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微生物学通报

  • 2021年第48卷第6期文章目次
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    • 2021, 48(6).

      摘要 (260) HTML (0) PDF 1.60 M (772) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >海洋微生物学
    • 一株海草沉积物菲降解菌的筛选、鉴定和降解特性

      2021, 48(6):1841-1853. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200868 CSTR: 32113.14.j.MC.200868

      摘要 (569) HTML (1267) PDF 3.96 M (1084) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)是一类高毒性的有机污染物,在海洋环境尤其是沿海环境中广泛分布。海草床生态系统作为沿海环境的重要组成部分,深受环境污染等人类活动的影响而处于严重衰退的状态。微生物修复是修复环境中多环芳烃污染的重要途径,具有经济简便、环境友好和无二次污染等特点。【目的】从深圳市大亚湾的海草床沉积物中筛选获得高效多环芳烃降解菌,并分析其降解特性,从而探究海草床生态系统中多环芳烃污染物的微生物修复可行性。【方法】以多环芳烃菲为唯一碳源从海草床沉积物样品中筛选菌株,再通过形态学观察、生理生化实验和16S rRNA基因序列对筛选的菌株进行鉴定,并利用特定引物扩增多环芳烃降解的功能基因——双加氧酶(nidA)基因,最后通过培养实验分析该菌株对菲的降解特性。【结果】筛选出一株高效降解菲的菌株SCSIO 43702,经鉴定为玫瑰杆菌属(Roseovarius)的潜在新菌,并成功扩增得到双加氧酶相似(nidA like)基因;培养实验结果表明,玫瑰杆菌SCSIO 43702在10 d内对100 mg/L菲的降解率最高可达96%,而且其对菲的最适降解条件为:温度30 °C、pH值7.5和8.0、盐度3%。【结论】玫瑰杆菌SCSIO 43702凭借其良好的菲降解能力和较强的环境适应性,具有进一步被开发为微生物菌剂以用于多环芳烃污染修复的巨大潜力,为海草床生态系统中多环芳烃污染的微生物修复研究提供了理论依据和可利用的微生物资源。

    • 一株海洋链霉菌MMHS020的抗菌活性代谢产物

      2021, 48(6):1854-1861. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.201021 CSTR: 32113.14.j.MC.201021

      摘要 (548) HTML (1675) PDF 2.99 M (1351) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】海洋微生物因其生存环境的多样性与独特性,已成为天然产物研究的重要来源。【目的】以一株太平洋海泥来源链霉菌MMHS020为出发菌株,筛选可促进其产生丰富代谢产物的发酵条件,挖掘菌株在抗菌抗肿瘤方面的潜力。【方法】采用单菌株多次级代谢产物策略对MMHS020菌株进行培养诱导,使其产生更丰富的活性代谢产物。双层平板法测定发酵产物对6种指示菌的抑菌活性。以硅胶柱层析、葡聚糖凝胶层析和制备层析等方法对代谢产物进行分离纯化,再通过质谱技术和1H-NMR和13C-NMR对化合物进行结构解析。【结果】链霉菌属MMHS020菌株可在较高浓度盐离子环境中产生丰富的抑菌活性代谢产物,显示出对枯草芽孢杆菌、结核分枝杆菌和藤黄微球菌等多种指示菌的抑制活性。从发酵产物中分离鉴定了3个化合物,分别是诺卡胺素(1)、麦角甾醇(2)和星形孢菌素(3)。其中星形孢菌素表现出白色念珠菌的抑制活性,而诺卡胺素则对其他几个指示菌表现出较强的抑制活性。【结论】海洋链霉菌MMHS020菌株可代谢产生丰富多样的生物活性物质,具有开发成为新型抑菌生物制剂的潜力。

    • >环境微生物学
    • 鄱阳湖河湖交错带枯水期水体细菌群落空间分布

      2021, 48(6):1862-1873. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200862 CSTR: 32113.14.j.MC.200862

      摘要 (496) HTML (1986) PDF 977.14 K (1087) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】界面微生物群落组成研究日益成为微生态系统的研究热点之一。【目的】探究鄱阳湖河湖交错带枯水期水体细菌群落空间分布。【方法】选取鄱阳湖河湖交错带的典型采样点11个,现场采集水样,进行理化指标分析。运用扩增子测序获得了上述样品的16S rRNA基因序列数据。根据多样性指数和丰富度指数计算比较11个采样点样品的微生物群落多样性和丰富度。根据β多样性距离矩阵,利用相似度树状图对细菌群落进行聚类分析,研究鄱阳湖河湖交错带微生物分布差异。基于冗余分析(redundancy analysis,RDA)研究理化因子与微生物群落分布之间的关系。【结果】鄱阳湖河湖交错带水体为中性或微酸性水质、总氮含量在V类标准以上、总磷含量在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类标准间波动。鄱阳湖河湖交错带水体细菌优势种组成大体相似,只是其相对丰度有所区别,其中门级微生物群落优势类群为:变形菌门(Proteobacteria,36.18%)、厚壁菌门(Firmicutes,22.18%)、拟杆菌门(Bacteroidetes,17.06%)、放线菌门(Actinobacteria,8.87%)和蓝细菌门(Cyanobacteria,4.43%)。水体中变形菌门以γ-变形菌为优势菌群,以β-变形菌为次优势菌群;属分类水平上,相对丰度最高的是放线菌门(Actinobacteria)的其他属类(11.4%)。乐安河(R9采样点)与鄱阳湖长江交汇处(H11采样点)的细菌α多样性指数较高,万家桥(N2采样点)、赣江鄱阳湖交汇处(W6采样点)和瑶湖(Y10采样点)的α多样性指数最低。从细菌群落组成看:鄱阳湖大湖池保护区(W7采样点)、乐安河(R9采样点)和鄱阳湖长江交汇处(H11采样点)群落组成相似,其余8个采样点群落组成相似。pH值(P=0.735 2)、总氮(P=0.761 4)和总磷(P=0.612 8)是影响微生物群落分布的主要环境因子。【结论】鄱阳湖河湖交错带枯水期水体细菌群落空间分布差异较为明显,其空间地理差异叠加人类活动的扰动,影响了植被、水文、富营养化程度等,从而导致水体理化指标的差异,进而影响细菌群落的组成,水体理化指标相似的区域细菌群落组成也相似。水体富营养化严重的区域细菌多样性低。该研究有助于深层次了解鄱阳湖河湖交错的生态系统结构和功能,可为鄱阳湖水环境治理和生态保护提供相应的技术支持,对维持鄱阳湖生态平衡有着重要的意义。

    • 一种与蝉花易混淆虫草的鉴定及内菌核细菌群落分析

      2021, 48(6):1874-1882. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200982 CSTR: 32113.14.j.MC.200982

      摘要 (605) HTML (2092) PDF 4.89 M (1150) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】中国浙江省民间常将一种称为“雄蝉花” (也称独角龙)的虫草误认为是雌蝉花(Isaria cicadae Miquel)的同种,因此有必要为二者作出区分。【目的】通过形态、rDNA ITS序列比较蝉花和独角龙的差异,为2种虫草的鉴别提供理论依据;探究二者内菌核细菌群落组成及功能,加深对2种虫草的理解。【方法】通过分离纯培养技术获得蝉花和独角龙菌株;显微镜观察比较2种真菌产孢细胞的形态特征;通过高通量测序技术检测内菌核细菌群落组成并进行功能分析。【结果】经鉴定,蝉花为蝉棒束孢(Isaria cicadae),独角龙为独角龙弯颈霉(Tolypocladium dujiaolongae);在细菌属水平上,蝉花内菌核优势细菌属为无色杆菌属(Achromobacter)、Diplorickettsiaceae未定名属和根瘤菌属(Rhizobium),独角龙弯颈霉内菌核细菌有鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium)、沙雷氏菌属(Serratia)等潜在病原菌属;蝉花和独角龙弯颈霉细菌COG数据库预测功能相似,KEGG Pathway丰度相近。内菌核细菌群落涉及24种基因功能家族,其功能大多与转运和代谢相关,其中与新陈代谢相关的丰度最大。【结论】蝉花和独角龙是不同的物种,而且内菌核细菌群落组成差异较大,细菌主要参与2种虫草的代谢过程;独角龙弯颈霉内菌核存在病原性细菌类群,食用独角龙弯颈霉同食用蝉花相比安全性有待研究。

