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2025,52(10):4391-4409, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250178
CSTR: 32113.14.j.MC.250178
Abstract:
新污染物已成为全球环境治理的重大挑战，河流沉积物则是其主要蓄积场所。微生物作为沉积物中物质降解与转化的核心驱动力，直接影响着其中新污染物的环境行为、归趋和生态风险。尽管已有大量研究聚焦于微生物呼吸代谢对可直接利用的游离态新污染物的降解，但在自然河流沉积物中，许多新污染物以与溶解性有机质(dissolved organic matter, DOM)结合的形式存在，其微生物降解转化机制尚不清晰。基于这一赋存形态，微生物可能通过调控DOM转化间接介导新污染物的降解转化。本文从DOM的新视角出发，系统探讨了4种潜在的降解转化机制：微生物通过共代谢DOM降解新污染物、微生物诱导DOM驱动新污染物的光降解、微生物驱动DOM通过直接电子转移裂解新污染物，以及微生物驱动DOM介导新污染物的腐殖化转化。最后，本文分析了上述机制的研究局限，并结合现有进展提出未来研究方向，为新污染物高效生物修复技术的开发提供了新思路。
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2025,52(10):4410-4423, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250140
CSTR: 32113.14.j.MC.250140
Abstract:
随着高通量测序技术及生物信息学的不断发展，使得微生物组分析能力越发成熟，从而促进了其作为技术工具应用到法庭科学领域。微生物种类多、数量大、环境特异性好、群落结构演替有规律，因此微生物组作为新型生物物证具备应用于法庭科学领域日常办案的潜力，已成为法庭科学技术研发的新热点。本文综述了近年来法庭科学领域应用微生物组技术在地域溯源、体液鉴定、个体识别及死亡时间推断等方面的相关研究进展，以帮助读者更好地了解微生物组技术在法庭科学领域中的应用研究现状。
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2025,52(10):4424-4440, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250175
CSTR: 32113.14.j.MC.250175
Abstract:
抗生素的发现与应用对保障人类健康以及推进畜牧业的发展作出了巨大贡献，但抗生素药物的滥用产生了临床耐药菌株以及超级细菌，给公共卫生带来安全隐患。抗菌肽杀菌迅速，并且不易产生耐药性，被视为良好的抗生素替代物。基因工程为抗菌肽产业化带来了契机，微生物表达系统如大肠杆菌(Escherichia coli)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和毕赤酵母(Pichia pastoris)等被开发用于抗菌肽的制备。然而，抗菌肽分子量较小，易被蛋白酶降解，并且对宿主细胞产生毒性等特性使其重组产量并不理想。本文系统地论述了产量优化策略，如优化密码子偏好性、提高基因拷贝数、开发基因共表达策略及标签融合策略，并结合发酵工艺优化等方法，为提高抗菌肽重组产量提供了依据。
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2025,52(10):4441-4458, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250078
CSTR: 32113.14.j.MC.250078
Abstract:
重金属污染土壤的治理是当前全球生态环境保护的重大挑战之一。植物修复技术以其生态友好性备受关注，其中根系分泌物作为关键调控因子，通过优化根际微环境和调节重金属的生物可利用性，促进了植物修复的进程。然而，植物修复效率易受重金属浓度和土壤环境条件的制约。近年来，植物有益菌(plant beneficial bacteria, PBB)作为辅助策略受到广泛研究。PBB不仅能够增强植物对重金属胁迫的耐受能力，还通过改变重金属的形态和迁移特性，进一步提升植物修复的效率。尽管植物与PBB协同修复技术已取得初步进展，但其互作机制及生态功能尚未得到系统解析。本文聚焦于根系分泌物和PBB在重金属污染土壤修复中的功能作用及其协同互作机制，系统评估了植物-微生物联合修复技术在农田与矿区等典型污染环境中的适用性，旨在为发展高效、可持续的土壤修复策略提供理论依据，并进一步挖掘其在环境修复中的应用潜力。
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2025,52(10):4459-4468, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250177
CSTR: 32113.14.j.MC.250177
Abstract:
莫诺拉韦是新型核苷类似物N-羟基胞苷的前体药物，具有广谱抗病毒活性，可显著抑制流感病毒、新型冠状病毒以及猴痘病毒等病原体的复制。体内外研究表明，N-羟基胞苷通过诱导病毒RNA依赖性RNA聚合酶在复制过程中产生致死性突变，从而抑制病毒增殖。然而，莫诺拉韦在体内转变为N-羟基胞苷发挥抗病毒效果的过程可能干扰宿主细胞的正常生命活动。本文系统地综述莫诺拉韦转变为N-羟基胞苷的抗病毒机制以及对细胞活性的潜在影响，为相关医疗工作者或科研人员应用莫诺拉韦治疗病毒性感染提供了参考信息。
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2025,52(10):4469-4482, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250096
CSTR: 32113.14.j.MC.250096
Abstract:
【背景】 噬菌体作为专性裂解细菌的病毒，对大肠杆菌的工业发酵影响极大，需要寻找高效的防治手段降低噬菌体对生产带来的危害。【目的】 从污染的发酵液中分离出大肠杆菌噬菌体，对其生物学特性与基因组进行分析。【方法】 从氨基酸生产企业的噬菌体污染液中分离噬菌体，通过透射电镜观察噬菌体的形态与结构，测定其宿主谱、温度耐受性、pH耐受性、最佳感染复数及一步生长曲线，并对噬菌体的全基因组进行测序与分析，最后选择细菌防御系统进行对抗。【结果】 分离出1株烈性大肠杆菌噬菌体，命名为JNP1，它能形成清晰透亮的噬菌斑，通过透射电镜观察到它由二十面体头部与细长尾部组成，头部直径约为60 nm，尾部长约170 nm。噬菌体JNP1的温度耐受范围为4-50 ℃，pH值的耐受范围为5.0-10.0，最佳感染复数为0.1，侵染细菌的潜伏期为10 min，裂解期是10-70 min，暴发量为110 PFU/cell。噬菌体基因组全长为40 865 bp，G+C含量为44%，共有65个开放阅读框，系统发育分析显示该噬菌体为一株新型大肠杆菌噬菌体。根据噬菌体JNP1的生物学与基因组学特性，评价了DNA磷硫酰化修饰系统对该噬菌体的防御性能。【结论】 从大肠杆菌发酵生产环境中分离获得噬菌体JNP1，发现含有DNA磷硫修饰系统的工业菌株能够有效抵御噬菌体JNP1。该结果为工业生产过程中噬菌体污染的防治策略制定提供了有意义的理论依据。
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2025,52(10):4483-4497, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250094
CSTR: 32113.14.j.MC.250094
Abstract:
