摘要:

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摘要:【背景】氨基葡萄糖(glucosamine, GlcN)及其衍生物N-乙酰氨基葡萄糖(N-acetylglucosamine, GlcNAc)是合成糖胺聚糖的重要前体物质，在医药、化妆品和保健品领域具有广泛的应用价值。传统的生产方式存在诸多弊端，如环境污染、原料限制、不适于海鲜易过敏人群等问题，因此利用微生物发酵法生产GlcN和GlcNAc越来越受到青睐。【目的】利用微生物发酵生产并提高N-乙酰氨基葡萄糖的产量，探索分子改造及发酵条件优化策略。【方法】以大肠杆菌MG1655为出发菌株，首先利用表达载体共表达大肠杆菌来源的glmS和酿酒酵母来源的gna1，构建GlcNAc的生物合成路径，然后利用CRISPR/Cas9技术敲除GlcNAc的分解代谢与转运途径，以提高GlcNAc的产量，最后结合发酵条件优化使GlcNAc的产量得到进一步提升。【结果】通过分子改造得到一株产GlcNAc菌株RY-5，发酵20 h后GlcNAc的产量达到了2.36 g/L，相较于初始构建的菌株RY-1提高了29倍，进一步对装液量和诱导剂IPTG的添加时间等条件进行发酵优化，GlcNAc产量达到了7.74 g/L，与优化前相比提高了2.3倍。【结论】成功构建一株生产GlcN和GlcNAc的重组大肠杆菌工程菌株，并为微生物合成GlcN和GlcNAc的工业化生产奠定了基础。

摘要:【背景】生物表面活性剂具有毒性低、生物兼容性好和可降解等优点，是化学表面活性剂的优良替代物。目前产生物表面活性剂的微生物多为常温菌，从低温环境中挖掘高产新型生物表面活性剂的生产菌株具有重要的意义。【目的】从南极土壤中筛选产表面活性剂的低温微生物，对其表面活性剂进行纯化和结构解析并评估其性能。【方法】采用排油圈法对分离自南极菲尔德斯半岛土壤样品中的细菌菌株进行筛选，获得一株在菌苔表面产白色固体颗粒的菌株，对菌株进行形态观察和16S rRNA基因序列分析以确定该菌株系统发育地位。利用高效液相色谱法(high performance liquid chromatography, HPLC)分离产物，并用核磁共振波谱(nuclear magnetic resonance, NMR)技术对产物的化学结构进行鉴定。采用单因素试验和响应面设计方法对发酵培养基进行优化。此外，对产物的乳化性能及其对柴油的降解能力进行评估。【结果】得到了一株高产生物表面活性剂的耐冷土地杆菌属(Pedobacter) GW9-17，其最优发酵培养基(g/L)组成为：可溶性淀粉18.0、胰蛋白胨9.0、C₃H₃NaO₃4.4、K₂HPO₄3.6、MgSO₄1.2，pH 7.0±0.2。在此条件下，按10% (体积分数)接种量、28 ℃、180 r/min培养7 d后表面活性剂的浓度可达到(3.0±0.5) g/L。利用HPLC和NMR技术发现菌株GW9-17表面活性剂主要成分为flavolipid-9U,9U，表面活性剂粗提物的甲醇-水溶液(体积比1:1)对液体石蜡油有良好的乳化能力，菌株GW9-17在柴油含量为5%时，在4 ℃和28 ℃条件下对柴油的降解率分别达到40.1%和57.3%。【结论】从南极土壤中获得了一株高产低分子量表面活性剂的低温Pedobacter sp. GW9-17，其产物flavolipids具有对烷烃类污染物质增溶分解的潜力，对石油污染的低温生态修复有重要的利用潜能。

摘要:【背景】由水产致病菌导致的病害不断暴发，寻找安全有效的抗生素替代品是目前生产的迫切需求。人们通常过于关注益生菌效应，而对其安全性评价重视度不够。【目的】分析我国海水养殖系统中不同来源枯草芽孢杆菌菌株的表型及遗传特征，并寻找绿色安全且具有多重抑菌作用的菌株。【方法】以2009-2021年从我国海水养殖系统中分离的37株枯草芽孢杆菌为对象，利用纸片扩散法(K-B法)检测其对不同抗生素的抗性；利用培养基平板法测定淀粉酶、蛋白酶和溶血能力；通过PCR方法检测枯草芽孢杆菌溶血相关基因携带风险；采用牛津杯法测定其对副溶血弧菌、溶藻弧菌、爱德华氏菌、哈维氏弧菌、美人鱼发光杆菌和假交替单胞菌等6种病原菌的抑菌作用；并对候选益生性枯草芽孢杆菌的安全性进行评估。【结果】药敏检测结果显示，37株枯草芽孢杆菌对甲氧苄啶、吡哌酸、链霉素表现出强耐药性，对磺胺嘧啶表现出中等耐药，对头孢噻肟、环丙沙星、舒巴坦的耐药率低，对克拉霉素、诺氟沙星、氟苯尼考、氟甲喹、复方新诺明、四环素表现为完全敏感。蛋白酶、淀粉酶活性测试结果显示，37株枯草芽孢杆菌能不同程度地水解酪蛋白和淀粉。溶血性测试结果显示，37株枯草芽孢杆菌中有4株出现溶血现象，而8个溶血相关基因在37株枯草芽孢杆菌中均有检出，溶血表型与检测基因关联分析表明，产生溶血现象的菌株与其溶血基因携带间无直接相关性。抑菌试验分析表明，37株枯草芽孢杆菌均对2种及以上病原菌有抑制作用，对6种病原菌均具有良好抑菌作用的有2株(菌株Bs4和Bs7)。对凡纳滨对虾的安全试验表明，菌株Bs4对凡纳滨对虾具有高安全性，7 d对虾存活率为100%。【结论】通过对37株枯草芽孢杆菌生理代谢表型、遗传特性及病原拮抗特性进行比较分析，揭示了我国海水养殖系统中枯草芽孢杆菌具有多元化的表型及遗传特征，并筛选出一株生态安全且具有多重抑菌活性的益生性枯草芽孢杆菌，为水产养殖病害防控、开发抑菌类微生态制剂及水产养殖行业健康绿色发展提供了理论基础和技术支撑。

