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摘要:99%以上的微生物因处于活的但非可培养（viable but non-culturable，VBNC）状态而无法分离培养。复苏促进因子（resuscitation-promoting factors，Rpfs）是培养获取VBNC菌的最重要突破。结合课题组近十余年从环境功能视角利用Rpf复苏培养VBNC菌的研究，本文在阐述微生物VBNC状态的形成及复苏进展的基础上，从VBNC菌形成及复苏过程出发，探究"探索因子"与群体感应的内在关系。并总结了课题组利用Rpf所复苏培养的具有潜在环境功能的VBNC菌种。本论文将为揭示微生物VBNC状态的形成及复苏机制提供新的思路，并为认识和重新评价Rpf法复苏培养VBNC菌在污染环境微生物修复中的作用提供理论依据。

摘要:LC3相关吞噬作用（LC3-associated phagocytosis，LAP）是一种宿主细胞吞噬和降解病原体的高效过程。近年来越来越多的研究表明，LAP在清除病原微生物感染过程中具有非常重要的作用，其作用机制不同于传统的吞噬作用和自噬作用。在外源刺激下，宿主细胞通过招募自噬相关的蛋白实现LC3向单层膜吞噬泡的聚集，从而提高其吞噬和杀伤病原体的效率。不同病原微生物应对LAP的杀伤作用的方式是不同的，本文对LAP发生的一般规律、各种微生物感染过程中LAP发生的不同情况及其近期研究进展予以综述。

摘要:胞内寄生病原伪结核棒状杆菌（Corynebacterium pseudotuberculosis，Cp）不仅对全球养殖业造成巨大的经济损失，且可感染人而危害公共卫生安全。组学技术的快速发展促进了Cp致病性的研究。通过基因组测序分析获得72株Cp全基因组序列，初步明确了羊型Cp与马型Cp的结构、进化关系及致病性差异的可能原因；基于蛋白质组学研究，发现了磷脂酶D（PLD）、丝氨酸蛋白酶（CP40）及神经氨酸酶H（NanH）等与Cp生理学、毒性和免疫相关及其他未知功能的蛋白；利用转录组学发现Cp在高渗透压、热休克或酸性条件等恶劣环境中以粘附、应激和氧化还原反应基因表达差异最为典型。本文在介绍Cp基因组测序情况基础上结合作者获得的Cp宣汉株（XH02）基因组序列进行比较基因组学和SNP进化分析，同时对蛋白质组学和转录组学技术在Cp致病机制研究中的应用概况进行综述。

摘要:产电呼吸是指电活性微生物（electroactive microorganisms，EAMs）以胞外固体电极作为电子受体的一种呼吸形式，在可再生能源利用和环境修复方面具有广阔的应用前景。能否进一步提高EAMs的产电呼吸能力是相关技术能否从实验室走向实际应用的核心，而提高产电呼吸能力的关键是加强EAMs与胞外固体电极间的电子传递能力。目前总结如何促进EAMs产电呼吸能力的综述文献极少。因此，本文从投加化学试剂、施加物理作用及改造生物基因3个方面总结了现有的促进EAMs产电呼吸能力的方法，介绍了每种方法的优势与缺陷，重点阐述了每种手段的作用机理及促进效果，并从实际应用和机理研究的角度展望了今后的研究方向。

摘要:禽坦布苏病毒（Avian Tembusu virus，ATMUV）是近年来在我国新发现的一种病毒，可感染多种蛋禽，感染动物临床特征为采食量下降，产蛋量骤减，甚至停产，感染后期呈神经症状，如腿和翅膀麻痹、共济失调等。ATMUV在我国多个省市地区流行，给我国甚至世界养禽业带来严重影响。固有免疫是机体抵抗病原感染的第一道重要防线，是机体与生俱来的抵御病原微生物的能力。适应性免疫是机体免疫系统在抗原刺激下产生特异性抗体及免疫效应细胞的过程，以建立针对某种病原微生物的抵抗力，是机体免疫系统的重要部分。本文将从禽坦布苏病毒诱导宿主固有免疫应答和适应性免疫应答两方面进行综述。

