摘要:【背景】 1,2,4-丁三醇属于手性多羟基醇，是一种重要的有机合成的化学中间体，以木糖为原料经四步酶反应是目前研究最多的生物合成路线。然而大肠杆菌的鲁棒性较弱，对发酵液中一些抑制剂的耐受性不是很好，同时存在严重的碳代谢抑制。近年来，鲁棒性较好的酵母菌成为更有吸引力的宿主，其中热带假丝酵母具有天然的木糖代谢途径，可以更好地利用木糖。【目的】在热带假丝酵母中构建从木糖到1,2,4-丁三醇的代谢途径。【方法】在热带假丝酵母中敲除木糖还原酶基因GRE3，从而阻断自身的木糖代谢途径。将来源于Caulobacter crescentus的木糖脱氢酶基因(xylB)和木糖酸脱水酶基因(xylD)及来源于Lactococcus lactis的酮酸脱羧酶基因(kdcA)克隆至C. tropicalis 207中，得到重组菌C. tropicalis BT，在此基础上考察重组菌代谢木糖合成1,2,4-丁三醇的能力，确定限速步骤，并通过增加关键基因xylD与kdcA的拷贝数提高1,2,4-丁三醇产量。【结果】在30℃、200 r/min、接种量1%、以30 g/L木糖为底物的情况下，重组菌的1,2,4-丁三醇的产量达到了1.2 g/L，在5 L发酵罐中的产量达到了3.7 g/L。【结论】在热带假丝酵母中实现以木糖为底物的1,2,4-丁三醇代谢途径，并通过在基因组上增加关键基因xylD与kdcA的拷贝数，获得了一株高产1,2,4-丁三醇的重组酵母菌株，这为后续在热带假丝酵母中进一步提高1,2,4-丁三醇产量奠定了基础。

摘要:【背景】噬菌体是微生物群落的重要组成部分，但传统白酒发酵中噬菌体的分类和存在尚不清楚。【目的】通过检测公共数据库和酱香型白酒发酵中地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)基因组中的前噬菌体整合区域，探究传统酱香型白酒发酵中关键功能菌株的前噬菌体分类和侵染情况。【方法】使用未培养(细菌全基因组分析)和可培养(菌株筛选和特异性PCR反应)技术对不同环境来源和来自酱香型白酒发酵的地衣芽孢杆菌前噬菌体的分类和存在进行解析。【结果】细菌全基因组分析显示，30株来自不同环境的地衣芽孢杆菌基因组中共注释到165个前噬菌体，其中63.6%(105/165)为完整前噬菌体序列。97.1%感染地衣芽孢杆菌的噬菌体属于长尾噬菌体科(Siphoviridae)，2.9%属于肌尾噬菌体科(Myoviridae)，53.0%完整前噬菌体的基因功能未知。在来自酱香型白酒发酵的B. licheniformis MT-B06中检测到7个前噬菌体整合序列，其中57.1%(4/7)为完整前噬菌体序列，来自酱香型白酒发酵的地衣芽孢杆菌存在多种不同前噬菌体的共感染。来自酱香型白酒发酵的地衣芽孢杆菌前噬菌体存在来自细菌基因组上相邻CotD孢子外壳蛋白(CotD family spore coat protein)基因的水平基因转移。在26株来自酱香型白酒发酵的地衣芽孢杆菌中，69.2%(18/26)存在噬菌体编码主要衣壳蛋白的基因，100.0%(26/26)存在噬菌体编码CotD孢子外壳蛋白的基因。【结论】来自不同环境的地衣芽孢杆菌和酱香型白酒发酵的地衣芽孢杆菌中存在高水平的前噬菌体整合，来自酱香型白酒发酵的地衣芽孢杆菌前噬菌体中广泛存在来源于宿主的CotD孢子外壳蛋白基因的水平基因转移。本研究为首次对传统发酵白酒中噬菌体的分类和存在进行探究，有助于对发酵微生物群落中噬菌体-细菌相互作用加深理解。

摘要:【背景】深色有隔内生真菌(dark septate endophyte，DSE)广泛定殖于镉(Cd)污染生境的植物根系，具有增强植物镉耐性的重要生态功能，但人们关于DSE对镉胁迫的生理响应的了解有限。【目的】研究一株DSE嗜鱼外瓶霉(Exophiala pisciphila)对镉胁迫的矿质营养与低分子量有机酸分泌的响应。【方法】采用液体培养法，研究不同浓度(0、25、50、100、200、400 mg/L)镉胁迫对DSE菌丝生长、矿质元素(氮、磷、钾、硫、镁、铁、钙)与镉含量、草酸分泌的影响。【结果】随着镉胁迫浓度增加，菌丝生物量显著下降，降幅为22.8%−90.6%，菌丝的氮、钾和铁含量分别减少26.0%−52.8%、53.8%−92.9%和12.8%−34.3%，而磷、镁和钙含量分别增加15.4%−111.4%、20.4%−31.4%和35.1%−62.5%，硫含量在100 mg/L镉胁迫时增加25.1%。镉胁迫还导致培养液pH值下降，草酸浓度及单位菌丝草酸分泌量显著增加。相关分析发现，菌丝镉含量与硫呈显著负相关(P<0.05)，与菌丝钾含量呈极显著负相关(P<0.01)，与草酸分泌量呈极显著正相关(P<0.01)。【结论】镉胁迫显著抑制DSE的生长，改变矿质元素的吸收，促进草酸分泌。