摘要:【背景】新疆特殊生境罗布泊及温宿峡谷凭借其特殊的地理位置、极端的周边自然生态环境及较少的人为活动影响，促成了其独特的微生物优质资源。【目的】为探索添加抗生素对微生物选择性分离培养的作用，优化改良新疆特殊生境微生物选择性分离培养，以减少对菌株的重复分离，还可以选择性培养更多耐受此类抗生素的微生物，发现更多生物活性产物。【方法】以高氏一号培养基为基础，添加不同浓度的β-内酰胺类抗生素阿莫西林(amoxicillin)、氨基糖苷类抗生素卡那霉素(kanamycin)、安莎大环内酯类抗生素利福平(rifampicin)、喹诺酮类抗生素诺氟沙星(norfloxacin)、酰胺醇类抗生素氯霉素(chloramphenicol)、氨基糖苷类抗生素链霉素(streptomycin)，分离新疆特殊生境罗布泊及温宿峡谷土壤样品中的微生物。【结果】添加诺氟沙星分离获得的微生物种类和数量最多，其次是卡那霉素和阿莫西林，再次是利福平和氯霉素。所选用的大多抗生素在1/10 MIC和1/15 MIC浓度时分离效果最好。罗布泊土样共分离到19株菌，分布在8个属。其中芽孢杆菌属6株、链霉菌属5株、类芽孢杆菌属3株、根瘤菌属1株、副芽孢杆菌属1株、原小单孢菌属1株、海洋杆菌属1株、野野村氏菌属1株，分离获得了5株新物种。温宿峡谷土样共分离获得73个菌株，分布在27个属。其中链霉菌属33株、鞘氨醇单胞菌属1株、假黄单胞菌属2株、假诺卡氏菌5株、假节杆菌1株、原小单孢菌2株、普里斯特氏菌属1株、植物放线孢菌1株、副球菌属1株、类芽孢杆菌属2株、类节杆菌属2株、诺卡氏菌属1株、小单胞菌属1株、红色甲基杆菌属1株、甲基杆菌属1株、副芽孢杆菌属5株、伦茨氏菌属1株、克里布所菌属2株、耐盐白蚁菌属1株、剑菌属1株、博斯氏菌属1株、节杆菌属1株、壤霉菌属2株、土壤球菌属1株、放线动孢菌属1株、异壁放线菌属1株、芽孢杆菌属1株，分离获得了14株新物种。【结论】添加诺氟沙星和卡那霉素有利于微生物的选择性分离培养，有利于发掘新菌种，本研究的开展为选择性分离培养特殊环境中的稀有微生物提供了指导。

摘要:【背景】水中的重金属污染是一个严峻的环境问题，严重危害人体健康，利用微生物吸附剂修复重金属污染的水体是一种高效环保的方法。Sphingopyxis能够去除重金属，但是其去除水体中镉的研究很少，且其吸附镉的机理尚不清楚。【目的】以从水体中分离的Sphingopyxis sp. YF1为对象，探究该菌对镉的吸附特性和机制。【方法】分析在不同pH、接触时间及重金属初始浓度条件下YF1活菌和死菌对Cd²⁺的吸附效果，对其进行动力学模型和等温模型拟合，通过扫描电镜和能谱(scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy, SEM-EDS)观察镉在活菌和死菌细胞表面的富集，并通过傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)和X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)分析确定YF1菌中参与吸附Cd²⁺的官能团，阐明YF1对镉的吸附机理。【结果】当pH值为3.0-5.0时，随着pH值的升高，活菌与死菌的镉吸附量都随着增加，pH值为5.0-7.0时，活菌与死菌的镉吸附量均无较大变化，吸附主要发生在前10 min，之后吸附速率逐渐降低，活菌和死菌吸附Cd²⁺的过程更符合准二级动力学模型，表明菌体对镉主要是以化学吸附的方式进行；活菌和死菌等温模型拟合都更符合Langmuir模型，说明YF1对Cd²⁺的吸附为均相吸附；活菌和死菌对Cd²⁺的吸附量分别达到36.20 mg/g和62.98 mg/g；吸附后的活菌和死菌的细胞表面均有Cd(II)沉积在菌体表面，活菌和死菌的-OH、C-(O,N)和-NO₂等基团参与了镉的吸附。【结论】Sphingopyxis sp. YF1菌具有较强的Cd²⁺去除能力，该菌株在去除水体Cd²⁺方面具有良好的应用前景。

摘要:【背景】乙醛作为醛类污染物广泛存在于生产生活中，相较于传统的物化方法，生物降解具有诸多优势，已成为研究热点。【目的】筛选获得降解乙醛的菌株并优化其发酵条件，为微生物降解乙醛提供试验资源。【方法】经过富集培养和乙醛降解试验获得一株乙醛降解能力高的菌株；通过单因子优化(碳源、氮源、金属离子、温度、转速、接种量和初始pH)和多因子的交互试验(Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和Box-Behnken design试验)考察培养基组分和发酵条件对菌株降解乙醛的影响，并考察菌株在最佳条件下的生长状态和乙醛降解能力。【结果】筛选获得一株具有乙醛降解能力的菌株Bacillus velezensis LT-2，该菌株降解乙醛的最佳培养条件为：蔗糖30 g/L，营养肉汤0.6 g/L，氯化钾0.12 mol/L，温度28 ℃，初始pH 7.5，接种量6%，摇床转速200 r/min。在此条件下，B. velezensis LT-2可在1 g/L乙醛的培养液中生长，22 h的降解率为89.77%±2.33%，是优化前降解率的3.58倍。【结论】试验菌株B. velezensis LT-2对乙醛具有良好的降解效率，为乙醛工业废水的生物治理提供了较好的试验基础和应用依据。

