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微生物学报

  • 2014年第54卷第2期文章目次
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    • >封面
    • 封面

      2014, 54(2).

      摘要 (631) HTML (0) PDF 5.53 M (653) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >目录
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      2014, 54(2).

      摘要 (530) HTML (0) PDF 279.12 K (1256) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >学科先贤
    • 克山病病因的不懈探索者——郭可大

      2014, 54(2).

      摘要 (738) HTML (0) PDF 1.05 M (1410) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >小型综述
    • 热纤梭菌高效降解木质纤维素过程的组学研究进展

      2014, 54(2):121-128.

      摘要 (1500) HTML (0) PDF 815.14 K (2231) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:热纤梭菌(Clostridium thermocellum)是高效降解木质纤维素的重要微生物,因其能分泌纤维小体这一超分子酶系复合物而备受关注。它分泌的酶系组分多样,胞外酶组分的表达、分泌及其在纤维小体支架蛋白上的组装是一受到胞外碳源等因素显著影响的动态过程。热纤梭菌究竟如何感知纤维素等不溶性底物的存在并动态调控相应酶组分的分泌,完成具有高效降解能力的超分子酶系复合物的组装成为近几年来相关研究的热点。本文主要从基因组学、转录组学、蛋白质组学及菌体对胞外碳源的感应机制等方面来综述相关研究进展,并对热纤梭菌降解天然复杂生物质的动态过程及其相应机制进行了剖析,并展望其应用前景。

    • 微生物厌氧甲烷氧化反硝化研究进展

      2014, 54(2):129-158.

      摘要 (1668) HTML (0) PDF 946.09 K (3783) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:厌氧甲烷氧化反硝化过程(Denitrifying anaerobic methane oxidation,DAMO)以甲烷为电子供体进行反硝化作用,在实现废水脱氮处理的同时,可有效削减温室气体甲烷的排放,从而减缓全球温室效应。相关机制研究集中在逆向产甲烷途径耦合反硝化和亚硝酸盐依赖型厌氧甲烷氧化(nitrite-dependent anaerobic methane oxidation,n-damo)两个方面。鉴于厌氧甲烷氧化反硝化过程对全球碳氮物质循环的重要意义,本文对近年来厌氧甲烷氧化反硝化过程的研究进展进行了概述,着重阐述了有关厌氧甲烷氧化反硝化微生物富集培养物,特别是含Candidatus Methylomirabilis oxyfera(M.oxyfera)富集培养物的微生物特性、甲烷氧化反硝化的机理以及影响因子。在此基础上,探讨了厌氧甲烷氧化反硝化过程未来的研究方向和工业化应用前景。

    • >分类和进化
    • 基于脂肪酸生物标记芽胞杆菌属种类的系统发育

      2014, 54(2):139-158.

      摘要 (1102) HTML (0) PDF 996.47 K (1961) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】测定芽胞杆菌属90个种(亚种)的脂肪酸成分,构建芽胞杆菌属脂肪酸系统发育分类体系。【方法】利用脂肪酸微生物鉴定系统(MIS)分析供试芽胞杆菌种类脂肪酸生物标记,根据脂肪酸生物标记分布特性,选取10 种脂肪酸参数即16:0 iso、16:0、17:0 iso、17:0 anteiso、15:0 iso、15:0 anteiso、15:0 iso /15:0anteiso、17:0 iso/17:0 anteiso 以及香农指数(H)和均匀度指数( J)构建芽胞杆菌属种类的脂肪酸系统发育分类体系,【结果】从芽胞杆菌属90个种(亚种)共检测到29 个脂肪酸生物标记,脂肪酸碳链长度从10到20,前6个相对百分比含量总和最大的脂肪酸是15:0 anteiso、15:0 iso、17:0 anteiso、16:0、17:0 iso 和16:0 iso;在测定的90 个种(亚种)的脂肪酸组成中,15:0 anteiso 和15:0 iso 属于高含量完全分布,17:0 anteiso、16:0、17:0 iso 和16:0 iso 属于中含量不完全分布,其余23 个标记属于低含量不完全分布。可将90种(亚种)芽胞杆菌分为5 个脂肪酸群,分别为第I 群窄温芽胞杆菌脂肪酸群、第II 群广温芽胞杆菌脂肪酸群、第III 群嗜碱芽胞杆菌脂肪酸群、第IV 群嗜酸芽胞杆菌脂肪酸群、第V 群嗜温芽胞杆菌脂肪酸群。【结论】芽胞杆菌属的脂肪酸生物标记系统发育分析,可将其划分为5 个类群,且各类群的特性与芽胞杆菌的生长特性和生理生化特紧密相关,这是其他分类方法所不具有的,有望成为一种新的分类体系。

    • >遗传和分子生物学
    • 十字花科黑腐病菌III型效应物基因avrACXcc8004推测的启动子区

      2014, 54(2):159-166.