【背景】 草酰乙酸(oxaloacetic acid, OAA)作为TCA循环的中间产物，是L-苏氨酸生物合成的重要前体物质，不仅参与能量代谢，还能影响L-苏氨酸的合成与转化过程。草酰乙酸的浓度和代谢速率会直接影响菌株L-苏氨酸的生产性能，因此，通过优化草酰乙酸的积累，可以有效提升氨基酸的合成效率和产量。启动子工程已有效地应用于调控基因表达和促进代谢产物合成，特别是响应特定代谢物的启动子在精准调控方面显示出巨大的应用潜力。【目的】 通过构建草酰乙酸响应性代谢途径，改造大肠杆菌(Escherichia coli) WS022，提升菌株L-苏氨酸生产性能。【方法】 分别在0、0.5和2 g/L草酰乙酸条件下，提取RNA，并进行转录组测序；通过eGFP蛋白进行荧光表征，构建草酰乙酸响应性启动子文库。在这个启动子文库中，分别挑选20个启动子调控与草酰乙酸生成与消耗相关的基因aspC和ppc，探究不同启动子对菌株生长和L-苏氨酸合成的影响。【结果】 分别添加0、0.5和2 g/L草酰乙酸，发现2 g/L的草酰乙酸前期对菌株生长有明显的抑制作用，添加0.5 g/L的菌株与未添加的菌株前期生长一致，后期生物量更高。经转录组测序，选取104个启动子，通过eGFP蛋白进行荧光表征；分别选取20个启动子调控与草酰乙酸生成与消耗相关的基因aspC和ppc，构建草酰乙酸响应性代谢途径。结果显示，对aspC基因调控的20个菌株中，有17个菌株L-苏氨酸产量在对照菌株WN00基础上得到了提升；对ppc基因调控的20个菌株中，在对照菌株WN00基础上L-苏氨酸产量均得到了提升。同时，菌株WA16和菌株WA38糖酸转化率分别在对照菌株WN00基础上提高了3.3倍和7.6倍。【结论】 草酰乙酸的添加对菌株生长造成了影响，选择不同的启动子调控大肠杆菌菌株后，大部分菌株的L-苏氨酸产量都得到了提升。其中，菌株WA38产量最高，在对照菌株WN00基础上提高了7.7倍，展现了草酰乙酸响应性代谢途径在L-苏氨酸合成应用中的巨大潜力。
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2025,52(10):4498-4513, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250083
CSTR: 32113.14.j.MC.250083
Abstract:
【背景】 纤维素广泛存在于自然界，具有巨大资源潜力，高效降解纤维素对于缓解能源危机和环境污染具有重要意义。【目的】 筛选纤维素降解菌，并通过优化产酶条件提高纤维素酶活力。【方法】 采用刚果红染色法进行初筛，DNS比色法进行复筛，并鉴定目的菌株。通过单因素试验、Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验及Box-Behnken试验对目的菌株产酶条件进行优化。【结果】 筛选出一株具有较高纤维素酶活力的菌株26-2-2，经鉴定为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)。其最优发酵条件确定为：羧甲基纤维素钠(carboxymethyl cellulose-Na, CMC-Na)质量浓度为31.2 g/L、(NH4)2SO4质量浓度为13.6 g/L、KH2PO4质量浓度为4.0 g/L、转速180 r/min、接种量5.0%、发酵时间24 h、初始pH值7.0、发酵温度35 ℃。在此条件下，菌株26-2-2的纤维素酶活力可达(61.14±0.23) U/mL，比优化前提高24.0%。【结论】 本研究结果为纤维素的生物降解提供了新的菌种资源，同时为后续纤维素降解菌株的研究提供了数据参考。
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2025,52(10):4514-4526, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250157
CSTR: 32113.14.j.MC.250157
Abstract:
【背景】 甲酸脱氢酶(formate dehydrogenase, FDH, EC 1.2.1.2)常用于发酵产业中的NADH再生，最近的研究表明FDH可以反向催化CO2还原成甲酸，是一种具有前景的可以实现微生物固定CO2的酶。【目的】 提高来自硫杆菌(Thiobacillus sp.) KNK65MA的一种FDH (TsFDH)的热稳定性。【方法】 通过PROSS网站预测，采用半理性改造方式构建了9种不同的突变体，并表征了突变体和野生型的酶学性质，同时通过突变体结构分析比酶活与热稳定性提高的原因，最后成功将TsFDH突变体应用于毕赤酵母(Komagataella phaffii) GS115-4Δ体内固定CO2。【结果】 突变体TsFDHA199G和TsFDHP247K的比酶活较野生型相比分别提高了114.58%和56.17%，在45 ℃条件下孵育1 h后剩余酶活分别达到19.32%和39.47%，催化效率(kcat/Km)分别为0.096 L/(mmol·s)和0.042 L/(mmol·s)，Tm值分别提高0.3 ℃和0.7 ℃，这些结果说明突变体催化CO2还原的酶活及热稳定性均有所提高。结构分析发现，突变体TsFDHA199G和TsFDHP247K的蛋白内部的疏水相互作用较野生型相比分别增加了2个和4个，TsFDHP247K的离子相互作用较野生型相比增加了1个，同时TsFDHA199G优化了活性中心的微环境。最后将TsFDH突变体转入毕赤酵母GS115-4Δ体内固定CO2，在96 h时生物量分别提高118.04%和106.11%。【结论】 本实验成功筛选出突变体TsFDHA199G和TsFDHP247K，提高了TsFDH的热稳定性，填补了FDH催化CO2还原方向热稳定性改造的空白，为酶法固定CO2提供了2个可行的酶。
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2025,52(10):4527-4541, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250145
CSTR: 32113.14.j.MC.250145
Abstract:
【背景】 木聚糖酶的开发与利用一直是生物学研究的热点之一，但在木聚糖酶的工业应用和生产中存在酶的生产成本较高、游离状态的酶无法重复使用等问题，这些问题限制了木聚糖酶在工业生产中的应用。【目的】 构建木聚糖酶(XynT6)在大肠杆菌(Escherichia coli) BL21(DE3)中的表面展示菌株，以提高木聚糖酶的重复使用率，最终降低其纯化成本。【方法】 通过无限制克隆法将来源于大肠杆菌外膜蛋白A (outer membrane protein A, OMPA)与来源于索诺拉沙漠芽孢杆菌(Bacillus sonorensis)的木聚糖酶XynT6融合，转入BL21(DE3)构建表面展示菌株LOXynB。利用3,5-二硝基水杨酸(3,5-dinitrosalicylic acid, DNS)比色定糖法对该表面展示酶的酶活力、酶学性质及展示系统的稳定性进行探究；利用SDS-PAGE、Western blotting、免疫荧光及流式细胞术鉴定木聚糖酶的表面展示。【结果】 构建了木聚糖酶大肠杆菌表面展示菌株LOXynB，经DNS法测得表面展示的LOXynB的酶活力为1 778 U/g，与游离形式的木聚糖酶表现出相似的酶学性质，该酶的Km为(37.62±1.82) mmol，Vmax为(0.49±0.01) mmol/min，较游离酶底物亲和力增强，最大反应速率显著增加；测得表面展示的LOXynB储存56 d循环使用16次依然保持较高的酶活力，结果表明LOXynB具有良好的储存稳定性及重复使用稳定性。【结论】 本研究成功将XynT6展示于大肠杆菌表面，为木聚糖酶的工业化生产奠定了基础。
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2025,52(10):4542-4557, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250052