摘要:【背景】植物内生菌是微生物群落中一类非常重要的组成部分，是重要的微生物资源库，在植物促生、抗逆等多个领域有重要的研究和应用价值。【目的】进一步了解干旱荒漠区盐生植物内生真菌的多样性、群落结构和潜在功能特征。【方法】对生长在乌兹别克斯坦西咸海岸边的两种盐生植物毛足假木贼(Anabasis eriopoda abbreviated as AE)和展枝假木贼(A. truncata abbreviated as AT)的内生真菌群落进行扩增子测序分析。【结果】共获得166个amplicon sequencing variants (ASVs)，涉及4门49属，其中Neocamarosporium、Botryosphaeria和Alternaria及其所属高级分类单元是优势类群。多样性和群落组成分析显示两种盐生植物的内生真菌存在较为明显的差异，并包含一些潜在的新分类单元。基于PICRUSt2和FUNGuild的功能预测结果表明这两种盐生植物内生真菌的潜在功能和营养方式多样且表现出宿主差异性。【结论】盐生植物内生真菌具有较高的多样性和潜在的资源价值，有待进一步挖掘和研究。

摘要:【背景】目前国内学者已发表60个马鞍菌属物种，但山西省尚缺乏马鞍菌属真菌分布的系统性报道。【目的】调查我国山西省马鞍菌属的种类组成及地理分布。【方法】采集标本，对其进行详细的形态特征描述，并提取DNA，测定热激蛋白(heat shock protein, hsp)和核糖体大亚基(large subunit, LSU)序列，基于贝叶斯法(Bayesian inference, BI)和最大似然法(maximum likelihood, ML)构建分子系统发育树。【结果】鉴定结果表明这3个马鞍菌属物种分别为类帽状马鞍菌(Helvella capucinoides)、丹麦马鞍菌(H. danica)和柔毛马鞍菌(H. pubescens)。它们在形态上与模式标本的描述基本一致。基于hsp和LSU的系统发育关系分析也支持形态学的鉴定结果。【结论】参考我国截至目前已报道的马鞍菌属物种，确定这3个种均为中国新记录种。

摘要:【背景】大肠杆菌通过C5途径合成卟啉及血红素，5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid, 5-ALA)是C5途径中关键的前体物质，血红素由原卟啉IX (protoporphyrin IX, PPIX)螯合一个铁离子所形成，目前5-ALA与PPIX的外泌对卟啉的积累和血红素合成的影响尚不清楚。【目的】构建5-ALA外泌蛋白基因rhtA和卟啉外泌蛋白基因tolC双缺失的大肠杆菌以积累卟啉，同时外源添加铁离子，并过表达亚铁螯合酶基因hemH及参与铁摄取的基因efeB，促进卟啉向血红素的转化。【方法】通过Red同源重组敲除大肠杆菌BL21(DE3)的rhtA和tolC，并外源添加不同浓度的FeSO₄及Fe₂(SO₄)₃，同时构建重组质粒pEHE过表达hemH和efeB，检测卟啉和血红素含量，分析卟啉向血红素的转化。【结果】敲除rhtA和tolC对菌体生长无显著影响，与野生菌WT相比，敲除菌株WT-RT的卟啉含量增加，血红素合成略有提升。外源添加100μmol/L Fe²⁺时，菌株WT-RT的血红素含量最高为29.44μmol/g-DCW。外源添加25 μmol/L的Fe³⁺时，菌株WT-RT的血红素含量达到了38.22μmol/g-DCW，是野生菌WT的1.78倍。过表达efeB的菌株RT-pEE血红素含量显著下降，而共表达hemH和efeB的菌株RT-pEHE的血红素含量相较于菌株RT-pEE显著提高。【结论】tolC和rhtA的缺失导致卟啉的积累，适量添加Fe²⁺和Fe³⁺、共表达hemH和efeB可促进PPIX向血红素的转化。该结果为利用重组大肠杆菌生产血红素提供了新策略。

摘要:【背景】糖苷水解酶13家族(glycoside hydrolase family 13, GH13)是已知最大的α-淀粉酶家族，不含有半乳糖苷酶。【目的】对海洋细菌潮滩发光杆菌(Photobacterium gaetbulicola)的一个蛋白BgalPg进行鉴定。【方法】通过保守位点分析和系统发育树确定BgalPg蛋白的家族分类；通过克隆、表达和纯化测定重组BgalPg蛋白的酶学性质并鉴定功能。【结果】BgalPg的蛋白序列新颖，与已知的碳水化物酶无同源性。序列分析结果表明该蛋白具有GH13家族的典型特性，并且隶属于GH13_38亚家族。BgalPg对α-淀粉酶家族酶的相关底物均无催化活性，却能水解含有β-半乳糖苷键的底物pNP-β-Gal [(2.8±0.4) U/mg]和oNP-β-Gal[(1.4±0.3) U/mg]，并且能水解乳糖[(0.40±0.01) U/mg]，表现出典型的β-半乳糖苷酶活性。同时，该酶在pH 7.0-8.5稳定性好，60 ℃的半衰期为1.5 h。【结论】发现隶属于GH13家族的β-半乳糖苷酶。

摘要:【背景】玉米赤霉烯酮(zearalenone, ZEN)是广泛污染粮谷类作物的一种雌激素类真菌毒素，不仅给农业经济带来巨大损失，还能通过食物链对人和动物健康造成危害。【目的】从微生态制剂中筛选获得能够高效降解玉米赤霉烯酮的菌株，优化其脱毒条件，测定其在饲料中的实际脱毒效果及对饲料中植酸、维生素含量变化的影响。【方法】从微生态制剂中分离出玉米赤霉烯酮降解菌，通过细胞计数试剂盒-8 (cell counting kit-8, CCK-8)测定菌株降解玉米赤霉烯酮产物的细胞毒性和雌激素活性，通过高效液相色谱法测定分离株在培养基和饲料中的解毒效果，以及分离株在霉变的豆粕、麸皮和成品饲料中固态发酵前后维生素的含量变化，通过三氯化铁比色法测定饲料脱毒前后植酸的含量变化。【结果】从微生态制剂中筛选出一株通过分泌胞外酶高效降解玉米赤霉烯酮的贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis) PA26-7，该菌株在培养基起始pH 4.0-8.0、培养温度25-60 ℃条件下均可降解玉米赤霉烯酮，产物的细胞毒性和雌激素活性均较ZEN弱。PA26-7经固态发酵72 h后，饲料原料(豆粕和麸皮)及霉变的成品鸡饲料中玉米赤霉烯酮含量下降66.2%-96.8%，植酸含量下降8.40%-32.26%，维生素B₂、维生素C和叶酸的含量显著提高。【结论】B. velezensis PA26-7可作为饲料中玉米赤霉烯酮的生物脱毒菌株，其固态发酵有效清除了饲料中的植酸，并产生了多种维生素，有利于改善饲料的营养结构。

