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微生物学通报

  • 2021年第48卷第8期文章目次
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    • >研究快报
    • 大肠杆菌突变株高密度生长的多因素分析

      2021, 48(8):2501-2511. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210247 CSTR: 32113.14.j.MC.210247

      摘要 (794) HTML (2652) PDF 1.14 M (1317) 评论 (0) 收藏

      摘要:[背景] pBHR68是表达聚-3-羟基丁酸酯(Poly-3-Hydroxybutyrate,PHB)合成基因簇的高拷贝质粒,大肠杆菌K-12突变菌株S17-3在携带该质粒时生长密度高,耐低pH且在低pH条件下生长时高产可拉酸(Colanic Acid,CA)。[目的] 系统探究与菌种(大肠杆菌S17-3)及质粒(pBHR68)相关的高密度生长现象的分子机理,提示PHB和CA合成代谢与高密度生长的偶联机制。[方法] 解析质粒的构成、CA合成途径基因组成对高密度生长现象的影响;利用全基因组同比分析寻找可能的关键突变基因;开展转录组学分析,筛查大肠杆菌S17-3及其转化子在不同培养方式中的转录组数据,通过基因敲除实现基因功能及细胞生长状态的验证。[结果] 大肠杆菌S17-3的高密度生长菌与PHB合成的操纵子的过表达以及rhsA的多位点突变相关,RcsA是CA合成与高密度生长中碳代谢流调控的关键调控蛋白。在低pH培养时,敲除可拉酸合成的关键糖基转移酶导致生物量提升;此外,大肠杆菌S17-3/pBHR68的高密度生长还可能与乳糖操纵子异常的转录调控相关,lacZ突变株高密度生长特性消失,而且无法合成可拉酸。[结论] 研究分析了引起大肠杆菌S17-3高密度生长的多种因素,为大肠杆菌提高生长密度现象的进一步分析提供了重要线索,也为利用大肠杆菌S17-3的优异生理特性将其改造为寡糖合成的底盘细胞奠定了研究基础。

    • >工业微生物学
    • 两株芽孢杆菌在苎麻纤维复合脱胶中的应用

      2021, 48(8):2512-2523. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.201092 CSTR: 32113.14.j.MC.201092

      摘要 (456) HTML (814) PDF 3.28 M (1055) 评论 (0) 收藏

      摘要:[背景] 苎麻纤维细长、强韧、洁白、有光泽,被誉为"天然纤维之王",应用广泛。但其被以半纤维素和果胶为主要成分的胶质所包裹,脱胶是生产精干麻工艺的核心工序。利用单一菌株脱胶,往往因其脱胶酶系不全,存在胶质去除率低的问题,导致后期仍需要大量的碱和漂白剂处理。[目的] 丰富苎麻脱胶过程中关键酶系,从而提高苎麻胶质去除率,并降低脱胶后期化学试剂的用量,推进苎麻生物脱胶的工艺应用。[方法] 选用2株芽孢杆菌HG-9 (高果胶酶和甘露聚糖酶)和HG-25 (高木聚糖酶)建立了复合微生物脱胶技术,并对其进行了优化。[结果] 当2株菌接种量均为6%,水料比16:1,初始pH值5.9,在温度37.6℃下脱胶处理14 h时脱胶效果最佳,与菌株HG-9单独脱胶相比,脱胶时间减少2 h,胶质去除率、半纤维素去除率和木质素去除率分别提高9.32%、21.24%和17.93%,次氯酸钠用量减少20%。通过电子显微镜分析其形貌特征发现,混合脱胶获得的纤维表面更加平滑,无明显扭曲和损伤且纤维分散度较高。[结论] 通过复合微生物协同作用,丰富脱胶过程中关键酶系,提高了苎麻纤维胶质去除率,缩短了脱胶时间,而且减少了脱胶后期漂白剂的用量,为苎麻生物脱胶工业化应用的进一步发展提供了指导。

    • β-葡萄糖苷酶Bgl747的定向筛选、重组表达与酶学性质

      2021, 48(8):2524-2533. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.201097 CSTR: 32113.14.j.MC.201097

      摘要 (523) HTML (1199) PDF 9.96 M (983) 评论 (0) 收藏

      摘要:[背景] β-葡萄糖苷酶(β-Glucosidase,EC3.2.1.21)是3种纤维素酶中的重要成分之一。目前工业用纤维素酶大都来源于木霉等真菌,较少来源于细菌,而且在应用中还存在反应条件(温度、pH等)适用范围窄、酶活力较低、获取成本偏高等问题,这大大限制了β-葡萄糖苷酶的应用。从秸秆还田土壤细菌中筛选β-葡萄糖苷酶有极大地可能性筛选出酶学性质较好的酶,从而解决现存的工业问题。[目的] 从土壤中筛选β-葡萄糖苷酶,通过基因重组、表达优化和蛋白纯化获得一株新型β-葡萄糖苷酶,探究其酶学性质,为其在工业上的应用奠定基础。[方法] 利用功能筛选法从土壤中筛选出β-葡萄糖苷酶,全长为747 bp,命名为Bgl747,构建重组表达质粒pET-28a-Bgl747,以Escherichia coli BL21(DE3)为宿主菌株,经IPTG诱导实现可溶性表达并优化表达条件,通过His标签蛋白纯化试剂盒纯化获得纯化酶,探究其酶学性质。[结果] β-葡萄糖苷酶Bgl747属于BglB超家族,分子量为27.23 kD,最适反应温度为45℃,最适pH 4.0;最佳诱导条件:当OD600为1.0,加入终浓度为0.6 mmol/L的IPTG,于37℃、220 r/min诱导10 h后β-葡萄糖苷酶Bgl747蛋白获得最高表达量1.82 mg/mL;底物为对硝基苯-β-D-半乳糖苷(p-nitrophenyl-β-D-galactopyranoside,pNPG)时的比酶活225.07 U/mg,米氏常数Km值和最大反应速率Vmax分别为0.268 mmol/L、547.23 μmol/(L·min);1 mmol/L K+、1 mmol/L和10 mmol/L Fe2+、30%甲醇、30%乙醇、1 mmol/L和10 mmol/L盐酸胍对酶活都有促进作用,30% TritonX-100及10 mmol/L SDS抑制其酶活效果较为明显;该酶受到产物葡萄糖的反馈抑制,葡萄糖浓度越高,抑制效果越明显,但当葡萄糖浓度为1 mol/L时,酶活仍保持50%以上。[结论] Bgl747反应温度范围较广且稳定,酶学性质优异,为其在纤维素降解等工业应用奠定基础。

    • >海洋微生物学
    • 深海太平洋火色杆菌琼胶酶Aga2660的克隆表达及发酵优化

      2021, 48(8):2534-2547. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200591 CSTR: 32113.14.j.MC.200591

      摘要 (404) HTML (838) PDF 4.21 M (1262) 评论 (0) 收藏

      摘要:[背景] 琼胶寡糖已成为化妆品、食品、医药等领域的研究热点,而生物酶法被认为是制备琼胶寡糖的高效方法。[目的] 从深海太平洋火色杆菌(Flammeovirga pacifica WPAGA1)筛选获得琼胶酶基因aga2660,对基因aga2660进行克隆转化,使其在大肠杆菌中进行表达,分析重组酶的性质以及酶解产物。[方法] 采用克隆表达和镍柱纯化方法获得aga2660基因表达的纯化产物;采用薄层层析和离子色谱法分析酶解产物;5 L发酵罐采用补料阶段指数流加、诱导阶段乳糖连续流加的策略进行产酶发酵条件的优化。[结果] 基因aga2660是具有GH50家族典型特征的基因,酶解产物为单一的新琼二糖。最适温度为30℃,最适pH为7.0,Mn2+、Ca2+和Mg2+能促进琼胶酶Aga2660的酶活。采用发酵优化策略后的酶活达到11.81 U/mL,比优化前提高了13.2倍。[结论] 琼胶酶Aga2660具有良好的热、酸、碱稳定性,其酶解产物为单一的新琼二糖,这为特定聚合度琼胶寡糖的制备奠定了良好基础。

