2021年第3期文章目次

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  • 1  封面
    2021, 61(3):0-0.
    [摘要](103) [HTML](71) [PDF 2.78 M](209)
    摘要:
    2  目录
    2021, 61(3):0-0.
    [摘要](78) [HTML](66) [PDF 1.22 M](110)
    摘要:
    3  极端嗜热古菌8oxoG DNA糖苷酶的研究进展
    吴颖,陈鸿迅,张立奎
    2021, 61(3):491-500. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200226
    [摘要](294) [HTML](361) [PDF 633.26 K](276)
    摘要:
    7,8二氢-8-氧鸟嘌呤(7,8-dihydro-8-oxoguanine,8oxoG)是一种常见的DNA损伤碱基。由于8oxoG能够与腺嘌呤配对,在DNA中的8oxoG被修复之前进行复制,DNA将会产生GC→TA的突变,从而造成基因组的不稳定。目前,碱基切除修复(Base excision repair,BER)是修复DNA中8oxoG的经典途径,其中8oxoG DNA糖苷酶(8-oxoguanine DNA glycosylases,OGG)是启动BER途径的关键酶。研究发现,OGG能够识别和切除DNA中的8oxoG,从而阻止细胞内GC→TA突变的积累。目前,OGG分为3个家族:OGG1、OGG2和AGOG (archaeal 8oxoG DNA glycosylase),广泛分布于细菌、古菌和真核生物。古菌基因组的序列表明,它们至少编码一种OGG。目前,对源自细菌和真核生物的OGG已进行了大量的研究,但是关于极端嗜热古菌OGG的研究相对较少,尚处于初期阶段。本文综述了极端嗜热古菌OGG的研究进展,并对今后的研究提出了展望。
    4  链球菌引发宿主中毒性休克综合症相关机制的研究进展
    张郁敏,马家乐,赵焱,刘广锦
    2021, 61(3):501-511. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200240
    [摘要](204) [HTML](267) [PDF 2.96 M](235)
    摘要:
    某些链球菌在感染过程中,会引发宿主系统性的细胞因子风暴,病程进展迅速,致死率高,即发生链球菌性中毒性休克综合症(streptococcal toxic shock syndrome,STSS)。最初认为STSS由链球菌的超抗原(superantigen,SAg)引发,但近年来也有不依赖超抗原的STSS病例报道,致病机制较为复杂。本文主要对不依赖链球菌超抗原引发STSS的机制研究进行介绍,包括链球菌感染后宿主细胞中炎症信号通路的激活、炎性小体和细胞焦亡的发生、促炎细胞因子的释放以及细胞因子风暴等。同时,对研究链球菌STSS常采用的细胞和动物模型进行总结,旨在为实验室开展STSS的机制研究奠定理论基础。
    5  细菌糖基化基本元件及其应用研究进展
    李佳家,周立志,顾颖,夏宁邵,李少伟
    2021, 61(3):512-523. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200242
    [摘要](134) [HTML](300) [PDF 463.13 K](252)
    摘要:
    近年来,细菌糖基化修饰系统的研究受到了越来越广泛的关注。已有文献报道了诸多细菌糖基化修饰系统,包括最具有代表性的空肠弯曲杆菌的N-糖基化修饰系统以及脑膜炎奈瑟菌的O-糖基修饰系统。本文在已有的研究基础上进行了系统的归纳总结,讨论对细菌蛋白质糖基化系统的理解,同时综述了细菌蛋白质糖基化应用方面的相关进展。
    6  氟化天然产物生物合成的研究进展
    任思羽,程新宽,张宇辉,庄建文,马龙
    2021, 61(3):524-538. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200284
    [摘要](172) [HTML](221) [PDF 1.82 M](185)
    摘要:
    氟元素是一种具有特殊性质的卤素,含氟有机物可广泛应用于生物有机化学、药物化学和生物材料科学等领域。尽管C-F键的合成方法有所创新,但将氟元素掺入到结构复杂的生物活性分子中的方法较少,因此选择性的氟化仍极具挑战性。本文从自然界中氟化天然产物及氟化酶的发现、氟化天然产物的合成通路、氟化天然产物合成机制的意义、氟化酶的进化及氟化物的合成、氟化酶和氟化物的应用等方面进行综述,希望可以为氟化物的生物法合成领域提供信息参考,推进氟化物生物法合成的工业化进程。
    7  梅毒螺旋体外膜蛋白研究进展
    王哲,储引娣,张艳娟,李军,范恩国
    2021, 61(3):539-554. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200299
    [摘要](167) [HTML](277) [PDF 1.21 M](184)
    摘要:
    梅毒是由梅毒螺旋体(Treponema pallidum)亚种苍白螺旋菌引起的性传播感染性疾病,主要通过母婴感染或性接触的方式传播。梅毒螺旋体的外膜蛋白在梅毒螺旋体的传播和宿主的黏附等方面起重要作用,因此,鉴定可以作为抗生素作用靶点的梅毒螺旋体外膜蛋白一直是梅毒疫苗开发的研究重点。本文重点阐述了梅毒螺旋体外膜蛋白的结构功能等特性,并将目前针对细菌外膜蛋白为靶点的药物的研究进展进行总结,以期为针对梅毒螺旋体的外膜蛋白为靶点的相关药物的研发提供一些新思路。
    8  康氏菌科海洋细菌的系统发育与代谢潜能研究进展
    王佳华,弋伊,徐俊
    2021, 61(3):555-563. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200321
    [摘要](130) [HTML](279) [PDF 1.53 M](174)
    摘要:
    康氏菌科(Kangillaceae)是海洋螺杆菌目(Oceanosprillales)下的科级分类单元,包含康氏菌属(Kangiella)、异康氏菌属(Aliikangiella)和Pleionea三个属。在康氏菌属高度精简的基因组中存在异常丰富的胞外蛋白酶编码基因,暗示此类海洋细菌对海洋颗粒有机物中的蛋白质成分降解具有重要贡献。鉴于已分离鉴定的康氏菌属模式菌株专一性利用蛋白类营养物质,我们建议将该属译为“食朊菌属”。本文将结合本实验室的研究进展,对康氏菌科细菌的分离培养过程、系统发育关系、代谢特点和潜在生态功能进行综述,为研究此类海洋细菌的生理生态功能提供思路。
    9  甘蔗联合固氮的研究进展及应用潜力
    李明家,刘冉,钟永嘉,李欣欣
    2021, 61(3):564-579. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200325
    [摘要](111) [HTML](235) [PDF 1.51 M](157)
    摘要:
    在农业生产中,化学氮肥的投入大幅度增加了粮食产量,然而过量或不合理的施肥措施对农业生态环境造成了严重破坏。因此,挖掘植物自身的生物学特性,寻求其他有效的氮素来源,对农业减肥增效至关重要。其中,植物与微生物之间的生物固氮作用,能为宿主提供大量的清洁氮源,在农业生产中发挥着不可替代的作用。本文以甘蔗为代表,综述了植物联合固氮的研究进展和应用潜力,包括联合固氮作用的提出、联合固氮菌的筛选、侵染机制及功能研究,并总结了联合固氮复合菌在甘蔗生产中的应用,以期为作物养分高效的品种改良及推动生物固氮作用在农业生产中的实践提供理论依据和参考。
    10  弯曲菌基因组学的研究进展
    恽茜,焦新安,黄金林
    2021, 61(3):580-586. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200341
    [摘要](118) [HTML](188) [PDF 355.38 K](173)
    摘要:
    弯曲菌是世界范围内引起细菌性胃肠炎疾病的重要人兽共患病原菌,对公众健康造成严重威胁,其流行、传播、扩散的复杂性与基因组的高变异有关。全基因组测序(WGS)是一种基于基因水平的快速简便工具,可快速准确地进行物种鉴定、分析不同个体基因组间的差异、预测细菌耐药和毒力基因以及预测种群演化模型等。本文旨在对近年来全基因组测序在弯曲菌基因组学中的应用展开综述,以期为弯曲菌的流行和防控提供依据。
    11  DEAD-box RNA解旋酶家族在天然免疫应答信号通路中的作用
    许淑娟,谢晶莹,冯若飞
    2021, 61(3):587-595. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200345
    [摘要](100) [HTML](171) [PDF 2.78 M](135)