摘要:【背景】菌林矛盾日益突出，农业剩余物资源丰富，可作为食用菌栽培主要基质。【目的】筛选出适合黑木耳菌丝生长的农业剩余物配方。【方法】以大豆秸秆、油菜秸秆、玉米秸秆、花生秸秆、小麦秸秆和杂木屑等6种基质为原料，运用单纯形格子法进行配方设计，分析不同基质交互作用对黑木耳菌丝生长速率、菌丝生长指数、漆酶酶活、多酚氧化酶酶活和纤维素酶酶活的影响。【结果】在这些农业剩余物基质中，大豆秸秆基质最适合黑木耳菌丝生长，其次是油菜秸秆。3种主料共同作用可以优化出最适合黑木耳菌丝生长的基质配比。【结论】最终优化出一个适合黑木耳菌丝生长的农业剩余物配方：杂木屑49.4%、油菜秸秆16.4%、大豆秸秆12.2%、麦麸20%、蔗糖1%、CaSO₄ 1%。本研究为“以草代木”栽培黑木耳提供了理论基础。

摘要:【背景】土壤盐渍化已经成为日益严重的世界性问题，盐渍化不仅影响作物的产量，还会影响土壤的理化性质，抑制种子的萌发，阻碍植物正常生长，以及种子对水分和养分的吸收，进而影响作物的产量。【目的】玉米在盐渍土壤上生长受限，探究在中、高盐浓度下田菁种子内生菌与田菁胶混合浸种对玉米发芽的影响，为促进盐渍土玉米生长提供技术支持。【方法】利用LB液体培养基测定田菁种子内生菌贝莱斯芽孢杆菌ZH60的耐盐性；分别利用1%浓度田菁胶、OD₆₀₀为0.8的ZH60菌悬液及两者混合液对玉米浸种3 h，自然风干后分别置于0、100和200 mmol/L NaCl的0.8%琼脂培养基上培养，测定玉米种子发芽势、发芽率、根长及芽长。将两叶一心期的玉米幼苗移至装有蛭石的花盆中培养，用荧光标记的内生菌ZH60灌根，分别于1、5、11、17、25 d取玉米根系研磨，利用平板菌落计数法测定内生菌在玉米根部的定殖量；利用激光共聚焦显微镜观察第28天ZH60在玉米根部的定殖情况。【结果】菌株ZH60耐11%的NaCl盐浓度，在中、高盐浓度下混合浸种的发芽势较对照组分别提高了28%、22%、30%；芽长提高了158%、163%、150%；根长提高了36.8%、21.4%、42.9%。ZH60能够在玉米根部定殖，定殖量从第1天的2×10⁴ CFU/g提高到第25天的2.5×10⁴ CFU/g。【结论】田菁种子内生菌贝莱斯芽孢杆菌ZH60具有较高的耐盐性，在盐浓度下与田菁胶共混浸种均明显提高了玉米发芽势及根长、芽长，且能在玉米根部定殖，为实现盐渍土上提高玉米出芽和生根提供了菌株资源。

摘要:【背景】纹枯病是水稻最重要的病害之一，目前对其病菌致病机制的研究还较少。【目的】鉴定更多水稻纹枯病菌致病基因，为纹枯病的防治提供理论依据。【方法】采用3'-RACE方法获得RsPG5基因全长，并使用ExPASy等在线软件对其编码产物的结构及生物学特性进行分析，测定其编码产物的致病功能。【结果】RsPG5具有7个外显子和6个内含子，编码区全长1 263 bp，可编码420个氨基酸。编码产物为糖苷水解酶GH28家族成员，具有真菌多聚半乳糖醛酸酶特有的保守序列NTD、DD、GHG和RF(I)K，并且有一个含15个氨基酸的信号肽；二级结构由α-螺旋、β-折叠和随机卷曲螺旋构成，并且可形成4个二硫键；三级结构为由α-螺旋、β-折叠和随机卷曲螺旋按右手螺旋规则形成的具有裂隙区的特定空间结构，裂隙区可能负责着其酶活功能。生物学性质预测表明，RsPG5为稳定、易溶于水的外泌性蛋白，主要定位于细胞壁、液泡和线粒体。RsPG5具有明显的多聚半乳糖醛酸酶活性，可分解果胶，破坏水稻叶鞘细胞；针刺接种分蘖末期水稻叶鞘，72 h后可形成明显的褐色坏死斑；将纹枯病菌接种至水稻叶鞘，在病菌致病过程中RsPG5可上调表达。【结论】RsPG5是一个典型的多聚半乳糖醛酸酶蛋白，为水稻纹枯病菌的重要致病因子。

摘要:【背景】抗生素的滥用导致牦牛肠道常见病原菌耐药性增加，益生菌作为对抗耐药性细菌的新型武器，应用前景广阔。【目的】获取益生特性优良的牦牛源益生菌。【方法】将20份牦牛粪便样本在含0.5% CaCO₃的MRS培养基上分离纯化，以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为指示菌，用牛津杯法筛选有抑菌活性的菌株；排除酸和过氧化氢后，经耐酸耐热试验和蛋白酶敏感试验筛选产细菌素菌株，用形态学和16S rRNA基因序列分析鉴定；通过对大肠杆菌、沙门氏菌等腹泻病原菌体外抑菌试验、耐模拟胃肠液、测定自聚集能力和疏水性及抗生素敏感试验分析益生特性。【结果】从20份牦牛粪便样本中共分离出11株产生溶钙圈的菌株，其中6株对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑菌效果显著，经复筛得到2株产细菌素的乳酸菌SC6和SC9，经鉴定均为屎肠球菌(Enterococcus faecium)。其中SC9对腹泻病原菌抑菌效果明显，有良好的耐受性和肠道黏附能力，对5种常用抗生素均敏感。【结论】屎肠球菌SC9有一定的抗逆性和潜在的益生能力，具备作为益生菌的潜力。