    • Cd胁迫下枯草芽孢杆菌B12产表面活性素及其对生物被膜形成和Cd去除的影响

      2021, 48(6):1883-1894. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200966 CSTR: 32113.14.j.MC.200966

      摘要 (385) HTML (1723) PDF 1.55 M (987) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】枯草芽孢杆菌可通过群集的方式形成生物被膜,而生物被膜在去除重金属方面发挥着重要作用。【目的】探究枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) B12缓解Cd (CdSO4)胁迫的机制。【方法】考察Cd胁迫对B12生物被膜形成的影响,用酸沉淀法、反相高效液相色谱和液质联用分析(LC-MS)对有无Cd胁迫条件下菌株B12分泌的脂肽化合物进行提取、纯化和主要成分鉴定,并探究该主要成分对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) B12、苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti) Mr40、解淀粉芽孢杆菌(B. amyloliquefaciens) P29生物被膜形成和吸附Cd的影响。【结果】在含Cd浓度为0?1.0 mg/L的Msgg培养基中,B. subtilis B12生物被膜干重显著增加。Cd胁迫促进菌株B12分泌脂肽化合物,其中表面活性素(Surfactin)含量增加。在含Cd浓度为0.5 mg/L的Msgg培养基中添加Surfactin后,菌株B12、Mr40、P29生物被膜干重比未添加时显著增加84.1%?126.9%,浮游细胞数量显著下降46.9%?55.3%,3株菌株对Cd去除率显著增加23.0%?36.1%,浮游细胞吸附Cd比例显著下降,生物被膜吸附Cd比例显著增加了46.8%?68.1%。【结论】Cd胁迫下菌株B12通过分泌更多的Surfactin来调控自身以及其他菌株生物被膜的形成来吸附更多的Cd,从而缓解Cd胁迫。

    • 一株产嗜铁素耐镉菌的分离及其对黑麦草种子萌发的作用

      2021, 48(6):1895-1906. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200907 CSTR: 32113.14.j.MC.200907

      摘要 (523) HTML (2084) PDF 2.56 M (1146) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】产嗜铁素细菌(Siderophore-Producing bacteria,SPB)是一类耐重金属性能较好的促生微生物,将其应用于土壤重金属污染修复方面的研究已成为该领域的研究热点。【目标】为重金属镉污染土壤修复提供种质资源,并探究产嗜铁素细菌对Cd2+胁迫下黑麦草种子萌发的影响。【方法】采用微生物分离纯化技术,从甘肃省临泽县宏鑫矿业尾矿区采集土壤样品,分离筛选出一株能够产嗜铁素且耐镉胁迫的菌株,采用16s rRNA基因序列鉴定该菌株,并测定其嗜铁素螯合基团结构类型及生长和产嗜铁素曲线,对菌株嗜铁素分离纯化后测定其荧光强度并进行紫外光谱扫描,最后探究嗜铁素及其产生菌对Cd2+胁迫下黑麦草种子萌发的影响。【结果】经鉴定该菌为假单胞菌属(Pseudomonas sp. W-STS-8),能产生一种黄绿色嗜铁素——脓菌素(Pyoverdine),该嗜铁素同时具有异羟肟酸型和儿茶酚型2种螯合结构;其嗜铁素产量在菌株生长稳定期的后期达到最大值(68%),而且嗜铁素产量与菌株生物量呈正相关。嗜铁素经分离纯化后,在紫外灯(254 nm)下可见荧光,在400 nm处具有紫外光谱特征吸收峰。该菌及其嗜铁素对Cd2+胁迫下黑麦草种子萌发实验结果表明,与对照相比,经W-STS-8菌悬液和嗜铁素处理后黑麦草种子发芽率显著上升,分别提高了73.14%和150.92%。【结论】对该菌株的深入研究,可为重金属镉污染土壤的微生物-植物联合修复的生态修复工程提供种质资源和科学基础。

    • 珠穆朗玛峰北坡可培养石生细菌多样性及抗紫外辐射能力

      2021, 48(6):1907-1919. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200903 CSTR: 32113.14.j.MC.200903

      摘要 (501) HTML (1627) PDF 3.66 M (1099) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】珠穆朗玛峰地区具有寒冷低温、强辐射等极端环境条件,珠穆朗玛峰北坡石生微生物研究未见报道。【目的】针对珠穆朗玛峰北坡石生微生物开展研究,阐明珠穆朗玛峰北坡石生生境中可培养细菌多样性,开发珠穆朗玛峰北坡抗紫外辐射菌株资源。【方法】通过可培养法、16S rRNA基因序列分析方法以及紫外辐射筛选对珠穆朗玛峰北坡可培养石生细菌多样性以及抗紫外辐射能力进行研究。【结果】从珠穆朗玛峰北坡石生生境中共分离获得52株石生细菌,归类为放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes),其中放线菌门和变形菌门为优势菌门,鞘脂单胞菌属、节杆菌属、链霉菌属为优势菌属,有2株菌为潜在新种。从已分离鉴定菌株中筛选出了2株抗紫外辐射能力较高的菌株,分别是芽孢杆菌属菌株ZFBP4009和链霉菌属菌株ZFBP1009。【结论】珠穆朗玛峰北坡石生环境蕴含多样性丰富的石生细菌,所分离菌株抗紫外辐射能力突出,为揭示相关极端环境下微生物的分布特征及极端环境微生物资源开发提供了数据支持及菌株资源。

    • 中央戈壁石下生物土壤结皮固氮细菌群落结构和多样性

      2021, 48(6):1920-1929. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200683 CSTR: 32113.14.j.MC.200683

      摘要 (443) HTML (2343) PDF 2.17 M (957) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】戈壁荒漠石下生物土壤结皮(Biological Soil Crusts,BSCs)由石下生物定殖繁衍而成,广泛存在于石英石下方,在相关生态系统的物质循环中起重要作用;其细菌群落结构受空间和土壤环境因子影响而变化较大。固氮细菌是石下BSCs的形成和发育主要驱动力;中央戈壁面积较大,为温带的代表戈壁之一,但目前其石下BSCs中固氮细菌群落结构和多样性尚未有研究报道。【目的】阐释中央戈壁石下BSCs中固氮细菌的群落结构、多样性及其影响因素。【方法】应用MiSeq对nif H基因进行高通量测序,并使用生物信息学方法基于nif H序列分析固氮细菌的群落结构和多样性及其影响因素。使用CoNet软件绘制物种共现性图,以期揭示石下固氮细菌群落结构的关键物种。【结果】石下固氮细菌的优势菌门有Cyanobacteria (47.20%?69.90%)和Proteobacteria (27.47%?48.91%);优势菌属为Scytonema (45.05%?69.09%)、Skermanella (10.26%?20.48%)和未知属(13.72%?22.00%);9月份物种丰富度较5月份高,但这2个月份的多样性无明显差异;在土壤理化因子中,速效氮对石下固氮细菌群落组成的影响最大;其中各微生物之间均存在较强的互作关系,以共存关系为主(约占66.98%),点度中心性、接近中心性和中介中心性均较高的节点属于alphaproteobacteria。【结论】中央戈壁石下BSCs中固氮细菌以Cyanobacteria和Proteobacteria为最优势菌群;alphaproteobacteria为稳定石下BSCs固氮细菌群落的关键类群,可能是主要固氮者,这为认识和利用石下生物土壤结皮固氮细菌提供了基础依据。