    • >环境微生物学
    • 太原北齐徐显秀墓壁画可培养真菌多样性及危害防治

      2021, 48(8):2548-2560. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200601 CSTR: 32113.14.j.MC.200601

      摘要 (589) HTML (1551) PDF 8.71 M (1316) 评论 (0) 收藏

      摘要:[背景] 原址保护的墓葬壁画普遍存在着有害微生物的威胁,对壁画菌害的长效防治是文物保护领域久未解决的难题。[目的] 确定太原北齐徐显秀墓墓道霉变壁画上可培养真菌多样性,分离优势菌株,并筛选长效的生物杀灭剂,为墓葬壁画菌害的抢救性防治提供科学依据。[方法] 利用无菌棉签采集壁画表面白色菌丝体样品,使用扫描电子显微镜分析病害菌微观形貌特征;通过培养、分离及纯化获得真菌菌株,运用形态学和分子技术鉴定种属;结合实验室抑菌圈测试和原位杀菌试验,分析不同生物杀灭剂的抑菌圈大小、杀菌后原位可培养微生物浓度以及ATP荧光值差异,以期找到长效的生物杀灭剂。[结果] 霉变壁画表面有大量菌丝体并伴有分生孢子,白色菌丝体样品中可培养真菌属于子囊菌门(Ascomycota)的6个属,其中白色侧齿霉菌(Parengyodontium album)相对丰度最高(98.13%),为优势病害菌。经实验室和原位试验筛选评估,确定了双氯酚复配型杀灭剂(0.5%双氯酚+75%乙醇)对该病害真菌杀灭效果最好,在7年连续监测期内未出现病害菌的复发。[结论] 白色侧齿霉菌是引起徐显秀墓墓道壁画霉变的主要可培养病害菌;双氯酚复配型杀菌剂用于该病害菌防治的时效性最长;建议后期结合抢救性防治、环境调节和跟踪监测,以达到墓葬壁画微生物危害的长效防控。

    • 内蒙古原始森林桦树皮内生和表生乳酸菌分离鉴定及其特性

      2021, 48(8):2561-2573. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200981 CSTR: 32113.14.j.MC.200981

      摘要 (462) HTML (856) PDF 1.26 M (1226) 评论 (0) 收藏

      摘要:[背景] 随着乳酸菌产业的快速发展,不同环境乳酸菌群落结构的分析和菌种资源的开发利用已经成为该领域的研究热点。从不同环境、不同来源分离、保藏乳酸菌对于优良菌种的筛选和开发利用具有重要意义。[目的] 阐明内蒙古原始森林桦树皮中乳酸菌的组成,并获得丰富的野生型乳酸菌资源,为优良菌株的筛选和工业化应用提供核心菌株,从原始森林桦树皮中分离、鉴定和筛选优良乳酸菌菌种,并研究其特性。[方法] 通过传统纯培养方法对20份桦树皮中的内生和表生乳酸菌进行分离纯化,运用16S rRNA基因序列分析以及系统发育关系研究进行种属鉴定,并对样品中的优势菌株进行筛选,得到2株具有优良特性的菌株。[结果] 16S rRNA基因序列分析结果表明,分离到的112株乳酸菌鉴定为3个属7个种,其中树皮表生分离株共53株,内生分离株为59株,包括Enterococcus mundtii (27株)、Enterococcus faecium (16株)、Enterococcus faecalis (12株)、Enterococcus durans (1株)、Lactococcus lactis (37株)、Lactococcus garvieae (18株)、Lactobacillus fermentum (1株)。通过初筛和复筛比较不同乳酸菌在同一条件下的pH和产酸量,从37株Lactococcus lactis中得到2株产酸速率较高、pH较低的乳酸菌,其编号为IMAU98457和IMAU98428。对菌株IMAU98457和IMAU98428进行生物学特性研究,发现其最适生长温度在37℃,适宜pH范围为5.5-7.5,菌株在37℃发酵18 h后菌液OD600值分别高达2.531 0和2.518 2,pH低至4.36和4.34 (总酸)。菌株IMAU98457和IMAU98428有一定的盐耐受性,当NaCl浓度大于6%时,菌株生长受到明显抑制。[结论] 20份桦树皮中分离出的112株乳酸菌,Lactococcus lactis (37株)为内蒙古赤峰市桦树皮样品的优势菌株,占总分离株的33%。桦树皮表生样品与内生样品相比,内生样品较表生样品的菌株种类资源更为丰富,二者的优势菌属具有较大的差异,并从优势菌株Lactococcus lactis中筛得2株繁殖速度快、产酸速率较高、pH较低的菌株IMAU98457和IMAU98428。

    • 纳帕海高原湿地噬藻体g20基因系统发育多样性分析

      2021, 48(8):2574-2582. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.201022 CSTR: 32113.14.j.MC.201022

      摘要 (325) HTML (857) PDF 2.71 M (1033) 评论 (0) 收藏

      摘要:[背景] 噬藻体是感染蓝藻的病毒,是水生系统的重要组成部分。它们对宿主种群死亡率有重要影响,是控制蓝藻水华生消的潜在因子,对蓝藻群落结构的调控具有重要意义。大量研究揭示了海洋和淡水环境中噬藻体的高度多样性,但目前对高原湿地中噬藻体的多样性知之甚少。[目的] 阐明我国纳帕海高原湿地噬藻体g20基因的遗传多样性,为进一步开展高原湿地微生物资源及其生态功能研究提供理论基础。[方法] 采集雨季的水体样品,以衣壳蛋白基因g20为标记基因,利用特异性引物Cps1和Cps8对其进行PCR扩增,得到26条不同的g20基因有效序列,并将其与其他生境中g20基因序列进行主坐标分析和系统发育分析。[结果] 与其他海洋和淡水的噬藻体序列相比,纳帕海高原湿地中噬藻体的序列与其他稻田序列更为相近;但也存在部分序列单独聚簇,这可能为纳帕海高原湿地中独有的噬藻体类型。[结论] 表明该地区的噬藻体较丰富,并具有一定的独特性。

    • 菌藻共生系统对序批式反应器处理养猪废水脱氮除磷效果及微生物群落结构的影响

      2021, 48(8):2583-2594. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.201051 CSTR: 32113.14.j.MC.201051

      摘要 (515) HTML (1102) PDF 1.39 M (1068) 评论 (0) 收藏

      摘要:[背景] 养猪废水作为高浓度有机废水,是导致我国农业面源污染的主要因素之一。目前采用菌藻共生系统处理养猪废水越来越受到关注,与传统序批式反应器(Sequencing Batch Reactor,SBR)相比,藻辅助SBR具有提高脱氮除磷效果、增加污泥活性和降低能源消耗的特点。[目的] 针对SBR中菌藻共生系统对养猪废水脱氮除磷效能的影响,比较分析菌藻共生系统与常规SBR系统中污泥特性及微生物群落结构特征差异。[方法] 在室温条件下分别平行运行SBR+微藻(R1)和作为对照系统不添加微藻的SBR (R2)。监测R1和R2系统废水处理效果,污泥的粒径、沉降性和代谢产物等污泥特性。利用变性梯度凝胶电泳(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis,DGGE)技术分析R1和R2系统中的微生物种类和分布。[结果] 与对照R2反应器相比,R1的化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)去除率提高了5.1%,NH4+-N提高了20.3%,总氮(Total Nitrogen,TN)提高了19.4%,总磷(Total Phosphorus,TP)提高了23.9%。进一步对反应器中的污泥特性进行分析发现,与R2相比,R1的胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances,EPS)平均含量提高3.7%,可溶性微生物产物(Soluble Microbial Product,SMP)平均增加了38.5%。同时R1的污泥粒径较R2提高了14.8%,污泥体积指数(Sludge Volume Index,SVI)值较R2降低了11.7%,污泥的好氧呼吸速率(Specific Oxygen Uptake Rate,SOUR)较R2提高了64.8%,而且稳定的菌藻共生系统的形成进一步减少反应器出水中的悬浮固体浓度,表明藻类的添加对R1污泥特性具有改良作用[结论] R1反应器形成的菌藻共生体系可进一步优化微生物群落结构,其中放线菌纲(Actinobacteria)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)和γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)为R1反应器的主要菌群,对养猪废水的处理起到重要作用。R1反应器中的藻类主要为链带藻属(Desmodesmus)和尖带藻属(Acutodesmus),对养猪废水的脱氮除磷起到重要作用。