摘要:【背景】小菌落变异株(small colony variant, SCV)是一种具有独特的表型及致病特征且生长缓慢的细菌亚群，而国内鲜有关于食源性沙门菌SCV的研究报道。【目的】为食源性沙门菌的防治及动物性食品安全提供实验数据。【方法】使用氨基糖苷类抗生素对羊源胆汁中分离的沙门菌进行实验室诱导得到SCV，然后分别对野生株和诱导株的菌落形态、生长、生化特性、营养缺陷型检测、运动性、耐药性检测及耐药基因、毒力基因、生物被膜形成能力进行比较和分析。【结果】经卡那霉素诱导获得一株血红素依赖型沙门菌SCV，与野生株相比，诱导株生长缓慢，低于野生株84%，不利用柠檬酸盐，溶血能力增强40%，对磺胺类和氨基糖苷类药物的耐受性增强，生物被膜形成能力减弱45%，运动能力减弱78%。【结论】沙门菌SCV的生长和生理生化特性与野生株相比有显著差异，使得沙门菌SCV的分离鉴定尤为困难；并且SCV的致病性与耐药性等方面的变化可能给沙门菌病的防治带来更大挑战，其机制还有待深入研究。

摘要:【背景】抗生素耐药问题是影响人类及养殖业健康的重要因素，噬菌体能特异性裂解细菌，成为抗生素替代品研究热点，是解决抗生素耐药难题、促进养殖业健康发展的新途径。【目的】通过研究绒山羊源大肠杆菌烈性噬菌体φPTK (phage target of K1)的分子生物学特性，同时利用小鼠感染模型研究φPTK对小鼠大肠杆菌感染的防治效果，为绒山羊大肠杆菌病的防控提供新策略。【方法】用聚乙二醇-氯化钠(PEG 8000-NaCl)浓缩φPTK后，采用透射电子显微镜观察其超微形态结构；运用苯酚-氯仿法提取φPTK核酸后通过Illumina HiSeq高通量测序分析其全基因组结构，使用Mauve比较基因组学分析，通过MEGA绘制噬菌体进化树；通过构建小鼠感染模型分析φPTK对小鼠感染大肠杆菌的防治效果。【结果】透射电镜显示φPTK头部为正多面体形，直径90 nm，有长约112 nm、直径约18 nm的可收缩长尾；φPTK基因组全长169 688 bp，GC含量37.72%，有264个开放阅读框，含穿孔素-裂解酶(holin-lysin)裂解系统，有抗穿孔素蛋白和裂解抑制辅助蛋白，未发现抗生素耐药基因和毒力基因；比较基因组分析表明，φPTK为一株新的绒山羊源大肠杆菌烈性噬菌体；小鼠大肠杆菌感染前和感染后分别使用φPTK进行预防和治疗的试验表明，未使用φPTK的阳性对照组小鼠全部死亡，预防组和治疗组小鼠存活率分别为80%和60%。【结论】噬菌体φPTK是一株能够在小鼠大肠杆菌感染中具有较好预防效果的有尾噬菌体目(Caudovirales)肌尾噬菌体科(Myoviridae)绒山羊源大肠杆菌烈性噬菌体，本研究为绒山羊噬菌体生物制剂的创制奠定了基础。

摘要:【背景】白僵蚕中的生物活性物质在医疗、保健品及化妆品行业有着广泛的应用。目前，许多人工养殖僵蚕基地在实际生产中使用的菌种多为未进行纯化优选的自然感病死亡僵蚕孢子粉且无固定的施用浓度，使得蚕的僵化死亡率难以保证。提高白僵菌菌株的致病力并筛选性状优良的高毒力菌株是工厂化生产白僵蚕研发的重要方向。【目的】利用紫外-微波复合诱变技术筛选高毒力菌株，为僵蚕工厂化生产提供优良菌株。【方法】利用孢子稀释法从山西省养殖农户中自然感染白僵菌的家蚕中分离获得一株原始白僵菌，运用紫外-微波复合的方式对该菌株进行诱变，并比较诱变前后菌株的产孢量及对家蚕的致病力。【结果】分离得到的原始菌株经鉴定为球孢白僵菌(Beauveria bassiana)，命名为Beauveria bassiana Bb1003。通过对致死率和正突变率的考察，确定紫外-微波复合诱变的最佳诱变条件为紫外(功率为15 W)照射30 min，微波(功率为800 W、额定微波频率2 450 MHz)辐照60 s。筛选后得到6株复合诱变菌株(UMCM1、UMCM2、UMCM3、UMCM4、UMCM5和UMCM6)。菌株UMCM2对家蚕的僵化率高达97.64%，产孢量是原始菌株的2.48倍，对家蚕的致病能力显著高于原始菌株。【结论】利用紫外-微波复合诱变的方式成功筛选到高毒力菌株，为工厂化生产白僵蚕奠定了基础。

摘要:【背景】新城疫病毒(Newcastle disease virus, NDV)的传染可能会引发作为二类传染病之一的新城疫(Newcastle disease, ND)，给养禽业带来巨大的经济损失，因而早期、精准的NDV筛查是防治ND暴发的关键。【目的】针对新城疫病毒(NDV)建立结合TaqMan探针的反转录环介导等温扩增技术(RT-TaqMan-LAMP)快速检测方法。【方法】根据NDV F基因序列设计特异性引物组和TaqMan探针，以重组质粒pMD-NDV-F为阳性标准品优化反应条件，验证该方法的特异性、灵敏性和重复性，同时与国家标准(GB/T 16550—2020)中推荐的RT-qPCR方法比较，对70份实际样本进行验证。【结果】最佳反应条件为61 ℃ 60 min。引物和探针最优浓度：1.6 μmol/L (FIP/BIP)、0.2 μmol/L (F3/B3)、0.8 μmol/L (LF/LB)、0.2 μmol/L (GTP)。最低检测限为1.651×10² copies/μL，灵敏性是LAMP方法的100倍。无非特异性扩增，与禽流感病毒(avian influenza virus, AIV)、鸡毒支原体(Mycoplasma gallisepticum, MG)、鸡滑液囊支原体(Mycoplasma synoviae, MS)、鸡传染性囊病病毒(infectious bursal disease virus, IBDV)及疱疹病毒(herpes virus, HSV)均无交叉反应，批次内和批次间变异系数(coefficient of variation, CV)均小于3%。在70份临床样品的检测中本方法比RT-qPCR方法多检测出1份阳性样本，经2次复测二者的符合率为98.57%。【结论】本研究建立的NDV RT-TaqMan-LAMP检测方法特异性强、灵敏度高、重复性好，并能有效避免非特异性扩增，可用于NDV的精准检测和流行病预防。

