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微生物学通报

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    2026年第3期
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    • 专论与综述
    • 吴雅萍,刘冬梅

      2026,53(3):1111-1130, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250792

      CSTR: 32113.14.j.MC.250792

      Abstract:

      类芽孢杆菌(Paenibacillus spp.)能产生多种抗菌次级代谢产物,特别是非核糖体途径合成的次级代谢产物,如脂肽、聚酮、非核糖体肽-聚酮杂合物,以及挥发性有机化合物等。本文在简介非核糖体多肽合成酶系及非核糖体肽合酶-聚酮合酶系的基础上,重点介绍了类芽孢杆菌产生的脂肽及多肽-聚酮类抗菌物质,包括多黏菌素家族、八肽素家族、多肽菌素家族、杀镰孢菌素家族、十三肽素家族、paenimacrolidins家族、paenilamicins家族的化学结构、同系物组成、抑菌谱、合成基因簇组成及基因模块化结构域等方面的研究进展,并综述了类芽孢杆菌非核糖体途径合成次级代谢产物在农业、医疗、饲料中的应用,最后展望了基因组信息在次级代谢产物基因簇挖掘及产物预测中的作用,为进一步发现、挖掘及利用类芽孢杆菌抗菌次级代谢产物提供参考。

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    • 潘学玮,唐蜜,黄子洋,乔郅钠,高敏杰,陈坚,饶志明

      2026,53(3):1131-1152, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250751

      CSTR: 32113.14.j.MC.250751

      Abstract:

      近年来,代谢工程与合成生物学领域的突破性进展,使得通过微生物细胞工厂从可再生原料生产高附加值化合物成为可能。l-色氨酸衍生物是由l-色氨酸衍生出的一类具有高附加值的芳香族化合物,如5-羟色氨酸、血清素、褪黑素、吲哚-3-乙酸及紫色杆菌素等,广泛应用于化工、食品及制药行业。通过系统代谢工程重构微生物中人工合成途径、改造l-色氨酸合成途径等可实现l-色氨酸衍生物的高效积累。同时能避免化学合成法或直接提取法等带来的环境危害及产物提取效率低等困难。本文综述了l-色氨酸及其典型衍生物的特性、应用及具体生物合成途径,着重阐述了微生物生产l-色氨酸及其衍生物的最新研究进展及相应的系统代谢工程策略,以期对未来微生物细胞工厂合成l-色氨酸及其衍生物的生物合成提供一定的理论指导。

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    • 王玉,徐昕蕾,李玉梅

      2026,53(3):1153-1165, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250729

      CSTR: 32113.14.j.MC.250729

      Abstract:

      铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)是一种机会性人类病原体,在免疫系统受损的个体中引起毁灭性的急性和慢性感染。它在临床环境中臭名昭著的持久性归因于其形成抗生素耐药生物膜的能力。生物膜的形成不仅能增强细菌的耐药性,还能阻碍抗生素渗透和免疫细胞清除,因此成为疾病难以治愈的主要原因之一。褐藻胶裂解酶作为一类能够降解褐藻胶的酶,因其在破坏生物膜结构和增强抗生素疗效方面的潜力而受到广泛关注。本文综述了铜绿假单胞菌生物膜的成分、结构、危害和褐藻胶裂解酶抗生物膜的作用机制及研究进展。

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    • 孔冠楠,宋达,陈潼潼,杨智博,何涛,杨永刚

      2026,53(3):1166-1175, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250800

      CSTR: 32113.14.j.MC.250800

      Abstract:

      细胞膜纳米管(membrane nanotubes, MNTs)是可以介导细胞间物质和信号交流的细胞膜凸起结构。植物和动物细胞的MNTs (胞间连丝和隧道纳米管)已经得到广泛研究,而微生物MNTs被发现较晚。目前,MNTs已经在来自海洋、土壤、湖泊和肠道的20余种古菌(如阿斯加德古菌)和细菌[如枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、大肠杆菌(Escherichia coli)]中被发现。微生物MNTs在生命生存、进化和人体健康中发挥了重要作用,因而受到了微生物学、医学和环境科学等多个学科的关注。本文对MNTs的物种分布、结构特征、形成机制和主要功能进行归纳和分析,并对该领域需要解决的主要问题和未来的研究方向进行展望,以期为相关领域的研究人员提供参考。

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    • 刘欢,寇家豪,刘青,赵洁,王江威,刘俊杰,赵燕妮

      2026,53(3):1176-1187, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250771

      CSTR: 32113.14.j.MC.250771

      Abstract:

      细菌在复杂多变的环境中生存,需要快速响应温度、pH、渗透压、金属离子浓度等不同环境压力。近年来,非编码小RNA (small RNA, sRNA)被广泛认为是细菌环境适应性调控的关键因子。sRNA的长度通常为40-500 nt,在细菌中普遍存在。它们通常通过碱基互补配对与靶标mRNA相互作用,调控其稳定性或翻译效率,在转录后水平快速实现对外界环境变化的适应。本文综述了sRNA在细菌适应不同环境条件变化中的调控作用的研究进展,对于揭示细菌如何在多变环境中维持生存和致病性机理具有重要意义。

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    • 敖小棠,曹静,蒋卉,蔺辉星

      2026,53(3):1188-1202, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250787

      CSTR: 32113.14.j.MC.250787

      Abstract:

      细菌性肺炎的病原菌常通过形成生物膜来抵抗药物,使感染难以根除。部分细菌生物膜的形成与细菌荚膜密切相关。病原菌利用荚膜和生物膜的协同作用,逃避宿主免疫清除。具体策略包括3个方面,首先依靠荚膜的物理屏障作用阻断肺部补体沉积与细菌表面抗原抗体结合,抑制肺泡巨噬细胞的吞噬作用,同时掩盖下层免疫原性结构;其次通过改变荚膜多糖结构以逃避抗体识别,或借助表面修饰调控肺部免疫应答;最后以生物膜结构阻碍抗生素在感染灶内的扩散和渗透,同时下调毒力基因表达建立局部耐受。本文解析了病原菌利用多种途径实施免疫逃逸的策略,并探讨了靶向生物膜基质的酶解-免疫协同系统在新型疫苗设计中的转化潜力,为突破传统抗感染策略和开发新疫苗提供了新视角。

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    • 研究报告
    • 朱霞,谭雷涛,方正,马荣华,吴庆珊,谭颖,杨雪,周桂雄

      2026,53(3):1203-1218, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250746

      CSTR: 32113.14.j.MC.250746

      Abstract:

      背景 直接利用纤维素原料作微生物碳源来合成聚羟基脂肪酸酯(polyhydroxyalknoates, PHA),能有效降低其生产成本,但目前仍缺乏合适的微生物菌种。目的 获得能够直接利用纤维素原料作碳源且高效合成PHA的微生物菌种,对分离菌种进行鉴定并对其发酵特性进行研究。方法 利用羧甲基纤维素(sodium carboxymethyl cellulose, CMC)-Na为唯一碳源,结合苏丹黑B染色和尼罗红染色法从自然环境中筛选目的菌株,研究分离菌株的滤纸崩解及纤维素酶活情况,通过形态学观察、生理生化反应及16S rRNA基因序列同源性比较对菌株进行分类鉴定,对菌株利用纤维素发酵产PHA的相关发酵条件如氮源种类、温度、pH、接种量等进行优化,最后分别利用傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FT-IR)和核磁共振氢谱(nuclear magnetic resonance hydrogen spectroscopy, 1H-NMR)对发酵产物进行分析。结果 筛选到1株高效利用纤维素产PHA的菌株FX-9,该菌能够让纤维素滤纸在短时间内崩解明显,并表现出较高的纤维素酶活性。经鉴定,该菌株为产碱杆菌属(Cupriavidus)。优化结果表明,当氮源为酵母粉,温度为30 ℃,pH 7.0,接种量为10%时,该分离菌株经84 h发酵后PHA浓度达到最大值为0.49 g/L,此时细胞内PHA含量为42.44%。经FT-IR、1H-NMR鉴定该菌株利用纤维素原料发酵所提取的产物为聚羟基丁酸酯(polyhydroxybutyrate, PHB)。结论 分离菌株Cupriavidus sp. FX-9能直接利用纤维素原料作为碳源且高效合成PHA,这将为实现直接利用木质纤维素原料发酵生产PHA提供菌种资源及经验借鉴。

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    • 杜红毅,刘蓉,唐游,王鹏,孙兰茜,马明

      2026,53(3):1219-1246, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250727

      CSTR: 32113.14.j.MC.250727

      Abstract:

      背景 片烟醇化是烤烟生产中将农艺成熟度转化为工业可用性的关键一环。目的 揭示醇化过程中包装箱内不同空间点位片烟的微生物群落特征和基础生化指标差异。方法 以醇化期20个月的‘K326’片烟包装箱内的9个空间点位样品为材料,进行宏基因组测序和功能酶活性、常规化学成分含量与中性致香成分含量的测定。结果 在9个片烟样品的微生物群落中,假单胞菌门(Pseudomonadota)为优势菌门,假单胞菌属(Pseudomonas)为优势菌属;上层样品的共有基因数目最多,微生物群落结构差异较小;下层样品的特有基因数目最多,微生物群落多样性与丰富度相对较高;中层和下层样品内微生物群落结构差异较大。新陈代谢、氨基酸转运和代谢、糖苷水解酶和糖基转移酶的功能丰度排前3;下层中心样品的α-淀粉酶活性最高,中层中心样品的β-半乳糖苷酶和超氧化物歧化酶活性最高;下层中心样品的常规化学成分协调性最好,中层样品对中性致香成分的富集效果最明显;空间点位与大部分基础生化指标呈现出弱相关,与6-甲基-3,5-庚二烯-2-酮、2-己烯醛和苯乙酮呈现出强相关。结论 醇化期包装箱片烟的不同空间点位对其微生物群落结构、基因功能丰度以及部分基础生化指标呈现出显著影响,研究结果为片烟醇化过程的精准控制提供了理论支持。

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    • 赵峰, 徐晓萌, 刘吉芳, 陈梦阳, 郑梦瑶

      2026,53(3):1247-1262, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250870

      CSTR: 32113.14.j.MC.250870

      Abstract:

      背景 表面活性素(surfactin)是具有卓越表面/界面活性的生物表面活性剂。Surfactin的生产面临着碳源成本高昂及发酵过程中起泡严重等问题。豆渣(okara)的不合理利用也会导致资源浪费和环境污染。目的 鉴于对surfactin的可持续生产及豆渣的资源化利用,本研究探索了利用枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)固态发酵豆渣生产surfactin生物表面活性剂,并评价了其应用前景。方法 通过液态发酵和固态发酵方法评估并比较枯草芽孢杆菌利用豆渣合成surfactin的可行性;利用弱碱水提取法提取固态发酵物中的表面活性产物,运用HPLC-MS法分析产物组成,评价产物理化活性;通过响应面法优化豆渣的固态发酵培养基,通过平板菌落计数发酵残渣中的枯草芽孢杆菌数。结果 在液态发酵和固态发酵中,豆渣转化为surfactin的转化率分别为0.6%-0.8%和1.2%-1.5%。枯草芽孢杆菌固态发酵豆渣生产surfactin既具有高产率,又实现了中无泡沫产生。产物中检测到了5种surfactin,主要是surfactin-C13 (34.16%)、surfactin-C14 (23.95%)和surfactin-C15 (35.14%)。Surfactin产物的临界胶束浓度为35.0 mg/L,可将水表面张力降低至(26.0±0.1) mN/m,其乳化原油的乳化活性指数(emulsifying activity index, EI24)值为(73.1±3.2)%。产物可在4-121 ℃、pH 5.0-11.0及低于150 g/L NaCl条件下保持稳定。豆渣、NH4Cl和CaCl2·2H2O是固态培养基中的关键组分。固态培养基优化使得surfactin产量提升52.1%。添加适量麦秸可能由于固态培养基通气性的改善,而进一步提高产量。B. subtilis AnPL-1在含有14.8 g豆渣和1.5 g麦秸的优化后固态培养基中产生了(263.2±7.8) mg surfactin。豆渣转化为表面素的转化率提升至1.8%。此外,固态发酵残渣中枯草芽孢杆菌含量达4.27×1010 CFU/g,有望开发为微生物肥料。结论 本研究开发了一条无泡沫发酵生产surfactin生物表面活性剂的可行途径,并实现了豆渣的资源化利用。

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    • 任磊,徐丹婷,赵百锁,施敏,胡汉桥,王燕燕

      2026,53(3):1263-1283, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250774

      CSTR: 32113.14.j.MC.250774

      Abstract:

      背景 磷酸三苯酯作为有机磷阻燃剂的典型代表,其大量使用给环境和人类健康带来了巨大威胁。目前已报道的磷酸三苯酯降解菌主要来自陆地生态系统,而海洋生态系统中的磷酸三苯酯降解菌鲜有报道。目的 分离可高效降解磷酸三苯酯的海洋细菌,系统阐明其对磷酸三苯酯的降解机理,并探索其应用潜能。方法 通过唯一碳源法分离可高效降解磷酸三苯酯的海洋微生物,通过单因素试验分析其对环境的适应性,基于代谢产物的质谱鉴定推测菌株降解磷酸三苯酯的代谢途径,通过生物强化探索菌株在生物修复及缓解磷酸三苯酯对植物毒性中的应用潜能。结果 从红树林沉积物中分离获得一株磷酸三苯酯降解菌RL-ZY01,该菌30 h内对100 mg/L磷酸三苯酯的降解率接近100%。通过形态学特征描述、16S rRNA基因分析、生理生化特征分析及基于全基因组的分类方法将菌株RL-ZY01鉴定为粗油鞘氨醇菌(Sphingobium naphthae)。该菌在pH 4.0-9.0、20-40 ℃、1.0%-9.0% NaCl和低浓度重金属(0.5 mmol/L)条件下,对100 mg/L磷酸三苯酯在32 h的降解率均在70%以上。通过代谢产物的质谱分析与鉴定,推测菌株通过逐步酯键水解将磷酸三苯酯转化为苯酚,苯酚再进一步被开环利用。菌株RL-ZY01对磷酸三苯酯污染的海洋样品表现出良好的生物修复潜能,在48 h内可将海水中50 mg/L磷酸三苯酯降解85.01%,在48 h内彻底降解红树林沉积物中40 mg/kg磷酸三苯酯;菌株RL-ZY01可有效缓解磷酸三苯酯对拟南芥的毒害作用,提高拟南芥种子的发芽率并促进拟南芥植株的生长。结论 磷酸三苯酯降解菌RL-ZY01为粗油鞘氨醇菌,该菌对环境温度、pH、盐离子浓度及重金属离子等具有较好的耐受能力,通过酯键的逐步水解将磷酸三苯酯转化为苯酚并进一步开环利用,菌株在生物修复及缓解磷酸三苯酯对植物毒性等方面表现出良好的应用潜力。