    • 2株草螺菌的鉴定及其对煤矸石胁迫下香根草的促生作用

      2021, 48(8):2595-2606. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.201107 CSTR: 32113.14.j.MC.201107

      摘要 (476) HTML (1090) PDF 4.89 M (1139) 评论 (0) 收藏

      摘要:[背景] 植物-微生物联合修复技术在减轻环境胁迫作用、增强植物抗性、改善矿区景观等方面发挥重要作用,其中根际促生菌可与植物相互作用,促进植物生长,增强植物对非生物胁迫的耐受性。[目的] 鉴定铜尾矿中分离得到的2株根际细菌,研究其对植物生长的促生特性,测定2株菌的接种对于煤矸石胁迫下香根草的影响。[方法] 对铜尾矿中分离得到的2株菌进行16S rRNA基因序列鉴定和扫描电子显微镜观察,对菌株的促生特性进行测定,并将其分别接种于覆土5 cm的煤矸石和掺土10%的煤矸石中生长的香根草根际,测定2个月后香根草的理化指标和生理学指标。[结果] 菌株P5-11和P5-19经鉴定均为草螺菌(Herbaspirillum),2株菌均具有固氮、溶磷、产吲哚乙酸(Indole-3-Acetic Acid,IAA)和产铁载体的特性,其中P5-19的产吲哚乙酸能力约为P5-11的2倍,具有较好的促生能力;2株菌均能提高香根草的株高、生物量、氮积累量和抗氧化酶活性,并降低丙二醛积累量。[结论] 2株草螺菌均具有良好的促生特性,能够促进煤矸石胁迫下香根草的生长发育,这不仅为促生菌肥的研制提供了优良菌种,也为香根草在矿区生态恢复中的应用提供了参考价值。

    • >基础微生物学
    • 纯化标签的不同位置对Δ6脂肪酸脱饱和酶异源表达的影响

      2021, 48(8):2607-2618. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.201019 CSTR: 32113.14.j.MC.201019

      摘要 (344) HTML (1030) PDF 4.20 M (1103) 评论 (0) 收藏

      摘要:[背景] 目前利用酵母表达系统已鉴定了多种物种中的Δ6脂肪酸脱饱和酶(FADS6)。由于FADS6是一种具有多个跨膜螺旋的膜蛋白,使得其大量表达和纯化具有挑战性。[目的] 探索FADS6的高效表达策略,研究纯化标签添加的位置对高山被孢霉FADS6I (MaFADS6I)重组表达效率的影响。[方法] 在毕赤酵母表达载体中插入串联亲和标签HRV 3C-Protein A-His,利用改造后的载体构建带有N端或C端标签的MaFADS6I表达载体;通过电转化获得毕赤酵母重组表达菌株;利用斑点印迹杂交(Dot blot)、聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-Polyacrylamide Gel Electrophoresis,SDS-PAGE)和免疫印迹(Western blot)分析重组蛋白的表达水平,并利用气相色谱-质谱(Gas Chromatography-Mass Spectrometry,GC-MS)分析检测MaFADS6I催化生成的脂肪酸。[结果] 通过大量的毕赤酵母转化子筛选,最终获得高效表达MaFADS6I的毕赤酵母重组菌,证实各转化子的表达具有差异性,MaFADS6I的C端带有纯化标签较N端更有利于表达。[结论]MaFADS6I的C端添加纯化标签比在N端添加更有利于该蛋白在酵母系统中的表达以及底物的转化,为进一步探究FADS6高效表达和结构功能奠定了基础。

    • 沈阳地区北虫草野生与市售菌株人工培育子实体的蛋白质组学比较

      2021, 48(8):2619-2631. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200742 CSTR: 32113.14.j.MC.200742

      摘要 (418) HTML (972) PDF 4.19 M (1086) 评论 (0) 收藏

      摘要:[背景] 北虫草作为冬虫夏草的代用品,具有与冬虫夏草类似的药理活性,其富含的蛋白质和氨基酸通常作为衡量真菌营养价值的重要指标,从中分离纯化具有潜在临床应用价值的蛋白质或多肽,已成为一个研究热点。[目的] 检测沈阳北虫草野生与市售菌株人工培育子实体的蛋白质组成,分析相同培育条件下获得的蛋白种类、数量及其功能的差异,为深入研究鉴定沈阳地区北虫草药用蛋白和针对性驯化提供了蛋白质组学数据基础。[方法] 采集沈阳棋盘山野生北虫草菌株,与市售人工栽培北虫草菌株同期分别经组织分离、液体发酵后培育获得子实体,通过蛋白提取、胰酶酶解后,采用非标定量技术液相色谱-质谱联用方法,对野生和市售来源培育的子实体样本进行定量蛋白组的研究。[结果] 共鉴定到9 233条特异性肽段和1 923个蛋白,其中含有1 163个可定量蛋白,野生来源培育子实体有214个蛋白表达发生上调,181个蛋白表达发生下调,对这些差异蛋白进行功能富集分析发现,其主要参与能量生产/转换、氨基酸转运/代谢、抗氧化功能。在相同的营养摄取条件下,野生来源培育菌种在各个能量代谢、氨基酸代谢功能中的相关蛋白表达量高于市售来源培育的菌种。野生来源培育菌种的一种抗氧化重要蛋白(Gene Name:ISF_02112)表达量远远高于(Fold Change>9)市售来源培育菌种。同时与抗氧化和代谢功能相关的差异蛋白有22个。[结论] 沈阳地区北虫草野生菌株经适当人工培育会保留部分优良的生物学特性,2种来源菌株培育的子实体具有丰富及优异抗氧化功能的蛋白,子实体蛋白的抗氧化能力与其整体代谢能力相关。本研究结果为深入研究鉴定北虫草药用蛋白和针对性驯化提供了蛋白质组学数据基础。

    • >基因克隆及功能研究
    • 基于pDS132的基因敲除中创伤弧菌氯霉素的耐药性变化及影响

      2021, 48(8):2632-2642. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.201020 CSTR: 32113.14.j.MC.201020