摘要:【背景】禽多杀性巴氏杆菌(Pasteurella multocida)引发的禽霍乱疫情造成了巨大的危害，而现有培养基存在培养菌密度较低的问题。【目的】研制高抗原活性的禽多杀性巴氏杆菌疫苗培养基。【方法】通过单因素试验、Plackett-Burman试验和响应面分析方法对禽多杀性巴氏杆菌培养基的成分进行调整，并对不同发酵阶段的菌体进行免疫原性测定。最后使用该培养基培养细菌后制备疫苗并通过动物攻毒试验评价其保护效果。【结果】使用研制的培养基培养禽多杀性巴氏杆菌，活菌密度能够在6 h达到约1.84×10¹⁰ CFU/mL，增菌效果是对照培养基的2.6倍；免疫原性测定结果显示在生长平台期菌体的抗原活性最高；攻毒试验表明制备的疫苗能够很好地抵抗禽多杀性巴氏杆菌的侵袭。【结论】研制出了高抗原活性的禽多杀性巴氏杆菌疫苗培养基，为疫苗的生产奠定了基础。

摘要:【背景】鸭疫里默氏杆菌广泛存在于养殖场，引起雏鸭发生传染性浆膜炎，严重危害养鸭业的发展。【目的】提高鸭疫里默氏杆菌发酵培养水平和抗原活性，为鸭疫里默氏杆菌灭活疫苗的研制提供技术指引。【方法】利用单因素及响应面的试验设计方法，针对鸭疫里默氏杆菌进行疫苗培养基的研制，并探究不同发酵时间点该菌的抗原活性，选择抗原活性最高点时制备灭活疫苗，通过动物免疫保护试验评价疫苗免疫效果。【结果】使用研制的疫苗培养基发酵培养鸭疫里默氏杆菌，其活菌数能够达到4.68×10¹⁰ CFU/mL，较市面上该菌专用的培养基提高2.29倍。该菌发酵12 h后抗原活性达到最高，在此时制备的灭活疫苗诱导小鼠产生的抗体水平显著高于商品化灭活疫苗，攻毒保护率达到了100%。【结论】本研究研制的培养基具有优异的增菌效果，可作为生产鸭疫里默氏杆菌灭活疫苗抗原的发酵培养基，疫苗生产过程中可选择菌株抗原活性达到最高时收集菌体。

摘要:【背景】弯曲菌(Campylobacter)是一种世界范围内能引起胃肠炎的最常见食源性病原菌，对临床上重要的抗菌药物耐药越来越严重，对食品安全和公共健康造成重大威胁。【目的】研究一株同时携带optrA和cfrC基因的猪源结肠弯曲菌(Campylobacter coli)耐药表型和耐药基因，同时对该菌全基因组特征、毒力基因分布情况以及optrA和cfrC基因环境进行分析。【方法】采用琼脂平板稀释法进行最低抑菌浓度(minimal inhibitory concentration, MIC)测定，并且对该菌进行全基因组测序。【结果】该菌株对四环素、克林霉素、阿奇霉素、氟苯尼考和利奈唑胺呈现高度耐药，对环丙沙星和庆大霉素敏感。全基因组测序得到一条大小为1 436 486 bp的环状DNA (GC含量为31.63%)，携带四大类抗生素中共计12种耐药基因，均定位于染色体上，其中氨基糖苷类耐药基因数量最多。此外，携带包含黏附、侵袭和移动等相关毒力基因83个，其中与移动相关的毒力基因数量最多。对4个基因岛分析发现，基因岛GIs002和GIs003中含有耐药基因序列，cfrC位于基因岛GIs002上，与aph(3')-IIIa相连，两侧与转座酶相连，optrA位于染色体上，在其上、下游两侧与插入序列integrase/IS607 family相连，转座酶和插入序列可介导耐药基因水平转移。【结论】本研究通过全基因组测序分析了多重耐药结肠弯曲菌的基因组信息以及存在的耐药及毒力基因情况，可移动遗传元件(转座酶和插入序列)在结肠弯曲菌耐药传播中起着重要作用，该研究结果为弯曲菌耐药风险评估提供了参考依据。

摘要:【背景】海上油田见聚后产出水硫化物超标，影响到注聚水的配聚黏度，采用生物脱硫时，由于常规除硫菌难以适应除油后产出液的高温，使得脱硫效果不佳。【目的】分析海上采出液水处理过程的菌群结构，明确生物处理各节点的菌群构成变化；开展耐高温脱硫菌驯化筛选，获得耐高温的高效脱硫菌。【方法】采集来自胜利油田海三站的水样，以16S rRNA基因高通量测序技术分析样本菌群结构，并分别在不同温度(55、60和65 ℃)下的无机富集培养基中进行多轮转接驯化，结合常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma, ARTP)诱变技术筛选获得耐高温的脱硫菌群，采用宏基因组测序技术分析富集菌群的组成，并测定其脱硫能力。【结果】处理前的采出液水样含有较多的嗜热菌和硫酸盐还原菌，如Thermodesulfovibrio、Pseudothermotoga、Thermolithobacter、Fervidobacterium、Thermovenabulales和Pseudomonas；以厌氧气浮除油工艺处理的出水中，嗜氢菌属(Hydrogenophilus)成为最主要的优势菌，该菌在中心三平台外输水中相对丰度占比为76%，在注聚平台水中相对丰度占比为84%。然而经过不断提高温度的驯化富集后，菌群中栖热菌属(Thermus)微生物占主要优势，相对丰度占比可达89.4%，此外也有少量嗜氢菌等；等离子体诱变后进一步提高了脱硫的效率，筛选获得的诱变后菌群在65 ℃可将培养液中8.88 mg/L的硫化物快速去除，去除率最高达100%，去除速率高达0.49 mg/(L·h)。【结论】通过对水样中菌群进行高温驯化和等离子体诱变，获得了耐65 ℃高温的高效脱硫菌群，提升了配聚水硫化物脱除效果，对高温油田的开发意义重大。

