键功能菌群的研究方向和应用前景。
2019, 46(4):891-899. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180250
摘要:细菌基因转录调控是多种调控机制中研究最为广泛的一种模式。复杂而精细的基因转录调控网络有助于细菌应答外界环境压力,在病原菌致病与传播中均发挥着关键作用。本文以鼠疫耶尔森氏菌基因转录调控的相关研究进展为基础展开论述,重点阐述细菌的转录调控机制、转录调控的研究策略及鼠疫菌致病与传播中转录调控的作用,以期为深入研究鼠疫菌致病与传播中的基因转录调控分子机制提供新思路。
杨雁霞 , 张文洪 , 杨云娟 , 黄遵锡 , 唐湘华 , 李俊俊 , 慕跃林 , 许波
2019, 46(4):900-912. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180264
摘要:耐盐酶在高盐浓度下仍具备催化活性和稳定性,在高盐食品和海产品加工、洗涤及其它高盐环境生物技术领域被广泛应用;耐盐基因在高盐条件下可以使微生物维持正常功能,获取并研究不同环境中的耐盐基因对揭示微生物的耐盐机制,以及实现其在高盐环境中的定向应用具有的重要意义。宏基因组学避开纯培养技术探知微生物的多样性及其功能,为我们提供了一种发现新基因、开发新的微生物活性物质和研究微生物群落结构及其功能的新技术。文中结合本课题组的研究工作,综述了利用宏基因组学获取耐盐酶类及耐盐基因的策略,同时着重介绍利用宏基因组学从海洋、土壤、胃肠道等环境中获取耐盐酶类及耐盐基因的研究。
2019, 46(4):913-930. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180288
摘要:微藻中脂质代谢产生的化合物,可用于生物燃料、营养品和生物药品的生产,因此具有重要的经济价值。脂质代谢贯穿微藻的全部生命过程,对微藻的生长发育和应对外界胁迫都具有重要意义。微藻与研究较清楚的真菌和陆地植物在脂质代谢过程方面具有相似性。当然,随着微藻脂质代谢相关功能基因逐渐被鉴定,人们发现微藻的脂质代谢也具有区别真菌和陆地植物的独特性,因此针对微藻脂质代谢过程的分析具有重要意义。莱茵衣藻是研究脂质代谢过程的模式生物,已经通过基因组、转录组、蛋白质组和代谢组等方法,对其质体、内质网和过氧化物酶体中进行的脂质合成和分解过程进行了研究。本文总结了近年来莱茵衣藻质体、内质网和过氧化物酶体中脂质代谢过程的研究成果,并进行综合阐述。
2019, 46(4):931-939. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180319
摘要:3-酮脂酰ACP还原酶(FabG)在细菌中广泛存在并且十分保守,已经发现的所有FabG及其同系物都具有类似的催化活性中心序列,隶属于短链醇脱氢酶/还原酶(SDRs)超家族成员。它是II型脂肪酸合成反应中的关键酶,将3-酮脂酰ACP还原为3-羟脂酰ACP多以NADPH作为辅酶。从搜集的文献来看,国内外针对不同细菌中3-酮脂酰ACP还原酶同系物的研究报道体现了其多样性的特点。但是,近年来,该方面的专题综述十分少见。本文主要对3-酮脂酰ACP还原酶的结构特征、在脂肪酸合成以及其他方面的生物学功能,以及以该酶为作用靶点的抑菌剂等方面进行概述,以期为将来3-酮脂酰ACP还原酶的深入研究提供理论参考。
2019, 46(4):940-943. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180154
摘要:根据农科院校环境工程专业的培养目标,从充实教学内容、探讨课程重点难点、改进教学方法及创新实验内容等方面对“环境工程微生物学”课程进行了改革探索,理论联系实际,加强学生科学研究及创新能力的培养,提高了教学质量。
2019, 46(4):944-949. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180260
摘要:本项目拟采取“对分课堂”教学法,在“食品微生物学”课程教学中进行教学改革探索和实践,旨在分析该方法在医学院校的“食品质量与安全专业”课程上的适用性。结果表明该方法提高了学生的学习积极性、提问能力、思考探索能力、表达交流能力,同时锻炼了教师的组织能力、重难点把控能力、讲演能力以及评价能力,改善了学生之间、师生之间的关系。对分教学法简单高效,能提高教学质量,促进教学相长,有利于学生和教师双方综合能力的提高,值得推广。
2019, 46(4):950-959. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180234
摘要:【背景】窖泥质量决定了浓香型白酒品质的高低,窖泥中的产酸功能菌群显著影响着窖泥的质量及对应的浓香型白酒品质,但目前对窖泥质量的评价尚缺乏明确和完善的标准。【目的】建立一种快速、准确评价窖泥质量的方法,解析窖泥中参与己酸合成的重要微生物。【方法】通过窖泥产酸菌群培养和产酸代谢特征研究,构建厌氧产酸菌群发酵体系,根据窖泥中厌氧菌的己酸合成能力来评价相应窖泥的质量;利用高通量测序技术分析可培养发酵体系中产己酸功能微生物的群落组成。【结果】葡萄糖碳源相比乳酸碳源可以更有效地富集窖泥中的产己酸菌群;采用毫升级别发酵体系、对窖底泥进行多点取样,产酸菌群发酵代谢产物稳定期的己酸产量、己酸/丁酸值可较准确地评价不同窖泥的质量。16S rRNA基因测序结果表明,利用产酸菌群培养方法可以有效地富集未培养产己酸细菌(uncultured bacterium caproiciproducens)。【结论】基于产酸菌群培养的窖泥微生物发酵体系可用于实际生产中快速、准确地评价窖泥质量,并为窖泥微生物己酸合成代谢机制的研究提供参考。
梁华 , 王少辉 , 吴晓君 , 许漩 , 田明星 , 丁铲 , 张焕容 , 于圣青
2019, 46(4):960-966. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180269
摘要:【背景】大肠杆菌病和沙门菌病是最常见的家禽细菌性疾病,给养禽业造成严重经济损失。另外,禽大肠杆菌和沙门菌也是重要的人畜共患病原菌,可通过禽类及其产品传播给人类,对人类健康造成严重威胁。加强禽大肠杆菌和沙门菌的快速鉴别检测,对养禽业和公共卫生都具有重要意义。【目的】建立禽大肠杆菌、肠炎沙门菌、鼠伤寒沙门菌、鸡白痢沙门菌和鸡伤寒沙门菌的多重PCR检测方法。【方法】通过比较分析确定禽致病性大肠杆菌、肠炎沙门菌、鼠伤寒沙门菌、鸡白痢沙门菌和鸡伤寒沙门菌的特异靶标基因,设计5对特异性引物,通过条件优化建立多重PCR方法,分析该多重PCR方法的特异性、敏感性及可靠性。【结果】该方法能特异性地鉴定禽致病性大肠杆菌、肠炎沙门菌、鼠伤寒沙门菌、鸡白痢沙门菌和鸡伤寒沙门菌,每个PCR反应的最低检出限分别为103 CFU细菌和100 pg基因组DNA。临床分离菌株检测显示,多重PCR与传统血清学方法结果一致。【结论】建立的多重PCR方法能够快速鉴别禽致病性大肠杆菌和不同血清型沙门菌,对禽大肠杆菌病和沙门菌病的流行病学调查及临床检测具有重要意义。