摘要:【背景】土壤微生物多样性是土壤学领域的研究前沿和热点，而科学的土壤样品采集策略是保证研究结果真实性的重要保障。【目的】探究不同采样策略对土壤捕食线虫真菌(nematode-trapping fungi，NTF)纯培养检测结果的影响。【方法】对3个不同生境样方的土壤进行不同样点数(3点、5点、9点和13点)、不同样点空间排布(一字型、V型、W型、三角型和梅花型)的土壤混合及不混合采样，以单孢子分离法纯化NTF，结合形态和分子技术鉴定物种，分析比较不同样点数、不同样点空间排布的土壤混合及不混合采样策略下NTF的α多样性及检出菌株数的差异。【结果】在单点采样、分别纯化、合并分析各点检测数据策略下，NTF的α多样性和检出菌株数随着合并样点数的增加而增高，5个点或9个点的不同整合数据间差异较小，检测结果相对较稳定。在土壤混合采样策略下，超过5个点土样混合不利于NTF的检测。【结论】土壤样品采集策略影响NTF纯培养结果。在单点采样、数据合并分析策略下，5点或9点采样法相对更好；土壤混合采样策略下，5点采样混合法相对更科学和可行。

摘要:【背景】紫果云杉天然林在维护洮河上游生态环境安全方面发挥着重要作用，不同海拔梯度如何影响紫果云杉根际与非根际细菌多样性、土壤养分因子及三者之间的相关性尚不清楚。【目的】深入探索紫果云杉根际与非根际土壤细菌群落结构组成及受控因子。【方法】采用Illumina Miseq平台对洮河上游不同海拔紫果云杉天然林根际与非根际土壤细菌进行测序分析，分析土壤理化因子与细菌多样性随海拔的变化趋势，并通过相关性与冗余分析探究环境因子对细菌群落的影响。【结果】土壤养分因子随海拔升高呈先增加后降低趋势；根际土养分因子组间差异显著(P<0.05)，非根际组间差异不显著(P>0.05)。随海拔升高根际微生物物种多样性指数(H)、均匀度指数(E)、丰富度指数(Chao1/ACE)和OTU数目呈单峰型变化趋势；非根际多样性指数随海拔升高呈双峰型变化趋势。土壤细菌多样性与养分因子密切相关，其中有机质、全氮和碱解氮呈显著正相关(P<0.05)，而土壤pH和有效磷与细菌多样性呈负相关但不显著(P>0.05)。不同海拔梯度下紫果云杉天然林细菌群落结构一致性较高，从30个样本中获得7 159个细菌OTU，注释到37个门；细菌优势类群为放线菌门、变形菌门、酸杆菌门和绿弯菌门。不同细菌门对土壤养分因子的响应各不相同，有机质、全氮和碱解氮与变形菌门呈显著正相关(P<0.05)。【结论】土壤理化因子能够显著影响紫果云杉根际与非根际细菌多样性和组成，海拔和水热条件等环境因子对植物和土壤的驱动影响是细菌群落结构稳定组成的重要原因。本研究有助于深入理解紫果云杉天然林土壤细菌多样性的变化和驱动机制，为洮河上游天然林恢复与生态恢复提供借鉴。

摘要:【背景】随着工业化的发展，重金属污染逐渐成为主要的环境污染之一。微生物修复去除重金属污染成为近些年来新兴的修复方法，筛选开发具有良好修复功能的微生物菌株具有重要的现实意义。【目的】筛选具有促进植物生长作用的重金属修复菌株，为生物修复和植物促生等综合开发利用提供微生物资源。【方法】利用选择性培养基从淤泥中筛选重金属铅的抗性菌株，根据形态学观察、生理生化鉴定和16S rRNA基因序列分析对菌株进行分离鉴定，通过单因素分析不同培养条件对菌株生长的影响；采用原子吸收光谱法、比色法及平板对峙法等对菌株的重金属铅吸附率、无机磷溶解能力、吲哚乙酸(indole-3-acetic acid，IAA)分泌及拮抗镰刀菌效果等进行分析。【结果】从污染严重的塘泥中筛选到一株对重金属铅有较好吸附率的菌株，在150 mg/L Pb²⁺浓度下，对Pb²⁺的吸附率达90%以上；初步鉴定该菌株为蜡样芽孢杆菌，命名为SEM-15；菌株还具有较好的溶解无机磷、分泌IAA及拮抗镰刀菌的能力；菌株生长适应性强，可以在pH 10.0的强碱性环境下生长，该菌株具有很好的重金属铅污染修复及促生防病的应用潜力。【结论】菌株SEM-15是一株具有植物促生作用的重金属铅吸附菌株，在重金属污染土壤联合植物修复的应用中可能具有较好的开发价值。

摘要:【背景】酚类化合物是环境中主要的水体污染物之一。多功能过氧化物酶(versatile peroxidase,VP)介导的Mn (III)-有机酸络合体系具有较高的氧化还原电势，在酚类有机污染物降解方面具有巨大潜力。【目的】探究VP介导的Mn (III)-有机酸络合体系降解酚类化合物的能力，为酚类化合物的降解提供新的思路和方法。【方法】研究选取了糙皮侧耳(Pleurotus eryngii)来源的多功能过氧化物酶(PeVP)，采用包涵体复性的方法获得了PeVP活性蛋白，并对重组PeVP进行酶学性质研究及Mn (III)络合体系反应条件优化，进而探究Mn (III)络合体系对酚类污染物的氧化降解能力。【结果】确定了PeVP包涵体复性最佳条件为：pH 9.5、10%甘油、0.5 mol/L尿素、0.5 mmol/L氧化型谷胱甘肽(glutathione oxidized，GSSG)、0.1 mmol/L二硫苏糖醇(dithiothreitol，DTT)、0.1 mmol/L乙二胺四乙酸(ethylenediamine tetraacetic acid，EDTA)、5 mmol/L CaCl₂、5µmol/L羟高铁血红素(hematin)，4℃静置透析24 h，最后5µmol/L hematin孵育12 h。通过对PeVP介导的Mn (III)-有机酸络合体系优化，确定了最优反应条件为：75 mmol/L苹果酸缓冲液(pH 4.5)、6 mmol/L Mn²⁺和0.2 mmol/L H₂O₂。在上述条件下，探究了络合体系对2,2-丁香醛连氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸[2,2ʹ-azinobis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate)，ABTS]、2,6-二甲氧基苯酚(2,6-dimethoxyphenol，DMP)、愈创木酚和丁香醛连氮4种酚类模式底物的催化活性，发现在pH 4.5条件下，络合体系对酚类模式底物的氧化活性可达到PeVP直接氧化活性的1.5−7.5倍，并且在16 h的酶解过程中，苯酚、对苯二酚、间苯二酚和对硝基苯酚的平均降解速率分别为10.91、10.69、6.50和5.71 mg/(L·h)，推测Mn (III)-有机酸络合物对酚类底物的氧化降解是通过夺取酚类底物的电子形成酚类自由基中间体，自由基中间体经过电子重排和C−C键的断裂，最终导致酚类物质的氧化降解。【结论】在弱酸(pH 4.5)条件下PeVP介导的Mn (III)-苹果酸络合体系对酚类污染物具备较强的氧化能力，这为酚类有机污染物提供了新的生物解决方案。