摘要:【背景】形成生物被膜是表皮葡萄球菌的主要致病方式，双组分系统(two-component regulatory system, TCS) VraSR和SrrAB与细菌的生长、生物被膜形成等多种生物学表型密切相关。敲除表皮葡萄球菌SE1457 vraSR后细胞壁变薄，生物被膜形成量降低，而敲除srrAB后生长进入稳定期的时间延长，生物被膜形成量也降低，且TCS-VraSR和SrrAB均通过ica途径调控表皮葡萄球菌生物被膜的形成。ica操作子是表皮葡萄球菌生物被膜形成的重要调节元件，由icaADBC这4个开放阅读框(open reading frame, ORF)和1个转录方向相反的icaR组成，IcaR是icaADBC的抑制子。【目的】探索TCS-VraSR和SrrAB协同调控表皮葡萄球菌生长及生物被膜形成中的作用，为防控表皮葡萄球菌引起的持续性感染奠定基础。【方法】构建pKOR1-ΔvraSR重组质粒，经大肠杆菌DC10B修饰后转入ΔsrrAB，通过同源重组在ΔsrrAB突变株的基础上进一步敲除vraSR基因，疑似ΔvraSR-srrAB突变株经PCR、RT-PCR和测序验证。检测ΔvraSR-srrAB突变株的生长、生物被膜形成及药物敏感性。【结果】成功构建表皮葡萄球菌ΔvraSR-srrAB突变株。与表皮葡萄球菌SE1457野生株、ΔvraSR和ΔsrrAB突变株相比，ΔvraSR-srrAB突变株生长更为迟缓，药物敏感性增强，几乎不能形成生物被膜；RT-qPCR显示，ΔvraSR和ΔsrrAB突变株中icaA转录水平较SE1457下调约13%-17%，icaR转录水平上调约5-9倍，而ΔvraSR-srrAB突变株中icaA转录水平较SE1457下调约6%，icaR转录水平上调约14倍。【结论】VraSR-SrrAB可能通过ica途径协同调控表皮葡萄球菌生物被膜形成，对压力应激胁迫作用还需进一步研究。

摘要:【背景】重性抑郁症(major depressive disorder, MDD)是一种常见的重大精神疾病，MDD患者多伴有胃肠道症状，但很少有研究关注MDD患者胃肠道症状发生的机制。【目的】探索首发未治疗MDD患者肠道菌群的特征及其与炎症标志物和胃肠道症状的相关性，为MDD的治疗提供理论依据。【方法】募集符合入组和排除标准的91例首发未服药MDD患者和105名健康对照者(healthy controls, HCs)。采用16S rRNA基因测序技术和生物信息学分析评估粪便菌群组成。采用酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)检测外周血高敏C反应蛋白(high-sensitivity C-reactive protein, hs-CRP)、白细胞介素-1β (interleukin-1β, IL-1β)、白细胞介素-6 (interleukin-6, IL-6)、白细胞介素-10 (interleukin-10, IL-10)和肿瘤坏死因子-α (tumor necrosis factor-α, TNF-α)；采用胃肠症状评定量表(gastrointestinal symptom rating scale, GSRS)和汉密尔顿抑郁量表(Hamilton depression scale, HAMD)分别评估胃肠道症状和抑郁症状的严重程度。【结果】所有MDD患者都伴有胃肠道症状，食欲下降、早饱感、恶心呕吐的发生率均高于70%。与HCs相比，MDD患者外周血中hs-CRP水平明显升高(P＜0.05)；两组受试者肠道菌群α多样性和β多样性存在明显差异(P＜0.05)。在属水平上，MDD组中地嗜皮菌属、异斯卡多维亚菌属、双歧杆菌属、布洛特菌属、钩丝菌属、红长菌属、马赛菌属、嗜血杆菌属、Candidatus Xiphinematobacter和Chthoniobacter的相对丰度较高，拟杆菌属、副拟杆菌属、SMB53、厌氧菌属、梭菌属、毛梭菌属、罗斯氏菌属、粪杆菌属、瘤胃球菌属、小杆菌属、考拉杆菌属和萨特氏菌属的相对丰度较低。相关性分析发现罗斯氏菌属、萨特氏菌属、副拟杆菌属的相对丰度与hs-CRP、HAMD-17总分、GSRS总分及GSRS部分条目呈负相关(P＜0.05)。【结论】MDD患者外周血hs-CRP升高，紊乱的肠道菌群与hs-CRP、抑郁症状和胃肠道症状密切相关。

摘要:链霉菌天然产物因其显著的生物活性一直是新药开发的重要来源，测序技术的发展揭示了链霉菌强大的生物合成潜力。链霉菌中多数次级代谢生物合成基因簇(biosynthetic gene clusters, BGCs)在常规实验条件下表达水平低甚至不表达，这使得相关天然产物的开发受到阻碍。原位激活和异源表达是挖掘链霉菌天然产物的有效方式，启动子作为基因表达的“开关”，在其中发挥着重要作用。因此对启动子的研究可以有效地促进BGCs的激活，从而挖掘新天然产物。本文重点阐述了链霉菌启动子的结构特征及其挖掘表征和设计构建的思路，并列举了链霉菌启动子在天然产物开发中的应用，有望为链霉菌生物合成路径的优化以及全新生物活性物质的发现提供思路和方法学参考。

摘要:固氮蓝细菌束毛藻(Tricodesmium)是海洋中丰度最高的固氮微生物，贡献了约42%的海洋生物固氮，为海洋生态系统提供了新的氮源，驱动海洋初级生产力和食物网，在海洋生物地球化学循环中发挥重要作用。作为海洋中“新氮”主要贡献者，束毛藻是一种不产生异形胞的丝状固氮蓝细菌。因为生物固氮的关键酶固氮酶对氧气十分敏感，一般固氮蓝细菌通常产生异形胞或采用夜间固氮的方式进行生物固氮，避免氧气对固氮酶的抑制作用。近年来研究发现，束毛藻具有一套独特的生物固氮体系，能够使同一藻丝在白天同时完成光合作用和生物固氮，并具有复杂的调控机制。本文综述了近年来束毛藻生物固氮策略的最新研究进展，介绍了其生物固氮和光合作用之间的精密调控机制，对拓展固氮微生物尤其是海洋蓝细菌固氮机制的认识具有借鉴意义。