摘要:[目的]研究甘肃鼢鼠肠道细菌的群落结构和多样性，探讨不同环境因素对六盘山地区甘肃鼢鼠肠道细菌多样性的影响。[方法]通过Illumina高通量测序技术，对甘肃鼢鼠的36个盲肠样品进行16S rRNA V3-V4区的高通量测序，分析了肠道细菌多样性、丰度和群落结构，探讨地域、性别和季节等因素对甘肃鼢鼠肠道细菌多样性的影响。[结果]甘肃鼢鼠肠道细菌群落主要包括3个门，其中Firmicutes门占主导地位，其次是Bacteroidetes和Proteobacteri。在属水平，优势菌属分别为Oscillospira、Ruminococcus、Coprococcus和Desulfovibrio等。不同县（区）样品中，彭阳县、隆德县和泾源县三个县的甘肃鼢鼠肠道细菌菌群结构相似度较高，海原县甘肃鼢鼠肠道细菌群落结构在组内相似度高，与其他县（区）相似度低；雌性甘肃鼢鼠肠道细菌群落结构相似性高，而雄性细菌群落结构在样品间差异较大；甘肃鼢鼠肠道细菌菌群多样性秋季显著高于春季，细菌群落结构相似度秋季高于春季。[结论]不同地域、性别和季节因素对甘肃鼢鼠肠道细菌群落结构产生显著的影响，甘肃鼢鼠肠道细菌群落结构和多样性的变化对基于食源的季节性变化具有积极的响应。

摘要:[目的]通过定点突变探究腾冲嗜热厌氧菌MB4中生物合成型丙氨酸消旋酶TtAlr底物通道内氨基酸位点A172和S173的功能。[方法]利用定点突变PCR技术构建突变体，通过亲和层析法纯化酶蛋白，采用D-氨基酸氧化酶偶联法检测各突变蛋白的活性及其稳定性。[结果]通过定点突变PCR成功得到8个突变体，酶学特性分析发现，A172位点突变为丝氨酸（S）后酶蛋白的相对活性有所提升，但含有该位点突变的酶蛋白稳定性均大幅下降；S173位点突变为天门冬氨酸（D）后导致突变体蛋白的最适反应温度提升了15℃，半衰期大幅延长，但相对活性明显下降。[结论]丙氨酸消旋酶TtAlr底物通道内A172和S173位点均是影响酶蛋白催化活性和稳定性的关键位点。

摘要:氮依赖型甲烷厌氧氧化菌（nitrite-dependent anaerobic methane oxidation bacteria，n-damo细菌，属于NC10门）是最近10年来微生物生态学领域的研究热点。然而，对该类群基于现有数据的生态分布、群落结构和系统进化的整合分析还未见报道。[目的]为了更好地将近年来针对该类群的研究做一次全面梳理，本文通过整合前人已有发表数据和结合自身实验数据两方面进行。[方法]一方面，利用NCBI数据库（数据搜集到2016年11月）中所有n-damo细菌序列对其进行生物信息学分析；另一方面，对大九湖泥炭地表层泥炭利用16S rRNA二代测序技术对该类群进行检测，并同前人数据进行对比。[结果]n-damo细菌主要在沉积物、湿地和水稻土检出；基于pmoA基因的n-damo细菌的平均检出率是基于16S rRNA基因检出率的7倍，但是这两类基因分子标记物所得到的多样性指数保持相对稳定（1.4-3.4）；贫氮的大九湖泥炭其NC10的丰度仅为0.067%。[结论]n-damo类群种群相对稳定，暗示其行使的生态功能相对单一；贫氮的大九湖泥炭其极低的NC10丰度暗示氮对NC10是限制因子；具有真正氮依赖型甲烷厌氧氧化细菌的Group A可能只占很少的一部分（小于20%），暗示出该类群真正的生态潜能需要进一步评估。本次整合分析为更好的理解n-damo细菌的生活环境、评估不同基因分子标记物下n-damo细菌的检出率、不同亚类群比如Group A和Group B等的丰度和真正的潜在生态功能提供参考。