    • >基因克隆及功能研究
    • 链霉菌来源D-甘露糖异构酶的性质及其在制备D-甘露糖中的应用

      2021, 48(6):1930-1941. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200926 CSTR: 32113.14.j.MC.200926

      摘要 (383) HTML (1217) PDF 4.59 M (1008) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】D-甘露糖具有多种功能活性,在食品、医药、饲料等行业应用广泛。D-甘露糖异构酶可以催化D-果糖与D-甘露糖之间的相互转化,在D-甘露糖的酶法制备中具有应用潜力。【目的】克隆一个链霉菌(Streptomyces sp.)来源的D-甘露糖异构酶基因(ssMIaseA)并在大肠杆菌中表达,研究其酶学性质,并用于制备D-甘露糖。【方法】从链霉菌(Streptomyces sp.)中发掘一个D-甘露糖异构酶基因(ssMIaseA),构建重组表达质粒pET-28a-ssMIaseA并在大肠杆菌BL21(DE3)中表达,经Ni-NTA亲和层析纯化后测定酶学性质,利用高效液相色谱对SsMIaseA制备D-甘露糖进行研究。【结果】SsMIaseA与嗜热裂孢菌(Thermobifda fusca)来源的D-甘露糖异构酶ManI相似性最高,为60.2%。该酶比酶活为525 U/mg,分子量约为45 kD,最适pH和温度分别为7.5和45 °C,在pH 6.5?10.0范围内和45 °C以下保持稳定。该酶对甘露糖具有最高催化活性,其次是果糖、塔罗糖和塔格糖。利用SsMIaseA转化600 g/L D-果糖,反应8 h达到平衡,生成185 g/L D-甘露糖,转化率为31%。【结论】SsMIaseA作为新型D-甘露糖异构酶为D-甘露糖的酶法制备奠定了基础。

    • 广东虫草邻氨基苯甲酸合酶基因克隆及不同实验条件下的表达

      2021, 48(6):1942-1951. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200935 CSTR: 32113.14.j.MC.200935

      摘要 (371) HTML (1441) PDF 3.57 M (1085) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】邻氨基苯甲酸合酶(TrpE)广泛存在于植物和微生物中,参与色氨酸和生长素的生物合成,在生长发育及胁迫响应过程中具有重要的作用。广东虫草(Tolypocladium guangdongense)是华南地区特有的一种极具开发价值的虫草资源。【目的】明确TgtrpE基因特征,并探究该基因在不同发育时期和不同温度下的表达模式。【方法】从广东虫草中克隆TgtrpE编码区序列,并进行生物信息分析和系统发育分析,采用实时荧光定量PCR (RT-qPCR)分析TgtrpE在广东虫草中不同发育时期及温度胁迫下的表达模式。【结果】TgtrpE编码区序列长度为1 613 bp (DNA)和1 563 bp (cDNA),编码521个氨基酸,预测其蛋白分子量约为56.86 kD。系统发育分析显示,TgTrpE蛋白与子囊菌中的TrpE蛋白聚为一个分支,与奇异弯颈霉(Tolypocladium paradoxum)和头状弯颈霉(Tolypocladium capitatum)具有较高的相似性。RT-qPCR结果表明:在广东虫草原基和幼嫩子实体的发育过程中,TgtrpE显著上调,而在成熟子实体期该基因显著下调;在温度胁迫过程中,TgtrpE显著下调表达。【结论】TgtrpE可能在广东虫草原基形成、子实体发育及温度胁迫响应过程中具有重要调控作用。

    • 环链棒束孢IcHsp104与IcHsp78的克隆及在不同胁迫条件下的表达检测

      2021, 48(6):1952-1964. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200959 CSTR: 32113.14.j.MC.200959

      摘要 (379) HTML (1390) PDF 5.81 M (1178) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】环链棒束孢(Isaria cateinannulata)是一种重要的虫生真菌,许多环境因子的胁迫作用影响了该菌在田间的生防效果。【目的】热休克蛋白酪蛋白溶解蛋白酶(Heat Shock Protein Casein Lytic Proteinase,Hsp100/Clp)是一类ATP依赖型Hsp100家族蛋白,克隆该菌株Hsp100/ClpB家族的2个关键基因IcHsp104与IcHsp78,探索该对基因在应对不同温度及盐浓度胁迫下的作用。【方法】通过前期获得的转录组数据库,采用本地Blast方法对环链棒束孢Hsp100家族基因进行分析筛选。通过RT-PCR技术,对环链棒束孢Hsp100基因的编码区(Open Reading Frame,ORF)进行碱基验证。通过分子生物信息学分析软件,对环链棒束孢Hsp100基因的氨基酸结构、进化树、功能结构域和三级结构进行分析。通过不同温度及盐浓度处理菌株,采用荧光定量PCR (Real-Time Quantitative PCR,RT-qPCR)技术,对获得的基因进行表达检测。【结果】共筛选出2个环链棒束孢Hsp100/ClpB基因Hsp104与Hsp78,将其命名为IcHsp104与IcHsp78,2个基因分别编码923个和805个氨基酸,分子量分别为103.199 kD和88.805 kD;2个基因均与棒束孢属、白僵菌属和虫草属3个物种的亲缘关系最近,但2个基因之间的同源性较低;2个基因编码的蛋白均为经典的AAA+-ATPase家族蛋白,三级结构以α螺旋为主。另外,经高低温处理菌株后,2个基因的表达均会上调,并随处理时间的延长上升越显著,而且高温胁迫组显著强于低温组。经不同浓度氯化钠处理后,低浓度组2个基因的表达量均上调,高浓度组2个基因的表达量均受到抑制。【结论】环链棒束孢IcHsp104与IcHsp78基因在抵抗外界温度及盐胁迫过程中起到重要的作用,为后续环链棒束孢应对环境胁迫的机理研究提供了理论基础。

    • >农业微生物学
    • 伯克霍尔德菌HQB-1抑制香蕉枯萎病菌的活性化合物分离鉴定

      2021, 48(6):1965-1975. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200863 CSTR: 32113.14.j.MC.200863

      摘要 (492) HTML (1491) PDF 6.50 M (1112) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】伯克霍尔德菌HQB-1对香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f. sp. cubense Tropical Race 4,Foc TR4)具有良好的防治效果。【目的】从菌株HQB-1发酵液中分离活性化合物并通过超高效液相联用质谱进行检测,获得该菌株具有良好生防作用的单体化合物。【方法】以HQB-1为目标菌株,大批量发酵并进行发酵液分离、提纯,通过超高效液相联用质谱法与核磁共振波谱法鉴定活性化合物。【结果】 HQB-1菌株发酵液中的蛋白对Foc TR4无抑制作用;HQB-1菌株产生儿茶酚型铁载体,而不产生异羟肟酸型铁载体;对HQB-1菌株发酵液离心、浓缩、干燥,获得乙酸乙酯浸膏(粗提物),经过大孔树脂柱的充分吸附,在30%、60%及无水甲醇的洗脱下获得组分1?3,对Foc TR4的抑菌率分别为10.06%、27.82%和51.40%;选择抑菌率最大的组分3过硅胶柱层析,获得黄绿色晶体。该化合物在365 nm波长下具有最大吸收峰,将核磁共振图谱与SciFinder和SDBS信息数据库进行图谱比对,将该抑菌活性化合物鉴定为吩嗪-1-羧酸(Phenazine-1-Carboxylic Acid,PCA)。PCA对Foc TR4的最小抑菌浓度最低,仅为1.563 μg/mL,说明PCA对Foc TR4的抑制效果较强。【结论】从HQB-1菌株中分离得到活性化合物PCA,PCA的发现为香蕉枯萎病的生物防治奠定了良好的理论基础。