摘要:【背景】烟草在生产和加工中会产生高浓度的尼古丁废弃物，对环境造成较大的污染。【目的】筛选降解尼古丁的微生物菌种并解析其降解尼古丁的代谢途径，理解微生物如何降解尼古丁。【方法】用常规分离筛选方法、结合形态学观察和分子鉴定手段分离和鉴定菌株类别，进而利用单因素试验方法，通过设置不同的尼古丁浓度、温度和pH确定菌株降解尼古丁的最适发酵条件和降解率，利用气相色谱-质谱联用技术检测菌株在尼古丁降解过程中的主要代谢产物。【结果】获得一株以尼古丁为唯一碳源和氮源的节杆菌属(Arthrobacter)菌株，编号为D4；该菌株降解尼古丁的最适温度和pH分别为30.0℃和7.0；在1 g/L的尼古丁浓度下具备较快的尼古丁降解速率，培养18 h时尼古丁降解率可达到90%以上；尼古丁浓度≥4 g/L时菌株生长受到明显抑制；与目前报道的节杆菌属降解途径不同，该菌株降解尼古丁过程中产生了新的终产物N-甲基吡咯烷酮、可替宁及中间产物麦斯明。【结论】本研究分离鉴定到一株具有较快尼古丁降解速率的节杆菌，该菌株很可能存在新的尼古丁降解途径。

摘要:【背景】对抗生素生物合成途径的阐明有助于提高目标化合物的产量并开发具有更高活性的新化合物。基因的同框缺失是天然产物生物合成研究的常规手段，通过分析突变菌株积累的中间产物，可以帮助推导天然产物的合成途径及相关基因的功能。天然产物生物合成基因簇的大小一般在20 kb以上，对每个基因进行同框缺失耗时耗力，因此，优化链霉菌来源的基因同框缺失的方法有重要的意义。【目的】基于PCR-targeting重新设计了一套在链霉菌柯斯文库质粒上进行基因同框缺失的方法，实现链霉菌基因在大肠杆菌中快速、高效的基因同框缺失的技术体系。【方法】使用氨苄青霉素抗性基因bla作为PCR-targeting DNA片段的筛选标记，同时使用体外的Pac I酶切和酶连系统代替体内的Flp/FRT系统来介导同框缺失的构建。【结果】利用这种方法，在6 d内完成了米多霉素生物合成基因簇中14个基因的同框缺失。【结论】此方法与传统的PCR-targeting方法相比，构建同框缺失载体的效率明显提高；Pac I识别序列在链霉菌基因组上的稀有性使得此方法在构建抗生素生物合成基因簇必需基因的同框缺失载体上具有普适性。

摘要:【背景】我国作为农业大国，对农药的大量使用是不可避免的，但是农药的超范围使用、超标及高检出率对于环境的污染与人体健康的威胁日趋严重。【目的】碱性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)对有机磷农药具有积极的降解作用，因此，本文对鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus) Z23(LGG Z23)所产碱性磷酸酶的提取条件进行优化，并研究其对有机磷农药的降解作用。【方法】使用单因素试验和正交试验优化ALP的提取条件；使用对硝基苯酚法测定酶活力；使用分级沉淀和层析法提纯ALP；使用乙酰胆碱酯酶抑制法测定ALP对有机磷农药的降解率。【结果】LGG Z23所产ALP的最优提取条件为：细胞破碎时间15 min，破碎功率450 W，料液比(质量体积比)1:6，提取液pH 10.0，此条件下酶活力为(4.95±0.26) U/mL，比优化前提高2.11倍；对6种有机磷农药的降解率效果为敌敌畏(95.79%±0.01%)>甲基对硫磷(90.69%±0.03%)>毒死蜱(88.90%±0.02%)>敌百虫(86.07%±0.03%)>马拉硫磷(85.31%±0.02%)>乐果(83.18%±0.03%)，其中对敌敌畏和甲基对硫磷的降解效果最好，可达90%以上，并且降解作用差异显著(P<0.05)。【结论】本研究为LGG Z23所产ALP的应用研究提供了理论依据和实验数据。

摘要:【背景】人参菌核病是人参的主要病害之一，严重影响人参的产量。【目的】探索白花蒲公英内生菌(Endomelanconiopsis microspora)发酵产物乙酸乙酯提取物对人参核盘菌的抑制机理。【方法】采用人参核盘菌菌丝生长和孢子萌发试验测定抑制效果；采用显微镜观察菌丝形态变化，通过电导率和核酸含量的变化测定细胞膜通透性，通过丙二醛(malondialdehyde，MDA)含量和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)、过氧化物酶(peroxidase，POD)和过氧化氢酶(catalase，CAT)活力的变化测定膜脂过氧化程度。【结果】内生菌E. microspora发酵产物乙酸乙酯提取物能显著抑制人参核盘菌菌丝生长，最小抑菌浓度为3.75 mg/mL，培养6 d后抑制率为76.22%。该提取物能显著抑制人参核盘菌孢子萌发，15.00 mg/mL时抑制效果最好，抑制率达90.69%。提取物影响菌丝形态，增加人参核盘菌细胞膜通透性，造成菌丝内含物外渗，7.50 mg/mL处理10 h后电导率和核酸含量分别比对照组增加30.11%和62.85%。同时提取物显著增加人参核盘菌MDA含量和SOD、POD、CAT活力，7.50 mg/mL处理组呈现先上升后下降的变化趋势，并在12 h时达到最高值。【结论】内生菌E. microspora发酵产物乙酸乙酯提取物通过改变人参核盘菌细胞膜通透性，加剧膜脂过氧化，破坏细胞膜完整性，导致细胞内含物流失，显著抑制孢子萌发和菌丝生长。