      摘要 (1409) HTML (0) PDF 856.01 K (2014) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】十字花科黑腐病菌(Xanthomonas campestris pv.campestris,Xcc),能侵染所有十字花科植物,引起黑腐病。Xcc通过III型分泌系统(Type III Secretion System,T3SS)将III型效应物(T3SS effector,T3SE)蛋白直接转运到植物细胞内,T3SEs对于病原菌致病性至关重要。许多已鉴定的T3SEs基因的启动子区都 存在植物诱导启动子盒(Plant-inducible promoter,PIP-box)和-10box,但PIP-box及-10 box与经典的启动子-10区及-35区之间的关系如何未见报道,-10 box的序列保守性如何也未见报道。本研究旨在对T3SE基因avrACXcc8004推测的启动子区进行研究。【方法】首先,通过5'RACE 确定其转录起始位点,接着用Fusion PCR对-10 box TACGTT序列中倒数第二个碱基T进行点突变为A/C/G,即:TACGAT、TACGCT和TACGGT,构建GUS融合报告菌株,定量测定GUS酶活。【结果】5'RACE结果显示avrACXcc8004的转录起始位点为A,对比分析得到启动子的-35区位于PIP-box之后8bp处,而-10区与-10 box重叠;avrACXcc8004启动子区的PIP-box和-35区、- 10 box的整个模体为:TTCAC-N15 -TTCGC-N8 -TTGATG-N18 -TACGTT。最后,GUS定量测定结果表明,突变为C 时( TACGCT)的菌株的GUS 酶活最高,突变为G 时(TACGGT)的酶活增高最 少。在ΔhrpX 和ΔhrpG 中的GUS 酶活均比在Xcc 8004 中有显著的降低。【结论】Xcc 的T3SE 基因PIP-box与-35区前后相衔,-10 box即-10区,-10 box对于avrACXcc8004的转录活性有较大的影响,- 10 box突变前后avrACXcc8004均受HrpG 和HrpX 正向调控。

    • >生理和代谢
    • 高脂肪日粮和产甲烷菌抑制剂对C57BL/6J小鼠盲肠微生物及脂肪代谢的影响

      2014, 54(2):167-173.

      摘要 (1274) HTML (0) PDF 1.02 M (1878) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】本文旨在研究产甲烷菌抑制剂溴氯甲烷(BCM)对采食高、低脂肪水平日粮小鼠的肠道微生物以及脂肪代谢的影响。【方法】选取32只21日龄的雌性C57BL/6J小,随机分成4组:对照低脂日粮组、对照低脂日粮加BCM组、高脂日粮组及高脂日粮加BCM组,每组8个重复,BCM通过饮水添加。饲养周期为6周,试验期结束,采集小鼠血液样品,用于生化指标分析;采集小鼠盲肠内容物,用变性梯度凝胶电泳(DGGE)和real-time PCR技术分析其菌群;气相色谱法分析粪样中短链脂肪酸含量;real-time PCR技术分析 肝脏中脂肪代谢相关基因表达。【结果】高脂日粮和BCM处理对小鼠体增重均无显著影响;DGGE图谱中低脂日粮组和高脂日粮组样品聚于不同簇,但对各组总细菌、产甲烷菌和硫还原菌数量无显著影响。高脂日粮组粪样中乙酸占总挥发酸比例显著降低(P<0.05);BCM处理显著增加小鼠粪样丙酸比例(P<0.05);高脂日粮处理显著影响高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和总胆固醇含量(P<0.05);高脂日粮处理促进了甘油三酯水解酶表达(P<0.05)。【结论】高脂日粮对小鼠肠道菌群结构以及脂肪代谢有明显影响,而BCM处理影响较小。

    • 嗜水气单胞菌对喹诺酮类药物耐药的分子机制

      2014, 54(2):174-182.