    • 一株西瓜枯萎病生防菌的鉴定与田间防效

      2021, 48(6):1976-1984. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200912 CSTR: 32113.14.j.MC.200912

      摘要 (541) HTML (3200) PDF 7.21 M (1113) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】西瓜枯萎病是由尖孢镰孢菌西瓜专化型(Fusarium oxysporum f. sp. niveum)引起的土传病害,是西瓜最为严重的病害之一。利用拮抗微生物抑制病原菌繁殖,降低其危害程度,已成为西瓜枯萎病防控领域的研究热点。【目的】筛选对西瓜枯萎病病原菌具有拮抗作用的菌株,并探究其抑菌作用,为有效防控西瓜枯萎病提供生防资源。【方法】从西瓜的根围土中分离细菌,采取平板对峙及温室生测的方法筛选生防菌,通过形态学及gyrB基因序列同源性分析对生防菌株进行鉴定;采用鉴别性培养基测定生防菌的拮抗因子(纤维素酶、蛋白酶、几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶);测定生防菌发酵液对西瓜枯萎病菌孢子萌发及菌丝生长的影响;于田间条件下检测该菌株防治西瓜枯萎病的效应。【结果】筛选到了一株对西瓜枯萎病具有防治效果的拮抗菌株SFJ11,经鉴定该菌株为解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。该菌株可以分泌蛋白酶和纤维素酶,其20%的发酵液几乎能完全抑制西瓜枯萎病菌菌丝的生长,对孢子萌发的抑制率为95%,田间防治效果最高可达78%。【结论】菌株SFJ11对西瓜枯萎病具有较强的生防效果,有潜在的应用价值。

    • 多噬伯克霍尔德氏菌WS-FJ9对林木病原菌物的拮抗作用及代谢产物的稳定性

      2021, 48(6):1985-1996. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.201098 CSTR: 32113.14.j.MC.201098

      摘要 (809) HTML (4092) PDF 5.01 M (1104) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】伯克霍尔德氏菌(Burkholderia)是一类重要的植物根际促生细菌,许多菌株具有抑制植物病原菌生长和促进植物生长等功能。【目的】探究高效解磷促生细菌多噬伯克霍尔德氏菌 (B. multivorans) WS-FJ9对不同林木病原菌物的抑菌作用。【方法】采用平板对峙法检测菌株WS-FJ9对5株林木病原真菌和卵菌的抑制效果;基于比色法检测经菌株WS-FJ9处理后病原菌菌丝细胞内含物的变化;使用antiSMASH 5.0在线预测网站对其次生代谢物质进行预测;通过菌丝生长抑制速率法对其无菌发酵滤液的抑菌活性和稳定性进行研究。【结果】菌株WS-FJ9对5种林木病原菌均具有不同程度的抑制作用,其中菌悬液对樟疫霉(Phytophthora cinnamomi)的抑制作用最好,抑菌带宽度为14.82±0.20 mm,无菌发酵滤液对真菌拟茎点霉(Phomopsis macrospore)和松杉球壳孢(Sphaeropsis sapinea)的抑制效果显著,抑菌率分别为62.22%和62.78%;经无菌发酵滤液处理后的病原菌菌丝内的丙二醛含量增高,还原糖和可溶性蛋白含量显著降低。WS-FJ9菌株的基因组中含27个不同的次级代谢产物编码基因簇,其中包含编码嗜铁素、细菌素和抗生素等抑菌基因簇;该菌株发酵液在高温、紫外照射和强酸强碱环境条件下及经蛋白酶处理后,其抑菌活性均未受到影响。【结论】多噬伯克霍尔德氏菌WS-FJ9对林木病原菌物具有很好的生防潜力。

    • 枯草芽孢杆菌J-15抗大丽轮枝菌次生代谢产物对棉田土壤真菌多样性的影响

      2021, 48(6):1997-2007. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200938 CSTR: 32113.14.j.MC.200938

      摘要 (492) HTML (2201) PDF 3.27 M (1015) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】目前利用拮抗菌进行作物病害防治的研究较多,但拮抗菌次生代谢产物如何影响棉花根际土壤微生物群落相关的研究较少。【目的】探讨枯草芽孢杆菌J-15抗大丽轮枝菌次生代谢产物对棉田土壤真菌多样性的影响,为利用枯草芽孢杆菌J-15及其次生代谢产物防治棉花黄萎病的土壤微生物生态安全进行评估。【方法】以新疆北部玛纳斯地区棉田为土壤采样点,随机选取10个点进行采样后混合,经枯草芽孢杆菌J-15抗大丽轮枝菌次生代谢产物处理一定时间后,提取土样总DNA,利用Illumina Hiseq高通量技术,对样品中真菌ITS1?ITS2区进行高通量测序,分析J-15抗大丽轮枝菌次生代谢产物处理对土样真菌多样性的影响。【结果】在97%相似度水平下,处理10、30 d后,样品中真菌的OTU数量、Chao1和ACE丰度指数均分别高于相同时间放置的未处理的对照组,而Simpson指数低于其对照组。从群落组成分析来看,与对照组相比,受J-15次生代谢产物处理的土壤样品,子囊菌门(Ascomycota)的盘菌属(Tricharina)和被孢霉门(Mortierellomycota)的被孢霉属(Mortierella)等优势真菌相对丰度提高,而丰度高于1%的2类病原真菌轮枝孢属(Verticillium)、镰孢霉属(Fusarmm)的丰度显著降低。【结论】J-15抗大丽轮枝菌次生代谢产物对棉田土壤真菌群落及丰度有显著影响,但不改变影响农业生产的土壤真菌群落的结构。

    • >食品微生物学
    • 火龙果致腐菌的分离鉴定及生物拮抗防腐措施

      2021, 48(6):2008-2020. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.201018 CSTR: 32113.14.j.MC.201018

      摘要 (636) HTML (2548) PDF 19.62 M (2254) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】红心火龙果在常温下贮藏3 d鳞片就会出现黄化、萎蔫、果柄发霉,贮藏8 d果实腐烂率高于55%,贮藏16 d果实腐烂率达95.5%以上。【目的】对红心火龙果主要致腐微生物进行分离鉴定,并筛选出防腐效果最佳的拮抗菌株。【方法】采用传统纯培养法对红心火龙果的致腐微生物进行分离纯化;通过致腐菌回接火龙果试验,找出主要致腐菌;通过形态学鉴定、细菌16S rRNA基因和真菌的rDNA ITS鉴定、生物信息学分析对主要致腐微生物进行初步鉴定;利用11株芽孢杆菌作为供试拮抗菌株对火龙果进行生物防腐。【结果】从自然腐烂红心火龙果上共分离得到60株致腐菌,其中细菌占38.33%,真菌占61.67%。将60株致腐菌回接红心火龙果,常温贮藏27 d后发现有2株致腐菌导致火龙果腐烂率达100%。经鉴定为扩展青霉(P. expansum)和黑附球菌(E. nigrum),分别命名为BP15和BP25。经平板拮抗试验显示:解淀粉芽孢杆菌10075对菌株BP15和BP25的抑制率最显著,抑制率分别为60.59%和84.73%。采用稀释浓度为90%的10075过滤除菌上清液对BP15和BP25进行抑制,其抑制率分别为54.32%和90.00%,而上清液热处理后对BP15和BP25的抑制率分别降低1.30%和12.43%。以稀释浓度为90%的10075过滤除菌上清液喷涂火龙果,处理10 d的防腐效果均高于30%。【结论】火龙果具有极高的经济价值、营养价值和药用价值,其在常温下容易腐烂。研究可为火龙果常温贮藏保鲜提供一种有效的生物防腐方法。

    • >兽医微生物学
    • 蓝舌病病毒基因节段2与6的重配导致病毒血清型与增殖特性的改变

      2021, 48(6):2021-2034. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200837 CSTR: 32113.14.j.MC.200837