摘要:【背景】香蕉枯萎病是香蕉生产上的毁灭性病害，生物防治是遏制该病害发生的有效手段。在前期的研究中，从健康香蕉根际土壤中分离获得一株对香蕉枯萎病具有良好盆栽防治效果的生防菌——米修链霉菌(Streptomyces misionensis) TF78，但其对香蕉枯萎病的田间生防潜力和对土壤微生物环境的影响尚不清楚。【目的】评价米修链霉菌TF78对香蕉枯萎病的田间防治效果，明确其对香蕉根际土壤微生物群落的影响。【方法】选取两块发病香蕉园，测定该生防菌株对香蕉枯萎病的防治效果，并利用扩增子测序技术分析施用菌剂组和空白对照组共12份香蕉根际土壤的微生物多样性和丰度。【结果】米修链霉菌TF78对两块香蕉园的田间防效分别达55.30%和45.32%。该生防菌株处理组的物种稀释曲线坡度大于空白对照组，并显著富集了优势种群梳霉门(Kickxellomycota)，消减了绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)和苔藓杆菌(Bryobacter)的丰度，对土壤中优势种群变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)及木霉属(Trichoderma)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)和芽孢杆菌属(Bacillus)的相对丰度影响不显著。【结论】米修链霉菌TF78塑造了不利于香蕉枯萎病菌Fusarium oxysporum f.sp.cubense存活的土壤环境，有效降低了田间香蕉枯萎病的发生，同时对土壤中大部分具有重要生态功能和抑菌功能的优势微生物种群影响不显著。该研究结果为米修链霉菌TF78的进一步开发应用奠定了基础。

摘要:【背景】由互隔交链孢(Alternaria alternata)引起的黑斑病是库尔勒香梨采后贮期的主要病害之一，严重影响果实品质，造成巨大的经济损失。【目的】筛选对梨黑斑病菌具有高拮抗活性的菌株并探究其可能的抑菌机制，为香梨采后保鲜提供理论依据。【方法】从库尔勒香梨园健康植株根际采集土壤样品，采用稀释涂布法分离细菌并进行纯化，通过平板对峙法和琼脂打孔法筛选对梨黑斑病菌具有显著拮抗作用的菌株，结合形态学观察和16S rRNA基因序列分析进行初步鉴定；通过平板对峙法对拮抗菌抑菌谱进行测定；采用特异性平板定性检测拮抗菌产酶活性，采用3,5-二硝基水杨酸比色法法及福林-酚法定量酶活；通过孢子萌发抑制试验和扫描电镜观察，测定拮抗菌对梨黑斑病菌的拮抗作用。【结果】筛选得到2株对梨黑斑病菌有较强抑制活性的菌株JE53和JE56，经分析鉴定为多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)及枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，其发酵上清液对梨黑斑病菌的抑菌圈直径分别为22.49 mm和22.40 mm。抑菌谱测定结果表明，菌株JE53和JE56对马铃薯黑痣病菌等9种植物病原菌均有不同程度的抑制作用。胞外酶测定结果显示这2株菌可产生4种胞外酶；其发酵上清液能够显著抑制病原菌孢子萌发，抑制率分别为70.30%和88.87%；扫描电镜发现这2株菌可导致病原菌菌丝表面粗糙、扭曲变形。【结论】JE53和JE56对梨黑斑病菌有较好的抑制效果，具有进一步开发和应用的潜力。

摘要:【背景】NX11424酵母是一株具有良好发酵特性且能赋予赤霞珠葡萄酒浓郁果香的宁夏本土酿酒酵母。【目的】解析NX11424酵母发酵的赤霞珠葡萄酒中的水果香气特征。【方法】以赤霞珠为材料，设置3个发酵处理：自然发酵、灭菌接种NX11424的发酵和直接接种NX11424的发酵，利用26S rDNA D1/D2区测序分析法鉴定发酵过程中酵母菌的种类，并通过顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术定量测定不同发酵处理下赤霞珠葡萄酒的香气成分及含量。【结果】三个发酵处理下赤霞珠葡萄酒各理化指标无显著性差异。所分离到的酵母菌鉴定为2属3种：萄葡汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和布拉迪酵母(Saccharomyces boulardii，S. boulardii)；这2属3种均存在于自然发酵中，接种发酵中仅存在H. uvarum和S. cerevisiae两种酵母。三个发酵处理下的赤霞珠葡萄酒中香气物质种类无差异，均为69种；其中，酯类28种，醇类25种，有机酸5种，萜烯类2种和其他类化合物9种；但各发酵处理下香气物质的含量存在显著差异。聚类分析表明，69种香气成分被聚为3类。第1类香气物质包括香茅醇、丙醇等9种成分，其中7种香气物质的含量在灭菌接种发酵中较高；第2类香气物质包括己酸乙酯、棕榈酸乙酯等31种成分，其含量均在直接接种发酵中较高；第3类香气物质包括丁酸乙酯、乳酸乙酯等29种成分，其中27种香气物质的含量在自然发酵中较高。虽然直接接种发酵处理中酵母菌的多样性低于自然发酵处理，但是该处理的赤霞珠葡萄酒中酯类香气物质含量较多，水果香气浓郁，对赤霞珠葡萄酒香气的改善更明显。【结论】NX11424与发酵中的其他本土酵母间的相互作用可以改善葡萄酒的质量，为宁夏本土酵母NX11424在赤霞珠葡萄酒酿造过程中改善葡萄酒质量奠定了坚实的基础。