      摘要 (560) HTML (1337) PDF 2.50 M (1513) 评论 (0) 收藏

      摘要:[背景] 基于自杀载体的基因敲除在单基因敲除上的应用较为常见,但在多基因敲除过程中细菌耐药性的变化及对后续敲除的影响尚未明确。[目的] 探究基于自杀载体pDS132的创伤弧菌vvhArtxA1双基因敲除株构建过程中,创伤弧菌对氯霉素耐药性的变化及对后续基因敲除的影响。[方法] 基于自杀载体pDS132的同源重组法构建创伤弧菌YJ016的单基因敲除株YJ016-ΔvvhA、YJ016-ΔrtxA1和双基因敲除株YJ016-ΔvvhAΔrtxA1,记录单交换筛选时的氯霉素浓度与筛选平板上成功重组的菌株所占比例。琼脂稀释法测定野生型与敲除株的氯霉素最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)和抗性突变频率,纸片扩散法测定菌株对其他药物的敏感性,分析其对单交换筛选的影响。[结果] 单基因敲除株的氯霉素MIC及氯霉素抗性突变频率高于野生型;双基因敲除株的庆大霉素抑菌圈直径小于野生型。单基因敲除时,单交换重组菌株的占比为100% (20/20);在YJ016-ΔvvhA上敲除rtxA1基因,氯霉素筛选浓度为2、4 μg/mL时,单交换重组菌株的占比分别为40% (8/20)、5% (1/20);在YJ016-ΔrtxA1上敲除vvhA基因,氯霉素筛选浓度为2、4 μg/mL时,单交换重组菌株的占比均为0% (0/20)。[结论] 基于自杀载体pDS132的基因敲除中创伤弧菌氯霉素的耐药性升高,可能影响后续单交换重组的筛选,该结果为基于自杀载体的同源重组技术应用于多基因敲除提供了参考。

    • >农业微生物学
    • 拮抗菌群对烟草野火病的防治效果及叶际微生物群落多样性的影响

      2021, 48(8):2643-2652. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200844 CSTR: 32113.14.j.MC.200844

      摘要 (465) HTML (1256) PDF 1.36 M (1168) 评论 (0) 收藏

      摘要:[背景] 烟草野火病(Tobacco wild Fire)是烟草上的主要病害之一,利用拮抗菌防治烟草野火病是具有较好前景的防治手段。[目的] 分析烟草叶际微生物群落结构组成和多样性,阐释拮抗菌群施用对烟草野火病的防治效果及对叶际微生物群落的影响。[方法] 在烟草上施用3种拮抗菌群,采用16S rRNA基因高通量测序及生物信息学手段,分析拮抗菌群对烟草叶际微生物群落结构组成和多样性的影响,研究拮抗菌群在叶片上的定殖。[结果] 拮抗菌群对烟草野火病的防治效果达到50.44%-68.58%。与对照相比,3种拮抗菌群处理叶际微生物群落结构和组成都产生了明显的变化,群落多样性显著增高。拮抗菌群处理后,烟草叶际微生物泛菌(Pantoea)、寡养单胞菌(Stenotrophomonas)和假单胞菌(Pseudomonas)等菌属所占比例发生显著变化,其中芽孢杆菌属(Bacillus)和寡养单胞菌属相比对照增加分别达到3.9倍和7.02倍,其丰度与病情指数显著负相关。[结论] 拮抗菌群对烟草野火病有较好的防治效果,施用拮抗菌群显著影响叶际微生物群落的组成和多样性,假单孢杆菌和寡养单胞菌等优势菌属能够在烟草叶际定殖,起到防治烟草野火病的作用。

    • 耐盐碱细菌DQSA1的分离鉴定及盐碱胁迫下对绿豆的促生作用

      2021, 48(8):2653-2664. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.201003 CSTR: 32113.14.j.MC.201003

      摘要 (471) HTML (810) PDF 1.77 M (1272) 评论 (0) 收藏

      摘要:[背景] 近年来,大庆地区土壤盐碱化程度逐渐加剧,而微生物改良盐碱土是当今的研究热点。[目的] 从大庆盐碱土中筛选出耐盐碱菌株,验证其促生作用,为改良大庆盐碱土壤提供微生物资源。[方法] 采用筛选培养基从大庆盐碱土中获得耐盐碱促生菌,对其进行形态学观察、生理生化和16S rRNA基因鉴定,并测试菌株在盐碱胁迫下对绿豆植株和土壤细菌群落结构的影响。[结果] 筛选得到一株耐盐碱促生菌DQSA1,具有固氮、产ACC脱氨酶、产铁载体、产吲哚乙酸(Indole-3-Acetic Acid,IAA)功能;通过生理生化鉴定和系统发育分析,判定该菌株为卓贝尔氏菌属(Zobellella)。在盐碱土中种植绿豆后接种菌株DQSA1,处理后的绿豆较对照相比根系鲜重、根系干重及叶绿素含量分别增加了33%、32%和79%;植株叶部可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白含量分别升高了10%、80%和73%;根系的脯氨酸及可溶性蛋白含量分别增加了78%和44%。对种植绿豆的土壤细菌进行高通量测序,发现菌株DQSA1可以在盐碱环境下定殖并促进根瘤菌和鞘氨醇杆菌等有益菌的生长。[结论] 菌株DQSA1可以在盐碱条件下调节土壤细菌群落结构并促进植物生长,为改良盐碱土地提供了有效的微生物资源。

    • 华重楼内生真菌聚多曲霉的促生与拮抗作用

      2021, 48(8):2665-2680. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.201111 CSTR: 32113.14.j.MC.201111

      摘要 (405) HTML (1077) PDF 2.83 M (892) 评论 (0) 收藏

      摘要:[背景] 华重楼(Paris polyphylla var. chinensis)是我国一种名贵稀缺中药材,有多种药效,由于过度采挖等原因,其野生资源现已极度匮乏。华重楼的人工栽培技术尚未成熟,生长缓慢、病害频繁发生是主要的制约因素。[目的] 植物益生菌的开发是一种环保且有效的解决途径,符合生态种植的要求。[方法] 通过常规方法分离鉴定内生菌,选取已报道具有促生抗病作用的菌株进行玉米种子发芽试验,无氮培养基定性检测固氮活性,平板拮抗试验检测抗菌性;高效液相色谱-质谱联用技术(Liquid Chromatography-Mass Spectrometry,LC-MS)检测其菌液的代谢成分;分光光度法检测华重楼幼苗丙二醛和叶绿素含量,LC-MS检测叶片水杨酸、茉莉酸、脱落酸、赤霉素、细胞分裂素、生长素的含量,测量华重楼地下部分生物量指标。[结果] 分离得到一株菌jdqmzz-1,经rDNA ITS序列扩增比对、形态学观察、生理生化鉴定,确定为聚多曲霉(Aspergillus sydowii);其可以促进玉米种子发芽和华重楼生长,具有固氮、拮抗病原真菌尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum GSICC 60612)、病原细菌胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种(Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorumPcc ATCC 15713)的作用,真菌拮抗指数为42.50%,其菌液含有种类较多的促生和抑菌杀虫物质,菌液处理过的华重楼幼苗,叶片内源赤霉素和生长素含量较对照分别提高了54.1倍和2.3倍,叶绿素含量达到209.88 mg/g鲜重,较对照增加了48.80%,丙二醛含量较对照降低了15.20%;平均根数、平均根长、平均百株重较对照也有显著性(P<0.01)提高。[结论] 分离出的内生真菌聚多曲霉jdqmzz-1能够有效地促进华重楼的生长。

    • 复合菌系GF-20低温降解玉米秸秆过程中群落演替与理化特性

      2021, 48(8):2681-2694. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210008 CSTR: 32113.14.j.MC.210008