      摘要 (1124) HTML (0) PDF 1.13 M (2269) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】调查从浙、苏、皖等地水产动物中分离的23 株致病性嗜水气单胞菌的耐药谱并探索喹诺酮类抗生素耐药菌株的耐药分子机制。【方法】根据美国临床实验室标准化协会药敏判断标准(2011 版)测定23株嗜水气单胞菌耐药谱并筛选喹诺酮类抗生素耐药株;对筛选的耐药菌株和体外诱导耐药菌株的gyrA和parC基因耐药决定区进行分析;用二倍稀释法测定加入多重耐药外排泵抑制剂碳酰氰基-对-氯苯腙前后耐药菌株对恩诺沙星最小抑菌浓度的变化,同时检测喹诺酮类药物相关的外排泵基因qepA、oqxA和mdfA;并检测质粒介导的喹诺酮耐药的qnr家族基因qnrA、qnrB、qnrC、qnrD和qnrS。【结果】所有菌株都存在对5种以上药物的耐药性;39.1%(9/23)的嗜水气单胞菌对喹诺酮类药物耐药,其中55.6%(5/9)对恩诺沙星耐药。耐恩诺沙星的5株菌株均携带qnrS,而不携带qnrA、qnrB、qnrC、qnrD基因,也不携带外排泵基因qepA、oqxA和mdfA。其中耐药菌株AH19同时存在gyrA与parC基因双突变、质粒介导的耐药基因qnrS和主动外排泵三种耐药机制,菌株AH4、AH7和AH20存在gyrA与parC基因双突变和质粒介导的耐药基因qnrS两种耐药机制,AH6存在gyrA基因突变和质粒介导的耐药基因qnrS机制,体外诱导耐药菌株ATCC7966-QR相对于原始菌株ATCC7966发生了gyrA与parC基因双突变。【结论】喹诺酮类药物作用靶位的改变和质粒介导的耐药基因qnrS的存在是本研究中涉及的嗜水气单胞菌对喹诺酮类药物耐药的主要作用机制,主动外排泵机制是个别菌株存在的耐药机制。

    • >酶和蛋白质
    • 新疆阜康盐碱地可培养兼性嗜碱放线菌多样性及其酶活筛选

      2014, 54(2):183-190.

      摘要 (1828) HTML (0) PDF 920.87 K (2154) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】分析新疆阜康盐碱地环境可培养兼性嗜碱放线菌物种多样性及其产酶潜力。【方法】从阜康盐碱地环境共采集10份土样,采用纯培养物的16S rRNA基因序列同源性分析盐碱地兼性嗜碱放线菌物种多样性。对分离菌株进行淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶和木聚糖酶酶活初筛。【结果】从10份土样中共分离到116株兼性嗜碱放线菌和4株耐碱放线菌,16S rRNA基因序列分析表明它们分布在放线菌门放线菌纲的8个目13个科22个属,其中53.3%的菌株为非链霉菌属和拟诺卡氏菌属的菌株。酶活初筛结果:淀粉酶、蛋 白酶、木聚糖酶和纤维素酶的阳性率分别为35.8%、37.5%、28.3%、17.5%。【结论】阜康盐碱地生境蕴藏丰富的兼性嗜碱放线菌资源。兼性嗜碱放线菌是获得高活性酶的资源。本研究有助于认识高碱环境兼性嗜碱放线菌的多样性,为其资源的开发利用提供依据。

    • >生态和环境微生物学
    • 福州左海湖冬春季浮游细菌群落16S rRNA多样性

      2014, 54(2):120-210.

      摘要 (1297) HTML (0) PDF 1.04 M (1797) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】为揭示福州左海湖冬春不同季节水体中浮游细菌群落的多样性。【方法】通过对2012年1月(冬季)和2012年4月(春季)的左海湖水体样品构建细菌16S rRNA基因克隆文库,对2个季节样品中细菌群落的多样性和均匀度等进行比较,并对其群落结构特征进行分析。【结果】冬季左海细菌群落的多样性指数Shannon-Wiener(H)达到3.53,均匀度指数(E)达到0.66;春季细菌群落的多样性指数Shannon-Wiener(H)为3.37,均匀度指数(E)为0.64,这2个季节样品的细菌群落均具有很高的多样性,但均匀度都偏低。2个季节水体中共检测到5个细菌门类:α-变形菌纲(α-proteobacteria)、β-变形菌纲(β-proteobacteria)、拟杆菌门(bacteroidetes)、放线菌门(actinobacteria)、蓝细菌门(cyanobacteria),此外还存在一些未被认知的序列。冬季的优势菌群为β-proteobacteria,次优势菌群为cyanobacteria;春季的最优势菌群为cyanobacteria。【结论】左海湖水体细菌在冬春2季节中的菌群结构存在差异,特别是最优势的细菌发生了很大变化,其中冬季细菌群落的多样性及均匀度相对较高。

    • 蓝细菌病毒A-4L在鱼腥藻(Anabaena variabilis)藻苔中形成同心圆噬斑的成因

      2014, 54(2):191-199.