    摘要:
    病毒入侵宿主细胞时,宿主细胞启动抑制病毒复制的免疫机制。同样,病毒也会利用多种手段去逃避先天免疫感应机制的监测以及宿主细胞对外来者的降解,同时还会操纵宿主细胞为自身的增殖提供便利。DEAD-box解旋酶家族是一类存在于宿主细胞中的功能蛋白,它们在转录、剪接、mRNA的合成和翻译等多种细胞过程中起着关键作用。该家族成员拥有识别RNA的能力以及参与多个细胞过程,所以它们可以以多种方式影响病毒感染宿主细胞后引起的天然免疫应答。本文就近年来有关于DEAD-box RNA解旋酶在天然免疫方面的研究进行综述,以期为相关研究提供材料支撑。
    12  甘蔗鞭黑粉菌侵染甘蔗的早期可视化观察
    兰仙软,王雨坤,吴昊鸣,卢姗,仇金凤,李茹,陈保善
    2021, 61(3):596-606. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200254
    [摘要](93) [HTML](176) [PDF 16.37 M](458)
    摘要:
    [目的] 甘蔗鞭黑粉菌(Sporisorium scitamineum)引起的甘蔗黑穗病是我国甘蔗生产重要的病害。示踪甘蔗鞭黑粉菌侵染甘蔗的过程将有助于揭示其致病性和甘蔗抗黑穗病机制,为抗病品种的选育以及黑穗病的防治奠定基础。[方法] 利用农杆菌介导的遗传转化技术对甘蔗鞭黑粉菌进行黄色荧光标记,对转化子进行配合及致病力检测,将标记菌株接种甘蔗感病品种ROC22及抗病品种中蔗1号、中蔗6号和中蔗9号并进行早期可视化观察。[结果] 组成型表达的eYFP不影响标记菌株的配合及致病能力,而且黄色荧光性状能通过冬孢子稳定遗传。激光共聚焦显微观察表明,注射接种病原菌第5天,在感病品种ROC22的生长点已可见荧光菌丝及少量聚集状菌丝体,在抗病品种中蔗1号、中蔗6号和中蔗9号中可见少量单一丝状菌丝,无聚集状菌丝体。接种后35 d,在ROC22中可见大量聚集状菌丝体,但在中蔗品种中的聚集状菌丝体明显较少,而以中蔗1号最少。[结论] 成功构建了甘蔗鞭黑粉菌侵染甘蔗的荧光示踪系统,并发现中蔗系列品种存在抑制甘蔗鞭黑粉菌菌丝体在细胞间扩展的机制。
    13  安丝菌素聚酮合酶模块2中脱水酶结构域的生化功能
    王安琪,黄群刚,康前进,白林泉
    2021, 61(3):607-620. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200260
    [摘要](144) [HTML](173) [PDF 6.34 M](170)
    摘要:
    [目的] I型聚酮合酶(Polyketide synthase,PKS)模块中不同的修饰是聚酮类化合物结构多样性的重要原因之一。抗癌药物安丝菌素化学结构中C11-C14区域存在特殊的双键迁移结构,可能与聚酮合酶模块2或者3中脱水酶结构域(Dehydratase,DH)的催化密切相关,本研究通过探究聚酮合酶模块2中DH结构域(Ansa DH2)的生化功能,确定其在安丝菌素聚酮链延伸过程中的脱水功能。[方法] 本文以安丝菌素产生菌Actinosynnema pretiosum subsp. pretiosum ATCC 31280为研究材料,首先,对安丝菌素聚酮合酶模块中的4个不同DH结构域进行了生物信息学分析;然后,利用化学方法合成了Ansa DH2的底物类似物waq-1,建立和优化了Ansa DH2的体外生化反应体系;并利用ESI-MS2的方法鉴定了Ansa DH2催化形成的终产物的结构,确定了Ansa DH2在安丝菌素聚酮链延伸中的α-β脱水作用;最后,通过定点突变的策略,对Ansa DH2的关键氨基酸进行了鉴定。[结果] 通过生物信息学分析显示Ansa DH2和Ansa DH3与已报道的催化双键迁移的DH结构域进化关系近;通过六步线性化学反应合成了Ansa DH2底物类似物waq-1,终产率为17.81%;建立并优化了Ansa DH2的生化反应条件,使36 h的底物转化率达到45%;通过对Ansa DH2催化形成的终产物的结构鉴定,证明安丝菌素聚酮链延伸过程中Ansa DH2催化底物类似物发生了α-β脱水;最后,氨基酸的定点突变证明了Ansa DH2第48位的组氨酸(H)是脱水活性的必需氨基酸。[结论] 本研究证明了Ansa DH2具有催化α-β脱水的功能,丰富了DH结构域的研究,为后续研究安丝菌素聚酮链延伸过程中的双键迁移奠定了基础。
    14  快速纯化重组腺联病毒的受体结合捕捉方法
    陈裴裴,刘晓明,卢会鹏,周晓慧,张鑫宇,夏晓莉,孙怀昌