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    • 朱镭,何新波,王月莹,陈凌,闵勇,王亚平,刘晓艳

      2026,53(3):1284-1300, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250643

      CSTR: 32113.14.j.MC.250643

      Abstract:

      背景 异养硝化-好氧反硝化(heterotrophic nitrifying-aerobic denitrifying, HN-AD)细菌在浅湖底泥脱氮修复方面极具应用潜力。然而在重度污染的底泥环境中,较低的溶解氧浓度严重制约了HN-AD细菌的脱氮性能发挥。目的 筛选适应低溶解氧环境的HN-AD功能菌株,并探究其脱氮特性及在浅湖底泥中的实际修复效果。方法 通过菌株分离筛选获得菌株NBNZ-3745,采用细胞形态学观察及16S rRNA基因系统发育分析进行菌种鉴定;在30 ℃、150 r/min条件下测定其HN-AD脱氮性能,并在模拟浅水湖泊水-底泥界面低溶解氧环境下验证其适应性;结合基因组学分析与PCR验证鉴定氮代谢功能基因;通过原位接种实验评估菌株在浅湖底泥中的脱氮效能。结果 菌株NBNZ-3745被鉴定为简单近芽孢杆菌(Peribacillus simplex)。其表现出高水平的脱氮能力,在30 ℃、150 r/min条件的HN-AD过程中,对铵态氮(NH4+-N)和硝态氮(NO3--N)的去除率分别达(96.8±2.6)%和(84.9±3.7)%,尤其是无有毒产物亚硝态氮(NO2--N)和羟胺氮(NH2OH-N)积累。该结果对应的最大去除速率分别为(5.7±0.1) mg/(L·h)和(5.2±0.2) mg/(L·h)。在模拟低溶解氧环境下,对NH4+-N和NO3--N的去除率仍可达(83.3±4.3)%和(78.1±2.8)%。基因组学分析结合PCR验证鉴定出nrt2Anrt2BnarBnasCnirBnasDnasEglnAnirK等9个参与氮代谢的功能基因。原位底泥修复实验中,菌株在水下低溶解氧环境下60天内可消除(41.2±3.2)%的NH4+-N,在富氧环境下则可去除(87.6±13.5)%的NH4+-N。结论 菌株NBNZ-3745具有强低溶解氧环境适应性和高效脱氮能力,且无有毒中间产物积累,在脱氮修复领域尤其是浅湖底泥原位治理中极具应用前景。

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    • 谷思婕,刘洪周,唐小雪,杨仁灿,李建昌

      2026,53(3):1301-1318, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250758

      CSTR: 32113.14.j.MC.250758

      Abstract:

      背景 底物浓度是调控生物电化学系统(bioelectrochemical systems, BES)生物膜微生物群落的关键环境因子,而微生物群落结构则主导BES的性能。然而,底物浓度、功能菌群与系统之间的关系仍然不清楚。目的 探究阳极生物膜中微生物群落结构与系统性能之间的关系。方法 基于微生物燃料电池(microbial fuel cells, MFC)与微生物电解池(microbial electrolysis cells, MEC)耦合的共用阳极(share anode-microbial fuel cell, SA-MFC)和共用阴极(share cathode-microbial fuel cell, SC-MFC)生物能源耦合系统,以底物浓度为调控因子,通过监测电化学参数,并利用16S rRNA基因测序技术得到微生物群落结构与系统性能之间的关系。结果 在SA-MFC中,底物浓度为2 g/L时性能最优,最大功率密度达500.72 mW/m2,相较1 g/L时提升1倍;在SC-MFC中,最优底物浓度为3 g/L,最大功率密度为52.13 mW/m2,相较1 g/L时提高0.3倍,表明底物浓度显著影响系统产电性能。从微生物群落结构来看,产电性能的提升与特定功能菌群的富集密切相关,如产甲烷菌[甲烷八叠球菌属(Methanosarcina),甲烷鬃毛状菌属(Methanosaeta)]、硫循环相关菌[硫杆菌属(Thiobacillus),硫卵菌属(Sulfurovum)]及发酵菌嗜蛋白质菌属(Proteiniphilum)等。这些菌群通过促进胞外聚合物的合成和优化电子传递效率等方式提高系统的产电性能。结论 通过调控底物浓度可实现功能菌群的有效富集,为优化BES的运行参数提供了基础。

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    • 赵刘静,安凤秋,闵红,俞佳瑶,戴舒帆,刘翠,柏兴鹏,孙先锋

      2026,53(3):1319-1340, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250665

      CSTR: 32113.14.j.MC.250665

      Abstract:

      背景 重金属镉和抗生素四环素是农业环境中常见的复合污染物,具协同毒性和迁移性。目的 构建一种高效、稳定的复合微生物菌群,以协同去除Cd2+并降解四环素。方法 从陕西某养殖场污染土壤中筛选出3株优势菌株(G1, G3, P1),分别鉴定为芽孢杆菌属(Bacillus)、粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)和曲霉属(Aspergillus)。构建复合菌群后,利用单因素分析、Plackett-Burman设计和Box-Behnken Design响应面优化其培养条件,并通过电感耦合等离子体质谱法(inductively coupled plasma mass spectrometry, ICP-MS)和HPLC检测污染物去除效率。结果 优化条件下复合菌群对Cd2+的去除率达93.157%,四环素降解率达85.216%,与模型预测值高度一致(偏差<0.5%),验证了所建模型的准确性及适用性。结论 本研究所构建的复合菌群在Cd2+和四环素复合污染治理中具备良好的协同去污能力及环境适应性。

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    • 彭天慧,刘欢,陈敬忠,谢元贵,廖小锋,张曼华,王倩

      2026,53(3):1341-1362, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250740

      CSTR: 32113.14.j.MC.250740

      Abstract:

      背景 干旱会造成植被退化乃至死亡,木霉(Trichoderma spp.)则能通过一系列作用,包括促进根系生长发育、调控渗透调节物质的积累、激活植物自身的抗氧化系统等,有效提升植物对干旱环境的适应能力。目的 探究干旱胁迫下接种长枝木霉(Trichoderma longibrachiatum)对米槁(Cinnamomum migao H.W.Li)幼苗生长和生理特征的影响。方法 以米槁实生幼苗为材料,采取根际注菌的方式接种长枝木霉、设置4个水分梯度模拟干旱环境,研究其对米槁幼苗生长生理指标的影响。结果 长枝木霉显著促进根系发育,增加根平均直径和主根长,提升叶片相对含水量,降低水势,增强吸水能力;提高光合色素含量以增强光合效率,激活抗氧化酶活性、降低丙二醛含量以缓解氧化损伤;促进渗透调节物质积累,优化干物质分配,增加根冠比、茎生物量比及总生物量。Spearman相关性分析表明,长枝木霉改变了米槁生理指标的协同关系,形成更高效的干旱适应网络。结论 本研究为喀斯特干旱地区米槁栽培提供技术参考,显示长枝木霉在提升植物耐旱性方面的应用潜力。

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    • 黄杨青,王晗怡,胡贺晓,赵芊允,谭慧敏,高乞,周浩

      2026,53(3):1363-1376, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250663

      CSTR: 32113.14.j.MC.250663

      Abstract:

      背景 广西莪术常遭受真菌病害侵袭,严重影响产量及种植户经济效益,亟需明确病原菌种类及防控措施。目的 明确广西莪术叶斑病的病原菌种类,研究其生物学特性并筛选高效防控药剂。方法 以广西灵山莪术种植区发病叶片为材料,采用组织分离法和单孢分离法获得纯培养菌株,通过柯赫氏法则验证病原性,结合形态学观察及多基因(ITS, EF-1α, TUB, HIS, CAL)系统发育分析鉴定病原菌种类,并测定其在不同条件下的生长特性及对常用杀菌剂的敏感性。结果 分离菌株CK30.1和CK36.2为莪术叶斑病的致病真菌,鉴定为西番莲生间座壳属(Diaporthe passifloricola);该菌株在PDA培养基、28 ℃、pH 6.0条件下生长最适,52 ℃水浴10 min可致菌丝死亡;在5种杀菌剂中,50%多菌灵和75%肟菌·戊唑醇抑菌效果最佳,EC50分别为0.15 mg/L和0.17 mg/L。结论 首次确认D. passifloricola为广西莪术叶斑病的病原真菌,50%多菌灵和75%肟菌·戊唑醇可作为高效防控药剂,为田间病害精准防治提供了科学依据。

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    • 李诗童,李点,包小敏,冯震宇,赵曦阳,由义敏

      2026,53(3):1377-1392, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250742

      CSTR: 32113.14.j.MC.250742

      Abstract:

      背景 土壤盐碱化严重制约作物的生长与产量,寻找安全有效的措施降低土壤盐分、实现盐碱化土壤改良尤为迫切。目的 在盐碱土壤中筛选的促生菌株可根据其功能制备微生物改良剂,改善土壤环境、促进植物生长和提高其抗逆性。方法 在盐碱土壤中筛选8株促生菌,验证其解磷、溶钾、耐盐功能,观察其促进玉米种子发芽和玉米幼苗生长的能力。结果 菌株STF1、STF4、STE6、STG1、STF3、STF7为芽孢杆菌属(Bacillus);菌株STF2为普里斯特氏菌属(Priestia);菌株STE10为贪铜菌属(Cupriavidus)。8株菌均具有解磷、溶钾、耐盐和促生能力,能够有效促进玉米种子的萌发。其中,芽孢杆菌STF3、STG1耐盐能力最强;解磷、溶钾能力最强的菌株均为普里斯特氏菌STF2。使用菌液可以促进玉米种子发芽,菌株STF3的促进效果最显著;施加微生物菌剂有助于玉米幼苗总鲜重增加,有效促进其生长发育,其幼苗根系的根表面积和根平均直径较CK显著增长,菌株STF2促生效果最显著,并且对土壤养分有促进作用。结论 本研究所筛选菌株均具有促生功能,可根据其功能制备微生物菌剂促进植物生长。

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    • 龚凤珍,吕俊婷,王雪,韩长志

      2026,53(3):1393-1405, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250682

      CSTR: 32113.14.j.MC.250682

      Abstract:

      背景 辣椒是我国重要的经济作物之一,主要种植区域涉及云南、贵州和四川等地。云南辣椒产业在全国占据着较大的种植份额,近些年辣椒炭疽病对辣椒生产及产业发展造成严重威胁。由平头炭疽菌(Colletotrichum truncatum)引起的辣椒炭疽病是危害云南辣椒生产的重要病原真菌之一,相关基础研究落后于云南辣椒发展布局。植物病原真菌中分泌蛋白是其侵染寄主植物过程中发挥定殖、致病等作用的重要“武器”,然而,目前学术界尚缺乏对于平头炭疽菌中分泌蛋白的预测及其特性的研究报道,严重制约着新型绿色药剂作用靶标的开发利用。目的 明确平头炭疽菌中分泌蛋白数量、理化性质及其致病性、拮抗作用。方法 针对真菌分泌蛋白所具有的核心特征属性,采用软件SignalP v6.0、ProtComp v9.0、TMHMM v2.0、BIG-PI Fungal predictor和TargetP v2.0等生物信息学工具对平头炭疽菌中15 830条蛋白质序列进行预测、理化性质分析,运用SMART软件进行保守结构域分析,并采用室内接种、平板对峙法对其致病性、拮抗作用分别进行测定。结果 C. truncatum中分泌蛋白数量为96个,占总蛋白质数量的0.60%,其氨基酸数量在94-521 aa之间,均为亲水性蛋白,亲水性氨基酸残基数量最多的是苯丙氨酸、谷氨酰胺、丝氨酸、甘氨酸,疏水性氨基酸残基数量最多的是亮氨酸。仅有4个分泌蛋白具有明显的保守结构域,包括2个蛋白含有LysM结构域,2个蛋白具有GH结构域;病菌接种辣椒果实3-5 d后发病,致病性较强,生防菌株S1对病原菌抑菌率高于70%,拮抗活性较好。结论 为开发基于S1菌株的辣椒炭疽病靶向生物防治策略提供了理论依据,为云南辣椒炭疽菌分泌蛋白的功能研究奠定了坚实基础,也为进一步开展辣椒炭疽病菌致病机制解析提供了重要的数据支撑。

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    • 孙慧敏,李景,杨玉瑾,邢丁元,阎爱华

      2026,53(3):1406-1418, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250795

      CSTR: 32113.14.j.MC.250795

      Abstract:

      背景 核桃黑斑病已成为危害我国核桃生长的主要常见病害,成团泛菌( Pantoea agglomerans)现已成为陕西、云南、山东、河北等地区的核桃黑斑病优势病原菌。 目的 明确抑菌金属离子Zn对核桃黑斑病原成团泛菌P2的防病机制,通过外源添加不同浓度纳米氧化锌,测定其对成团泛菌菌株生长、生物膜形成、胞外多糖和蛋白质含量的影响。 方法 采用纳米氧化锌0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mmol/L 5个处理,测定了不同浓度对成团泛菌P2生长的影响;观察生物膜形成情况并采用称质量法和结晶紫染色法对生物膜形成能力进行定量测定;通过95%冰冻乙醇萃取及考马斯亮蓝加硫酸铵沉淀法对胞外多糖和蛋白质含量进行测定。 结果 不同浓度纳米氧化锌均会抑制菌株生长,0.8 mmol/L和1.0 mmol/L纳米氧化锌处理较对照差异显著,0.2-0.6 mmol/L纳米氧化锌处理与对照无显著差异;各浓度纳米氧化锌处理都显著弱化了生物膜的褶皱和立体程度,尤其表现为1.0 mmol/L时不形成生物膜。同时镜检结果也显示,随着纳米氧化锌浓度的增加,生物膜细胞聚集程度逐渐下降;对生物膜的定量结果表明,各纳米氧化锌处理下的生物膜形成能力逐渐减弱;此外,纳米氧化锌各浓度处理还降低了菌株P2生物膜的胞外多糖和蛋白含量。 结论 本研究揭示了纳米氧化锌在抑制成团泛菌P2防治效果方面的重要作用,以及高效发挥新型纳米制剂的防治潜力,为核桃黑斑病的化学防治提供了一种有效的策略。

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    • 黄智鹏,薛茹男,王淑艺,马小艳,刘亚杰,李欢欢,苗敏

      2026,53(3):1419-1432, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250686

      CSTR: 32113.14.j.MC.250686

      Abstract:

      背景 贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)是芽孢杆菌中的代表性生防菌,在植物病害方面表现出优良的防治效果。目的 探索发酵培养基和发酵条件对发酵液抑菌效果的影响。方法 以灰霉菌(Botrytis cinerea)为抑制对象,以菌落直径作为评估指标,采用单因素和响应面法对发酵培养基和发酵条件进行筛选和优化,确定该菌株的最优培养基组分及最优培养参数。结果 该菌株的最佳发酵培养基为BPY培养基,最佳碳源、氮源分别为蔗糖(12.5 g/L)、丝氨酸(12.5 g/L),最佳发酵条件为接种量3%,pH 8.0,转速93 r/min。相较于优化前的发酵液,优化后的发酵液使灰霉菌菌丝平板菌落直径下降12.34%,菌丝干重下降43.98%;番茄果实病斑直径降低24.44%,病斑面积降低39.71%。结论 本研究优化了贝莱斯芽孢杆菌的发酵培养基和发酵条件,显著提升了贝莱斯芽孢杆菌发酵液的抑菌效果,为贝莱斯芽孢杆菌A4菌株菌剂的开发和应用提供了理论依据。

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    • 袁贵峰,周晓夏,徐萍萍,王君竹,秦瑞坪,李磊,焦子伟,张洒洒

      2026,53(3):1433-1453, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250805

      CSTR: 32113.14.j.MC.250805

      Abstract:

      背景 植物根际促生菌是根际微生物组中的核心菌群,能有效调控植物生长发育并提高土壤质量,在现代农业发展中被视为极具潜力的“生物肥料”,对于减少农业生产中化肥使用、推动农业绿色转型和可持续发展具有重要意义。目的 分离薰衣草根际促生细菌,鉴定其分类学地位并评价其促生效果。方法 在新疆维吾尔自治区伊犁哈萨克自治州采集‘法国蓝’主栽品种薰衣草根际土壤,采用稀释涂板法分离根际细菌,通过产吲哚-3-乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)、固氮、解钾、产嗜铁素等促生特性进行筛选,综合形态学、生理生化特征、系统发育分析和基因组核苷酸一致性等多相分类方法开展菌种鉴定,并通过玉米种子萌发和试管苗实验评价其植物促生效果。结果 从‘法国蓝’薰衣草根际分离获得3株高产IAA (27.42-31.91 μg/mL)且具备固氮、解钾及产嗜铁素能力的根际细菌LR-39、LR-68和LR-79,通过多相分类法,将菌株LR-39鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),将菌株LR-68和LR-79鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),3株菌均具有较强的温度、酸碱和盐适应性。中浓度LR-39、低浓度LR-68和高浓度LR-79菌液浸种处理对玉米种子萌发的促进效果最为显著,相较于LB培养液对照,第7天萌发率分别提高24.0%、26.7%、24.0%。玉米试管苗实验结果表明,与LB培养液对照相比,菌株LR-68中浓度处理对总鲜重和总干重促进效果最优(70.3%和48.6%),菌株LR-79低、中、高浓度处理均能显著促进玉米苗根系的生长,在低浓度时促进效果最高(37.0%)。对于玉米苗茎长,在LR-68中浓度处理下促进效果最好,显著提高了40.5%。菌株LR-39 (大小5.36 Mb,G+C含量46.4%)、LR-68 (大小4.06 Mb,G+C含量43.4%)和LR-79 (大小4.34 Mb,G+C含量43.6%)的功能基因COG功能分类相似,均以氨基酸转运与代谢为核心且符合芽孢杆菌属特征;利用antiSMASH分别从LR-39、LR-68和LR-79预测出14、10、10个次级代谢基因簇,多与抗菌物质或嗜铁素合成基因簇同源。结论 薰衣草根际贝莱斯芽孢杆菌LR-39、枯草芽孢杆菌LR-68和LR-79高产IAA且具有良好的固氮、解钾、产嗜铁素能力,对玉米种子萌发和幼苗生长有显著促进作用,有望开发为微生物肥料应用于新疆地区,减少化肥用量。

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    • 陈海波,文雅,张雯,潘文华,黄思豪,何陈杰,曾紫陌,周友,王彬,孙清

      2026,53(3):1454-1467, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250802

      CSTR: 32113.14.j.MC.250802

      Abstract:

      背景 姜是重要经济作物,姜瘟病是影响湖南省生姜种植产业的重要病害。目的 为防控姜瘟病,从姜秆流出液中筛选铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)并分析细菌的生防物质。方法 提取姜瘟病姜块微生物DNA进行微生物组测序分析,平板法培养病原菌;平板法筛选姜秆流出液中铜绿假单胞菌,通过溴化十六烷基三甲胺琼脂培养基培养、42 ℃培养、氧化酶产生、绿脓菌素检测和16S rRNA基因测序鉴定菌株,平板拮抗和盆栽试验测定菌株生防效果,采用液相色谱-质谱联用仪(liquid chromatography-mass spectrometry, LC-MS)测定菌株次级代谢产物。结果 通过微生物组比对发现,发病姜块中青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)相对丰度显著增加,从病姜中成功分离得到青枯雷尔氏菌;从姜秆流出液中筛选得到蓝绿色细菌SX6和ZJ10,经生化特性检测发现其可在溴化十六烷基三甲铵选择性培养基、42 ℃条件下生长,可产生氧化酶和绿脓菌素;平板拮抗试验显示菌株SX6和ZJ10对姜瘟病青枯雷尔氏菌抑制率为124.87%和63.08%,盆栽28 d保护率分别为42.85%和28.57%;LC-MS分析显示菌株SX6和ZJ10主要次级代谢产物为绿脓菌素,绿脓菌素粗提物对青枯雷尔氏菌抑制率分别为28.76%和25.45%。结论 湖南省郴州市汝城县小黄姜姜瘟病病原为青枯雷尔氏菌,从姜秆流出液成功获得生防铜绿假单胞菌SX6和ZJ10,绿脓菌素可能是主要拮抗物质。