      摘要 (1426) HTML (0) PDF 1.62 M (1579) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】分析蓝细菌病毒A-4L在鱼腥藻(Anabaena sp.) PCC 7120藻苔中形成同心圆噬斑的原因,阐明A-4L的一个重要生物学特征,为分离、鉴定和筛选新的水华蓝藻病毒提供借鉴。【方法】用初始滴度为2.8×1010PFU/mL的A-4L悬液感染鱼腥藻,在不同时间点收集裂解液绘制一步生长曲线,获得A-4L对鱼腥藻的潜伏期和释放量。将适量A-4L悬液感染不同培养时间的藻苔,逐日观察和记录藻苔病变情况。培养藻苔并接种适量A-4L悬液,分别置于完全持续光照(Light:Dark=24 h:0 h,L:D=24 h:0 h)条件;完全周期光照(L:D=14 h:10h)条件;或前3 d周期光照转后3 d持续光照的条件下,比较不同光照条件对同心圆噬斑形成的影响。然后挑取单个噬斑进行扩大培养,纯化后,负染电镜观察A-4L的超微形态。【结果】A-4L的潜伏期为0.5-2h,释放量约为247 IU/cell (Infectious Units)。在周期光照条件下,藻苔接种A-4L 3-4 d后,出现同心圆噬斑,且同心圆数量与攻毒后的天数(n)有相关性,为“n-1”;同心圆间距约为3 mm。与周期光照条件相比,在持续光照条件下未形成同心圆噬斑。而在周期光照条件转持续光照条件下,由先周期光照时所形成的同心圆在转持续光照后逐渐消失,证实同心圆噬斑的形成依赖于周期光照。负染电镜观察显示A-4L具有一个近似球形的头部,直径约为50 nm以及长度约为10 nm的尾部,形态与短尾蓝细菌病毒相似。【结论】A-4L是一株能形成同心圆噬斑的蓝细菌病毒,并揭示其同心圆噬斑形成的关键条件是周期光照。

    • >侵染和免疫
    • 表达猪圆环病毒II型ORF2基因的重组猪伪狂犬病病毒的免疫原性

      2014, 54(2):211-217.

      摘要 (1663) HTML (0) PDF 1.40 M (2138) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】为研制预防猪圆环病毒II型(PCV2)感染的重组伪狂犬病病毒(PRV)活载体疫苗。【方法】将PCV2 ORF2基因插入到PRV通用载体pG中,利用脂质体LipofectamineTM 2000试剂盒将重组转移质粒pGO与猪PRV弱毒HB98株DNA共转染猪睾丸(ST)细胞,通过3轮蚀斑纯化重组病毒。将重组病毒、商品化PCV2灭活苗及DMEM培养液分别免疫6周龄雌性昆明小鼠,4周后加强免疫1次,首免后第8周用PCV2强毒NY株对小鼠进行攻毒。【结果】成功获得表达ORF2基因的重组病毒PGO,首免重组病毒后小 鼠体内抗PCV2的ELISA抗体水平很低,二免后小鼠PCV2特异的ELISA抗体水平明显升高,并且重组病毒组能够激发PCV2特异的淋巴细胞增殖效应。攻毒试验表明重组病毒组和PCV2灭活疫苗组均能有效抵抗PCV2强毒攻击。【结论】表明表达ORF2基因的重组病毒PGO具有良好免疫原性。

    • >技术与方法
    • 替代标准品校正函数法定量分析不产氧光合细菌螺菌黄质系类胡萝卜素

      2014, 54(2):218-228.