摘要:【背景】异戊醇是酵母菌在白酒发酵过程中通过氨基酸合成代谢途径和氨基酸分解代谢途径合成的主要高级醇，其含量影响白酒饮用的舒适度。【目的】分析和比较分离自浓香型白酒酒醅中的酵母菌合成异戊醇的能力，揭示酵母菌合成异戊醇的途径。【方法】从酒醅中分离具有异戊醇合成能力的酵母菌株，比较不同生长时期酵母菌合成异戊醇的能力，通过前体物代谢分析它们合成异戊醇的途径。【结果】分离自酒醅的5株酵母的异戊醇合成能力从强到弱依次为Naumovozyma castellii JP3-1、Saccharomyces cerevisiae JP3、Pichia fermentans JP22、Pichia kudriavzevii JP1和Naumovozyma dairenensis CBS421。这些酵母合成异戊醇的时期主要在对数生长期，N. castellii JP3-1、P. fermentans JP22和N. dairenensis CBS421在稳定生长期也合成异戊醇。S. cerevisiae JP3、N. castellii JP3-1和N. dairenensis CBS421在整个生长时期主要通过Harris途径合成异戊醇；P. kudriavzevii JP1在整个时期主要通过Ehrlich途径合成异戊醇；P. fermentans JP22在对数生长期通过Harris途径和Ehrlich途径合成异戊醇的能力接近，在稳定生长期主要通过Harris途径合成异戊醇。【结论】本研究揭示了酒醅来源5个属种酵母合成异戊醇的途径、能力与其生长时期的关系，研究结果可为解析浓香型白酒发酵过程异戊醇合成、积累机制及实施白酒发酵过程异戊醇合成的精准调控提供理论依据。

摘要:【背景】乳酸乳球菌作为食品行业的代表性菌株，如何通过双组分系统响应环境因子与代谢调控的分子机制研究，对发酵食品产业和益生菌制剂行业有着重要的意义。【目的】探究乳酸乳球菌双组分系统对有氧呼吸代谢调控的相关网络，为乳酸菌适应性代谢研究提供新思路。【方法】采用生物信息学方法，系统性地分析乳酸乳球菌双组分系统组氨酸激酶和反应调节因子的结构域组成及预测双组分系统功能，筛选出与有氧呼吸有潜在联系的双组分，并进一步通过基因转录表达和非靶向代谢组学验证。【结果】以乳酸乳球菌的代表菌株NZ9000为例构建相互作用蛋白网络，显示双组分系统与丙酮酸代谢网络关键连接点为丙酮酸铁氧还蛋白氧化还原酶(nifJ)。在不同的生长时期，Lactococcus lactis NZ9000双组分转录表达在延滞期变化显著。与厌氧培养相比，有氧培养和有氧呼吸培养的菌体双组分呈现下调趋势。双组分系统参与乳酸菌氧化应激和血红素胁迫过程。【结论】明确乳酸乳球菌参与有氧呼吸的双组分系统以及代谢通路，有助于提高发酵剂、益生菌剂的存活率和竞争力。

摘要:【背景】沙门菌是一种重要的食源性人兽共患病原菌，可引起多种食源性疾病。【目的】了解云南地区鸭源沙门菌病的流行现状、耐药现象及毒力基因携带等基本情况。【方法】无菌采集云南各地区病死鸭肝脏样品169份进行沙门菌分离，对分离株进行血清分型鉴定、药敏及相关耐药基因、毒力基因筛查。【结果】分离到鸭源沙门菌48株，分离率为28.40%，鉴定出3种血清型，其中肠炎沙门菌为优势血清型。分离株对青霉素G、林可霉素、克林霉素和利福平的耐药率达100%，每株菌至少对3类6种及以上的抗生素耐药，单株最高可耐14种，产生了22种耐药谱型。共检出耐药基因5种，bla_TEM和tetB检出率分别为27.08%和22.92%，tetA、sul2和EBC的检出率较低。毒力基因共检出10种，其中，SPI-1(avrA)、SPI-3(mgtC)、SPI-4(siiD)、SPI-5(sopB)和bcfC检出率均高达100%，SPI-2(ssaQ)、spvB、spvC、pefA和stn的检出率均达60%以上，cdtB未检出。【结论】云南地区鸭源沙门菌主要流行血清型为肠炎沙门菌，耐药性及多重耐药情况严重，耐药机制复杂，耐药基因与耐药表型符合率低，毒力基因检出率较高。研究结果可为云南地区鸭群沙门菌病的防控和净化提供参考。

摘要:【背景】鹿衔草(Pyrola incarnata Fisch)化学成分丰富，而且具有多种药理活性，在食品、医药领域得到广泛应用，但尚未见其内生真菌次生代谢产物的相关报道。【目的】对鹿衔草内生真菌Penicillium solitum (P.solitum)的次生代谢产物进行分离鉴定，筛选出具有抗神经炎症的活性成分。【方法】采用柱层析和制备型高效液相色谱对鹿衔草内生真菌P.solitum次生代谢产物进行分离和纯化，通过核磁共振和高分辨质谱进行结构鉴定，利用反向分子对接技术筛选出抗神经炎症活性的化合物，采用脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)诱导的BV-2细胞炎症模型进行验证。【结果】从鹿衔草内生真菌P.solitum次生代谢产物中分离鉴定出12个化合物，分别为cyclopenin (1)、dehydrocyclopeptin (2)、viridicatin (3)、对羟基苯甲酸(4)、吲哚乙酸(5)、methyl compactin (6)、cyclopeptine (7)、cyclopenol (8)、原儿茶酸(9)、viridicatol (10)、N-[2-(3-indolyl) ethyl]malonamic acid (11)和solitumidine A (12)。分子对接结果显示化合物11与炎症相关的丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)信号通路中p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase，简称p38)和细胞外信号调节激酶1(extracellular regulated protein kinase 1，ERK1)有较高的结合活性。BV-2细胞实验表明，化合物11 (10、20μmol/L)能显著提高BV-2细胞存活率，并有效抑制炎症因子(肿瘤坏死因子-α、白介素-1β、白介素-6)和一氧化氮的释放。【结论】化合物11是新天然产物，具有抗神经炎症活性，其作用机制可能与抑制MAPK信号通路中p38和ERK蛋白的表达有关。