      摘要 (372) HTML (847) PDF 2.93 M (895) 评论 (0) 收藏

      摘要:[背景] 秸秆的生物降解具有高效率和环保等特点而备受关注。[目的] 明确复合菌系GF-20秸秆降解过程中发挥重要作用的功能微生物类群及其与降解特性的关系。[方法] 将复合菌系GF-20在10℃条件下恒温培养,定期取样测定其生长特性及秸秆分解特性,利用MiSeq高通量测序技术,分析不同降解时期复合菌系的群落结构变化规律。[结果] 复合菌系GF-20在接种后1 d内进入对数生长期,pH值迅速下降至6.98,总糖含量迅速降低至0.22 mg/mL;3 d后体系可溶性化学需氧量降低至4.77 g/L,氧化还原电位迅速降低至-303 mV,并高效分泌纤维素酶;培养15 d时玉米秸秆降解率为31.97%,木质素、纤维素和半纤维素降解率分别为32.30%、44.85%和43.84%。在玉米秸秆降解过程中,降解初期(2、5 d)的优势菌属为Cellvibrio (29.55%)、Chryseobacterium (7.35%)、Hydrogenophaga (3.86%)和Pseudomonas (3.42%);降解中期(7、10 d)的优势菌属为Azospirillum (9.92%)、Rhizobium (6.99%)、Nubsella (5.06%)和Stenotrophomonas (3.37%);降解后期(12、15 d)的优势菌属为Taibaiella (13.82%)、Pleomorphomonas (13.69%)、Flavobacterium (14.89%)、Cellulomonas (7.18%)、Devosia (7.36%)、Pedobacter (4.32%)和Sphingomonas (2.23%)。[结论] 明确了复合菌系GF-20在不同降解时期微生物群落结构演替规律以及秸秆降解特性动态变化,为复合菌系的合理化利用提供理论依据。

    • 猪肺炎支原体Mhp366-N蛋白多克隆抗体的制备及应用

      2021, 48(8):2695-2703. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210332 CSTR: 32113.14.j.MC.210332

      摘要 (405) HTML (714) PDF 1.84 M (962) 评论 (0) 收藏

      摘要:[背景] 猪肺炎支原体是猪的一种重要的病原。该菌的研究工具较少,特别是缺少开展其致病机制研究需要的抗体。[目的] 制备猪肺炎支原体Mhp366-N蛋白抗体并确定其应用范围和使用时的最佳稀释倍数。[方法] E. coli BL21(DE3)-pET28a(+)-mhp366-N重组菌诱导表达Mhp366-N蛋白并纯化。纯化的蛋白免疫小鼠制备多克隆抗体。用免疫印迹和免疫荧光方法检测猪肺炎支原体AH株感染3D4/21细胞后的Mhp366蛋白,确定2种方法中Mhp366-N多克隆抗体的最佳稀释倍数;之后检测临床采集的猪肺泡巨噬细胞中的猪肺炎支原体;最后以免疫组化试验检测猪肺炎支原体感染的肺细胞。[结果] 纯化的Mhp366-N蛋白纯度超过85%,免疫小鼠制备的抗血清效价在1:128 000-1:512 000之间。在免疫印迹试验中Mhp366-N多克隆抗体的最佳工作浓度为1:100 000稀释,免疫荧光试验中Mhp366-N多克隆抗体的工作浓度范围在1:1 000-1:10 000 000,其可用于临床采集的猪肺泡巨噬细胞和细胞系中猪肺炎支原体的检测。免疫组化试验结果显示猪肺炎支原体能够进入猪肺泡巨噬细胞、Ⅰ型和Ⅱ型肺泡上皮细胞。[结论] 制备的Mhp366-N多克隆抗体为猪肺炎支原体致病机制研究提供了良好的研究工具。

    • >兽医微生物学
    • 滑液囊支原体不同感染途径的致病力比较

      2021, 48(8):2704-2713. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210255 CSTR: 32113.14.j.MC.210255

      摘要 (772) HTML (1896) PDF 5.92 M (1635) 评论 (0) 收藏

      摘要:[背景] 自2010年以来,我国鸡群中滑液囊支原体(Mycoplasma synoviae,MS)的感染率不断增高,目前MS已广泛存在于我国不同的鸡群中,包括蛋鸡、种鸡、白羽肉鸡和地方品种鸡等,其血清阳性率已超过40%,严重危害我国养鸡业,并造成了严重的经济损失。[目的] 系统比较MS以不同感染途径对56日龄无特定病原(Specific Pathogen Free,SPF)鸡的致病力。[方法] 采用MS强毒FZ株以点眼、爪垫注射、胸部皮下注射、单次气管注射、连续3次气管注射等不同途径感染56日龄SPF鸡,观察感染后临床症状和解剖病理变化,检测感染后的MS抗体,并且对气管组织进行病原再分离和组织病理学观察。[结果] MS的FZ株以不同途径感染SPF鸡后临床表现和发病率差异较大,爪垫注射和胸部皮下注射可导致100%的鸡发生爪垫肿大或胸部囊肿,而单次或连续3次气管注射可引起33%-50%的鸡发生严重气囊炎,点眼感染途径基本不能引起临床病理变化;爪垫肿大主要为肉芽组织增生和出现大量的黄色干酪样块状物质,胸部囊肿在囊肿部位有大量的血红色样液体和黄色干酪样块状物质;组织病理学结果显示连续3次气管注射方式感染更易对气管造成损伤,表现为气管黏膜固有层/黏膜下层发生轻微至轻度灶性炎细胞浸润,而爪垫肿大和胸部囊肿组织有大量的纤维组织和血管增生,同时伴有大量炎性细胞浸润;点眼和气管注射途径的气管MS病原再分离率可达100%,而胸部皮下注射或脚垫注射也可从气管中分离到MS病原;爪垫注射途径更易引起MS抗体转阳。[结论] 系统比较了MS以不同感染途径对56日龄SPF鸡的致病性,并筛选出了相应的评价指征,成功建立了MS人工感染8周龄SPF鸡的发病模型,其中点眼感染途径和气管注射途径以气管病原再分离作为主要指征,辅以气囊炎进行评价,而胸部皮下注射和爪垫注射途径分别以胸部囊肿和爪垫肿胀作为主要病理指征进行评价。

    • 重庆市北碚区宠物源沙门氏菌耐药性监测及ESBL和PMQR基因检测

      2021, 48(8):2714-2722. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210357 CSTR: 32113.14.j.MC.210357

      摘要 (438) HTML (1027) PDF 534.13 K (864) 评论 (0) 收藏

      摘要:[背景] 沙门氏菌是一种常见的人兽共患病病原菌。随着饲养宠物的人越来越多,宠物肠道内沙门氏菌对公共卫生的威胁逐渐显现,但鲜见宠物携带沙门氏菌的流行病学及宠物源沙门氏菌耐药性的报道。[目的] 了解重庆市北碚区宠物源沙门氏菌的流行情况,以及其对常用抗菌药物的敏感性及超广谱β-内酰胺酶(Extended-Spectrum β-Lactamases,ESBL)基因和质粒介导的喹诺酮耐药(Plasmid-Mediated Quinolone Resistance,PMQR)基因的携带情况。[方法] 共采集北碚区宠物粪便样品1 038份,通过样品前增菌、选择性增菌、选择性平板筛选和PCR鉴定沙门氏菌特异性invA基因分离鉴定沙门氏菌;接着测定了分离菌株对28种抗菌药物的敏感性,检测了10种ESBL基因和10种PMQR基因。[结果] 共分离到沙门氏菌41株,分离率为3.95%。这些菌株对磺胺异噁唑、氨苄西林、四环素、多西环素的耐药率都超过50%,而且82.92%为多重耐药菌株,对阿米卡星、氧氟沙星、依诺沙星、加替沙星完全敏感;85.37%的分离菌携带ESBL基因,以blaTEM基因最为流行;46.34%携带PMQR基因,以qnrS最为流行;48.57%的ESBL阳性菌株携带至少一种PMQR基因。[结论] 北碚区宠物体内的沙门氏菌对一些抗菌药物存在不同程度的耐药性,而且耐药性可能是通过耐药质粒介导的。

    • 果蝇共生菌降低有害真菌的毒性

      2021, 48(8):2723-2732. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200913 CSTR: 32113.14.j.MC.200913