      摘要 (974) HTML (0) PDF 1.25 M (1827) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】针对不产氧光合细菌(APB)类胡萝卜素(Car)标准品缺乏的问题,以替代标准品实现螺菌黄质系多种Car组分同步、快速、准确的定量分析。【方法】以沼泽红假单胞菌CQV97为材料,采用吸收光谱、薄层层析和HPLC等方法制备螺菌黄质系Car标准品;以柠檬黄和番茄红素为替代标准品,采用HPLC法,建立了螺菌黄质系Car多组分的定量方法。【结果】制备的6种Car标准品纯度达95%以上。确定了Car的HPLC分析条件,以Car标准品为对照,得到了螺菌黄质系6种Car组分的定性HPLC指纹图谱。在选择的HPLC 条件下,测定了6种Car标准品和2种替代标准品的标准曲线,确立了2种替代标准品分别与6种Car标准品之间的定量校正函数关系,并用于实际样品YL28和CQV97菌株的Car定量分析。采用Car标准品法测定的6种Car含量的RSD小于1.5%、回收率在96%-104%,替代标准品法与Car标准品法测定结果吻合,其相对误差小于0.1%。【结论】通过替代标准品校正函数关系,建立了2种准确定量分析螺菌黄质系Car多组分的方法。替代标准品柠檬黄和番茄红素均能准确地传递待测Car的量值关系,实现了螺菌黄质系6种Car的同步、快速、准确的定量分析,弥补了现有Car组分相对定量方法的不足。讨论了替代标准品法校正因子适用范围的局限性,提出了校正函数关系的思路和方法。这为全面实现APB球形烯系、奥氏酮系等其它Car的快速、准确定量分析提供了借鉴和参考。

    • >研究简报
    • 草鱼致病性类志贺邻单胞菌的分离与鉴定

      2014, 54(2):229-235.

      摘要 (1238) HTML (0) PDF 1.07 M (1946) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】分离鉴定引起草鱼(Ctenopharyngodon idellus)肌肉糜烂的类志贺邻单胞菌(Plesiomonas shigeloide)菌株JX-09。【方法】从患病草鱼分离致病菌,经形态学观察、人工感染试验、生理生化特性测定和16S rRNA基因序列分析对其进行分类鉴定和致病性检验;同时对分离到的菌株做药物敏感性试验。【结果】从回归感染后的草鱼体内再次分离到菌株JX-09,表明该菌株为致病菌;菌株JX-09对草鱼的半致死量为6.4×104cfu/g。通过生化特征和分子系统学分析,将菌株JX-09鉴定为类志贺邻单胞菌。药敏试验表明该菌株对氨曲南、头孢唑林、头孢噻吩、头孢曲松等头孢类药物敏感,对卡那霉素、麦迪霉素、万古霉素和哌拉西林等耐药。【结论】类志贺邻单胞菌是草鱼肌肉糜烂病的致病菌,这是首次报道了该菌对草鱼有致病性。

    • 猪源大肠杆菌F18菌毛的体外表达和抗原特性

      2014, 54(2):236-242.

      摘要 (1072) HTML (0) PDF 1.03 M (1996) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】揭示从仔猪腹泻和/或水肿病猪体内分离到的fedA + 大肠杆菌所携带的毒力因子、F18菌毛在体外表达及其抗原变异情况。【方法】利用凝集试验测定O 血清型,PCR方法检测毒力基因,单克隆抗体分析F18菌毛抗原特性。【结果】在75个fedA + 分离株中,有62株测定出其O血清型,覆盖8种血清型,以O107和O139为主(74.2%) ;estI、estII、elt、stx-2e、astA、orfA、irp2、fyuA、ler和eaeA基因在这75个菌株中的检出率分别为64.0%、46.7%、28.0%、62.7%、26.7%、9.3%、9.3%、9.3%、1.3%和1.3%,其中仅拥有stx-2e基因的菌株有19株,同时拥有estI/estII/stx-2e基因的菌株有20株。单抗鉴定结果显示,在33株体外表达F18菌毛的菌株中,21株(63.6%)被鉴定为F18ac变体,2株(6.1%) 被鉴定为F18ab变体,其余10株(30.3%)仅跟F18“a”因子单抗反应,而不跟F18“b”、“c”因子单抗反应。间接ELISA显示,11株单抗至 少识别F18菌毛的6个表位,其中“a”因子至少有3个表位,“b”因子至少有2个表位,“c”因子至少有1个表位。【结论】在猪源菌株中,F18ab菌毛在体外表达率较低;F18ac菌毛在体外表达率较高,主要与肠毒素和O107血清型相关,同时我国存在F18菌毛的抗原变异。

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