    2021, 61(3):621-630. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200270
    [摘要](70) [HTML](103) [PDF 3.96 M](143)
    摘要:
    [目的] 建立用于重组腺联病毒(AAV)纯化的受体结合捕捉方法。[方法] 将AAV受体的多囊肾病(PKD)结构域1和2与类弹性蛋白多肽(ELP)在重组大肠杆菌中进行融合表达,利用相变循环(ITC)纯化ELP-PKD融合蛋白;分别用昆虫和AAV-293细胞制备rAAV-GFP,与ELP-PKD融合蛋白共孵育后进行ITC,从沉淀复合物提取病毒DNA进行PCR检测;在优化条件下利用ELP-PKD蛋白结合捕捉rAAV-GFP,利用电子显微镜观察、免疫转印和细胞感染试验进行rAAV鉴定。[结果] ELP-PKD融合蛋白获得正确、可溶性表达,ITC纯化的蛋白纯度大于90%;ELP-PKD蛋白能特异结合rAAV-GFP,结合具有pH、温度和时间依赖性,受体结合捕捉方法可在1 h内完成,从两种细胞纯化rAAV-GFP的回收率分别为58%和56%;rAAV-GFP洗脱具有pH和温度依赖性,洗脱rAAV-GFP的回收率分别为46%和44%;纯化rAAV-GFP具有AAV的典型形态和结构蛋白。[结论] 建立的ELP-PKD结合捕捉法可用于不同细胞源rAAV的快速纯化。
    15  华癸根瘤菌外膜孔蛋白编码基因MCHK_1326突变株的构建与共生固氮表型分析
    梅伶俐,曾小波,李友国,陈大松
    2021, 61(3):631-643. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200280
    [摘要](97) [HTML](171) [PDF 15.96 M](165)
    摘要:
    [目的] Mesorhizobium huakuii 7653R的MCHK_1326基因编码一种外膜孔蛋白,可能参与根瘤菌侵染宿主植物以及结瘤固氮过程,本研究旨在探索该基因在共生固氮中的功能。[方法] 生物信息学分析MCHK_1326蛋白的结构特征及生物学功能,启动子原位表达技术检测MCHK_1326共生时空表达特征,利用Cre-loxp系统构建MCHK_1326缺失突变株,考察其共生固氮表型及早期侵染事件,通过植物盆栽并额外添加无机氮源,检测突变株接种紫云英后的共生固氮表型变化。[结果] MCHK_1326基因在侵染早期如侵染线的延伸等过程中表达,在成熟根瘤的侵染区表达,与野生型相比,突变体△1326侵染线和根瘤原基数量显著减少;植株地上部分鲜重与固氮酶活性极显著降低,根瘤数量和根瘤重量显著降低;额外添加无机氮源能恢复其共生缺陷表型。[结论] MCHK_1326基因参与根瘤菌早期侵染和结瘤,在根瘤发育与共生固氮过程中发挥作用。
    16  甲基营养型芽孢杆菌拮抗玉蜀黍尾孢菌、链格菌和灰葡萄孢菌及环脂肽分析
    祝林,向文良,张楠笛,许琴,赵秋欢
    2021, 61(3):644-654. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200281
    [摘要](151) [HTML](157) [PDF 6.24 M](160)
    摘要:
    [目的] 探究甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)对植物病原菌玉蜀黍尾孢菌(Cercospora zeae-maydis Tehon et Daniels)、链格菌(Alternaria alternate)和灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)的拮抗作用并鉴定抗菌物质,为其病害防治提供优良生防菌。[方法] 平板对峙法初筛和杯碟法筛选拮抗菌株;微生物形态学和16S rRNA基因鉴定拮抗菌株;薄层色谱(TLC)和编码基因分析鉴定抗菌物质;玉米田间生防试验评估拮抗菌对3种病原菌的防治效果。[结果] 筛选到一株能够明显拮抗玉蜀黍尾孢菌、链格菌和灰葡萄孢菌的甲基营养型芽孢杆菌B-1841,抑制率分别为65.95%、71.04%和46.69%,抑菌物质为伊枯草菌素类脂肽。玉米田间生防试验表明,菌株B-1841对玉蜀黍尾孢菌、链格菌和灰葡萄孢菌感染的玉米病害均有防治效果,相对防效分别为60.25%、69.89%和45.21%。[结论] 甲基营养型芽孢杆菌B-1841对玉蜀黍尾孢菌、链格菌和灰葡萄孢菌引起的病害有防治作用,在农作物真菌病害防治方面具有潜在应用价值。