CSTR: 32113.14.j.MC.250052
Abstract:
【背景】 L-苹果酸在生物医药、食品化工等领域应用广泛，但野生型大肠杆菌(Escherichia coli)苹果酸积累量低，同时T7表达系统具有严格控制和高水平诱导表达能力，但其应用受限于表达菌株是否存在T7 RNA聚合酶。【目的】 构建可利用T7表达系统的高产L-苹果酸底盘菌株。【方法】 首先对E. coli MG1655进行苹果酸消耗途径多基因敲除，其次将T7 RNA聚合酶基因表达框引入E. coli MG1655染色体中，成功构建出高产L-苹果酸底盘菌株MG1655W(DE3)。【结果】 该底盘菌株表达报告基因，荧光强度与E. coli BL21(DE3)相比，提高至114.0%。其L-苹果酸积累量为原始菌株的12.9倍，进一步利用T7表达系统过表达苹果酸脱氢酶，可将L-苹果酸产量提高至原始菌株的26.7倍。【结论】 本研究成功构建可利用T7表达系统的高产L-苹果酸底盘菌株MG1655W(DE3)，该菌株在生产苹果酸等代谢产物中表现较高的应用价值，为构建优良的苹果酸生产底盘菌株提供了新策略。
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2025,52(10):4558-4576, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250082
CSTR: 32113.14.j.MC.250082
Abstract:
【背景】 开发和种植耐盐植物已成为改善盐碱地环境、保障粮食安全的重要策略。根际微生物作为植物的第二基因组，能够缓解盐碱环境对植物造成的非生物胁迫，促进植物的生长。【目的】 分离获得耐盐碱微生物资源，为研发生物菌剂、助力盐碱地综合利用提供宝贵的菌株资源。【方法】 采集生长于潍坊滨海地区的耐盐植物碱蓬的根际土壤样品，对其中的可培养细菌进行筛选，并通过16S rRNA基因序列分析法进行菌种鉴定，以明确菌株的分类学地位；对细菌的耐盐碱能力及促生功能进行测定，并在盐碱胁迫条件下(NaCl: Na2SO4: NaHCO3: Na2CO3=1:9:9:1)施用促生菌株观察药用植物菘蓝的种子萌发及生长情况，以验证促生效果。【结果】 共分离获得306株可培养细菌，经鉴定分别属于20个不同种，主要类群为厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)；在属水平上，芽孢杆菌属(Bacillus)和近芽孢杆菌属(Peribacillus)为优势属；对种水平上20株细菌的功能进行研究，发现所有细菌均具备不同程度的产吲哚-3-乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)能力，2株具有解磷能力，5株具有固氮能力，6株具有产纤维素酶能力。经种子实验发现漳州芽孢杆菌(Bacillus zhangzhouensis) JP 176、松嫩盐单胞菌(Halomonas songnenensis) JP 121、仰光假单胞菌(Pseudomonas yangonensis) JP 207和天津假单胞菌(P. tianjinensis) JP 208在盐胁迫下对种子呈现不同程度的促生作用，其中松嫩盐单胞菌(H. songnenensis) JP 121和仰光假单胞菌(P. yangonensis) JP 207能够增加盐碱胁迫下菘蓝种子的发芽数及芽长，有效减轻盐碱胁迫对菘蓝生长的胁迫作用。【结论】 耐盐植物碱蓬根际土壤中具有丰富的微生物资源，分离筛选具有耐盐碱特性的促生细菌，对促进菘蓝生长、缓解植物受到的盐碱胁迫具有重要作用，可为研制微生物菌剂提供菌种资源，以促进盐碱地的可持续发展，增强盐碱地中草药资源高值化利用。
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陈薪全，常康，何定坤，李易熹，玉康，刘怡佳，肖婷姗，郭怡卿，傅杨，李铷
2025,52(10):4577-4604, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250105
CSTR: 32113.14.j.MC.250105
Abstract:
【背景】 酢浆草属植物分布广泛且种类繁多，其中宽叶酢浆草(Oxalis latifolia Kunth)与红花酢浆草(Oxalis corymbosa)因具有极强的环境适应能力和扩散能力而成为防除困难的入侵杂草。植物内生菌在植物生长发育、营养获取和抗逆性等方面发挥着至关重要的作用。就酢浆草属植物而言，内生菌或许参与其诸多生理生化过程，同样发挥着不可忽视的作用。【目的】 探究不同酢浆草鳞茎内生菌群落多样性及分离纯化并鉴定对酢浆草具促生等功能的菌株，解析内生菌对于酢浆草营养获取和生长潜在的影响。【方法】 采集红花酢浆草、普通型与康沃尔型宽叶酢浆草和紫叶酢浆草鳞茎，种植于云南农业大学大棚内直径为30 cm的花盆，每盆种植30株，共设置5个重复。在生长6周后，将每盆中的10株酢浆草的鳞茎剪下并表面消毒后，运用16S rRNA基因V3-V4和ITS1通用引物，借助高通量测序技术对酢浆草内生菌的群落结构进行解析。同时，分离、鉴定具有固氮、解磷或解钾功能的酢浆草内生菌，并对其功能强度进行定量测定。【结果】 基于16S rRNA基因和ITS1通用引物的高通量测序结果显示，酢浆草内生菌中丰度占比最高的细菌属为类固醇杆菌属(Steroidobacter, 4.79%)，紧随其后的是异根瘤菌属-新根瘤菌属-副根瘤菌属-根瘤菌属(Allorhizobium_Neorhizobium_Pararhizobium_Rhizobium, 4.45%)、韩农科技所菌属(Niastella, 3.87%)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas, 3.64%)；丰度较高的真菌属依次为：被孢霉属(Mortierella, 4.05%)、威克汉姆酵母属(Wickerhamomyces, 3.77%)、节担菌属(Wallemia, 3.32%)、镰刀菌属(Fusarium, 2.83%)。α多样性和β多样性分析结果表明，不同酢浆草的鳞茎内生菌群落结构存在显著差异。具体而言，细菌方面有4门6纲11目15科13属在不同酢浆草鳞茎中呈现富集现象；真菌方面，有1门6纲9目10科11属10种呈现出富集显著差异。从不同酢浆草鳞茎中共分离并纯化得到具有固氮、解磷或解钾功能的10株酢浆草内生细菌，功能强度各异，经最大似然法初步判定为肠杆菌属(Enterobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)和布鲁氏菌属(Brucella)的微生物。结合高通量测序构建的微生物共生网络发现，这些菌株虽能增强植物富集营养，但并非共生网络关键节点，并且部分关键节点微生物未被NCBI数据库收录。【结论】 本研究报道了酢浆草鳞茎内生菌群落结构独特且丰富多样，不同酢浆草的鳞茎内生菌群落结构呈现出极显著差异。分离纯化的固氮、解磷或解钾功能菌株可能具有促进酢浆草属植物生长与营养吸收的功能。研究结果为深入解析酢浆草属植物的环境适应性和扩散能力的微生态机制提供了重要理论支撑。
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2025,52(10):4605-4617, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250101
CSTR: 32113.14.j.MC.250101
Abstract:
【背景】 随着工业化发展，微塑料带来的“白色污染”逐渐成为主要的环境污染之一。作为近年来新兴的微塑料吸附方法，微生物修复水体微塑料具有重要的现实意义。【目的】 改造CsgA蛋白，使经蛋白改造后的菌株具有高效吸附微塑料的能力，并研究其吸附聚苯乙烯(polystyrene, PS)的影响因素及吸附机理，为微塑料微生物修复提供参考。【方法】 通过将CsgA蛋白R2-R4结构单元上带负电的天冬氨酸(D)突变为带正电的精氨酸(R)来提高其等电点，让其表面具有更多正电荷，从而与带负电的微塑料相结合并吸附，达到水体修复的目的。考察经CsgA蛋白改造后的菌株对PS吸附能力的主要影响因素(pH、初始浓度、温度等)，并通过等温吸附模型及动力学分析等探讨其吸附机理。【结果】 相较于CsgA菌株，改造后得到的菌株D104R/D127R对PS的吸附效率从40.88%提高到97.08%，提升了1.37倍，吸附容量从1.27 g/g提升到5.83 g/g，提高了3.59倍。菌株D104R/D127R在pH 3.0-10.0的范围内对PS都具有良好的吸附能力。菌株D104R/D127R对PS的吸附符合Freundlich等温吸附模型，表明其对PS的吸附为多分子层吸附。【结论】 改造后的菌株D104R/D127R对PS具有良好的吸附能力，其吸附PS影响因素及吸附机理研究结果为微塑料污染微生物修复提供了指导。
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2025,52(10):4618-4632, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250155
CSTR: 32113.14.j.MC.250155
Abstract:
【背景】 解淀粉欧文氏菌(Erwinia amylovora)是梨、苹果等果树梨火疫病的病原菌。目前，梨火疫病防控主要依靠抗生素和含铜农药，但噬菌体被认为是一类有前途的生防制剂。【目的】 分离鉴定新的解淀粉欧文氏菌噬菌体，为梨火疫病的生物防治提供噬菌体资源。【方法】 以解淀粉欧文氏菌Ea102为宿主菌，采用双层琼脂平板法从发生梨火疫病的香梨果园的土壤中分离纯化噬菌体。用透射电镜观察噬菌体形态。PacBio测序分析噬菌体基因组。通过噬菌斑计数法测定噬菌体的最佳感染复数、一步生长曲线、热稳定性和酸碱度稳定性等生物学特性，并评价其噬菌体在香梨幼果和杜梨苗上对解淀粉欧文氏菌Ea102的抑菌效果。【结果】 分离得到一株解淀粉欧文氏菌烈性噬菌体phB78。噬菌斑中部透亮，外围有晕圈。phB78为有尾噬菌体，头部成二十面体，直径(108±3) nm，尾部长(210±6) nm，基因组为长261 824 bp的环形DNA分子(GenBank登录号：PP942979)，G+C含量为49.3%，预测编码322个蛋白质，其中大部分功能未知。phB78与Alexandravirus属噬菌体pEa_SNUABM_30 (NC_061446.1)最相似，它们的平均核苷酸一致性为95.23%。在温度50 ℃以下及pH 6.0-10.0的环境条件下，phB78的裂解活性能够保持稳定状态。以Ea102为宿主菌时，噬菌体的最佳感染复数为0.1，潜伏期约50 min，暴发量为20 PFU/cell。phB78能够侵染从梨树和苹果树分离出的4株解淀粉欧文氏菌中的3株，14株成团泛菌(Pantoea agglomerans)中的7株。phB78可以显著降低解淀粉欧文氏菌Ea102在香梨幼果和杜梨幼苗上的致病力。【结论】 phB78是一株新的烈性解淀粉欧文氏菌噬菌体，对梨火疫病的生物防治极具价值。
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刘志林，菅瑞珍，贾伟娟，陈云娇，张鑫，贾泽林，崔佳宇，张宇航，熊慧生，王学理
2025,52(10):4633-4646, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250080
CSTR: 32113.14.j.MC.250080
Abstract:
【背景】 近年来，蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)侵袭力不断增强，感染宿主范围不断扩大，而其生物膜的形成与侵袭力和毒力息息相关。【目的】 对蜡样芽孢杆菌的生物膜形成能力进行了鉴定，并探究了乳酸(lactic acid, LA)和过氧乙酸(peroxyacetic acid, PAA)对B. cereus生物膜的抑制机理。【方法】 通过分析生物膜抑制生长曲线、生物膜代谢活性、胞外基质成分(多糖和蛋白质)含量、形态及相关基因表达，来评估LA和PAA对蜡样芽孢杆菌生物膜形成作用的影响。【结果】 蜡样芽孢杆菌可生成生物膜。LA和PAA对B. cereus的最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration, MIC)分别为0.252%、0.030%。生长曲线表明，1/2 MIC、MIC浓度的LA、PAA可显著抑制B. cereus生物膜的形成。由CCK-8法检测生物膜代谢活性可知，MIC浓度的LA和PAA使B. cereus生物膜的代谢活性分别降低了61.02%和69.27%。同时，由硫酸-苯酚法及考马斯亮蓝法对蜡样芽孢杆菌胞外多糖及胞外蛋白检测结果可知，MIC浓度的LA、PAA处理组的胞外多糖分别降低了64.34%和79.14%，胞外蛋白质分别降低了78.96%和80.52%。通过结晶紫染色对生物膜进行显微镜下观察，结果显示1/4 MIC下的LA、PAA即可抑制蜡样芽孢杆菌生物膜的生成。另外，通过实时定量PCR确定，MIC下的LA、PAA显著抑制了蜡样芽孢杆菌生物膜相关基因(gapB, pgm, flgE, SigB, abrB, calY, sipW, tasA)的表达。【结论】 LA、PAA可以作为安全的抗生物膜剂来抑制蜡样芽孢杆菌的生物膜形成。
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2025,52(10):4647-4662, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250064
CSTR: 32113.14.j.MC.250064
Abstract:
【背景】 由禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)引起的小麦赤霉病，可以导致小麦产量锐减甚至绝收。病原菌通过谷胱甘肽过氧化物酶(Hyr1)催化H2O2还原为水是清除植物氧暴发所产生的活性氧(reactive oxygen species, ROS)并成功定殖的关键策略之一。【目的】 从禾谷镰刀菌中鉴定谷胱甘肽过氧化物酶FgHyr1，并解析其生物学功能。【方法】 利用同源重组的方法构建了禾谷镰刀菌FgHyr1敲除突变体和互补菌株，并分析了野生型菌株和敲除突变体菌株之间在营养生长、无性生殖、胁迫响应、致病力及ROS清除能力等方面的差异，以明确FgHyr1的功能。【结果】 FgHyr1编码1个含有171个氨基酸的蛋白，该蛋白具有谷胱甘肽过氧化物酶活性位点和谷胱甘肽过氧化物酶特征序列。相较于野生型菌株，敲除突变体菌株ΔFgHyr1在PDA培养基上菌丝高度显著降低，气生菌丝生长减弱，但是分生孢子产量无显著变化。缺失FgHyr1后，禾谷镰刀菌对细胞壁胁迫的敏感性降低，对氧化胁迫的敏感性升高；敲除突变体中CYP51A/B/C的表达量显著降低，对戊唑醇和咪鲜胺的敏感性升高。缺失FgHyr1后，禾谷镰刀菌对小麦穗和玉米须的致病力显著降低，但脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol, DON)毒素产量无显著变化；敲除突变体中ROS清除基因的表达量显著降低，侵染寄主植物时侵染点附近的ROS积累显著降低。【结论】 FgHyr1参与禾谷镰刀菌多种生物学过程的调控，包括参与禾谷镰刀菌气生菌丝生长的调控；正调控禾谷镰刀菌对氧化胁迫的响应，负调控对细胞壁胁迫的响应，参与对唑类药剂敏感性的调控。同时，FgHyr1参与禾谷镰刀菌对寄主ROS清除过程的调控，是禾谷镰刀菌发挥完全毒力所必需的。