      摘要 (370) HTML (1315) PDF 3.34 M (1066) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】蓝舌病病毒(Bluetongue Virus,BTV)是一种侵染反刍动物的虫媒病毒,基因重配可引起病毒的快速变异。【目的】通过我国强致病性BTV-16型毒株与弱致病性BTV-4型毒株间Seg-2与Seg-6基因节段的重配,探讨病毒基因重配与表型变异之间的关系。【方法】采用全长cDNA扩增与高通量测序获取BTV-16/V158的全基因组序列,构建病毒的真核表达质粒,通过免疫荧光与Western blot检测目的蛋白表达;通过RT-PCR、体外转录与细胞转染等方法建立BTV反向遗传体系并获取基因重配病毒;通过蚀斑分析、增殖曲线分析与血清中和试验,比较亲本毒株与基因重配病毒在生物学特性上的差异。【结果】获取的BTV-16/V158毒株基因组大小为19 186 bp,与中国和印度BTV-16型毒株具有最近的亲缘关系;将表达BTV VP1、VP3与NS2的真核表达质粒转染细胞,检测到目的蛋白的表达;将BTV的7种真核表达质粒与基因组ssRNA共转染BHK-21细胞,成功拯救出与亲本毒株生物学特性一致的病毒;将BTV-16/V158毒株的Seg-2与Seg-6替换为BTV-4/YTS4毒株的对应基因节段,拯救出基因重配病毒BTV-16/V158-RG (BTV-4/S2,S6);与亲本病毒相比较,基因重配病毒在BHK-21细胞上形成的蚀斑变小,增殖能力减弱,血清型由BTV-16型转化为BTV-4型。【结论】建立了我国流行BTV-16型毒株的反向遗传体系,BTV Seg-2与Seg-6的基因重配可引起病毒在细胞上增殖能力的改变与血清型改变。研究结果为BTV基因重配致病毒变异与新型基因工程疫苗的研究提供了基础。

    • 戊糖片球菌368对猪生长性能、粪菌结构和代谢产物的影响

      2021, 48(6):2035-2048. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200898 CSTR: 32113.14.j.MC.200898

      摘要 (435) HTML (6711) PDF 947.71 K (1347) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】随着“禁抗令”的推行,如何寻找安全的抗生素替代品迫在眉睫。【目的】研究戊糖片球菌368对育肥猪的影响。【方法】选用20头育肥猪,随机分为2组,每组2个重复,每个重复5头。对照组饲喂基础饲粮,试验组饲喂基础饲粮+戊糖片球菌368 (1010 CFU/kg),试验期28 d。【结果】试验期内,试验组和对照组的平均日增重、料重比和平均日采食量均无显著差异(P>0.05)。根据OTU聚类分析,12个样品共获得1 036个OTU,聚类为17个门23个纲37个目67个科199个属350个种。主坐标分析(principal co-Ordinates analysis,PCoA)发现2组样品显著分开。在门水平上,螺旋体门的相对丰富极显著上升(P?0.01);在属水平上,狭义梭菌属和土孢菌属的相对丰度显著上升(P?0.05),链球菌属(P?0.01)、毛螺菌科_XPB1014群(P?0.05)、Norank_f__p-251-o5(P?0.01)和瘤胃球菌科_NK4A214群(P?0.05)的相对丰度下降。多级物种差异判别分析(LDA Effect Size,LEfSe)发现,LDA值大于2.0时,获得60个生物标记物,其中,P组为31个;C组内LDA值最大的是链球菌属,P组最大的是梭菌目。偏最小二乘判别分析法(Partial least squares discrimination analysis,PLS-DA)发现,正负离子模式下,样品完全分开且差异显著(P?0.05),P组中白喉酰胺、2-羟基十四烷酸、Furanofukinin、多巴醌、Avocadene、N-(1-脱氧-1-果糖基)脯氨酸和N-(1-脱氧-1-果糖基)甘氨酸是显著(P?0.05)或极显著(P?0.01)上调物质,Artonin U、1α,25-二羟基-9,11-麦角酸-3-脱氧-维生素D3和24-脱氧维生素D3则是显著(P?0.05)或极显著(P?0.01)下调物质。【结论】添加戊糖片球菌368后能改善猪粪便菌群的结构,提高抗病菌(狭义梭菌属和土孢菌属)并降低条件致病菌(链球菌属)的相对丰度,提高风味物质前体[N-(1-脱氧-1-果糖基)脯氨酸和N-(1-脱氧-1-果糖基)甘氨酸]的含量,降低维生素D3 (24-脱氧维生素D3和1α,25-二羟基-9,11-麦角酸-3-脱氧-维生素D3)的含量,具有促进健康和抗病的潜在功能。

    • >水生微生物学
    • 黄河鲤水产细菌的分离及其毒力因子和群体感应信号分子的检测

      2021, 48(6):2049-2060. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200835 CSTR: 32113.14.j.MC.200835

      摘要 (404) HTML (2678) PDF 3.83 M (1022) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】水产细菌病害制约水产养殖业健康发展,群体感应与细菌毒力因子的产生密切相关,群体感应调控细菌的毒力因子特性值得进一步研究。【目的】探究群体感应与黄河鲤细菌病害的关系,明确群体感应对细菌毒力因子特性的影响。【方法】通过16S rRNA基因测序并构建系统进化树确定筛选菌株的进化地位,通过脱脂牛奶平板法和偶氮酪蛋白法检测菌株胞外蛋白酶活力,采用结晶紫染色法对菌株的生物膜形成能力进行测定,通过报告菌株BB170和CV026分别测定菌株产信号分子AI-2和高丝氨酸内酯的能力,外源添加高丝氨酸内酯检测信号分子对菌株胞外蛋白酶活力和生物膜形成能力的影响。【结果】哈夫尼亚菌(Hafnia sp.) Z11和气单胞菌(Aeromonas sp.) Z12具有高水平的胞外蛋白酶活力和生物膜形成能力,能够分泌AHLs信号分子且具有菌体密度依赖性。外源添加HSL对菌株毒力因子特性有不同程度的影响,外源添加高浓度的N-丁酰基高丝氨酸内酯(C4-HSL)和N-己酰基高丝氨酸内酯(C6-HSL)能够分别提高菌株Z11和Z12的胞外蛋白酶活力和生物膜形成能力。【结论】高浓度群体感应信号分子AHLs对哈夫尼亚菌和气单胞菌胞外蛋白酶活性有促进作用,说明该2种菌的群体感应现象可能会影响其毒力。

    • >微生物功能基因组研究
    • 副溶血弧菌染色体上毒素-抗毒素系统YefM-YoeB的鉴定

      2021, 48(6):2061-2072. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200964 CSTR: 32113.14.j.MC.200964

      摘要 (453) HTML (1060) PDF 3.48 M (1105) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】副溶血弧菌是一种重要的食源性病原菌,给公众健康带来严重危害。毒素-抗毒素系统广泛存在于细菌和古生菌基因组中,具有重要的生物学功能。【目的】在副溶血弧菌中鉴定新的毒素-抗毒素系统,为从毒素-抗毒素系统角度探讨该菌致病性和耐药性的分子机制奠定基础。【方法】通过在线工具预测副溶血弧菌染色体上的假定II型毒素-抗毒素系统;通过生长曲线分析和稀释点板实验检测假定毒素对大肠杆菌的毒性作用及相应抗毒素的抗毒性作用;通过反转录PCR确定毒素和抗毒素基因是否共转录;通过生物信息学分析确定新鉴定毒素-抗毒素系统的同源蛋白;通过LacZ报告实验确定抗毒素及毒素-抗毒素复合物对自身启动子的调控作用。【结果】副溶血弧菌染色体中编码6个假定II型毒素-抗毒素系统;基因vp1820的表达产物(VP1820)对大肠杆菌具有杀菌活性,vp1821的表达产物(VP1821)能中和VP1820的毒性;基因vp1821和vp1820共转录;vp1821-vp1820编码YefM-YoeB毒素-抗毒素系统;抗毒素YefM正调控启动子,YefM-YoeB复合物负调控启动子。【结论】在副溶血弧菌中鉴定了一个新的II型毒素-抗毒素系统,即YefM-YoeB,为进一步研究该系统对副溶血弧菌致病性和耐药性的影响奠定了基础。