    17  藏猪小肠形态、消化酶及微生物多样性研究
    商振达,商鹏,刘锁珠,谭占坤,王宏辉,孔庆辉
    2021, 61(3):655-666. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200309
    [摘要](163) [HTML](175) [PDF 641.05 K](176)
    摘要:
    [目的] 肠道是动物的主要消化器官,同时也是机体抵抗外源病原菌的重要屏障,已有研究表明,动物的品种、饲养方式、生长阶段均会影响动物的肠道菌群结构,但对舍饲和放牧饲养条件下藏猪的肠道菌群结构,以及藏猪和长白、约克与杜洛克三元杂交猪(DLY猪)的肠道菌群结构是否有差异,尚未见报道。[方法] 本研究选取6-7月龄的放牧藏猪、舍饲藏猪和DLY猪的小肠组织,分别采用组织切片法测定各试验猪的肠道形态、酶活性测定试剂盒测定肠道内容物的消化酶活性,高通量测序法测定肠道微生物。[结果] DLY猪小肠的肌层厚度和绒毛高度高于藏猪,而隐窝深度低于藏猪;舍饲藏猪和放牧藏猪的小肠形态没有显著变化。DLY猪小肠的胰蛋白酶活性高于藏猪,而淀粉酶活性低于藏猪。三组猪小肠微生物的优势菌门均为ProteobacteriaFirmicutesBacteroidetes;藏猪的优势菌属为RalstoniaEscherichia,而DLY猪的优势菌属为RalstoniaBradyrhizobium,但含量却存在显著性差异。舍饲藏猪与放牧藏猪肠道菌群结构相似度较高,而藏猪与DLY猪肠道菌群结构相似度较低。[结论] 放牧藏猪、舍饲藏猪和DLY猪的小肠形态、消化酶活性和肠道菌群结构均存在显著性差异。
    18  基于第三代长读段测序数据解析蜜蜂球囊菌基因的可变剪切与可变腺苷酸化
    杜宇,王杰,蒋海宾,王秀娜,范元婵,范小雪,祝智威,隆琦,张文德,熊翠玲,郑燕珍,付中民,陈大福,郭睿
    2021, 61(3):667-682. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200315
    [摘要](129) [HTML](153) [PDF 3.15 M](147)
    摘要:
    [目的] 蜜蜂球囊菌(Ascosphaera apis,简称球囊菌)是一种专性侵染蜜蜂幼虫的真菌病原,导致的白垩病是严重影响养蜂生产的顽疾,每年给养蜂业造成较大损失。本研究旨在基于已获得的第三代长读段测序数据对球囊菌菌丝(Aam)和孢子(Aas)中基因的可变剪切(alternative splicing,AS)和可变多聚腺苷酸化(alternative polyadenylation,APA)进行深入分析。[方法] 利用Astalavista软件鉴定Aam和Aas中基因的AS事件类型。利用IGV浏览器对部分剪切异构体(isoform)的结构进行可视化。通过TAPIS pipeline对Aam和Aas中基因的APA位点进行鉴定。通过MEME软件对Aam和Aas中全长转录本的APA位点上游50 bp的序列特征进行分析并对motif进行鉴定。[结果] 在Aam中共鉴定到286次AS事件,包括162次RI (Retained intron),87次A3(Alternative 3'splice-site)、32次A5(Alternative 5'splice-site)和5次SE (Skipping exon);在Aas中共鉴定到559次AS事件,包括305次RI、155次A3、85次A5、13次SE和1次MEE (Mutually exclusive exon)。进一步分析发现,现有参考基因组上的多数注释基因结构并不完整;部分注释基因在菌丝和孢子中转录形成的isoform在数量和结构方面均存在差异;部分isoform在参考基因组中没有对应的注释基因。Aam中共鉴定到2748个基因含有1个及以上的APA位点,其中含有1个APA位点的基因数量最多(726,26.42%);Aas中共鉴定到2768个基因含有1个及以上的APA位点,其中含有5个以上APA位点的基因数量最多(1180,42.63%)。部分基因在菌丝和孢子中含有不同的APA位点数。序列特征分析结果显示,球囊菌全长转录本的3'UTR的上下游表现出明显的碱基倾向性,U和A分别富集在3'UTR的上游和下游。此外,在球囊菌全长转录本的APA位点上游鉴定到4个motif,分别是UCUCCU、UCUUCU、CCCACC和CCCCCU。[结论] 本研究通过对球囊菌菌丝和孢子中基因的AS和APA进行深入分析,揭示了球囊菌转录组的复杂性,为完善现有的基因组和转录组注释提供了宝贵信息,也为探究AS和APA在球囊菌的基因表达调控中的作用提供了关键基础。