      摘要 (352) HTML (1062) PDF 5.53 M (1256) 评论 (0) 收藏

      摘要:[背景] 目前对于如何解决有害真菌对黑腹果蝇的致死性病理研究较少,对共生菌抑制有害真菌的研究引起普遍关注。[目的] 检测黑腹果蝇共生菌对病原性真菌的拮抗作用,揭示共生菌提高果蝇的适合度。[方法] 利用PDA培养基分离黑腹果蝇食物中真菌;利用形态和rDNA ITS基因序列比对进行真菌的鉴定;通过测量菌落直径、孢子数量以及菌丝分枝数量以评定真菌的生长;利用存活率评估病原真菌的毒性;建立无菌和悉生模型,通过发育历期验证其共生菌与病原性真菌的竞争作用;利用双向选择食物装置检测共生菌抑制病原真菌的效果。[结果] 从果蝇食物中分离出的真菌经鉴定为拟茎点霉(Phomopsis),可显著地降低成年果蝇的存活率和延缓果蝇发育。东方醋酸杆菌在体外可明显抑制拟茎点霉的生长,有效地减轻拟茎点霉对果蝇的致死作用,挽救了拟茎点霉导致的果蝇发育延滞,改善了果蝇产卵对拟茎点霉的趋避作用。[结论] 拟茎点霉是果蝇的一株条件性病原真菌,而东方醋酸杆菌可以有效地减轻拟茎点霉对果蝇生长发育和存活率的损害,从而提高果蝇适合度。

    • >水生微生物学
    • 9株鱼源鰤诺卡氏菌生物学特征和致病性比较

      2021, 48(8):2733-2749. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.201105 CSTR: 32113.14.j.MC.201105

      摘要 (713) HTML (1439) PDF 2.43 M (1164) 评论 (0) 收藏

      摘要:[背景] 鰤诺卡氏菌(Nocardia seriolae)是一种革兰氏阳性好氧菌,易引起鲈形目鱼类结节病发生,近几年对大口黑鲈、杂交鳢等名优鱼类的危害越来越大。[目的] 比较分析9株不同年份、不同地区患结节病的不同淡水鱼品种分离的鰤诺卡氏菌的种间同源关系、生长特性、致病性以及药物敏感性差异,为进一步研究制定相应的防控与治疗措施提供基础数据和科学依据。[方法] 在9株试验菌生理生化实验鉴定结果基础上,采用16S rRNA基因序列比对、限制性片段长度多样性比较菌株间的同源性;扩增看家基因secA1基因序列进行不同来源菌株种内相似度比对;通过体外培养比较不同菌株的生长情况;人工注射感染分析9株试验菌对大口黑鲈的致病性差异;采用微量肉汤二倍稀释法测试9株试验菌对13种抗菌药物的最小抑菌浓度;运用PCR技术检测菌株携带毒力基因和耐药基因的情况。[结果] 生理生化结果显示9株试验菌与鰤诺卡氏菌的基本理化特征相符;9株试验菌聚类分析聚为一类,种内相似度高,限制性片段长度多样性酶切图谱相同,生长特性无明显差异;9株试验菌对大口黑鲈致病性无显著差异,但毒力基因携带情况略有不同,其均携带mce1A、migpup基因,而dopwhiB3只在部分菌株检出;9株试验菌均对氟甲喹和氨苄西林耐药,除NS1外,都对磺胺间甲氧嘧啶耐药,对大部分抗菌药物敏感,主要携带blaTEMsul1耐药基因。[结论] 不同时间、不同地区及不同宿主分离的9株鰤诺卡氏菌在生物学特性、致病性和药物敏感性等方面无明显差异;同源性相近,提示华南地区感染淡水鱼的鰤诺卡氏菌可能为同一流行株型。研究结果为鰤诺卡氏菌的发病机制及防控技术的进一步研究奠定了基础。

    • >微生物功能基因组研究
    • 油藏样本潜在核心功能微生物群的宏基因组挖掘

      2021, 48(8):2750-2760. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.201058 CSTR: 32113.14.j.MC.201058

      摘要 (467) HTML (1094) PDF 1.58 M (956) 评论 (0) 收藏

      摘要:[背景] 识别出具有驱油功能的内源性微生物群是当前设计高效微生物采油技术的迫切需求。[目的] 通过宏基因组分析找出原位油藏微生物中具有产酸/产气功能的潜在核心微生物群。[方法] 利用室内模拟体系,对原位油藏微生物进行有机营养(从有氧到无氧)的激活,运用生物信息、多元统计分析以及网络分析等方法,寻找潜在内源性核心功能微生物群。[结果] 有机营养激活了原位油藏样本中以Bacillus licheniformis为核心的产酸菌群(包括Coprothermobacter proteolyticusMarinobacter spp.、Anaerobaculum hydrogeniformansPetrotoga mobilis),该菌群具有以丙酮酸/乙酰辅酶A为原料发酵乳酸、乙酸以及甲酸的功能;激活了以Enterococcus faecium为核心的产气菌群(包括Shinella zoogloeoidesParacoccus denitrificansParacoccus spp.和Enterobacter cloacae),该菌群具备以(亚)硝酸盐、(亚)硫酸盐、石油烃为原料生产含氮/硫/碳等气体的能力。2个核心菌群内部分菌同时具有产酸和产气通路基因,激活过程中2个菌群的丰度变化呈负相关关系。[结论] 利用有机营养激活体系及宏基因组测序分析技术,筛选出了油藏样本中具备产酸、产气能力的核心功能菌群,为后续进一步的功能菌株研究提供了潜在靶标及功能指向。

    • 基于三代测序的大秃马勃的rDNA ITS鉴定及其基因组生物信息学分析

      2021, 48(8):2761-2773. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.201174 CSTR: 32113.14.j.MC.201174

      摘要 (514) HTML (795) PDF 1.55 M (1026) 评论 (0) 收藏

      摘要:[背景] 马勃是著名的传统可食用药用真菌,具有多种药理作用,包括抗菌、抗炎、止咳、抗肿瘤和抑制细胞增殖等。目前关于马勃的研究多集中在活性物质的分离提取及其药理药效上,而对马勃基因组遗传信息知之甚少。[目的] 获得马勃真菌的基因组遗传信息,挖掘潜在具有工业应用价值的功能基因。[方法] 联合使用Illumina二代测序技术和PacBio三代测序技术进行基因组测序,并综合使用多种数据库进行基因组结构分析和基因注释,包括GO注释。基于基因组信息,使用rDNA ITS序列进行马勃真菌物种鉴定,并使用dbCAN和antiSMASH进行碳水化合物活性酶和次级代谢物基因簇的鉴定。[结果] 测序获得大小为46.04 Mb基因组,有11 903个蛋白编码基因,包括6 634个GO注释基因。基于基因组中的rDNA ITS序列信息将该菌鉴定为大秃马勃(Calvatia giganted),分析了麦角甾醇和萜类合成相关基因25个,鉴定出317个碳水化合物酶和18个次级代谢物生物合成基因簇,并发掘出1个潜在的、可分泌的抗丹宁α-淀粉酶。[结论] 获得一株马勃真菌基因组,并发掘出潜在的食品工业应用价值的抗丹宁α-淀粉酶和多个新的次级代谢物合成基因簇。这将为马勃真菌遗传进化、功能基因组学研究,以及其在食品工业应用和次级代谢物的药用价值开发提供重要的遗传信息基础。

    • 尖孢镰孢菌果胶裂解酶基因家族鉴定及侵染表达模式分析

      2021, 48(8):2774-2783. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200996 CSTR: 32113.14.j.MC.200996