摘要:[目的]采集新疆塔克拉玛干沙漠腹地和周围沙尘暴源区空气样品，对不同样点沙尘暴发生前期、中期、后期空气细菌进行群落结构解析。阐明新疆沙尘暴源区空气细菌种属特征和群落多样性动态变化规律。[方法]基于Illumina HiSeq测序平台，利用双末端测序方法，构建16S rRNA小片段文库进行测序。[结果]塔克拉玛干沙尘暴源区空气细菌主要分为4门37个属，Proteobacteria占67.6%、Bacteroidetes占17.6%、Actinobacteria占11.7%、Firmicutes占2.9%；在属水平上，新疆沙尘暴源区有8个不同优势属，非度量多维尺度分析表明，不同样点在不同时期的细菌群落组成差异极显著；典范对应分析表明，环境因子对沙尘暴源区空气细菌多样性的影响大小为：海拔 > 纬度 > 经度 > 湿度 > 气压 > 温度，且差异不显著。[结论]新疆沙尘暴源区空气细菌群落多样性和丰富度高；不同样点沙尘暴前期、中期、后期的空气细菌群落组成差异极显著；沙尘暴对5个源区固有细菌群落影响差异极显著。

摘要:[目的]从水稻土中分离筛选出一株兼性氧化亚氮还原菌，并探索其在不同条件下还原N₂O的能力，为减少温室气体N₂O的排放提供重要依据。[方法]通过微生物富集培养分离技术从水稻土中分离得到纯菌；利用nosZ基因和16S rRNA的测序分析鉴定菌株；通过测定菌株在不同条件下N₂O的还原量，分析该菌株还原N₂O的能力及调控因子。[结果]经鉴定，该菌株含有nosZ基因，属于假单胞菌属，在温度30℃、厌氧条件下还原N₂O速率高达0.0219 μmol/min以上，改变不同温度和氧气浓度后其能力相对减弱，但仍具备较强的还原N₂O作用。[结论]从水稻土中分离筛选得到的兼性氧化亚氮还原菌为假单胞菌，它在不同环境条件下都具备较强的还原N₂O能力，该菌株可能为减少土壤N₂O排放提供新途径，对保障生态环境安全具有重要的应用价值。

摘要:[目的]通过对"南海Ⅰ号"沉船出水木质文物标本中细菌类群的分析，了解饱水木质文物中的细菌类群并推测细菌对木质文物损害的机制。[方法]应用Illumina MiSeq测序平台对采自该沉船的10份木质文物标本中细菌V3-V4序列进行测序与分析，比较各标本中细菌群落的组成差异。[结果]根据97%序列相似性得到3 780不同的细菌OTUs，分属34目、35科的187个属；多数细菌OTU属于变形菌门（Proteobacteria）细菌，占全部细菌OTU的52.9%，在细菌纲水平上γ-变形菌纲（γ-Proteobacteria）（占17.9%）是丰度最高的细菌纲。德沃氏菌属（Devosia）（3.5%）是"南海一号"沉船样品丰度最高的属，其他分别属于甲基娇养杆菌属（Methylotenera）（2.4%）、鼠尾菌属（Muricauda）（1.2%）。其中氢噬胞菌属（Hydrogenophaga）、中国农大湖积物杆菌（Lacibacter cauensis）、德氏食酸菌（Acidovorax delafieldii）、德沃斯氏菌属（Devosia）、沉积物杆状菌属（Sediminibacterium）、缺陷短孢单胞菌（Brevundimonas diminuta）和门多萨假单胞菌（Pseudomonas mendocina）在所有样品中均可检测到。[结论]"南海Ⅰ号"沉船出水木质文物存在着种类丰富的好氧与厌氧细菌种类，多种细菌类群具有较好的纤维素降解能力与铁硫元素转化能力，控制细菌群落中参与分解纤维素的细菌与铁硫循环菌活性对于保护木质文物有重要作用。