摘要:【背景】北桑寄生(Loranthus tanakae)植物中黄酮类化合物成分含量较高，生物活性较好。由于植物资源短缺，导致其生物活性成分的研究受限。【目的】从北桑寄生中分离、筛选和鉴定产黄酮类化合物的内生菌，并评估其体外抗氧化和抑菌活性。【方法】以北桑寄生枝条为研究对象分离内生菌，通过显色反应和薄层色谱法(thin-layer chromatography，TLC)筛选产黄酮类化合物的内生菌，并采用NaNO₂-Al (NO₃)₃比色法测定其总黄酮含量。利用清除自由基和抑菌的体外实验来初步评估产黄酮内生菌的生物活性。【结果】共筛选出4株产黄酮内生菌，其中3株为内生真菌，1株为内生细菌，通过形态学和分子生物学方法将其分别鉴定为Botryosphaeria sp.(ZC020)、Phoma sp.(ZZ105)、Nemania sp.(ZS042)和Pseudomonas sp.(ZC026)。4株菌中ZC020和ZS042的总黄酮含量较高，分别为(44.58±0.72) mg/L和(31.98±0.18) mg/L (P<0.05，n=3)，并且ZS042可产生与北桑寄生植物相同类型的黄酮类化合物。ZC026和ZS042表现出优异的抗氧化活性，其1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH)和2,2'-联氮-二(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐[2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt，ABTS]自由基清除率分别为72.85%±0.66%(ZC026)、57.01%±0.89%(ZS042)和85.36%±0.75%(ZC026)、88.17%±0.15%(ZS042)(P<0.05，n=3)。ZZ105对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均有抑制作用。【结论】从北桑寄生枝条中分离出4株产黄酮类化合物的内生菌，其中有一株为内生细菌。这项工作为北桑寄生黄酮类化合物的生产提供了新的资源，也为其他珍稀药用植物和材料的开发和保护提供了参考。

摘要:【背景】细菌生物膜是造成病原菌耐药性增强和持续感染的主要因素，但目前尚无针对抗菌膜的特效药物。特境植物根际微生物可产生大量具有提高宿主免疫功能的活性成分，极具抗生物膜药源开发潜力。【目的】了解滇西北高寒特境白马雪山分布的云南黄芪与灰毛康定黄芪植物根际微生物的物种多样性，并对可培养菌株进行抑菌与抗生物膜活性筛选。【方法】采用宏基因组技术结合传统微生物培养方法，对采自我国云南迪庆藏族自治州德钦县白马雪山的云南黄芪与灰毛康定黄芪的根际微生物进行物种多样性研究，并通过“孔板法”测定其可培养菌株发酵液乙酸乙酯粗浸膏的抗菌、抗生物膜活性。【结果】宏基因组测序结果显示，云南黄芪根际土壤样本中的微生物来自6门7纲8目8科9属10种，其中栖热菌属为优势菌群；灰毛康定黄芪根际土壤样本中的微生物来自6门8纲10目11科14属15种，其中慢生根瘤菌属为优势菌群。通过纯培养共获得145株可培养菌株，包括112株细菌和33株真菌。其中，云南黄芪根际细菌59株，共计16属35种，优势属为假单胞菌属和链霉菌属；根际真菌19株，共计4属5种，优势属为曲霉属；灰毛康定黄芪根际细菌53株，归属于16属29种，优势属为芽孢杆菌属与寡养单胞菌属；根际真菌14株，归属于3属4种，优势属为曲霉属。从不同种水平上选择51株细菌和7株真菌为代表菌株进行抗生素药源评估，发现5株细菌及1株真菌发酵液的乙酸乙酯粗浸膏具有中等至较强的抗革兰阳性菌活性，而且其中4株具有抗MRSA生物膜活性，最终确定了链霉属放线菌Streptomyces fulvissimus KTA1和曲霉属真菌Aspergillus fumigatus YNF5为潜力活性菌株。【结论】首次报道了滇西北地区高寒特境黄芪属植物根际微生物具有较好的物种多样性，而且具有一定的抗生素药用资源开发潜力。本研究对滇西北高寒特境特色植物来源的微生物资源开发利用与保护具有重要的借鉴意义。

摘要:【背景】缺氧诱导因子1α(hypoxia-inducible factor 1-alpha，HIF-1α)是响应细胞低氧反应的关键因子，在红细胞生成、血管形成、能量代谢及调节宿主免疫代谢中发挥着重要作用。【目的】探讨HIF-1α/Bcl-2-腺病毒E1B相互作用蛋白3(Bcl-2-adenovirus E1B 19-kDa interacting protein 3，BNIP3)信号通路对牛分枝杆菌卡介苗(Bacillus Calmette-Guérin，BCG)诱导小鼠巨噬细胞RAW 264.7自噬的影响。【方法】构建HIF-1α的小干扰RNA (siHIF-1α)，转染RAW 264.7细胞后，结合BCG感染，采用流式细胞仪检测细胞自噬率，用Western blotting或免疫荧光技术检测HIF-1α、BNIP3、LC3、Beclin 1、Rheb和mTOR的表达水平。【结果】BCG感染显著上调巨噬细胞中LC3和HIF-1α的表达，用siHIF-1α结合BCG感染后显著下调巨噬细胞中HIF-1α、BNIP3、LC3、Beclin 1和细胞自噬率水平，并促进Rheb和p-mTOR的表达。【结论】在BCG感染RAW 264.7细胞过程中，干扰HIF-1α表达抑制了HIF-1α/BNIP3信号通路，进而激活了mTOR途径，抑制BCG感染诱导的细胞自噬。