      摘要 (479) HTML (985) PDF 4.49 M (1307) 评论 (0) 收藏

      摘要:[背景] 番茄枯萎病是番茄生产中常见的土传真菌病害。[目的] 为鉴定番茄枯萎病基因组果胶裂解酶基因家族,明确该基因家族在侵染过程表达模式。[方法] 采用生物信息学方法鉴定了番茄枯萎病尖孢镰孢菌(Fusarium oxysporum f. sp. Lycopersici)基因组内PEL基因家族,并分析了基因结构、染色体定位及三级结构,同时利用荧光定量PCR分析了FoPEL1-16基因在接种番茄根系的表达情况。[结果] 番茄尖孢镰孢菌基因组内PEL基因家族成员有16个。氨基酸序列长度在163-548个氨基酸,信号肽长度在16-21个氨基酸。染色体定位分析表明16个基因在染色体上分布不均,分别定位在 7条染色体上。根据基因结构和保守基序分析结果16个基因可分为4类。进化分析表明该基因家族成员可聚成4支。三级结构预测结果显示同一家族存在相似结构域。荧光定量PCR分析结果表明FoPEL基因在侵染过程表达水平明显上升。[结论] 番茄尖孢镰孢菌基因组内果胶裂解酶以基因家族形式存在,其基因结构存在差异暗示了其功能多样性;FoPEL基因在侵染过程表达明显增强,说明其参与病原菌的致病性。本研究为解析尖孢镰孢菌致病基因功能分析及寄主病原互作提供了重要理论基础。

    • >医学微生物学
    • 钼酸盐转运体ModABC促进肺炎克雷伯菌肌肉感染及其治疗新思路

      2021, 48(8):2784-2800. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.201103 CSTR: 32113.14.j.MC.201103

      摘要 (409) HTML (5466) PDF 3.71 M (997) 评论 (0) 收藏

      摘要:[背景] 肺炎克雷伯菌(肺克)是医院感染和社区获得性感染的重要病原菌,由于近年来肺克菌株耐药情况越来越严重,使得其感染在临床治疗上更加棘手。目前肺克感染引起化脓性肌炎的罕见病例越来越多,而深层肌肉组织感染可能会形成厌氧环境,钼酸盐转运体ModABC是细菌厌氧硝酸盐呼吸所必需。前期研究发现ModA可能与肺克毒力正相关。[目的] 研究钼酸盐转运体ModABC对肺克肌肉感染的作用及钨酸盐治疗的可能性。[方法] 构建modA无痕缺失突变株与回补株,通过检测体外厌氧生长、硝酸还原酶活性和小鼠肌肉感染实验分析ModABC对肺克肌肉感染的作用及机制;通过钨酸盐处理(体外、体内)探讨钨酸盐治疗肺克肌肉感染的可能性及疗效。[结果] 成功构建了modA无痕缺失突变株与回补株,发现modA基因敲除后肺克体外厌氧生长明显被极大地抑制、硝酸还原酶活性显著降低,小鼠肌肉脓肿模型显示敲除株ΔmodA感染肌肉脓肿大大消减,并且在肌内生长及侵袭受限;体外钨酸盐处理能够抑制野生株WT厌氧硝酸盐呼吸,在肌肉脓肿模型中也能显著抑制WT生长,但对敲除株ΔmodA无影响。[结论] 钼酸盐转运体ModABC通过增强侵袭力和促进厌氧硝酸盐呼吸来提供适应优势而促进肺克肌肉感染,钨酸盐可以降低由ModA赋予的适应优势而对肺克肌肉感染具有一定的治疗作用。本研究有助于阐明钼离子对肺克致病性的作用机制及为其治疗提供新思路,为深入研究肺克尤其是耐碳青霉烯高毒力肺克感染的治疗奠定基础。

    • >专论与综述
    • 微生物高通量快速检测技术研究进展

      2021, 48(8):2801-2814. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.201178 CSTR: 32113.14.j.MC.201178

      摘要 (632) HTML (2489) PDF 588.74 K (1242) 评论 (0) 收藏

      摘要:微生物在大自然中广泛存在,特别是食源性致病菌是引发食源性疾病的主要因素,传统的检测技术已难以适应疾病预防控制和基层监管执法的需求,因此更加快速灵敏的高通量检测技术成为研究的热点。在对微生物快速准确识别方面,主要包括双功能抗体、核酸适配体筛选和噬菌体鉴定等方法。在多目标检测方面,主要包括多重PCR、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱和生物芯片等方法。本文对每种方法的原理、优缺点及应用研究现状进行了较为系统的介绍,以期为今后微生物高通量检测技术的快速发展提供参考。

    • 枯草芽孢杆菌表达和分泌异源蛋白的研究进展

      2021, 48(8):2815-2826. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200895 CSTR: 32113.14.j.MC.200895

      摘要 (804) HTML (4804) PDF 742.89 K (1311) 评论 (0) 收藏

      摘要:枯草芽孢杆菌是一种广泛应用于基础研究和工业生产的重要模式菌株,具有无致病性、蛋白分泌能力强、遗传背景清晰等多种优势,是生产异源蛋白的理想宿主。目前已有诸多异源蛋白在枯草芽孢杆菌中实现表达和分泌,其中包括淀粉酶、β-半乳糖苷酶和蛋白酶等有价值的工业酶。本文从异源蛋白表达和分泌的关键步骤出发,总结了枯草芽孢杆菌生产异源蛋白的传统策略和最新技术。除此之外,分析了当前研究存在的瓶颈并对如何提高异源蛋白产量提出了新的建议和策略。

    • 常见疾病、抗生素及农药对意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)肠道微生物多样性的影响研究进展

      2021, 48(8):2827-2836. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200942 CSTR: 32113.14.j.MC.200942

      摘要 (382) HTML (1609) PDF 563.06 K (1055) 评论 (0) 收藏

      摘要:蜜蜂是对农业生产十分重要的授粉昆虫。蜜蜂肠道微生物与蜜蜂健康有密切关系,但肠道微生物也会受多种外界因素的影响。本文就蜜蜂疾病、抗生素等蜂病治疗药物、农药,以及益生菌的应用等对意大利蜜蜂工蜂肠道微生物影响的研究进行了归纳总结,并对蜜蜂与其肠道菌关系研究进行了展望。

    • 葡萄生态系统中自然微生物群落多样性及其代谢酶系统的研究现状

      2021, 48(8):2837-2852. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.201006 CSTR: 32113.14.j.MC.201006

      摘要 (514) HTML (1061) PDF 974.11 K (1335) 评论 (0) 收藏

      摘要:自然微生物是影响葡萄生理生长和葡萄酒质量的重要因素,广泛存在于葡萄和葡萄酒的生态系统中。其中,微生物的种类、数量和生长分布取决于气候、土壤、生长时期和发酵过程控制等多种因素。自然状态下,葡萄微生态系统的物种组成和代谢作用直接影响葡萄藤的健康和葡萄酒的发酵质量,并产生特定的葡萄酒风土特征。因此,本文对现有研究的葡萄园土壤、果实和葡萄酒自然发酵过程中的真菌和细菌的群落多样性和动态变化,及其代谢酶类对葡萄酒质量特性的影响进行了综述,以期通过对微生物群落的生理代谢和生态作用的全面认识,探究葡萄微生态的互作机理和代谢功能,促使微生物群落向葡萄和葡萄酒有益的方向发展,从而达到葡萄生态系统可持续、高质量发展的目的。

    • 有机磷酸酯阻燃剂/增塑剂的生物降解及其机制研究进展

      2021, 48(8):2853-2859. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200776 CSTR: 32113.14.j.MC.200776

      摘要 (736) HTML (1369) PDF 562.85 K (937) 评论 (0) 收藏

      摘要:有机磷酸酯(Organophosphate Esters,OPEs)阻燃剂/塑化剂对人类有潜在的健康风险并且广泛分布在各种环境介质中,为应对OPEs带来的挑战,绿色、高效的生物降解方式成为了当前的研究热点。文章目的是叙述目前已知的OPEs的生物降解过程及机制,主要围绕TBP、TPHP这2种热点OPEs来描述生物降解途径及其中间产物。综合来看,生物降解OPEs的主要途径是通过水解作用、羟基化作用或者甲氧基化作用来实现的,在降解过程中细胞色素P450起关键作用,最终多数降解菌能够将OPEs矿化为无机磷酸盐及其他小分子化合物,能够实现对环境的无害化。