摘要:[目的]研究自养和兼养两种培养方式对蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidosa）生长、细胞分裂和生化组分积累的影响，探讨人工培养蛋白核小球藻的昼夜节律响应机制和优化技术。[方法]小球藻自养培养采用BG11培养基，兼养培养基在BG11培养基中添加4种不同浓度（1、5、10、20 g/L）的葡萄糖，培养周期为10 d。血球板计数法测定藻细胞浓度，干重法测定藻细胞生物量。显微观察藻细胞大小和分裂情况。脂染色法测定小球藻总脂的含量，藻细胞的叶绿素、蛋白和淀粉分别采用甲醇、氢氧化钠、硝酸钙浸提后通过紫外分光光度法定量测定。[结果]葡萄糖兼养培养对蛋白核小球藻具有显著的促生长效应，最适浓度为10 g/L。10 d收获时，兼养组（10 g/L葡萄糖）藻细胞浓度和干重分别是自养组的2.57倍和6.73倍。分析一昼夜中的藻细胞增殖规律可知，第2天和第5天时自养组中增殖的新生子细胞约有76.00%在黑暗期分裂产生，而兼养组中第2天和第5天光照期的新细胞增殖量占比分别达到40.90%和67.50%。一昼夜内藻细胞大小的迁移动态监测表明，第2天自养组藻细胞的体积变化静息期为8 h，兼养组只有4 h；第5天两组藻细胞大小迁移动态的昼夜节律明显，但兼养组黑暗结束后较大细胞（D>6 μm）占比显著高于自养组。第8天时，兼养组藻细胞已处于稳定期，总脂和蛋白含量均显著高于自养组，藻细胞总脂和色素含量在一昼夜中相对稳定，但蛋白和淀粉含量分别在光照8 h和12 h左右达到峰值。从第2天开始，对兼养组细胞每天进行2 h光延长，收获时藻细胞浓度和干重分别比对照组提高13%和11%。[结论]葡萄糖兼养培养能大幅提高蛋白核小球藻的生物量。蛋白核小球藻生长增殖与生化组分积累均受昼夜节律调控，自养条件下藻细胞以光照期生长黑暗期增殖为主。兼养培养提高藻细胞生物量的机制在于缩短藻细胞生长静息期，在昼夜节律中加速藻细胞生长并显著提高通过细胞周期检查点的细胞比例，光照期效应尤其明显。藻细胞蛋白和淀粉含量昼夜节律明显，最佳收获时间分别在光照8 h和12 h后。

摘要:[目的]调查肌醇、唾液酸以及岩藻糖代谢途径在嗜水气单胞菌感染宿主过程中对细菌致病性的影响。[方法]采用同源重组技术分别缺失嗜水气单胞菌NJ-35株的肌醇代谢相关基因iolC、唾液酸代谢相关基因nanA和岩藻糖代谢相关基因fucK，测定各缺失株对斑马鱼的半数致死量（LD₅₀）；将野生株与缺失株共感染鲫鱼，统计野生株和缺失株在不同组织中的细菌载量。[结果]各代谢相关基因的缺失均成功阻断了菌株对相应底物的降解能力。iolC的缺失导致菌株对斑马鱼的LD₅₀升高近12倍，而nanA和fucK的缺失对LD₅₀没有明显影响。野生株与iolC缺失株共感染鲫鱼，肝脏、脾脏和肾脏中野生株的载量显著高于缺失株，表现出明显的生长优势；nanA和fucK缺失株与野生株共感染鲫鱼，野生株和缺失株载量在各组织中均无明显差异。[结论]肌醇代谢途径在嗜水气单胞菌感染致病过程中发挥重要作用，而唾液酸和岩藻糖代谢途径对细菌无明显影响。