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    • 高艳东,候可心,李俊达,刘扬,陶羽,王志林,刘惠荣

      2026,53(3):1468-1487, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250666

      CSTR: 32113.14.j.MC.250666

      Abstract:

      背景 植物根际和内生菌凭借其促生、抗逆及定殖能力成为微生物肥料的主要菌种来源。梭梭作为荒漠抗逆先锋树种及肉苁蓉主要寄主,其根际与内生微生物的促生功能研究尚比较匮乏。目的 筛选梭梭根际及内生细菌中的促生菌株,为梭梭的可持续繁育提供微生物菌种资源。方法 从内蒙古磴口县乌兰布和沙漠采集梭梭根际土和植株样品,分离纯化梭梭根际和内生细菌,并探究其对梭梭幼苗的促生效果,对具有显著促生效果的菌株进行分子生物学鉴定和促生功能分析,选择不同种属间能力最强的菌株构建人工复合菌群,并检测复合菌群对梭梭的促生效果。结果 共分离得到97株梭梭根际细菌和68株内生细菌,5株根际细菌具有显著促生作用,其分属于4个属和4个种,假单胞菌属(Pseudomonas)为优势菌属,占比为40%;12株内生细菌具有显著促生作用,其分属于7个属和12个种,芽孢杆菌属(Bacillus)为优势菌属,占比为25%。这些促生菌株均有较高水平的固氮、解无机磷、解钾长石和产生物膜的能力;大多数菌株都具有解有机磷、解硅酸铝钾、产铁载体和产IAA的能力。人工复合菌群中,其中4个菌株组合的促生效果最好,其核心菌株为芽孢杆菌(Bacillus sp.) Ia-14、黄色假杜擀氏菌(Pseudoduganella flava) ASD1-2、假单胞菌(Pseudomonas sp.) SC1-7和水稻节杆菌(Arthrobacter oryzae) PaS-6-2。结论 梭梭根际及内生促生菌资源丰富,其主要通过固氮、解磷、解钾、产铁载体、产IAA和产生物膜来发挥对梭梭幼苗的促生作用。芽孢杆菌属(Bacillus)、黄色假杜擀氏菌(Pseudoduganella flava)、假单胞菌属(Pseudomonas)、水稻节杆菌(Arthrobacter oryzae)在促生人工复合菌群中起核心作用。

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    • 王琪淋,杨宁,李维宏

      2026,53(3):1488-1502, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250691

      CSTR: 32113.14.j.MC.250691

      Abstract:

      背景 球孢白僵菌(Beauveria bassiana)是一种安全、有效的昆虫病原真菌,在人工养殖生产白僵蚕过程中具有重要作用。高温环境会显著降低球孢白僵菌活性,导致白僵蚕产量下降。目的 筛选获得球孢白僵菌高耐热性突变菌株并优化其发酵条件,为高温环境下农户养殖及工厂化生产白僵蚕提供优质高耐热性球孢白僵菌菌株。方法 活化球孢白僵菌菌株并制备液体培养基及孢子悬浮液,利用PCR仪梯度高温热激处理孢悬液,确定最佳热激温度;最佳热激温度下处理孢悬液并培养获得单菌落,将其扩大培养制备孢悬液并再次进行最佳热激温度处理与培养,筛选获得高耐热性球孢白僵菌菌株;对菌株耐热性进行验证,采用Box-Behnken响应面分析法优化球孢白僵菌液体发酵培养条件,并开展大田试验。结果 最佳热激温度为55.2 ℃,获得的高耐热性突变菌株经鉴定为球孢白僵菌(Beauveria bassiana),命名为Beauveria bassiana B1-3。经耐热性验证,球孢白僵菌B1-3可在33 ℃侵染家蚕,僵化率高达92.93%,最佳发酵条件为温度33.56 ℃、pH 6.74、装液量23.17%,发酵生物量12.75 g/L,产孢量为原始菌株的1.52倍。结论 成功筛选获得高耐热性球孢白僵菌菌株并对其发酵条件进行优化,为高温环境下农户养殖和工厂化生产白僵蚕提供试验基础。

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    • 阳文静,谢梵,王德林,金晨钟,肖帅,刘秀,赖多

      2026,53(3):1503-1514, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250788

      CSTR: 32113.14.j.MC.250788

      Abstract:

      背景 灰霉病是由灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)引起的世界性真菌病害,对农作物产量和品质产生巨大危害。异补骨脂查尔酮(isobavachalcone, ISO)是一种植物源黄酮类化合物,具有农用和药用活性,对植物病原菌有良好的生物防治潜力。目的 探讨ISO对灰葡萄孢菌的抑菌效果和作用机制,为葡萄灰霉病防治提供新的绿色高效药剂。方法 采用离体活性测定研究不同浓度ISO对灰葡萄孢菌菌丝生长、孢子萌发、细胞膜通透性,以及过氧化氢(H2O2)、超氧阴离子自由基(O2-)含量和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)、过氧化物酶(peroxidase, POD)活性的影响;采用接种侵染法测定ISO对葡萄灰霉病的防治效果。结果 ISO可以显著抑制灰葡萄孢菌的菌丝生长和孢子萌发,同时能降低葡萄灰霉病的发病率和病斑蔓延;当ISO浓度为24 mg/L时,孢子萌发率低至2.5%。用浓度为24 mg/L的ISO处理后,扫描电镜结果显示灰葡萄孢菌菌丝发生畸变,出现明显皱缩、膨大,甚至断裂;并随着处理时间延长,相对电导率和丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量升高,显示细胞膜通透性增加;此外,ISO处理会引起胞内活性氧积累,H2O2和O2-含量显著升高,并且SOD、CAT、POD活性上升。结论 ISO通过改变菌丝形态,增加细胞膜通透性,增加胞内活性氧积累,从而有效抑制灰葡萄孢菌的生长和侵染,在葡萄灰霉病绿色防控上具有良好的应用潜力。

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    • 谢嘉辉,秦赫,王鹏雁,王澳红,朱钰,邓秋艳,吕悦,樊泰山,蒋建军

      2026,53(3):1515-1528, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250669

      CSTR: 32113.14.j.MC.250669

      Abstract:

      背景 D型产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)对反刍动物的危害极大,现有的亚单位疫苗多基于已被深入研究的α蛋白、ε蛋白等主要毒力因子,但这些疫苗也存在一定的保护局限性,它们大多仅针对单一毒素诱发的疾病,虽能提供部分保护,却难以抵御其他毒素或多种毒素协同感染所导致的疾病。因此,挖掘新的功能未知且具备良好免疫原性的蛋白,可以为亚单位疫苗的研发提供新思路与候选材料。目的 采用原核表达系统表达并纯化Clostripain蛋白,随后用该蛋白免疫小鼠,以评估其免疫保护效力。方法 通过软件分析出Clostripain蛋白B细胞抗原表位高得分区域,对该蛋白进行原核表达及纯化,用纯化的蛋白免疫小鼠,检测抗体滴度,并检测小鼠血清中各细胞因子的表达水平。随后,用D型产气荚膜梭菌感染小鼠,计算小鼠存活率,观察小鼠组织病理变化,以此评价该蛋白的免疫保护效果。结果 首先,通过预测B细胞线性表位和构象表位,发现Clostripain蛋白具备良好的抗原表位。随后,对该蛋白进行原核表达并纯化。SDS-PAGE结果显示,其条带大小约为79 kDa,Western blotting结果显示出现单一清晰条带。经测定D型产气荚膜梭菌对小鼠LD50为2.90×106 PFU/只。重组蛋白免疫小鼠后多克隆抗体效价达到1:409 600。细胞因子检测结果显示,IL-4和IL-10表达含量较高,与对照组差异显著,说明该蛋白主要诱导Th2型细胞因子表达,介导体液免疫。攻毒试验中免疫组小鼠存活率为80%。病理组织切片分析免疫组小鼠各组织无严重病变。结论 本研究通过pET-32a-Clo重组质粒诱导表达并纯化Clostripain蛋白,重组蛋白免疫的小鼠能产生较高滴度的抗体,具备较好的攻毒保护效果,为后续产气荚膜梭菌致病机制及疫苗的研发奠定了基础。

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    • 夏琦琪,梁子立,张炎,李彦敏,郭紫晶,张志东

      2026,53(3):1529-1541, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250724

      CSTR: 32113.14.j.MC.250724

      Abstract:

      背景 猪圆环病毒2型(porcine circovirus type 2, PCV2)是引发猪群多种临床表现疾病的重要病原,对养猪业造成了重大经济损失。目的 建立更适合PCV2感染的动物模型,分析一株PCV2d型毒株对C57BL/6小鼠的致病性。方法 腹腔注射PCV2感染C57BL/6小鼠,观察小鼠的临床症状及组织病理变化;qPCR测定组织中的病毒载量;血常规分析外周血中白细胞、红细胞和血小板的变化,流式细胞术分析外周血淋巴细胞的变化;RT-qPCR测定脾脏中IL-10、IL-6、TNF-α和IFN-α mRNA的表达。结果 PCV2感染导致小鼠精神萎靡、体重下降,所有小鼠脾脏均出现肿大、坏死,部分肝脏色泽变浅、肺脏有出血;组织病理切片显示,脾脏均出现多核巨细胞浸润,感染第14天后含铁血黄素明显增多;脾脏中病毒载量约为(2.19±0.93)×102 copies/mg;PCV2感染诱导小鼠外周血中红细胞、血小板数量显著减少,流式细胞术分析表明,在感染后第3、7、14天,小鼠外周血均出现淋巴细胞数量减少,主要涉及CD8+ T细胞和CD4+ T细胞。PCV2感染促进了小鼠脾脏中IL-10、IL-6、TNF-α mRNA的表达,而IFN-α mRNA的表达只在感染后第3天和第21天显著降低。结论 本研究鉴定了一株PCV2d型毒株对C57BL/6小鼠的致病性,为PCV2小鼠模型建立及其致病性研究提供了参考。

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    • 雷森林,谌晓安,宋为正,李先辉,杨阳

      2026,53(3):1542-1560, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250702

      CSTR: 32113.14.j.MC.250702

      Abstract:

      背景 代谢功能障碍相关脂肪性肝病(metabolic dysfunction‐associated steatotic liver disease, MASLD)发生与“微生物-肠-肝”轴受损有关,姜黄素(curcumin, CUR)具有抗炎、抗氧化及调节肠道微生态等多种药理活性,但其通过“微生物-肠-肝”轴改善MASLD的分子机制尚未完全阐明。目的 探究8周CUR干预通过“微生物-肠-肝”轴改善高脂膳食诱导MASLD小鼠的肝脏炎症和细胞焦亡作用机制。方法 40只C57BL/6雄性小鼠随机分为对照组(control, CON)、高脂喂养组(high-fat diet, HFD)、高脂喂养+药物干预组(CUR, 100 mg/kg灌胃)。采用生物试剂盒检测血脂及肝功能指标变化;采用苏木精-伊红染色观察肝脏和结肠组织细胞形态;采用ELISA检测脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)水平;采用Western blotting检测紧密连接蛋白1 (zonula occludens-1, ZO-1)、肝脏中核因子κB (nuclear factor kappa B, NF-κB)炎症信号通路和含NACHT结构域、富亮氨酸重复序列及吡啶结构域的NOD样受体蛋白3 (NACHT domain-, leucine-rich repeat- and pyrin domain containing protein 3, NLRP3)细胞焦亡信号通路相关蛋白的变化。结果 相较于CON组,HFD组小鼠体重、肝指数、体重指数(body mass index, BMI)、Lee’s指数显著增加,血脂异常,肝脏脂质沉积并出现肝功能损伤(P<0.05),CUR干预可显著改善小鼠肥胖状态、肝功能和肝脏脂质沉积(P<0.05)。门水平肠道菌群分析发现HFD组厚壁菌门/拟杆菌门(Firmicutes/Bacteroidota)比值极显著升高(P<0.01),而CUR组极显著降低(P<0.01);在属水平上,CUR逆转了HFD组红蝽菌科(Coriobacteriaceae_UCG-002)和/大肠杆菌-志贺菌属(Escherichia-Shigella)异常增殖(P<0.01)。相较于CON组,HFD组肠道通透性显著增加,ZO-1表达显著降低,肠道内容物和血清LPS显著增加,CUR干预显著逆转上述指标值(P<0.05)。相较于CON组,HFD组脂多糖结合蛋白(lipopolysaccharide-binding protein, LBP)、Toll样受体4 (Toll-like receptor 4, TLR4)、NF-κB、白介素1β (interleukin-1β, IL-1β)及NLRP3细胞焦亡信号通路相关蛋白表达水平显著增加(P<0.05),CUR干预则显著抑制上述信号通路蛋白表达水平(P<0.05)。相关性分析结果显示,Coriobacteriaceae_UCG-002Escherichia-Shigella与肥胖、炎症及细胞焦亡部分指标呈显著正相关(P<0.05)。结论 中等剂量(100 mg/kg) CUR干预显著改善高脂饮食诱导的MASLD小鼠血脂异常、肝脏脂质沉积及肝功能损伤、重塑肠道菌群组成维持肠道微生态环境、减少肠源性LPS的产生、抑制炎症和细胞焦亡发生,相关性分析发现回调菌群Coriobacteriaceae_UCG-002Escherichia-Shigella与LBP/TLR4/NF-κB及NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路相关蛋白呈显著相关性,提示CUR可能通过“微生物-肠-肝轴”抑制炎症及细胞焦亡发生,进而延缓MASLD发生发展。

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    • 庞昆,徐龙兴,安俊榴,付天一,千晔,王彬,熊亚南,李冀,刘顺成,袁丽杰

      2026,53(3):1561-1577, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250801

      CSTR: 32113.14.j.MC.250801

      Abstract:

      背景 极端高寒环境链霉菌是新活性天然产物的重要候选来源,在新型抗生素先导化合物发现中发挥重要作用。目前尚无对可可西里来源链霉菌资源的系统性研究。目的 对从可可西里独特土壤环境中分离筛选出的1株对多种检定菌具有广谱抑菌活性的放线菌进行鉴定,并深入探究其产生抑菌活性物质的生物合成潜力,为后续活性产物开发利用提供核心数据支撑。方法 采用Kirby-Bauer (K-B)纸片扩散法测定菌株24-1644发酵液对包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA)在内的多种病原菌的抑菌活性,并评估该活性对热、酸碱及紫外照射的稳定性。应用antiSMASH在线工具对菌株基因组进行次级代谢产物生物合成基因簇(biosynthetic gene clusters, BGCs)预测与分析。运用COG与KEGG数据库进行基因功能注释分析。结合形态学、生理生化特征、16S rRNA基因序列系统发育分析、基因组系统发育分析及DNA-DNA相关性分析对菌株进行鉴定。结果 菌株24-1644发酵液对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis)、MRSA具有显著抑菌活性,同时对大肠埃希氏菌(Escherichia coli)、大肠埃希氏菌耐药菌株、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)也表现出不同程度的抑菌活性,该活性在一定温度及pH范围内稳定,对紫外照射敏感。菌株24-1644基因组含有聚酮类、非核糖体肽类及萜类合成的关键生物合成基因簇,以及其他多种BGCs。其中有8个BGCs与已知结构相似性较低(15%-50%),有16个BGCs与已知基因簇相似度低于15%,提示菌株24-1644有极大的合成新颖次级代谢产物的潜能。在COG、KEGG数据库中分别注释到4 082个和2 978个基因,其中分别有1 730个(占比42.38%)和1 680个(占比56.41%)编码基因参与生物代谢及代谢途径。基于形态学、生理生化指标、16S rRNA基因序列系统发育分析并结合基因组系统发育与DNA-DNA相关性分析,表明菌株24-1644与兰斯链霉菌(Streptomyces durocortorensis)的亲缘关系最近但遗传分化显著。结论 菌株24-1644代表1株与Streptomyces durocortorensis近缘的潜在链霉菌新资源,其发酵液具有广谱且稳定的抑菌活性;基因组分析显示该菌株含有聚酮类、非核糖体肽类、萜类等关键生物合成基因簇,蕴藏丰富的次级代谢潜能,预测存在较多的新颖生物合成基因簇,极具开发新型抗菌先导化合物的研究价值。

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    • 解紫薇,施春兰,冯文慧,杨德伟,高熹,李铷,吴国星

      2026,53(3):1578-1599, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250778

      CSTR: 32113.14.j.MC.250778

      Abstract:

      背景 根结线虫严重危害番茄生产,传统化学防治存在诸多问题。生防微生物因其高效、安全、环境友好、不易产生抗性等优点,成为防治线虫病的理想选择。但相关菌株的遗传基础尚不清楚,限制了其实际应用。目的 挖掘解脲沙雷氏菌(Serratia ureilytica) CD3杀线虫物质合成相关基因及杀虫机理,并对沙雷氏菌属间的进化关系及基因特异性进行探究,为菌株CD3的实际应用提供理论依据。方法 通过浸渍法测定菌株CD3对根结线虫室内杀线虫活性的基础上,采用PacBio测序和Illumina第二代测序技术相结合,并结合多种数据库对其基因组进行注释,同时与来自同属的9株沙雷氏菌ELP1.10、Db11、T6、8927、YD25、A1、626、C.1和AS9进行比较基因组分析。结果 室内毒力测定表明,菌株CD3发酵液和上清液处理线虫24 h的校正死亡率分别为100.00%和85.41%,均显著高于对照。全基因组测序结果显示菌株CD3仅有1条大小为5 074 029 bp的染色体,平均G+C含量59.72%。预测到4 619个编码基因,总长度4 442 538 bp,占基因组全长的88.75%。其基因组含有10个次级代谢产物基因簇;病原物-寄主互作(pathogen-host interaction, PHI)数据库注释得到1 747个致病相关基因,其中与线虫直接相关的有52个;CAZy数据库注释得到114个碳水化合物活性酶,包含具有杀线虫活性的GH18和CE4,VFDB数据库注释得到220个毒力因子相关基因。比较基因组学分析结果显示,10株沙雷氏菌在基因组大小、基因数量等基本特征方面均存在差异。菌株CD3含有246个可移动遗传元件,其中包含2个前噬菌体。CAZy数据库表明其碳水化合物酶的数量较少,但与杀线虫相关酶的数量与其他菌株相当。VFDB数据库显示10株菌关联到与致病性相关的功能基因数量不同,菌株CD3相关功能基因数最多。平均核苷酸一致性(average nucleotide identity, ANI)分析和共线性分析结果表明解脲沙雷氏菌T6和8927与菌株CD3相似性最高。泛基因组结果表明沙雷氏菌属基因组为开放型,能够从环境中获取新的遗传信息。基于COG注释的泛基因组图谱显示菌株CD3具有54个独特基因。本研究结果从基因组层面解析了解脲沙雷氏菌CD3的分子特征,对菌株CD3的综合利用具有重要意义。结论 菌株CD3可能通过破坏线虫体壁、释放毒素和杀虫活性成分等杀死线虫,并且具有较强的环境适应能力,在生物防治领域有良好的应用潜力。

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    • 技术与方法
    • 李幽幽,徐通,张海,赵磊,戴阳明,段佳琪,王圆梦,邵丽娜,朱玲,徐志文

      2026,53(3):1600-1616, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250791

      CSTR: 32113.14.j.MC.250791

      Abstract:

      背景 猪腺病毒3型(porcine adenovirus type 3, PAdV-3)在猪群中广泛传播,具有潜在的致病性和跨种传播风险,亟需建立快速、灵敏的现场诊断方法以加强早期发现与防控。 目的 构建一种操作简便、反应快速、结果可视化的一步法核酸检测平台,实现PAdV-3的现场快速检测。 方法 本平台基于多酶恒温快速核酸扩增(multi-enzyme isothermal rapid amplification, MIRA)与CRISPR/EsCas13d体系,将核酸扩增、体外转录及Cas13d介导的切割反应集成于单一反应体系中。通过优化引物与CRISPR RNA (crRNA)序列降低背景干扰,提高检测灵敏度;采用简易裂解法和冻干反应试剂提升系统稳定性与现场适用性。检测结果可通过qPCR仪读取、紫外光下管内荧光观察和侧向层析试纸条3种方式判断。 结果 优化后平台在常温或体温条件下均可稳定运行,检测限可达60 copies/μL,与RT-qPCR检测结果一致性达100%。整个检测流程最快可在35 min内完成。 结论 本研究建立的MIRA-CRISPR/EsCas13d一步法可视化核酸检测平台具备快速、灵敏、特异、便捷等优势,适用于猪腺病毒3型的现场检测,也为其他重大动物疫病的基层分子诊断提供了技术参考。

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标准刊号:ISSN 0253-2654
CN 11-1996/Q