摘要:副溶血弧菌是水产动物弧菌病的重要病原微生物之一，又是食源性致病菌，摄入被其污染的水产品后可引发肠胃炎、败血症和坏死性筋膜炎等疾病，对水产养殖业及公共卫生安全均具有较大威胁。抗生素大量使用甚至滥用，不可避免地会带来水产品药物残留和细菌耐药等问题，开发安全有效的抗生素替代品迫在眉睫。作为细菌病毒，噬菌体具有宿主特异性强、易筛选、易保存、高效直接等优点，在水产养殖病害防控和食品安全领域受到广泛关注。本文概述了水产动物的副溶血弧菌病及该菌噬菌体防治的研究进展，为副溶血弧菌噬菌体及制剂应用于水产养殖病害生物防控提供参考。

摘要:肠道病毒属于小核糖核酸病毒科，包括脊髓灰质炎病毒等多种重要人类病原体，已成为全球公共卫生安全的重大威胁之一。固有免疫是机体早期抵御病毒感染的重要防线。不同肠道病毒在进化中已经具备了多种途径躲避免疫识别或诱导固有免疫系统失活。本文重点对肠道病毒调控宿主固有免疫的相关分子机制进行综述，系统整理了肠道病毒逃避干扰素依赖与干扰素非依赖的抗病毒固有免疫防御的分子特征与作用规律，为肠道病毒致病机制的探究和抗病毒药物的研发提供参考。

摘要:牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)是牙周炎的主要致病菌，在其生长过程中可产生大量毒力因子。P. gingivalis及其毒力因子不仅可引发牙周组织的破坏，还可扩散至全身并影响包括阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)在内的多种系统疾病的发生、发展。P. gingivalis外膜囊泡包含亲本细菌的大量毒力因子且体积小，更易扩散至远处组织和器官。近期研究发现，P. gingivalis外膜囊泡可能在诱发神经炎症和促进AD的发生、发展中起重要作用，但具体机制尚不清楚。本文就P. gingivalis外膜囊泡的发生与调控、所含主要毒力因子及其与AD的关系进行综述，以阐明牙周炎与AD相关的生物学机制。

摘要:糖尿病肾病(diabetic kidney disease, DKD)是由糖尿病引起的严重的代谢性疾病，在高糖情况下，引起肾脏慢性炎症和氧化应激，破坏肾脏生理结构并导致肾脏间质纤维化。大量研究表明，肠道微生物群能够影响机体代谢和健康。本文通过梳理肠道微生物群与DKD相关性的最新研究成果，以期阐明肠道微生物群在DKD的发生和防治过程中的作用。首先，阐明了肠道屏障和肠道微生物群代谢物与DKD的联系；其次，总结近几年抗DKD研究中的作用机制；最后，对补充益生元、益生菌和粪便移植在DKD治疗中的可行性进行了讨论。通过梳理相关内容，本文可为DKD的防治提供一定的理论参考与数据支持。

摘要:磷是生物分子中的重要元素，是陆地生态系统初级生产的主要限制因子之一。全球粮食需求的增加和现代农业对磷肥的消耗导致集约农田中磷的过量输入，进而引起土壤磷流失的增加和地表水的持续富营养化。溶磷微生物(phosphate solubilizing microorganisms, PSMs)被认为是可以提高农业生产力的生态友好型肥料，在改善土壤肥力方面有重要意义。全面和深入理解PSMs功能及其在磷的土壤生物化学转化过程中的作用，对提高土壤磷有效性有至关重要的作用。本文系统综述了PSMs的种类和分布多样性，主要参与微生物磷循环的功能基因，以及PSMs如何参与土壤磷循环和这些过程背后的反应机制，以便更好地认识PSMs能力及其在土壤磷循环中的作用，以便于在未来的应用中发挥更大的潜力。

摘要:烟曲霉(Aspergillus fumigatus)是一种分布于世界各地的腐生真菌，属于人类临床常见的三大机会性致病真菌之一，是侵袭性曲霉菌病的主要病原菌。烟曲霉可以产生DHN-黑色素(dihydroxynaphthalene melanin)和脓黑素(pyomelanin)这2种类型黑色素。本综述介绍烟曲霉黑色素产生的遗传代谢途径、功能以及与宿主免疫系统相互作用的最新认识，有助于更好地理解烟曲霉的病理生理特征，为烟曲霉感染快速诊断技术和新型抗真菌药物的研发提供理论依据。

摘要:“微生物学”是生物科学类各专业的专业基础课，同时也是一门实践性和科研性很强的学科，学科理论的发展与生物技术的革新是互相促进、相辅相成的。在科学技术高速发展，科研成就层出不穷的今天，“微生物学”教学内容必须与时俱进，紧跟学科发展步伐，体现出学科前沿探究的最新成果。本文以放线菌的认知及其分类地位的演变为例，阐述“微生物学”课程中放线菌篇章的内容革新，旨在促进更加合理的“微生物学”课程教学体系的建设，以期提高教学水平，为高质量培养生物科学类专业技术人才奠定基础。

摘要:线上线下混合式教学模式是线上和线下教学两者优势相结合的新型教学模式，可以满足“互联网+”时代和新时期高校本科教学改革的新需求。江南大学“环境工程微生物学”课程基于前期成功建设在线课程的基础上，连续3年实施了面向深度学习的线上线下混合式教学与翻转课堂的探索与实践。探索实践结果表明，该教学模式中课程内容重构、教学资源建设、多种教学方式融合和考核方式改革对培养学生自主学习、分析解决问题、团队合作、沟通交流能力和国际视野有积极作用，并取得了显著效果。本文也对该课程线上线下混合式教学和翻转课堂的探索与实践进行了总结和思考，为高校环境科学与工程类专业课程教学模式改革提供参考。