摘要:【背景】在中国吉林省延边朝鲜族自治州敦化市寒葱岭红叶谷进行大型真菌资源调查的过程中发现了2个物种。【目的】确定这2个物种的分类地位。【方法】采集大型真菌标本，对其形态进行详细观察和描述，并提取DNA、测定rDNA ITS序列，基于最大似然法和贝叶斯法构建分子系统发育树。【结果】鉴定结果表明，这2个蘑菇目物种分别是径边刺毛鬼伞(Tulosesus callinus)和拉氏红菇(Russula lakhanpalii)，在形态上与原始描述高度吻合，系统发育分析也验证了形态学的鉴定结果。【结论】拉氏红菇(R. lakhanpalii)系中国首次报道，径边刺毛鬼伞(T. callinus)为吉林省新记录种。

摘要:【背景】烟草疫霉(Phytophthora nicotianae)引起的烟草黑胫病(tobacco black shank)是烤烟生产上重要的土传根茎病害之一，生产上防治困难。【目的】筛选对病原菌具有强拮抗能力的有益微生物菌株是开展生物防治的基础。【方法】采用平板对峙法筛选对烟草疫霉具有拮抗作用的枝穗霉菌株。根据枝穗霉在烟草疫霉菌落上的覆盖程度和产孢量，以及对烟草疫霉菌丝、孢囊梗和孢子囊的缠绕情况，将枝穗霉的拮抗能力划分为强、中等、弱和无4个等级。【结果】供试8种65株枝穗霉中，6株具有强拮抗能力、27株具有中等拮抗能力、22株具有弱拮抗能力、10株无拮抗能力；不同枝穗霉菌株对烟草疫霉的抑制率大小为20.0%-86.7%。【结论】粉红枝穗霉(Clonostachys rosea)菌株7901、11361和亚麻生枝穗霉(C. byssicola)5072、6729、7507及条孢枝穗霉(C. grammicospora)6730对烟草疫霉具有强拮抗能力，这为后续盆栽试验及作用机理研究等提供了种质资源。

摘要:【背景】土壤中大部分磷元素是以难溶性磷酸盐的形式存在，不能被农作物有效利用，而传统化学肥料会带来环境污染等问题。【目的】解决土壤磷缺失现状，开发新型、安全、高效的微生物菌肥。【方法】取武汉科技大学图书馆后土壤为试验材料，筛选出一株高效解磷菌。通过个体形态鉴定、生理生化鉴定、16S rRNA基因序列分析鉴定菌株，以NBRIP为基础培养基进行条件优化，借助高效液相色谱进行细菌解磷机理探究。【结果】所筛选的高效解磷菌株为唐菖蒲伯克霍尔德氏菌(Burkholderia gladioli)。在20种氨基酸中，D-蛋氨酸对菌株的生长和溶磷促进作用最好，促进效果达到19.09%和16.16%，甲酸钠对菌株的生长和溶磷有抑制效果，抑制效果达到39.08%和10.66%。该菌株通过分泌葡萄糖醛酸、D-L-苹果酸等有机酸溶解环境中的磷酸盐，将菌株制作成菌肥对辣椒幼苗有明显的促生长作用。【结论】利用唐菖蒲伯克霍尔德氏菌(Burkholderia gladioli)分泌有机酸溶解土壤中的磷酸盐，可为生物肥料的制备和应用提供一定的理论参考。

摘要:乳酸菌是一类影响宿主脂代谢的人体肠道益生菌。乳酸菌对脂代谢的影响作用与其产生胆盐水解酶(bile salt hydrolase，EC3.5.1.24，BSH)及共轭转化多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids，PUFAs)关系密切。菌株差异、菌群分布和饮食差异是影响BSH及共轭脂肪酸产生的重要因素。本文重点阐述了两类物质对宿主脂代谢的影响机制，以期为后续研究提供借鉴。BSH能够降解肝脏分泌的胆汁酸(bile acids，BAs)，降低脂类物质的吸收。BAs的降解产物胆汁酸脱氧胆酸(deoxycholic acid，DCA)和石胆酸(lithocholic acid，LCA)能够通过机体信号通路法尼类X受体(farnesoid X receptor，FXR)、小异二聚体伴侣(small heterodimer partner，SHP)及肝脏X受体(liver X receptor，LXR)等信号通路进行调控，促进胆固醇转运及向BAs转化。此外，BSH还能够通过下调固醇调节元件结合蛋白1c (sterol regulatory element binding protein 1c，SREBP-1c)、上调5ʹ-腺苷单磷酸激活蛋白激酶α(5ʹ-AMP activated protein kinase，AMPKα)和过氧化物酶体增殖物激活受体α (peroxisome proliferator-activated receptor α，PPARα)抑制脂质合成，促进脂质的分解。PUFAs可被乳酸菌转化产生共轭脂肪酸，如共轭亚油酸(conjugated linoleic acid，CLA)和共轭亚麻酸(conjugated linolenic acid，CLNA)，CLA/CLNA能够促进机体产生瘦素(leptin，LP)，抑制食欲、促进能量消耗；CLA/CLNA还可以通过激活PPARα进行调控，促进人体脂质的氧化分解。乳酸菌通过以上多种途径共同作用调节宿主的脂代谢，对深入理解乳酸菌调控脂代谢机制及临床应用有着重要意义。

摘要:嗜肺军团菌(Legionella pneumophila，L. pneumophila)是研究病原菌-宿主相互作用的重要模式菌株之一，其独特的分泌系统及底物效应蛋白的结构与功能是病原微生物领域的研究热点。II型分泌系统(type II secretion system，T2SS)对促进细菌在环境和人类宿主中的生存至关重要。嗜肺军团菌Legionella secretion pathway (Lsp)系统是革兰氏阴性病原菌中一个典型的T2SS。本文综述了L. pneumophila的T2SS及其底物效应蛋白的研究进展，重点介绍其结构与功能，为深入了解革兰氏阴性病原菌的T2SS功能和作用机制提供参考。