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2025,52(10):4663-4678, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250144
CSTR: 32113.14.j.MC.250144
Abstract:
【背景】 人参连作障碍是目前影响人参可持续发展的瓶颈问题，而苯甲酸是人参连作障碍产生的关键自毒物质之一。【目的】 筛选能够有效降低人参连作土壤中苯甲酸的降解菌株，缓解连作障碍的发生。【方法】 采用富集驯化再分离法对采集自不同人参产区的60份连作人参根际土壤样品进行菌株分离，通过高效液相色谱法测定菌株对苯甲酸的降解能力。结合形态学特征观察、生理生化特性测定和16S rRNA基因序列分析确定降解菌株的分类地位，并通过单因素结合响应面优化试验明确菌株PJZ-1的降解条件。【结果】 富集驯化后共分离获得213株细菌，通过高效液相色谱法筛选获得7株对苯甲酸具有高效降解能力的细菌并将其鉴定到种，其中PJZ-1为一株醋酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus)，GenBank登录号为PQ772624.1。除苯甲酸外，菌株PJZ-1还对香草酸等4种酚酸类物质具有较强的降解能力，降解率为74.83%-83.11%。经单因素结合响应面优化后，菌株PJZ-1的最适降解条件为：pH 7.18，温度33.83 ℃，接种量2.02%，在此条件下，对50 mg/L的苯甲酸降解率可达94.29%。同时，分析菌株PJZ-1发酵液不同组分对苯甲酸的降解效果，发现其上清液对苯甲酸降解效果最好，降解率可达89.08%，并且加入酶抑制剂后在一定程度上破坏了其降解能力，降解率下降了12.45%，推测该菌株可能通过分泌胞外活性物质起到降解苯甲酸的作用。【结论】 菌株PJZ-1是缓解连作人参土壤中苯甲酸积累的一种新的微生物资源。本研究为微生物制剂的开发，以及进一步解决土壤自毒和促进人参产业的可持续性发展奠定了基础。
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赵晓静，刘扬，任兴波，李俊达，张乐乐，马敏，刘芮畅，李松原，高艳东，候可心，刘惠荣
2025,52(10):4679-4692, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250087
CSTR: 32113.14.j.MC.250087
Abstract:
【背景】 黏细菌(myxobacteria)因能产生结构新颖且种类多样的代谢产物而被广泛关注，在抗真菌病害及抗肿瘤活性领域展现出重要应用价值。马铃薯晚疫病作为最具威胁的马铃薯病害之一，其病原菌致病疫霉(Phytophthora infestans)严重危害马铃薯生产。巴彦淖尔地区作为重要粮食产区，其地貌类型多样，但巴彦淖尔地区的黏细菌资源及其抗马铃薯晚疫病活性尚未系统解析。【目的】 明确巴彦淖尔地区可培养黏细菌资源的分类学组成、分布特征及其对P. infestans的拮抗活性，为区域黏细菌资源开发及马铃薯晚疫病生物防治奠定基础。【方法】 采集45份巴彦淖尔土壤样品进行理化性质分析，采用兔粪诱导法、大肠杆菌划线法及滤纸片诱导法分离纯化黏细菌，通过形态学观察和16S rRNA基因序列分析进行菌株鉴定，并运用平板对峙法检测菌株拮抗致病疫霉活性。【结果】 巴彦淖尔地区土壤呈干旱且碱性特征，有机质、碱解氮含量较低，但有效磷和速效钾含量较为丰富。该地区共分离获得249株黏细菌，纯化得到147株，经鉴定分属5个属，包括黏球菌属(Myxococcus)、匣状球菌属(Pyxidicoccus)、珊瑚球菌属(Corallococcus)、原囊菌属(Archangium)及孢囊杆菌属(Cystobacter)，黏球菌属(Myxococcus)为优势菌属，占比为70.25%。其中83.33%的黏细菌菌株对马铃薯晚疫病菌有拮抗活性，Myxococcus为拮抗P. infestans的优势菌属，占总拮抗菌株的66.29%。【结论】 巴彦淖尔地区蕴藏丰富的黏细菌资源且多数菌株具有拮抗致病疫霉活性，研究结果为区域微生物资源开发及马铃薯晚疫病生物防治提供了理论依据和菌种资源。
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张瑜，张玉帅，龚治翔，黄思思，余侃，艾靖宇，王聪，许嘉阳，许自成，贾玮
2025,52(10):4693-4705, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250160
CSTR: 32113.14.j.MC.250160
Abstract:
【背景】 烟草黑胫病是由烟草疫霉(Phytophthora nicotiana)引起的土传性卵菌病害，对我国烟草产量和品质产生巨大危害。硒是植物生长的有益元素，具有广谱抗真菌和细菌活性，并且在增强植物抗病性方面发挥着重要作用。【目的】 探讨不同形态硒对烟草疫霉的抑制作用，挑选防治黑胫病的新型高效材料。【方法】 设置亚硒酸钠和纳米硒2种硒源，研究不同浓度硒对烟草疫霉菌丝生长、细胞膜通透性、可溶性糖和可溶性蛋白含量，以及碘化丙啶(propidium iodide, PI)染色情况。同时，为了探讨不同形态硒对烟草黑胫病的治疗效果，进一步设置了离体叶片侵染和烟株侵染试验。【结果】 相较于对照，亚硒酸钠和纳米硒均可抑制烟草疫霉的生长且在硒元素浓度为8 mg/L时抑菌率最强，抑菌率分别为44.28%和51.54%。随硒浓度升高，相对电导率和丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量升高，菌丝可溶性糖和可溶性蛋白含量下降，经硒处理后的菌丝表现出明显的死亡现象，并且在2种硒源之间表现出显著性差异，其中纳米硒使菌丝受损程度明显强于亚硒酸钠。同时，离体叶片侵染和烟株侵染结果均表明，2种外源硒处理后可显著抑制病原菌的扩散，对感染烟草疫霉的烟叶有较好的保护作用，能有效缓解黑胫病对烟苗造成的损伤。其中，亚硒酸钠和纳米硒处理组的病斑长度与对照组相比分别下降52.65%和65.53%，即纳米硒的效果优于亚硒酸钠。【结论】 硒能有效抑制烟草疫霉的生长，纳米硒有更大的潜力发展成为治疗烟草黑胫病的新型材料。
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2025,52(10):4706-4720, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250116
CSTR: 32113.14.j.MC.250116
Abstract:
【背景】 沙门氏菌(Salmonella)是一群引起人兽共患病的肠道内革兰氏阴性杆菌，对畜禽养殖的危害严重。噬菌体疗法被认为是防控细菌最有潜力的抗生素替代疗法之一。研究噬菌体识别细菌的分子机制有利于合理有效地运用噬菌体疗法防治细菌。【目的】 鉴定噬菌体识别鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium)上的受体并探究waaL缺失株的生物学特征，进一步了解噬菌体感染过程中细菌的适应性变化，为研究噬菌体识别鼠伤寒沙门氏菌的受体机制提供重要信息。【方法】 以鼠伤寒沙门氏菌SA55及其噬菌体φPK069为研究对象，通过蛋白酶K、高碘酸钠和脂多糖吸附抑制试验鉴定φPK069识别SA55的受体类型；利用λ-red同源重组技术构建waaL基因缺失株ΔwaaL；利用重组载体技术构建其基因回补株C-waaL；通过检测噬菌体φPK069对SA55和ΔwaaL的吸附率和裂解能力鉴定噬菌体受体；通过点斑试验鉴定ΔwaaL对噬菌体的敏感性；通过检测最小抑菌浓度鉴定ΔwaaL对抗生素的敏感性；通过血清存活试验鉴定ΔwaaL在血清中的存活能力。【结果】 噬菌体φPK069识别鼠伤寒沙门氏菌SA55的受体是脂多糖的O抗原；与SA55相比，ΔwaaL对70%测试的噬菌体敏感性降低，对阿奇霉素的MIC升高了8倍，对庆大霉素的MIC升高了4倍，ΔwaaL在血清中的存活能力低于50%。【结论】 本研究鉴定出鼠伤寒沙门氏菌SA55的O抗原是噬菌体φPK069的特异性受体，waaL基因的缺失不仅导致了对该噬菌体的抗性，还增强了菌株对阿奇霉素和庆大霉素的耐药性，并降低了其在血清中的生存能力。