    19  松墨天牛成虫室内外种群肠道细菌的多样性及功能分析
    陈宏健,周杨,夏小洪,赵欣怡,乔恒,谈家金,郝德君
    2021, 61(3):683-694. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200319
    [摘要](139) [HTML](175) [PDF 970.60 K](181)
    摘要:
    [目的] 为明确松墨天牛Monochamus alternatus成虫中、后肠细菌群落结构,探索肠道细菌的潜在功能。[方法] 分别提取室外和室内饲养的松墨天牛成虫各15头(室内和室外各15个中肠、15个后肠)的肠道DNA,利用二代测序技术对松墨天牛成虫肠道细菌的16S rDNA V3-V4区序列进行测序,统计操作分类单元(OTUs)数量,分析物种组成、Alpha多样性和Beta多样性;采用PICRUSt软件预测肠道细菌的功能。[结果] 共获得544180条高质量序列,在97%相似度下将其聚类为615个OTUs,总共注释到22个门、48个纲、112个目、172个科、285个属和408个种。室内种群的OTUs数量多于室外种群,室内外种群的OTUs种类存在差异性。同一种群的中、后肠之间差异不明显。变形菌门Proteobacteria为室内外松墨天牛肠道细菌的最优势门;肠杆菌属Enterobacter为室外种群肠道细菌和室内种群后肠细菌的最优势属,沙雷氏菌属Serratia为室内种群中肠的最优势属。Alpha多样性结果表明松墨天牛成虫室内种群肠道菌群的丰度显著高于室外种群;Beta多样性结果显示室外种群肠道菌群均一性和稳定性比室内种群好。室外和室内种群的中肠与后肠之间在菌群丰度和多样性上均无显著差异。功能预测结果表明,室内外松墨天牛成虫肠道菌群中代谢通路的丰度最高,其中以糖类代谢和氨基酸代谢为主,还有降解外源化学物质、萜类和聚酮类化合物及其他次生代谢物质的能力。不同种群、不同肠段之间的功能丰度均无显著差异。[结论] 明确了取食不同食料的松墨天牛成虫中、后肠的细菌群落结构及差异,了解了肠道细菌的潜在作用,为进一步探究松墨天牛肠道共生菌的功能提供了理论基础。
    20  基于RNA-Seq分析MpigE在红曲霉色素生物合成中的转录调控
    倪峰,丁允章,马静静,王嘉琦,蒋冬花
    2021, 61(3):695-706. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200339
    [摘要](117) [HTML](136) [PDF 2.55 M](176)
    摘要:
    [目的] 分析MpigE的缺失在转录水平对红曲色素产生的影响。[方法] 对实验室保存的野生型紫色红曲霉(Monascus purpureus) Mp-21和△MpigE菌株进行高通量转录组测序、注释、表达差异基因功能富集分析和基因通路富集分析,在转录水平揭示MpigE缺失后红曲霉色素产量变化的原因。[结果] 通过RNA-Seq测序,每个样品获得7.5-8.5 Gb的原始数据,经过拼接后得到7219个转录本(Unigenes),其中成功注释的为5692个。差异基因表达富集分析发现基因缺失菌株△MpigE相较于野生型菌株Mp-21上调差异基因达到199个,下调差异基因为293个。[结论] MpigE的缺失能够促进红曲霉中中央碳代谢和乙酰辅酶A代谢相关基因的表达以此影响色素生物合成。
    21  兔出血症病毒2型理化特性研究
    陈婉婷,周明忠,陈斌,张鹏飞,姜睿姣,曾红梅,涂藤,陈弟诗,杨泽晓,罗燕,姚学萍,王印
    2021, 61(3):707-713. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200347
    [摘要](62) [HTML](162) [PDF 1020.05 K](115)
    摘要:
    [目的] 本研究旨在研究该病毒的理化特性,评价不同处理条件对RHDV2的杀灭效果。[方法] 本研究拟对临床疑似RHDV2感染致死的家兔进行RT-PCR鉴定病原,并利用不同pH值、不同温度、常用兽用消毒剂、不同浓度甲醛处理RHDV2,通过PMA-RT-qPCR对病毒理化特性进行研究。[结果] 经RT-PCR检测与测序分析,确诊为RHDV2感染,该毒株VP60基因序列与GenBank中RHDV2(登录号:MN276176.1)一致性为98.35%。PMA-RT-qPCR结果表明,RHDV2对酸碱、高温、兽用消毒剂、甲醛均表现不同程度的敏感性。酸碱处理病毒,随pH值降低或升高,病毒杀灭率均有提高。65处理病毒30 min后,病毒杀灭率可达77.61%,83处理5 min后,病毒杀灭率可达95.10%。RHDV2对3种所测兽用消毒剂均敏感,其中聚维酮碘对RHDV2杀灭作用最好,作用30 min后,病毒杀灭率达88.78%。0.3%甲醛的杀灭率优于0.2%甲醛,作用30 min后,其杀灭率可达82.22%。[结论] 本研究探究了RHDV2的理化特性,该病毒对酸碱、高温、兽用消毒剂、甲醛均有不同程度的敏感性。本研究为RHDV2的诊断、临床消毒剂的选择提供了参考依据,为该病毒致病机理研究与疫苗研发奠定基础。