    • 解淀粉芽孢杆菌生防菌BS-3全基因组测序及生物信息分析

      2021, 48(6):2073-2088. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200888 CSTR: 32113.14.j.MC.200888

      摘要 (701) HTML (4294) PDF 11.86 M (1446) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】解淀粉芽孢杆菌BS-3是从健康橡胶树树根中分离获得的一株对真菌具有较强抗菌活性的内生细菌,有作为生物农药的潜力。【目的】解析菌株BS-3的基因组序列信息,以深入研究该菌株防病促生机制及挖掘次级代谢产物基因资源。【方法】采用第二代BGISEQ与第三代PacBio平台相结合的测序技术,对生防菌BS-3进行全基因组测序,并对测序数据进行基因组组装、基因预测与功能注释、共线性分析及次级代谢产物合成基因簇预测等。【结果】BS-3全基因组大小为3 870 130 bp,平均GC含量为46.88%,共编码4 161个基因;含有92个tRNA基因、28个rRNA、10个sRNA;含有122个串联重复序列、98个小卫星DNA、2个微卫星。在COG、GO、KEGG、NR和Swiss-Prot数据库分别注释到基因2 875、2 620、1 885、4 040和3 328个。同时,预测到BS-3中有10个次级代谢产物合成基因簇,编码表面活性素、丰原素、多烯类、儿茶酚型嗜铁素等抑菌物质。基因组测序数据提交至NCBI获得GenBank登录号为CP060384。【结论】为基因组层面上解析菌株BS-3具有良好防病效果的内在原因提供基础数据,为深入了解解淀粉芽孢杆菌次级代谢合成途径提供参考信息,对菌株BS-3后续相关研究具有重要意义。

    • 云南土壤宏基因组文库中替加环素耐药基因的筛选与分析

      2021, 48(6):2089-2100. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.201042 CSTR: 32113.14.j.MC.201042

      摘要 (356) HTML (2067) PDF 6.33 M (1219) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】随着抗生素的广泛应用以及滥用,出现了多重耐药的“超级细菌”,并且在临床上已出现对治疗“超级细菌”感染的最后一线抗生素——替加环素耐药的细菌。【目的】对土壤环境中存在的替加环素耐药基因进行筛选调查,探讨替加环素耐药机制,为临床抗生素治疗提供借鉴。【方法】利用功能宏基因组学技术对土壤宏基因组文库进行替加环素耐药阳性克隆的筛选和耐药亚克隆的构建,对构建成功的亚克隆进行测序和生物信息学分析探知其功能,同时进行最低抑菌浓度(Minimum Inhibitory Concentration,MIC)的测定。【结果】筛选得到一个四环素抗性Major Facilitator Superfamily (MFS)外排泵基因,携带该基因的菌株对四环素类抗生素均耐药,对替加环素和四环素的MIC值分别为16 μg/mL和32 μg/mL。当MFS外排泵抑制剂羰基氰化物间氯苯腙(Carbonyl Cyanide 3-Chlorophenylhydrazone,CCCP)浓度为4 μg/mL时可以抑制其对四环素类抗生素的外排作用。生物信息学结果表明该基因编码483个氨基酸,编码的蛋白质属于疏水稳定蛋白;其含有的14个跨膜区构成MFS外排泵蛋白典型的14次跨膜螺旋保守结构域;系统进化树分析表明其与其他替加环素耐药基因编码的蛋白质位于不同的分支上,相似性较低。【结论】利用功能宏基因组学技术筛选得到一个有替加环素抗性的MFS外排泵基因,编码的蛋白质属于14次跨膜螺旋MFS外排泵家族,为今后研究替加环素耐药机制提供参考。

    • >医学微生物学
    • 副溶血弧菌Ⅲ型分泌系统vscG基因缺失株的构建及其生物学特性

      2021, 48(6):2101-2110. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.201029 CSTR: 32113.14.j.MC.201029

      摘要 (437) HTML (2876) PDF 1.12 M (1024) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)是一种重要的食源性病原微生物,Ⅲ型分泌系统(type Ⅲ secretion system,T3SS)在致病过程中发挥重要作用。vscG基因编码的VscG蛋白是Ⅲ型分泌系统的伴侣蛋白。vscG基因在副溶血弧菌中的生物学功能尚未确定。【目的】构建副溶血弧菌vscG基因的缺失株和回补株,研究vscG基因对副溶血弧菌生物学特性的影响。【方法】在副溶血弧菌POR-1菌株基础上利用同源重组法构建vscG基因的缺失株ΔvscG和回补株CΔvscG,分析比较POR-1、ΔvscG和CΔvscG在生长性能、生物被膜形成能力、运动性、溶血活性、细胞黏附和细胞毒性等方面存在的差异。【结果】与POR-1菌株相比,缺失株ΔvscG和回补株CΔvscG的生长特性和溶血活性无明显差异,缺失株ΔvscG的生物被膜形成能力下降,运动性较POR-1菌株和回补株CΔvscG增强。细胞感染试验显示,vscG基因的缺失明显降低了副溶血弧菌对HeLa细胞的黏附和毒性作用。【结论】vscG基因影响副溶血弧菌生物被膜的形成和运动性,在该菌黏附细胞和发挥细胞毒性过程中具有重要作用,为进一步探讨副溶血弧菌T3SS的致病机理奠定基础。

    • 大黄酸抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的抗菌机制

      2021, 48(6):2111-2117. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200882 CSTR: 32113.14.j.MC.200882

      摘要 (733) HTML (3360) PDF 2.65 M (1097) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus,MRSA)是医院及社区常见的机会性致病菌,具有多重耐药性、高发病率和高死亡率的特点。MRSA感染已成为全球医学界的普遍难题之一。【目的】研究大黄酸对MRSA的抗菌机制。【方法】以二倍稀释法测定大黄酸对MRSA的最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC);通过MIC测定大黄酸对MRSA动态抑菌作用;建立生物膜模型,测定大黄酸在生物膜屏障下对生物膜内存活菌的影响,并通过扫描电镜观察不同浓度大黄酸作用后的MRSA菌体形态变化;用免疫荧光染色法、荧光分析法测定大黄酸对MRSA细胞质膜去极化和细胞膜通透性的影响。【结果】大黄酸对MRSA的MIC为8 μg/mL;大黄酸能对生物膜内存活菌有明显的抑制作用,而且在大黄酸作用下菌体的形态发生明显皱缩和破损,破损严重程度与浓度呈正相关;随着大黄酸浓度和作用时间的增加,荧光强度出现明显变化,细胞膜的通透性发生改变。【结论】大黄酸主要通过损伤细菌的细胞膜,从而抑制细菌的生长和繁殖。

    • 孕晚期肠道菌群与孕妇血糖血脂的临床相关性

      2021, 48(6):2118-2130. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.201079 CSTR: 32113.14.j.MC.201079