摘要:全球农田土壤污染日趋严重。重金属、农药、微塑料作为常见的土壤污染物，已对农田生态系统与粮食安全造成严重威胁。细菌生物膜(bacterial biofilm，BF)作为分布于细菌表面的多组分聚集体，近年来已被证明在环境保护领域具有较高的应用价值。本文主要介绍了细菌生物膜的组成和功能，并对近年来细菌及其生物膜在重金属、有机物污染土壤修复中的应用及机理进行综述，展望生物膜群落结构在污染土壤中的修复潜力，以期深入理解细菌生物膜的关键作用，为挖掘更多细菌生物膜在环境保护方面的应用潜力提供理论指导。

摘要:合成生物学和基因组测序技术的快速发展使挖掘和高效合成天然产物进入了一个全新的时代。由于多数原始菌株生长缓慢、难以培养及遗传改造困难等问题，导致天然产物生物合成基因簇的激活和高效表达受到严重制约。基于此，将原始菌株来源的基因簇转移到操作简便、遗传背景清晰的模式宿主中进行异源表达成为天然产物发现和产量提高的一种有效手段。其中，基因簇的克隆与编辑是实现天然产物异源表达的一个主要限速步骤。CRISPR/Cas技术的应用极大地提高了大型基因簇克隆和编辑的效率，有效促进了微生物来源新药的发现。本文针对基于CRISPR/Cas开发的基因簇克隆和编辑技术进行了系统梳理和全面总结，探讨相关技术在天然产物挖掘和高效合成中的应用及其重要意义。

摘要:二甲基巯基丙酸内盐(dimethylsulfoniopropionate，DMSP)是全球重要的有机硫化合物之一，参与全球硫循环、信号传递及气候调节。全球DMSP的产量每年高达10⁹ t。DMSP的主要生产者是海洋浮游植物及大型藻类，近年来发现一些海洋细菌也可以产生DMSP，是海洋中DMSP的一个重要来源。目前已报道的DMSP合成途径有3条：甲基化途径、转氨途径和脱羧途径，其中有5种DMSP合成关键酶被鉴定出来。根据近年来的研究成果，本文对DMSP合成过程中关键酶的研究进展进行综述，以期为进一步的研究提供思路。

摘要:持留菌是高度耐受抗生素的细菌亚群。持留菌的出现加剧了抗生素治疗感染性疾病的难度，对人类的生命健康造成不可忽视的威胁。因此，如何控制与去除持留菌成为目前的一个研究热点。本文主要综述了持留菌的基本特性与危害，分析了持留菌形成的机制，并系统地总结了目前持留菌控制与去除的方法。本文对研究控制持留菌及改善持续性感染的治疗具有一定的指导意义和参考价值。

摘要:肾结石是成人泌尿系统的常见疾病。它会影响肾脏的生理机能，还会导致尿路感染从而对人体健康造成一定危害。肾结石周围存在一个多元化的微生物群落，而肠道微生物和泌尿系统微生物的变化可能引起肾结石的发生与发展。其中双歧杆菌(Bifidobacterium)、乳酸杆菌(Lactobacillus)和肠杆菌科(Enterobacteriaceae)与肾结石发生较为密切。本篇综述着重介绍了肠道微生物与泌尿系统微生物在肾结石形成过程中的关联性，同时也对肾-肠轴概念，肠道微生物从短链脂肪酸产生、草酸盐变化和炎症发生对肾结石的影响，以及肾结石的预防与治疗等方面做出了介绍。

摘要:丁香假单胞菌(Pseudomonas syringae)是引起许多作物病害的一种革兰氏阴性病原细菌。该细菌入侵寄主植物细胞主要通过其III型分泌系统(type III secretion system，T3SS)将效应蛋白转入到寄主真核细胞内，抑制寄主免疫功能，以达到成功侵染和定殖的目的。III型分泌系统的主调控因子RhpR/S通过感受环境信号的变化直接调控hrpR/S及其他毒力相关通路。同时III型分泌系统基因的表达也受到其他调控因子的影响，包括σ因子HrpL、双组分系统GacA/S、Lon蛋白酶、第二信使分子和环境信号等。本文在简要介绍丁香假单胞菌III型分泌系统组成和功能的基础上，综述丁香假单胞菌III型分泌系统调控机制的最新研究进展，以期为深入探究病原菌的致病机制提供参考和思路。

摘要:药用植物是中药的原料，是中药产业的源头，其生长发育受遗传和环境等诸多因素的影响。以往研究强调植物基因型及生态因子对药用植物产量和品质的影响。近几年，随着人类微生物组研究的推进，植物微生物组作为植物整体的重要组成部分在药用植物的生长发育、品质形成甚至药效等方面的作用也日益受到重视，有关植物微生物组的多样性，微生物组在植物生长发育中的作用已有较详细的综述，而有关药用植物微生物组及其与药用植物次生代谢产物间关系的综述较少。本文重点总结了自2010年以来药用植物微生物组的研究进展，包括药用植物微生物组物种组成、功能及其与药用植物次生代谢产物产生的关系等，并对其在药用植物提质增效及其生态种植中的潜在应用进行了展望。

摘要:为提高学生的综合素质，适应快速发展的食品微生物检验行业和不断变化的食品微生物检验标准，我校开展了以岗位胜任力为导向的“食品微生物学检验”课程改革，从课程目标、课程内容、教学方法和考核方式4个方面开展教学改革，除了培养学生获得以专业知识和技能为主的显性胜任力外，还注重发展和提升学生的自主学习能力、解决实际问题能力，以及实事求是、吃苦耐劳等隐性胜任力。通过3年的教学实践，证实基于岗位胜任力的“食品微生物学检验”教学改革可以有效提高学生专业素养、综合素质和岗位胜任力，为食品质量与安全专业教学改革提供借鉴。