摘要:[目的]研究小反刍兽疫病毒囊膜糖蛋白（血凝素蛋白和融合蛋白）在病毒囊膜和宿主细胞膜融合过程中所发挥的作用。[方法]制备构建成功的小反刍兽疫病毒囊膜糖蛋白和病毒受体SLAM、Nectin4的真核表达质粒pCMV-HA-H、pCAGGS-Flag-F、pCMV-Myc-SLAM和pCMV-Myc-Nectin 4，将其组合转染至CHO-K1细胞，通过显微观察和间接免疫荧光技术分析小反刍兽疫病毒H和F蛋白在病毒融合过程中的功能。[结果]除空白对照组和重组质粒单独转染组细胞中没有发现合胞体外，其余组细胞中均出现了合胞体，而且F和H蛋白共转染组合胞体的数目明显较多；并在共表达H、F蛋白的细胞中观察到了蛋白分布极化的帽子现象。[结论]PPRV F蛋白是病毒囊膜和细胞膜融合的必需蛋白，但需要与PPRV H共同作用才能使病毒成功入侵靶细胞。

摘要:[目的]通过中药美白成分的复配，进而研究复方中药发酵液活性成分及功效性。[方法]以酪氨酸酶抑制率为指标研究最佳复配含量，采用分光光度法测定复方中药发酵液中总酚、多糖、黄酮、蛋白质含量，通过HPLC技术进行氨基酸分析，抗氧化能力通过总还原力和自由基清除试验进行评价，通过酪氨酸酶活性抑制实验进行美白功效分析。[结果]正交实验得出4种中药美白成分中覆盆子对酪氨酸酶抑制效果最好；复方中药发酵液中多酚、多糖、黄酮和蛋白质含量分别为147.80、4.36、1.17、2.22 g/kg；复方中药发酵液具有较高的总还原力、羟自由基清除能力和DPPH自由基清除能力；5%（W/V）复方中药发酵液的酪氨酸酶活性抑制率为82.41%。[结论]复方中药发酵液中含有多种活性成分，具有一定的抗氧化和美白功效。

摘要:[目的]热带假丝酵母是发酵法生产二元酸的重要工业菌株，具有较高的ω-氧化活性。脂肪醛脱氢酶在ω-氧化途径中起重要作用，催化脂肪醛生成脂肪酸，但其具体催化功能及对细胞生理影响还未被系统研究。本文通过删除脂肪醛脱氢酶基因CtAld1和CtAld2鉴定了其在ω-氧化途径中的功能。[方法]通过基因组信息挖掘获得热带假丝酵母脂肪醛脱氢酶基因CtAld1和CtAld2序列，在此基础上，通过同源重组敲除CtAld1和CtAld2基因。考察突变株的生长和胞内脂肪醛脱氢酶活性变化，并评价CtAld1和CtAld2基因敲除对细胞二元酸合成能力的影响。[结果]分别获得了热带假丝酵母突变株XZX-1（ΔCtAld1/ΔCtAld1）、XZX-2（ΔCtAld2/ΔCtAld2）和XZX-12（ΔCtAld1/ΔCtAld1，ΔCtAld2/ΔCtAld2）。在以十二烷为唯一碳源的培养基中，敲除CtAld2基因显著抑制细胞的生长，胞内脂肪醛脱氢酶活性降低为出发菌株的30%；敲除CtAld1基因尽管会使细胞损失一部分醛脱氢酶活性，但能够一定程度地提升细胞在十二烷中的生长性能。敲除CtAld1或CtAld2会降低菌株二元酸产量，组合敲除CtAld1和CtAld2严重削弱菌株十二碳二元酸的合成能力。[结论]CtAld2对热带假丝酵母细胞的生长和十二碳二元酸的合成具有重要作用，缺失CtAld1或CtAld2基因降低细胞的二元酸合成能力。CtAld1和CtAld2可作为热带假丝酵母ω-氧化途径代谢工程改造的潜在靶点。

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