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2025,52(10):4721-4731, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250109
CSTR: 32113.14.j.MC.250109
Abstract:
【背景】 布鲁氏菌(Brucella)在滋养层细胞内大量增殖是导致动物流产的始发原因。布鲁氏菌胞内增殖受Ⅳ型分泌系统表达调节，而布鲁氏菌Ⅳ型分泌系统表达受布鲁氏菌菌泡酸性环境调控。【目的】 考虑到羟氯喹具有改变布鲁氏菌菌泡酸性环境的特征，本研究旨在探讨羟氯喹是否可以有效抑制布鲁氏菌感染引起的流产及其作用机制。【方法】 以感染布鲁氏菌的孕鼠为模型，通过皮下注射羟氯喹，采用组织病理学方法进行胎盘病理分析，通过酶联免疫吸附测定胎盘炎症反应，结合细胞试验分析布鲁氏菌在胞内增殖情况，利用实时荧光定量PCR分析胞内寄生布鲁氏菌的Ⅳ型分泌系统表达。【结果】 羟氯喹抑制滋养层细胞内布鲁氏菌增殖、滋养层细胞坏死及胞内布鲁氏菌Ⅳ型分泌系统的表达；抑制胎盘炎症反应；降低布鲁氏菌感染孕鼠的流产率。【结论】 羟氯喹通过靶向Ⅳ型分泌系统抑制由布鲁氏菌感染引起的流产，为进一步研究把羟氯喹作为治疗或预防孕畜流产药物奠定了基础。
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张宇航，刘兰兰，张鑫，陈云娇，昭日格图，贾泽林，崔佳宇，熊慧生，王学理
2025,52(10):4732-4746, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250075
CSTR: 32113.14.j.MC.250075
Abstract:
【背景】 短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)的益生性和致病性均具有菌株特异性，深入研究其生物学特性对于评估其应用价值具有重要意义。【目的】 探究从西门塔尔牛血液和实质脏器内分离的一株短小芽孢杆菌部分生物学特性。【方法】 采用LB琼脂培养结合16S rRNA技术从病死牛血液和实质脏器成功分离并鉴定目标菌株；通过小鼠攻毒试验、毒力基因检测、生物被膜形成能力鉴定、体外抑菌试验及耐酸和耐胆盐试验分析了该菌的致病性及部分生物学特性。【结果】 分离鉴定出一株致病性短小芽孢杆菌，经16S rRNA基因鉴定为短小芽孢杆菌；命名为NM01 (NM)，GenBank登录号为PQ136445.1。该菌携带有nheA、nheB、hblA、hblC、hblD、ces、cytK、entFM 8种毒力基因，具有生物被膜形成能力；该分离株对环丙沙星、多西环素、链霉素、青霉素、阿莫西林和恩诺沙星等药物敏感，对苯唑西林、氯霉素中度敏感；小鼠攻毒试验结果表明该菌可导致小鼠脏器呈现不同程度的病理损害。【结论】 本研究所分离的菌株为致病性短小芽孢杆菌，能引起小鼠死亡，为致病性短小芽孢杆菌感染的临床诊断及预防提供了数据支撑。
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2025,52(10):4747-4764, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250179
CSTR: 32113.14.j.MC.250179
Abstract:
【背景】 子囊霉素FK520是由吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)生物合成的大环内酯类抗生素，具有多种生物活性，还是免疫抑制剂——吡美莫司的化学合成起始成分，具有重要的应用价值。【目的】 为实现FK520的大规模发酵生产，本研究以吸水链霉菌ATCC 14891为研究对象，进行1 L与15 L罐发酵工艺优化与放大研究。【方法】 菌株ATCC 14891在250 mL摇瓶中进行发酵研究，进一步放大到15 L罐，在15 L罐中通过适当减少初始碳氮源、去除培养基成分中豆油、降低锰镁盐等措施以提高FK520效价。同时，在研究1 L平行罐实验发酵最适pH和NH4+浓度基础上，补加外源前体赖氨酸进一步提高15 L罐中FK520效价。【结果】 菌株ATCC 14891在250 mL摇瓶发酵120 h时效价为414 mg/L，放大至15 L罐时效价仅为286 mg/L (对照罐)，降低了30.92%；适当减少初始碳氮源可使FK520效价比对照罐提升56.99%。进一步通过去除培养基配方中豆油和降低20%锰、镁盐改善发酵过程溶解氧(dissolved oxygen, DO)，效价分别比对照罐提高了78.32%和101.75%。同时，通过1 L平行罐实验确定了发酵最适pH和NH4+浓度分别为5.5和5 mmol/L。在最适pH和NH4+条件下，并且在降低20%锰、镁盐基础上，补加赖氨酸后15 L罐效价达到了717 mg/L，比对照罐提升了1.5倍，并且甘油消耗量有显著的降低，仅为对照罐甘油用量的25.91%。【结论】 上述发酵控制策略为后续FK520上罐发酵工艺优化和进一步放大研究奠定了基础。
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2025,52(10):4765-4780, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250100
CSTR: 32113.14.j.MC.250100
Abstract:
【背景】 L-半胱氨酸是一种重要的含硫氨基酸，广泛应用于食品、医药和化工等领域。微生物发酵法合成L-半胱氨酸已成为当前研究的热点。【目的】 筛选优质L-半胱氨酸生产底盘细胞，并挖掘新的代谢靶点。【方法】 通过常压室温等离子体诱变技术对大肠杆菌代谢改造菌株AR-0进行诱变，基于L-半胱氨酸响应型生物传感构建高通量筛选平台，最后通过全基因组测序和比较基因组学进一步对关键突变基因功能进行分析。【结果】 通过诱变筛选，从4.5×105个细胞中筛选获得突变株AR3-7，产量相比出发菌株提高了2.7倍。通过全基因组测序和关键突变基因功能分析发现了crp、rpoS、dauA 3个与代谢和运输途径相关的非同义基因突变，可能是使突变菌株产量提高的原因。敲除dauA可以减少H2S产生，同时L-半胱氨酸产量比出发菌株AR-0提高了约23%。【结论】 基于常压室温等离子体诱变和高通量筛选策略，成功筛选出L-半胱氨酸高产菌株，并首次报道了大肠杆菌中dauA与L-半胱氨酸合成的相关性，为后续进一步选育和开发相关优质的L-半胱氨酸生产菌株资源提供了研究基础。
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2025,52(10):4781-4795, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250110
CSTR: 32113.14.j.MC.250110
Abstract:
【背景】 耐药是影响结直肠癌预后的临床难题，奥沙利铂(oxaliplatin)作为结直肠癌治疗的一线药物，临床上对于奥沙利铂耐药性的克服仍是一项亟须解决的挑战。具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum)已被发现与结直肠癌的化疗耐药密切相关。肿瘤微环境酸化是肿瘤代谢的重要特征之一，然而酸性微环境是否调控微生物适应性进化进而影响肿瘤耐药的研究目前尚未见报道。【目的】 研究经肿瘤微环境酸化诱导进化的具核梭杆菌促进结直肠癌细胞奥沙利铂耐药的作用及可能机制。【方法】 将F. nucleatum原始菌株ORI培养于酸性环境下适应性进化，在pH 5.7条件下得到酸适应F. nucleatum LA57；将菌株ORI和菌株LA57与结直肠癌细胞HCT-116、HT-29共培养后检测细胞相对存活率。将HCT-116原始细胞以及分别与菌株ORI、菌株LA57共培养后的细胞进行转录组测序锁定相关基因的关键功能。通过奥沙利铂诱导构建体外细胞化疗模型，分别将L-OHP与菌株ORI和菌株LA57共培养后，检测细胞增殖情况及相关基因的mRNA和蛋白表达水平；体内试验利用HCT-116细胞构建裸鼠皮下瘤模型，奥沙利铂采用腹腔注射，菌株ORI、菌株LA57采用瘤内多点注射进行分组干预，免疫组化检测肿瘤组织相关蛋白表达情况，并进行免疫组化量化评分。【结果】 在pH 5.7条件下菌株LA57可稳定生长，而菌株ORI在此情况下无法存活；转录组结果分析提示，菌株LA57组和菌株ORI组的差异基因富集于坏死性凋亡，其中RIPK1/RIPK3/MLKL有显著表达差异；在体外细胞化疗药物模型中，奥沙利铂与菌株LA57共培养组细胞增殖能力较奥沙利铂与菌株ORI共培养组有明显上升。RT-qPCR和Western blotting结果表明，相较于菌株ORI，菌株LA57抑制奥沙利铂对结直肠癌细胞中坏死性凋亡分子RIPK1/RIPK3/MLKL的mRNA水平和蛋白水平的上调作用明显，小鼠体内试验结果显示相同的趋势。【结论】 具核梭杆菌经肿瘤微环境酸性诱导进化，反馈调节抑制细胞坏死性凋亡，促进结直肠癌细胞对奥沙利铂化疗耐药。
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2025,52(10):4796-4812, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250092
CSTR: 32113.14.j.MC.250092
Abstract:
【背景】 皮肤微生物是皮肤多维度屏障功能的重要组成部分，在人体皮肤的免疫和调节系统中起着重要作用。皮肤真菌是皮肤微生物群落的重要组成部分，在维护皮肤微生态平衡中发挥着不可或缺的作用，但目前对皮肤真菌群落的研究还相对较少。【目的】 探究人体不同部位皮肤真菌的群落多样性和种群构成，为进一步深入理解皮肤真菌的结构与功能及其与皮肤疾病之间的内在联系提供理论基础。【方法】 基于ITS高通量测序技术，对来自广州地区的35名健康成年志愿者的前额、掌前臂及头皮部位的105个皮肤微生物样本进行了真菌群落多样性测定，并结合生物信息学分析了人体不同部位皮肤的真菌群落结构。【结果】 从105个样品中共获得6 885 414条有效序列，鉴定出1 866个OTU，归属于13门189属366种。α多样性分析显示，掌前臂部位的真菌多样性及丰富度最高，前额部位次之，头皮部位的群落多样性最低。掌前臂与前额部位在β多样性上呈现出相似的群落聚类，而头皮部位则与前两者显著分离。尽管3个部位均以子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)为主要优势门，马拉色菌属(Malassezia)、镰刀菌属(Fusarium)和曲霉属(Aspergillus)为主要优势属，但在主要门、属和种的相对丰度上，头皮部位与前额及掌前臂部位间存在显著差异。马拉色菌属及其属中的限制性马拉色菌(Malassezia restricta)和球形马拉色菌(Malassezia globosa)是头皮部位在属和种水平上区别于前额与掌前臂部位的主要生物标志物。【结论】 人体不同部位皮肤在真菌多样性和群落构成上存在显著差异，表明皮肤真菌具有明显的部位特异性与依赖性。
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2025,52(10):4813-4823, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250066
CSTR: 32113.14.j.MC.250066
Abstract:
【背景】 鸭疫里默氏杆菌(Riemerella anatipestifer, RA)感染对家禽养殖业造成了巨大的经济损失。RA血清型众多且相互之间没有交叉保护，因此，建立一种快速检测方法鉴定流行菌株的血清型，并制备血清型特异性的疫苗进行免疫对于防治该病具有重要的意义。【目的】 建立一种血清2型特异性的鸭疫里默氏杆菌ELISA抗体检测方法，能够有效地检测2型RA感染和免疫鸭血清中的特异性抗体。【方法】 通过热酚水法(hot phenol-water method)提取鸭疫里默氏杆菌血清2型菌株脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)，包被ELISA板。通过优化抗原包被条件、待检血清/兔抗鸭酶标抗体的稀释倍数和孵育条件，以及底物的显色时间等反应条件，建立一种检测血清2型RA抗体的间接ELISA方法。【结果】 优化反应条件后确定的最佳方案为：以5 μg/mL LPS作为包被抗原、100 μL/孔PBS作为包被液加入酶标板，4 ℃包被12 h；以5%脱脂奶粉作为封闭液、200 μL/孔，37 ℃封闭2 h；待测血清稀释度为1:400、孵育时间为1 h；兔抗鸭酶标二抗稀释度为1:10 000，孵育时间为1 h；显色时间为5 min。该反应条件下的P/N平均值最大。通过检测80份健康非免疫鸭血清，按平均值+3个标准差(standard deviation, SD)确立阳性判断标准为OD450≥0.151。特异性试验结果表明：该方法检测RA血清2型阳性血清为阳性结果；检测RA血清1型、6型、7型和10型鸭阳性血清、禽致病性大肠杆菌阳性鸭血清、禽巴氏杆菌阳性鸭血清、禽沙门菌阳性鸭血清、呼肠孤病毒阳性鸭血清和雏鸭肝炎阳性鸭血清均呈阴性结果。敏感性试验结果表明：对阳性鸭血清的检测限度为 > 50 000倍稀释。重复性试验结果表明：该检测方法的批间和批内变异率均小于10%。该检测方法对血清2型RA感染7 d后鸭血清中的抗体检测结果为100%阳性；对血清2型RA灭活疫苗免疫后的抗体检测结果表明，免疫后14 d的血清抗体阳性率为80%、免疫后28 d的血清抗体阳性率为100%。【结论】 该方法的建立填补了鸭疫里默氏杆菌血清2型特异性抗体检测方法的空白，为RA的流行病学调查和疫苗研发提供了有效的数据支持与科学依据，具有重要的理论和应用价值。
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2025,52(10):4824-4838, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250065
CSTR: 32113.14.j.MC.250065
Abstract:
【背景】 放线菌是药物发现的重要宝库，其中链霉菌是最主要的来源。然而，链霉菌的重复发现率较高，稀有放线菌逐渐受到青睐。野野村氏菌属(Nonomuraea)稀有放线菌次级代谢产物潜力大。然而，野野村氏菌的靶向分离较困难。【目的】 通过分析263株已知野野村氏菌的耐药基因，筛选适宜的抗生素及其浓度作为选择压，探索一种靶向分离野野村氏菌的方法，以提高野野村氏菌的出菌率。【方法】 利用基因组挖掘的方法，筛选出野野村氏菌的耐药基因，通过免培养和可培养的方法评估野野村氏菌与链霉菌(Streptomyces sp.)在耐药性方面的差异。筛选合适的抗生素及其特定浓度作为选择压，从而提高野野村氏菌分离的出菌率。【结果】 基因组挖掘发现，野野村氏菌普遍存在氨基糖苷类(庆大霉素)、β-内酰胺类(氨苄青霉素)、大环内酯类(红霉素)、糖肽类(万古霉素)、大环内酰胺类(利福平)等抗生素的耐药基因。免培养结果显示，在硫酸庆大霉素选择压下，野野村氏菌的相对丰度显著高于空白对照及其他抗生素处理组的相对丰度。可培养的结果显示，在4-16 μg/mL硫酸庆大霉素、2-4 μg/mL万古霉素选择压下，野野村氏菌较链霉菌耐药性强。使用含2 μg/mL万古霉素的ISP 3平板共分离到124株菌，包含12种26株野野村氏菌，出菌率为20.97%；使用含4 μg/mL硫酸庆大霉素的ISP 3平板共分离到105株菌，包含7种44株野野村氏菌，高达41.90%出菌率。【结论】 通过基因组挖掘方法发现野野村氏菌属高频耐药基因，筛选获得合适的抗生素及其特定的浓度作为选择压，建立了一种野野村氏菌属稀有放线菌靶向分离的方法。