    • 贝类中人源诺如病毒污染净化技术研究进展

      2021, 48(8):2860-2869. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210237 CSTR: 32113.14.j.MC.210237

      摘要 (408) HTML (1373) PDF 897.94 K (1587) 评论 (0) 收藏

      摘要:人源诺如病毒是全球引起人急性胃肠炎的食源性病原体之一。牡蛎、贻贝等贝类消化腺组织中含有诺如病毒受体类似物,可从污染水体中富集高浓度病毒,因此,生食或食用加工不当的受污染贝类极易造成诺如病毒感染。污染贝类的净化处理技术已成为诺如病毒防控领域中的研究热点,例如消杀试剂、臭氧处理工艺、新型非热消杀技术以及最近报道的具有抗病毒作用的益生菌等。诺如病毒活性检测对确定贝类中的病毒污染水平和评价消杀技术效果有重要作用,只有完整和具有感染力的病毒才会对人体健康造成威胁。因此,本文在前期工作基础上,进一步对诺如病毒活性鉴定方法、贝类产品消杀技术以及贝类养殖净化工艺等研究进展进行综述,以期为完善食源性病毒防控技术提供参考。

    • 粘细菌资源挖掘与多相分类研究进展

      2021, 48(8):2870-2880. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200771 CSTR: 32113.14.j.MC.200771

      摘要 (531) HTML (2230) PDF 1.99 M (1124) 评论 (0) 收藏

      摘要:粘细菌(myxobacteria)是一类具有复杂多细胞行为、能够广泛捕食各类细菌和真菌并能产生丰富次级代谢产物的药源微生物,具有重要研究和应用价值。然而,由于资源挖掘困难,多相分类研究进展缓慢,严重阻碍了粘细菌的开发利用。本文对粘细菌的特性、分离和纯化方法、目前存在的不足及改进措施进行阐述,并对粘细菌多相分类研究进展及存在的问题进行解析。另外,结合当前技术手段和发展现状,进一步对粘细菌的未来发展趋势进行展望,以期为相关研究提供参考。

    • 细菌Cpx双组分信号转导系统应对外界环境变化的响应调节机制研究进展

      2021, 48(8):2881-2894. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200417 CSTR: 32113.14.j.MC.200417

      摘要 (484) HTML (1669) PDF 3.29 M (1261) 评论 (0) 收藏

      摘要:细菌能够在其他微生物无法生存的环境中生长,必然具有更加强大的适应外界环境的能力。细胞信号转导的效率决定了细菌对外界刺激做出应答反应的速率和能力。双组分调控系统是维持细菌在压力环境中存活的重要结构。Cpx双组分信号转导系统是革兰氏阴性菌中普遍存在的双组分调控系统之一,在响应外界环境变化并做出适应性反应的过程中起着主要作用。本文主要针对细菌中双组分信号转导系统的种类、Cpx双组分信号转导系统参与的调控、Cpx双组分信号转导系统所调控的靶基因及其生理行为的研究进展进行综述,以期为科研人员更深入的研究提供思路和理论基础。

    • 亚硝酸盐氧化细菌的生态位以及对海洋环境变化的响应机制

      2021, 48(8):2895-2901. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.201061 CSTR: 32113.14.j.MC.201061

      摘要 (538) HTML (2206) PDF 482.21 K (1150) 评论 (0) 收藏

      摘要:硝酸盐是海洋微生物可利用氮的主要形式,也是限制表层海洋生物生产力的主要营养物质,海洋中的硝酸盐主要由氨和亚硝酸盐的氧化产生。探索亚硝酸盐氧化细菌在海洋生态系统中的生态位以及对环境变化的响应机制,对认识微生物参与的氮循环具有十分重要的意义。本文综述了海洋亚硝酸盐氧化细菌的研究进程及其主要种类,并总结了其主要的生理生态学特征,指出微生物在海洋生态系统变迁中所衍生出的适应对策。基于当前的研究现状,展望亚硝酸盐氧化细菌未来的研究方向,以期更好地了解海洋中亚硝酸盐的氧化过程,为进一步认识氮在生物地球化学中的循环奠定基础。

    • 革兰氏阴性菌IX型分泌系统的研究进展

      2021, 48(8):2902-2909. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.201084 CSTR: 32113.14.j.MC.201084

      摘要 (619) HTML (1601) PDF 1.98 M (1295) 评论 (0) 收藏

      摘要:IX型分泌系统(type IX secretion system,T9SS)是一种最新发现的存在于许多革兰氏阴性细菌中的分泌系统。T9SS参与细菌的毒力和滑行运动及复杂生物聚合物的降解过程。近年来,与T9SS相关的研究一直都是微生物学领域关注的热点。本文就T9SS的发现、组成与结构、分泌机制及调控机制等方面的研究进展进行综述,以期为进一步解析细菌的T9SS提供新的思路。

    • >高校教改纵横
    • 基于在线课程的混合式教学在微生物学课程中的探索和实践

      2021, 48(8):2910-2919. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200897 CSTR: 32113.14.j.MC.200897

      摘要 (487) HTML (938) PDF 530.76 K (1015) 评论 (0) 收藏

      摘要:在线课程的建设与应用已成为现阶段高校教学信息化变革的重要举措,有效应用在线课程资源、开展混合式教学的设计与实践是建设一流本科课程的重点。依托微生物学在线精品课程(浙江省绍兴市),在科学教育2016-2018级尝试了基于在线课程的混合式教学,3轮教学实践表明:基于在线课程的混合式教学能提升学生学习兴趣和参与度,促使学生深度学习,促进学生综合能力和素质的提高;微生物学课程在学院和学校层面已经形成品牌,受到学生的普遍欢迎和好评。

    • >生物实验室
    • 中国蓝舌病病毒流行株血清型实时荧光定量RT-PCR检测方法的建立与应用

      2021, 48(8):2920-2932. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200977 CSTR: 32113.14.j.MC.200977

      摘要 (403) HTML (987) PDF 998.71 K (927) 评论 (0) 收藏

      摘要:[背景] 蓝舌病病毒(Bluetongue virus,BTV)是一种严重危害反刍动物的虫媒病毒,我国存在12种血清型BTV (BTV-1、-2、-3、-4、-5、-7、-9、-12、-15、-16、-21和-24)的流行。[目的] 建立12种血清型BTV的RT-qPCR定型方法,为BTV的诊断与流行病学研究提供技术保障。[方法] 根据我国流行BTV基因节段2 (Seg-2)序列设计引物和TaqMan探针,对引物的特异性与敏感性进行评估;以12种血清型BTV毒株和核酸阳性血液样本验证建立的血清型RT-qPCR检测方法;将其应用于库蠓与动物血液样本中BTV的定型。[结果] 建立的BTV血清型RT-qPCR检测方法具有良好的特异性与灵敏性,反应的扩增效率(E)值>90.3%,相关系数(R2)值在0.991-0.999之间,对12种血清型BTV核酸的检测下限在25-48拷贝之间。对165株BTV的RT-qPCR定型结果与病毒的Seg-2测序鉴定结果一致;对194份采集于哨兵动物的BTV核酸阳性血液样本的RT-qPCR定型结果与感染动物上分离BTV的血清型一致。采用建立的方法,从2019年云南省师宗县与景洪市采集的库蠓与牛血液样本中鉴定出6种血清型的BTV (BTV-1、-2、-4、-5、-16和-24)。[结论] 研究建立的12种BTV血清型RT-qPCR定型方法具有特异、敏感和省时的优点,可用于媒介与动物感染BTV的血清型定型,具有良好的应用与推广价值。

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