      摘要 (414) HTML (6348) PDF 1.40 M (1441) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】孕期体重增长不当与孕妇血糖血脂水平紊乱密切相关,而血糖血脂水平与母胎代谢性疾病的发生密切相关。肠道菌群协调肠道细胞吸收营养物质,可能与母婴糖脂代谢疾病的发生具有密切关系。【目的】观察孕期增重不同的孕妇肠道菌群生物多样性、丰富度与功能间差异,探讨孕晚期肠道菌群与孕妇血糖血脂的相关性。【方法】收集34例孕晚期孕妇粪便样本,利用MiSeq高通量测序技术对样本中16S rRNA基因的V3?V4区序列进行测序,分析孕期增重对孕妇肠道菌群多样性与丰度差异的影响,利用京都基因及基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路分析研究不同孕期增重水平肠道菌群代谢通路变化,通过相关分析预测对孕期增重、孕妇孕晚期体质指数(Body Mass Index,BMI)、血糖血脂有影响的肠道微生物。【结果】孕妇肠道菌群多样性和群落结构变化不大,但差异菌属丰度占比有变化;相关分析发现Ruminococcaceae_UCG-014 sp.与孕晚期BMI和孕期增重呈负相关,Lachnospira spp.与孕妇孕晚期血糖呈负相关,Alistipes spp.和Ruminococcus_torques_group spp.与孕晚期甘油三酯呈负相关,Parabacteroides spp.与孕晚期HDL和新生儿体重呈正相关,而Mucispirillum spp.与HDL呈负相关;KEGG分析显示,孕期增重正常孕妇肠道菌群在碳水化合物、脂质和氨基酸代谢等31条代谢通路上较孕期增重不足和增重过度明显升高。【结论】肠道微生物可能通过调节营养物质代谢和吸收影响血糖血脂水平,进而影响孕期增重。

    • >专论与综述
    • 微生物多糖合成关键基因挖掘的研究进展

      2021, 48(6):2131-2142. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200886 CSTR: 32113.14.j.MC.200886

      摘要 (700) HTML (3523) PDF 1.21 M (1264) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着分子生物学技术的快速发展,功能基因的挖掘在微生物高产多糖合成关键途径研究中变得越来越重要,不断发展的基因挖掘方法和基因组分析工具推进了研究的深入进行。本文主要综述了近年来报道的微生物多糖生物合成途径和多糖合成途径中的关键酶,以及利用多种技术手段和分析软件工具对多糖合成关键基因进行挖掘和验证的相关研究,为微生物多糖合成关键基因的验证以及微生物高产多糖菌株的制备提供参考。

    • 铜绿假单胞菌必需基因的研究进展

      2021, 48(6):2143-2154. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200968 CSTR: 32113.14.j.MC.200968

      摘要 (594) HTML (2789) PDF 1.22 M (1293) 评论 (0) 收藏

      摘要:铜绿假单胞菌为专性需氧非发酵革兰氏阴性杆菌,是医院感染的常见条件致病菌之一,可引起呼吸道、泌尿道、烧伤创面和菌血症等严重感染。铜绿假单胞菌耐药形势日益严峻,给临床治疗带来困难。必需基因是生长过程中必不可少的看家基因,对铜绿假单胞菌必需基因进行深入研究,不仅有助于了解细菌的生长、毒力等基本特性,也有助于筛选新的抗菌药物靶标。本文针对铜绿假单胞菌及其必需基因进行综述,首先介绍了铜绿假单胞菌的基本生理特性及目前耐药趋势,又归纳了必需基因的研究方法,最后对铜绿假单胞菌必需基因的研究进展进行总结。

    • 嗜肺军团菌调节宿主泛素化途径的效应因子及其分子机制研究进展

      2021, 48(6):2155-2169. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200972 CSTR: 32113.14.j.MC.200972

      摘要 (373) HTML (1864) PDF 6.26 M (1194) 评论 (0) 收藏

      摘要:嗜肺军团菌是一种胞内寄生菌,其通过特有的Dot/Icm Type-IVB分泌系统向胞浆内分泌大量效应因子,其中已知参与宿主泛素化调控的效应因子有十多种。这些效应因子通过对宿主泛素化途径进行调控来达到逃避宿主免疫系统“监视”并大量增殖的目的。参与调控宿主泛素化途径的效应因子包括AnkB、SidC、LubX、SidH、LegU1、GobX、RavD、DupA、DupB、SidJ、Ceg23、MvcA、MavC及SidE家族蛋白等。随着对嗜肺军团菌效应因子功能及结构研究的深入,它们的作用机制逐渐被揭示。本文对其中几种重要嗜肺军团菌效应因子的生物学结构和分子机制进行系统总结,有利于综合了解嗜肺军团菌参与调控宿主泛素化系统的复杂过程。

    • 细菌“定植”还是“定殖”?

      2021, 48(6):2170-2175. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.201008 CSTR: 32113.14.j.MC.201008

      摘要 (4273) HTML (15015) PDF 2.18 M (4129) 评论 (0) 收藏

      摘要:细菌定植/殖(Bacterial Colonization),是指来自不同环境的细菌接触到机体,并在特定部位黏附、生长和繁殖的现象。无论是共生菌对肠道的保护作用,还是致病菌引起的感染,往往都要依赖细菌定植/殖。目前,教材与期刊等对于“细菌定植”和“细菌定殖”这2个科技名词的使用不一,并存在两者混用的现象,尚未有明确的定论指出哪种使用正确。为了避免以上问题,并对“Bacterial Colonization”的正确翻译提供参考,本文对细菌定植/殖的条件和过程、意义、使用现状进行了分析与讨论,最终认为“细菌定殖”更适用于“Bacterial Colonization”的翻译。

    • 气囊在细菌中的生理功能、生物合成及应用研究进展

      2021, 48(6):2176-2186. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200891 CSTR: 32113.14.j.MC.200891

      摘要 (447) HTML (3303) PDF 1.25 M (996) 评论 (0) 收藏

      摘要:气囊是在水生细菌中广泛存在的一种具有刚性中空蛋白结构的特殊细胞器,不仅为水生细菌提供浮力,还对其在不利环境或应激条件下的生存至关重要。近期研究发现在其他非水生细菌如沙雷氏菌和链霉菌中也存在气囊结构,而且表现出不同的生理功能。来源于不同种属细菌的气囊生物合成基因簇具有各自鲜明的特征,其生物合成和调控机制也有所不同。本综述将介绍和总结不同细菌中气囊的基本生理功能和生物合成及调控机制,以及气囊的生物技术应用,并对气囊在链霉菌中的生物合成研究以及人工重组气囊的潜在应用进行展望。

    • 种子内生菌增强宿主植物重金属抗性的功能机制研究进展

      2021, 48(6):2187-2194. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200925 CSTR: 32113.14.j.MC.200925

      摘要 (434) HTML (1681) PDF 612.00 K (983) 评论 (0) 收藏

      摘要:种子是植物的繁殖器官,其内定殖有一定数量的内生菌,种子内生菌通过垂直传播成为新生植物组织内最早定殖的微生物,对连续几代植物内生菌群落的形成起着决定性作用,并在植物抗逆方面发挥着重要作用。本文对种子内生菌与宿主植物重金属抗性之间的关系及其功能机制进行综述,并对下一步研究方向予以展望。

    • 益生菌与口腔微生态调控的研究进展

      2021, 48(6):2195-2202. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200986 CSTR: 32113.14.j.MC.200986

      摘要 (701) HTML (2551) PDF 479.32 K (1394) 评论 (0) 收藏

      摘要:口腔疾病的发生和发展与口腔微生物群落的失衡密切相关。益生菌是一类对人体健康有益的活的微生物,主要通过分泌抗菌物质、与致病菌竞争性定殖、调节毒力相关基因表达、调节宿主免疫反应、调节氧化应激反应、参与硝酸盐—亚硝酸盐—一氧化氮代谢循环通路、调整生物膜pH值等过程发挥其益生效能。研究发现,益生菌疗法能够降低龋齿的风险、改善牙周状况、提高口腔黏膜病的治疗效果,有望成为防治口腔疾病的潜在途径。本文就近年来益生菌与口腔微生态调控相关的研究情况做一综述。