    22  单核细胞增多性李斯特菌谷胱甘肽还原酶GR的生物学特性
    吕洁婷,孙静,郑光辉,韩月,成炯泽,宋厚辉,程昌勇
    2021, 61(3):714-728. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200400
    [摘要](107) [HTML](146) [PDF 7.90 M](156)
    摘要:
    [目的] 本文旨在构建单核细胞增多性李斯特菌谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)基因lmo1433gr)缺失株,并研究GR在细菌生长和运动过程中发挥的作用及与谷氧还蛋白(glutaredoxin,Grx)系统间的调控关系,探究GR参与细菌抗氧化应激和致病力的生物学功能,为阐明氧化还原蛋白介导细菌环境适应和宿主内感染的机制奠定分子基础。[方法] 利用细菌遗传操作系统构建获得gr缺失株及回补株后,通过分子生物学和感染生物学手段,比较野生株和突变株的运动性、生长能力、抗氧化应激、细胞黏附、侵袭和增殖能力;利用整合型质粒构建带GR启动子的荧光报告系统,并结合荧光定量分析GR受Grx调控的情况。[结果] 缺失gr后李斯特菌在体外培养基中的生长能力未受明显影响,但在半固体培养基中的运动能力却显著增强;缺失gr后细菌在铜离子、镉离子以及肼中抗氧化应激能力增强,在H2O2中无差异;缺失gr后细胞黏附、侵袭和增殖能力均显著增强;荧光报告系统定量分析发现grx缺失后gr的启动子活性显著增强,表明Grx参与对GR的转录负调控。[结论] 本研究首次证实了单增李斯特菌谷胱甘肽还原酶GR能调控细菌的运动能力,并且缺失GR增强了李斯特菌的抗氧化应激和感染宿主能力;首次证实了GR的自身转录受Grx负调控,但具体分子机制有待于深入探究。本研究有助于深入理解单增李斯特菌氧化还原蛋白的调控关系以及通过参与诸多生物学过程介导细菌体外环境适应及宿主内感染的分子机制,为防控胞内菌感染提供了新策略。
    23  不同生境草鱼肠道微生物组成和群落特征分析
    丁红秀,李忠莹,刘俊,沙小梅,张露,涂宗财
    2021, 61(3):729-739. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200439
    [摘要](114) [HTML](184) [PDF 1.86 M](238)
    摘要:
    [目的] 分析不同生境来源的草鱼前肠、中肠和后肠的微生物组成和群落特征。[方法] 利用16S rRNA高通量测序技术比较河流、湖泊、高密度池塘养殖与水库低密度养殖4种不同生境来源的草鱼其前、中、后肠的微生物组成和群落特征。[结果] Venn图、稀释性曲线和Alpha指数分析结果显示,前肠微生物群落多样性以养殖生境草鱼更高,而后肠微生物群落多样性以自然生境草鱼更高。不同生境草鱼前肠微生物组成和群落特征差异较大,自然生境的草鱼前肠微生物优势菌群都是不动杆菌属和贪铜菌属;高密度池塘养殖生境优势菌群是鲸杆菌属、希瓦氏菌属;低密度水库养殖生境的草鱼前肠优势菌群是链球菌属、消化链球菌属等。[结论] 不同生境的环境因子不同,养殖方式不同,饵料不同,导致草鱼前肠微生物组成和群落特征的差异较大,该结果可为草鱼肠道微生物的研究提供基础数据。高密度养殖生境的草鱼存在潜在的感染风险,建议优化养殖模式以减少有害菌的产生。
    24  荧光银纳米团簇的生物合成及其在痕量六价铬检测中的应用
    田野,娄虎,姬彦飞,董欣欣,赵熙明,张杰
    2021, 61(3):740-749. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200475
    [摘要](101) [HTML](139) [PDF 870.75 K](134)
    摘要:
    [目的] 利用季也蒙毕赤酵母ZJC-1合成银纳米团簇并用于痕量Cr (VI)的检测。[方法] 使用经耐银驯化的季也蒙毕赤酵母ZJC-1生物合成荧光银纳米团簇,并对其结构和荧光性能进行了表征,探究Cr (VI)对银纳米团簇荧光的选择性猝灭作用,建立了银纳米团簇荧光强度与Cr (VI)浓度的线性关系。同时还考察了体系pH和其他金属离子对Cr (VI)检测的影响。[结果] Cr (VI)浓度在一定的范围内(1-80 μmol/L)与银纳米团簇荧光强度(F0-F)/F0有着良好的线性关系(R2=0.9821),线性方程为(F0-F)/F0=0.0054×Ccr (Ⅵ)+0.1876,检测限为184 nmol/L (信噪比为3)。利用该方法检测实际水样(松花江、马家沟河)中的Cr (VI),回收率介于97.73%-102.88%之间。[结论] 以季也蒙毕赤酵母ZJC-1为还原剂和稳定剂,制备了具有较好荧光性能的水溶性银纳米团簇,基于Cr (VI)对银纳米团簇荧光的选择性猝灭作用,建立了一种快速且灵敏检测痕量Cr (VI)的新方法,并成功地应用于松花江、马家沟河水样中Cr (VI)的测定,在分析检测领域中具有良好的应用前景。
    25  基于16S rDNA扩增子测序技术揭示真胃左方变位对奶牛粪便微生物的影响
    雍康,罗正中,骆巧,杨庆稳,张传师,张勇,曹随忠
    2021, 61(3):750-763. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200588
    [摘要](102) [HTML](187) [PDF 3.22 M](156)
    摘要:
    [目的] 本试验旨在测定产后健康奶牛和罹患真胃左方变位(left displacement of the abomasum,LDA)奶牛粪便中微生物菌群的变化,以期探讨LDA发生与菌群的关联性,评估其对机体代谢的潜在影响。[方法] 采用16S rDNA高通量测序技术,测定10头健康奶牛(Health)、10头真胃左方变位奶牛(LDA)粪便中微生物16S rDNA V3-V4区序列,并对菌群群落结构和多样性进行比较,分析其与LDA发生的相关性。[结果] 多样性分析表明,Health组与LDA组奶牛的粪便中微生物多样性和群落组成存在较大的差异,其中LDA奶牛粪便微生物具有较高的物种丰度和种群差异性。对门、科、属3个分类水平上最大丰度排名前10的物种进行分析发现,LDA奶牛疣微菌门、蓝菌门、变形菌门、梭杆菌门、拟杆菌科、p-2534-18B5菌科、艰难杆菌科、梭杆菌科、螺旋菌属、5-7N15菌属和梭杆菌属的丰度显著升高(P<;0.05),而螺旋体门、TM7菌门、瘤胃球菌科、理研菌科、密螺旋体属的丰度显著下降(P<;0.05)。功能预测分析表明,LDA奶牛碳水化合物代谢和脂质代谢通路相关功能基因显著上调,而遗传信息处理相关功能基因显著下调。[结论] 本试验研究了健康奶牛和LDA奶牛粪便微生物的变化,为LDA的致病机理、早期诊断提供了理论依据与研究基础。
    26  地毯草黄单胞菌双组分系统VgrS-VgrR基因敲除及表型筛选
    孟繁凡,武瑶,时涛,黄贵修,王莉
    2021, 61(3):764-777. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200660
    [摘要](121) [HTML](270) [PDF 15.94 M](188)
    摘要:
    [目的] 研究地毯草黄单胞菌双组分系统VgrS-VgrR与致病性的关系,为木薯细菌性病害的高效防控提供分子生物学证据。[方法] 采用同源重组方法构建vgrSvgrR的插入失活突变体,用可移动的cosmid载体pHM1构建互补菌株。检测突变体的致病性、细菌游动性、胞外酶、胞外多糖的变化,观察细菌对H2O2和金属离子胁迫的反应。[结果] 相比野生型菌株,vgrSvgrR突变体接种寄主植物木薯后致病力显著降低,突变体的游动性减少、蛋白酶活性减弱、H2O2耐受性降低,在高浓度金属离子Fe2+、Fe3+、Cu2+、Ni2+、Zn2+、Co2+的胁迫条件下菌体生长显著减弱。然而,vgrSvgrR突变体的胞外多糖含量显著升高,分别是野生型的2.14和1.89倍。[结论] 阐明了VgrS-VgrR系统在细菌致病过程中发挥的重要作用,为鉴定VgrS-VgrR调控机制提供线索,为药物筛选提供靶向目标。
    27  为人类健康奉献一生的病毒学家——曾毅
    青宁生
    2021, 61(3):778-779.
    [摘要](110) [HTML](99) [PDF 365.81 K](103)
    摘要:

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