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2025,52(10):4839-4847, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250053
CSTR: 32113.14.j.MC.250053
Abstract:
【背景】 猪轮状病毒(porcine rotavirus, PoRV)是引起猪腹泻的重要病原之一，近期其感染率再次出现升高趋势，有必要加强临床监测以助力该病的防控。【目的】 针对PoRV最新流行株的VP6蛋白，建立一种检测PoRV IgG抗体的间接ELISA方法，为临床PoRV抗体普查提供技术支持。【方法】 克隆PoRV优势基因型G9P[23]I5的VP6基因并原核表达与鉴定；以VP6重组蛋白作为捕获抗原，与PoRV阳性猪血清进行方阵滴定试验，优化并确定间接ELISA最优参数并分析其特异性、敏感性和重复性。【结果】 建立的ELISA技术流程及参数：VP6抗原最佳包被量0.1 μg/孔，4 ℃包被过夜；5%脱脂奶粉封闭2 h，阳性血清最佳稀释度是1:1 000，37 ℃孵育1 h；Goat pAb to Pig IgG H & L (HRP) (1:15 000稀释) 37 ℃孵育1 h，四甲基联苯胺(3, 3', 5-5'-tetramethylbenidine, TMB)显色15 min；最佳临界值OD450=0.42，可检测到抗体的最大稀释度为1:8 000；批内和批间系数均小于10%；具有较好的特异性；检测130份临床血清样品，此方法与商品化PoRV ELISA检测试剂盒方法的总体符合率达93.85%；本研究建立间接ELISA方法的灵敏度高于商品化PoRV ELISA检测试剂盒。【结论】 本研究建立的PoRV抗体间接ELISA方法具有较高的检测可靠性，适用于临床PoRV抗体的大规模筛查。
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吴舒琳，Madhava Meegaskumbura，孙丹，Jayampathi Herath
2025,52(10):4848-4862, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250079
CSTR: 32113.14.j.MC.250079
Abstract:
【背景】 微生物在自然环境中经常形成生物膜，从而增强对环境胁迫的抵抗力。极端生态系统，如热液喷口和洞穴，为研究生物膜的结构、功能和进化提供了独特的环境。【目的】 揭示极端环境中生物膜的研究趋势，包括所涉及的学科领域、各国的研究进展、相关期刊的引用情况以及研究热点中关键词的共现情况。这对全面了解极端环境下生物膜的研究现状和研究方向具有重要意义。【方法】 基于Web of Science核心合集数据库检索了近10年发表的与极端环境下生物膜相关的文章，利用CiteSpace软件进行统计分析。【结果】 自2014年以来，该领域的发表数量不断增长，有影响力的期刊和国家在推动该领域的发展方面发挥了作用。关键词共现表明生物膜形成(biofilm formation)是研究热点，细菌(bacteria)、大肠杆菌(Escherichia coli)、新种(sp. nov.)、多样性(diversity)等是研究重点，适应(adaptation)、抗生素耐药性(antibiotic resistance)、群落(community)、生态(ecology)等可能代表着潜在的研究方向，关键词集群显示最新的集群，集群#3肠球菌(cluster#3 Enterococcus)、集群#7硝化作用(cluster#7 nitrification)、集群#12有毒化合物(cluster#12 toxic compounds)等可能暗示着新兴方向。关键词暴发显示系统(system)、基因表达(gene expression)、DNA在未来长时间内保持较高的受关注度。【结论】 本文综述了极端环境下生物膜的研究现状，为未来生物膜的研究方向和创新途径奠定了基础。
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2025,52(10):4863-4874, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250124
CSTR: 32113.14.j.MC.250124
Abstract:
为应对新工科背景下生物化学课程理论与工程实践脱节的问题，我们构建了融合工程实践能力的混合式教学模式。通过修订教学大纲明确工程能力培养观测点，建立跨课程知识体系打破学科壁垒，设计“虚实联动”教学情境强化工程思维，并构建“科研-民生-仿生”三维实践载体。同时，改革双轨考核体系，融入工程伦理与社会责任教育。实施后，学生工程实践能力显著提升，学科竞赛获奖数量翻倍，企业实习达标率逐年上升，课程满意度达95%以上。我们的改革实践验证了融合工程实践能力培养的生物化学混合式教学模式对生物工程类人才培养的有效性，为工程教育认证与产教融合提供了实践范式。
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2025,52(10):4875-4887, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250441
CSTR: 32113.14.j.MC.250441
Abstract:
“微生物资源与利用”是资源利用与植物保护专业硕士的学位课程。针对研究生教育在课程内容、教学模式和实践能力培养方面普遍存在的问题，结合当前研究生群体的特点及对优质教学资源的需求，课程团队从教学体系建设、教学模式创新及考核方式优化等方面开展了教学探索与实践。通过模块化课程教学体系建设，将课程思政融入教学全过程；通过整合在线会议视频、创新使用微信等现代信息传播平台，拓展教学资源；通过引入过程性评价，建立课程多维考核体系。3年来的教学实践表明，这些措施有效提升了教学质量，有助于培养研究生的科研思维、创新意识和实践能力，获得了学生的普遍认可，也为“新农科”背景下高层次应用型农业科技人才培养提供了课程建设示范。
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2025,52(10):4888-4897, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250017
CSTR: 32113.14.j.MC.250017
Abstract:
动物传染病为专业核心课，以微生物引发的动物疫病为主要授课内容。在科产教融合背景下，如何提升学生的创新意识是职业教育的重要课题。因此，本文以动物传染病课程为例，根据重大动物疫病的流行现状，从典型岗位的工作流程出发，按照“岗、课、赛、证”的要求，深挖新质生产力要素，融入新科技、新业态。对接“临床兽医技术员、实验室检测员、生物安全员”岗位及“流诊、临诊、剖断、确诊、控制”工作环节，重构递进式课程模块。有机融入课程思政，精准分析学情，明确教学目标。联合校内、校外导师，校内、校外实训基地，实施线上线下混合教学，打造疫病防控教产科立体化课堂；活力课堂，任务导向，实施“课前探学(明任务)、课中践学(启思考、学知识、练技能、评效果)、课后拓学(拓应用)”的“三段六步”教学策略。最终内化了学生微生物基础知识，强化了疫病防控能力，坚定了“强农兴牧”信念。为微观课程中落实科产教融合政策，培养具有创新意识与实践应用能力的高技能人才，提供了理论基础与实践经验。