    • 热胁迫下沙门菌细胞结构和特性变化研究进展

      2021, 48(6):2203-2213. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200635 CSTR: 32113.14.j.MC.200635

      摘要 (486) HTML (2467) PDF 540.25 K (1033) 评论 (0) 收藏

      摘要:沙门菌(Salmonella)是一种非常重要的食源性致病菌。由于食品基质的保护作用,有些沙门菌可以抵抗热胁迫而存活下来。存活细胞往往因为热胁迫或应激而导致细胞结构、生理特性、基因及蛋白表达发生变化,并会进一步对食品原料和加工环境造成持续污染。本文主要综述沙门菌在热胁迫前后细胞形态、菌体组分、细胞壁和细胞膜结构等方面的变化,结合基因和蛋白表达改变,探讨沙门菌在热胁迫下引起的热休克反应、抗逆性和致病性分子机制。

    • 蛋白磷酸酶2A在真菌细胞中的研究进展

      2021, 48(6):2214-2221. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.201028 CSTR: 32113.14.j.MC.201028

      摘要 (398) HTML (1001) PDF 454.22 K (1219) 评论 (0) 收藏

      摘要:蛋白质可逆的磷酸化修饰在真菌细胞生命活动中发挥着重要作用。磷酸化与去磷酸化过程相互协调。蛋白质中磷酸丝氨酸/苏氨酸位点的去磷酸化反应主要由蛋白磷酸酶2A (Protein Phosphatase 2A,PP2A)负责催化。PP2A由催化亚基、调节亚基与结构亚基组合成有活性的三聚体全酶形式发挥功能。本文以模式真菌酿酒酵母、裂殖酵母与人类条件致病菌白色念珠菌为例,总结了PP2A家族成员在真菌细胞中的研究进展及去磷酸化作用调控真菌细胞生命活动的重要性,分析了PP2A调控真菌生命活动尚需解析的作用机制,并提出了可能的研究思路。

    • 磷酸盐生物矿化处理低浓度含铀废水的研究进展

      2021, 48(6):2222-2231. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.201047 CSTR: 32113.14.j.MC.201047

      摘要 (488) HTML (1569) PDF 1017.33 K (1428) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物矿化修复技术处理低浓度含铀废水具有环境友好、适用范围广、产物稳定性好等优点,引起了研究学者们的广泛关注,具有较大的研究价值和广阔的应用前景。本文首先从生物矿化常用微生物、生物矿化作用机理及发展瓶颈等方面简单介绍生物矿化,然后从微生物群落调控、溶液参数等方面对强化生物矿化进行展望,以期为今后含铀废水污染地区的治理提供新的思路和技术。

    • 微生物发酵中草药的研究现状

      2021, 48(6):2232-2244. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.201133 CSTR: 32113.14.j.MC.201133

      摘要 (820) HTML (2619) PDF 633.88 K (1873) 评论 (0) 收藏

      摘要:中草药作为天然传统药物,具有纯天然、无药残、无抗药性和毒副作用小等特点,在临床医疗和日常保健中被广泛使用。微生物发酵中草药过程中,中草药经微生物产生的酶作用后,细胞壁中的纤维素、木质素等物质被降解,其活性成分得以释放;中草药活性成分酶解为小分子物质,增强药效以利于机体消化吸收。部分中草药经发酵可以降低其毒性,减少毒副作用,甚至产生新活性物质。同时中草药中的某些成分可促进微生物的生长繁殖,由此可见中草药与微生物协同作用、相辅相成。本文从发酵中草药的优势、常用微生物、应用现状、存在的问题和关键因素等方面进行综述,并对中草药发酵的应用前景进行展望。相信随着发酵技术的成熟和中草药的现代化发展,微生物发酵中草药将具有更广阔的发展潜力和应用价值。

    • 纤维二糖磷酸化酶和纤维寡糖磷酸化酶的研究与应用

      2021, 48(6):2245-2258. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210005 CSTR: 32113.14.j.MC.210005

      摘要 (550) HTML (2045) PDF 1.96 M (1006) 评论 (0) 收藏

      摘要:自然界中一些厌氧的纤维素降解菌能够产生纤维二糖磷酸化酶(Cellobiose Phosphorylase,CBP)和纤维寡糖磷酸化酶(Cellodextrin phosphorylase,CDP)磷酸化裂解纤维二糖和纤维寡糖。CBP和CDP属于糖苷水解酶94家族(Glycoside Hydrolase Family 94,GH94),对β-1,4糖苷键高度专一。目前已广泛研究了不同来源的CBP和CDP的功能性质和催化机理,并通过蛋白质晶体结构分析揭示了二者采用不同聚合度纤维寡糖作为底物的结构基础。因CBP和CDP可催化独特的磷酸化裂解反应和逆向合成反应,已有多篇报道显示CBP和CDP在生产实践上的应用,主要在构建直接利用纤维寡糖的工程酵母菌、构建酶法纤维素转淀粉体系和酶法合成特殊糖类等3个方面。由于对CBP和CDP的持续关注,在此对二者的相关研究进行综述,并提出今后的研究重点。

    • >高校教改纵横
    • 基于“抗疫精神”的“基因工程”课程思政教学设计与实践

      2021, 48(6):2259-2269. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210124 CSTR: 32113.14.j.MC.210124

      摘要 (943) HTML (3271) PDF 1.58 M (1257) 评论 (0) 收藏

      摘要:课程思政是当前高校落实“立德树人”根本任务的重要形式。在抗击新型冠状病毒肺炎疫情中,中华民族同舟共济、守望相助,共同铸就了伟大的抗疫精神,为课程思政教学提供了最生动的元素。本文对“战疫”行动中的抗疫精神进行梳理和总结,将其内涵凝练为5项内容;以新型冠状病毒的“核酸检测、疫苗研制及其变异”中蕴含的“抗疫精神”为思政载体,甄选“基因工程”课程中对应的理论内容,开展聚焦抗疫精神的“基因工程”课程思政教学设计与实践研究,利用问卷法和深度访谈法对教学实施效果进行评价,旨在引导学生在学习专业理论知识的同时,感悟课程内容中蕴含的抗疫精神,并将其内化为价值追求,潜移默化中提升学生的思想意识和道德修养,同时为生物类其他专业课程思政教学提供参考和借鉴。

    • 基于一流专业建设的应用型示范课程改革与实践:以“临床微生物学检验”课程为例

      2021, 48(6):2270-2278. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200801 CSTR: 32113.14.j.MC.200801

      摘要 (486) HTML (974) PDF 1.16 M (1071) 评论 (0) 收藏

      摘要:“双一流”建设的核心是培养一流人才,课程是人才培养的核心要素。应用型示范课程建设是地方普通高等学校培养应用型人才的重要举措,其建设水平直接影响着人才培养的质量。本文以成都医学院“临床微生物学检验”课程为例,围绕课程目标、课程内容、教学手段、课程考核等几个方面介绍了课程的改革与实践。这些改革在教学上更加注重专业知识、实践能力、创新能力、人文素养的培养,突显高素质临床微生物检验应用型人才的培养目标。本课程经过多年的改革与发展,已形成了具有一定特色的医学课程体系,可为地方医学院校应用型示范课程的建设提供参考和借鉴。

    • 食品科学与工程类专业“微生物学”课程教学改革与实践

      2021, 48(6):2279-2286. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200965 CSTR: 32113.14.j.MC.200965

      摘要 (465) HTML (1713) PDF 3.44 M (1128) 评论 (0) 收藏

      摘要:微生物与食品的生产加工、储存运输、安全检测和控制等各个环节密切相关,微生物学是绝大多数高校食品类专业重要的必修课程。依据食品类专业的人才培养方案和学院往届毕业生的就业去向,我们从教学内容、教学方法、研究性教学等方面对“微生物学”课程教学进行了改革尝试,探索构建符合食品科学与工程专业的“微生物学”课程教学模式。

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