2021年第7期文章目次

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  • 1  封面
    2021, 61(7):0-0.
    [摘要](81) [HTML](30) [PDF 23.52 M](298)
    摘要:
    2  目录
    2021, 61(7):0-0.
    [摘要](61) [HTML](22) [PDF 1.20 M](51)
    摘要:
    3  微生物源挥发性物质防治采后果蔬病害的研究进展
    钟涛,王智荣,杜木英
    2021, 61(7):1771-1785. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200420
    [摘要](243) [HTML](227) [PDF 459.09 K](187)
    摘要:
    随着化学杀菌剂弊端的日益凸显,生物防治已逐渐成为采后果蔬病害控制的研究和开发热点。其中,很多微生物产生的多种挥发性物质(volatile organic compounds,VOCs),能显著抑制多种病原菌的生长繁殖,有效控制采后果蔬病害。由于微生物源VOCs具有有效、安全、环保、易降解和无残留等优点,越来越受到各国研究者的重视和青睐。本文综述了产生VOCs的微生物的多样性、微生物源VOCs的多样性、微生物源VOCs的抑菌活性、生防效果及其主要作用机制等方面的研究进展,以期为病原菌的绿色安全防治提供基础资料。
    4  好氧反硝化菌代谢机制及其与重金属相互作用的代谢特征
    朱婉瑜,侍浏洋,赵维,黄志勇,王兴彪
    2021, 61(7):1786-1798. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200434
    [摘要](155) [HTML](214) [PDF 1.07 M](125)
    摘要:
    好氧反硝化是在好氧条件下将NO3-N最终转化为N2的过程。好氧反硝化菌不仅表现出优秀的脱氮性能,可在许多极端条件下生存,还拥有多种重金属耐受性。本文总结了不同重金属Cr (VI)、Cu (Ⅱ)和Cd (Ⅱ)对好氧反硝化菌脱氮效率的影响,同时整理了好氧反硝化菌对不同重金属的耐受或去除机制。分析了好氧反硝化菌在工业废水处理中的应用潜力,最后对好氧反硝化菌的未来研究方向进行了简要的展望,期望为工业废水中氮污染和重金属污染处理提供更加全面的理论认识和技术支持。
    5  代谢组学技术在微藻研究中的应用
    赵燕妮,李悦,安靖,刘欢,王希越
    2021, 61(7):1799-1815. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200451
    [摘要](96) [HTML](180) [PDF 1.38 M](133)
    摘要:
    代谢组学(metabolomics/metabonomics)是系统生物学的重要组成部分之一,主要通过分析生物体受环境刺激、病理生理或基因变异等因素引起的内源性小分子代谢物变化来研究其生理功能与代谢之间的关系,进而揭示代谢物变化背后的代谢调控机制与机理。代谢组学技术具有灵敏度高、选择范围广和分析速度快等特点,逐渐在微藻研究领域发挥出优势。本文介绍了代谢组学的研究流程、分析方法以及代谢组学在微藻领域的应用和发展趋势,并提出了代谢组学在微藻研究过程中面临的问题和挑战,以期为代谢组学技术在微藻生物能源利用、环境保护、生产高价值产物等方面的应用提供新的思路和选择。
    6  肠道菌群多糖利用及代谢
    刘昭曦,王禄山,陈敏
    2021, 61(7):1816-1828. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200478
    [摘要](159) [HTML](394) [PDF 6.03 M](171)
    摘要:
    宿主与肠道共生菌之间存在一种互利共生的关系。肠道共生菌可以代谢宿主自身不能消化的多糖。进入肠道内的多糖是影响肠道共生菌生理状态和组成的重要因素,这些多糖主要来自饮食和宿主的粘膜分泌物。人类饮食中含有几十种不同的膳食多糖,其中大多数不能被人类基因组中编码的酶降解,并进入大肠,供肠道共生菌利用。肠道共生菌将这些不易消化的多糖转化为短链脂肪酸,作为大肠细胞和其他肠道上皮细胞的营养物质。除此之外,短链脂肪酸对人体健康有着重要的影响。不同的肠道共生菌对进入肠道内的多糖具有不同的偏好性,表明摄入膳食多糖是一种可以直接影响肠道内共生菌物种平衡的策略。因此,研究肠道菌群的多糖代谢机制具有重要的意义。本文从肠道共生菌的组成、利用进入肠道内多糖的机制,以及产生的代谢产物可能对人体健康存在的潜在影响等方面进行了综述,并介绍了代表性的肠道共生菌如拟杆菌和双歧杆菌利用多糖的途径及特征。
    7  猪链球菌生物被膜形成的耐药机制
    靳曼玉,李金朋,易力,汪洋
    2021, 61(7):1829-1838. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200479
    [摘要](91) [HTML](132) [PDF 3.39 M](112)
    摘要:
    猪链球菌病(Streptococcus suis)是一种严重影响各国养猪业发展和人类健康的人兽共患传染病,可以引起败血症、关节炎、脑膜炎等多种疾病,造成巨大的经济损失。猪链球菌生物被膜的形成是导致其致病性和耐药性增加的主要原因。为了预防和治疗猪链球菌病以及解析其耐药的可能机制,深入了解和掌握猪链球菌生物被膜的形成和耐药机制具有重要意义。本文综述了猪链球菌生物被膜形成和耐药机制的最新科学知识,着重从生化因素、生理因素、分子机制和环境改变等方面总结讨论猪链球菌生物被膜的耐药机制,进一步为该病的防治提供科学的理论依据。
    8  抗细菌药物默诺霉素的化学生物学研究进展
    李兴,欧一新,康前进,白林泉,邓子新
    2021, 61(7):1839-1855. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200503
    [摘要](85) [HTML](128) [PDF 5.14 M](104)
    摘要:
    默诺霉素(moenomycins)家族类化合物主要是由链霉菌产生,属于磷酸糖脂类抗生素。该类化合物通过与细菌细胞壁肽聚糖糖基转移酶(peptidoglycan transferase,PGT)的活性位点结合,可以抑制众多革兰氏阳性细菌细胞壁的合成,具有很强的生物活性和重要的应用开发潜力。本文针对默诺霉素的化学结构、生物活性机制、抗性机制、生物合成研究途径、外排机制和新结构创制等化学生物学方面进行了系统综述,并对默诺霉素化学生物学研究现状以及可能存在的问题进行了总结,旨在为高活性磷酸糖脂类临床药物的研究与开发提供借鉴。
    9  铜绿假单胞菌锌离子摄取系统的研究进展
    牛艳婷,王帅涛,成娟丽,林金水
    2021, 61(7):1856-1872. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200515
    [摘要](79) [HTML](150) [PDF 5.56 M](129)
    摘要:
    锌作为一种结构、催化和信号的成分,在许多生理过程中起着关键的作用。它也是病原微生物生长所必需的,不但参与病原微生物代谢和各种毒力因子的调控,而且是病原微生物在宿主中感染和定殖所必需的。铜绿假单胞菌侵染宿主发挥毒力时,宿主会采取营养免疫的策略来限制体内环境中游离的锌离子浓度而抑制该病原菌的感染和定殖。反过来,铜绿假单胞菌则通过自身的锌离子摄取系统克服宿主的营养免疫防御。本综述重点介绍了铜绿假单胞菌中已知的3种锌离子摄取系统(ZnuABC摄取系统、HmtA摄取系统和CntRLMN摄取系统)和锌摄取调控蛋白Zur,同时分析了其他潜在的锌离子摄取途径,并进一步阐述了铜绿假单胞菌锌离子摄取系统在其侵染宿主发挥毒力时和抵御宿主营养免疫时发挥的重要作用。系统总结铜绿假单胞菌对锌离子的摄取过程,旨在为靶向锌离子摄取系统的新型抗铜绿假单胞菌药物的开发提供指导。
    10  病毒工厂:病毒复制的关键场所
    王冰,吴红霞,仇华吉,孙元
    2021, 61(7):1873-1881. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200521
    [摘要](137) [HTML](188) [PDF 697.25 K](115)
    摘要:
    多种病毒的复制和组装过程需要在被称为“病毒工厂”的特殊结构内完成。随着研究水平的不断提高,研究者已经在一定程度上揭示了病毒工厂的形成过程及结构。病毒入侵细胞后,能够招募细胞和病毒成分从而形成病毒组装和成熟的场所,细胞膜结构和细胞骨架能够参与该结构的形成,且部分病毒形成的病毒工厂还需线粒体提供能量。除上述特征外,病毒工厂的结构及形态会随病毒复制阶段的不同而不断变化。本文将对病毒工厂的结构、细胞器的招募、病毒工厂结构的变化及大分子物质的运输进行综述。
    11  cGAS-STING信号通路:免疫监视的重要机制
    周萍萍,王涛,孙元,仇华吉
    2021, 61(7):1882-1895. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200531
    [摘要](91) [HTML](221) [PDF 1.93 M](117)
    摘要:
    免疫系统识别病原微生物的主要机制之一是识别其核酸。环磷酸鸟苷-腺苷合成酶(cGAS)是一种胞质DNA感受器,感知病原DNA后激活cGAS-STING通路。该通路不仅介导天然免疫应答以抵抗多种含DNA的病原微生物感染,还能感知肿瘤来源的DNA而产生抗肿瘤免疫应答。然而,自体DNA对cGAS-STING通路的异常激活也会导致自身免疫性和炎症性疾病。本文综述了cGAS-STING信号通路及其在抗病毒天然免疫中的调控作用与功能,阐述了cGAS-STING通路在抗病毒感染和疾病中发挥的作用。
    12  果蝇肠道共生菌对宿主作用的研究进展
    杜艳娇,田瑶,袁志霄,杨明耀
    2021, 61(7):1896-1909. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200551
    [摘要](111) [HTML](127) [PDF 797.75 K](105)
    摘要:
    肠道共生菌是动物体内的重要组成部分,在宿主的生长发育和健康等方面发挥着重要作用,近年来已成为国内外的研究热点。果蝇作为研究肠道微生物菌群功能的优秀模型,在肠道共生菌与宿主关系研究方面已取得许多重要进展。在本文中,我们首先对果蝇肠道微生物的组成和特征作了总结,然后对果蝇肠道共生菌在其生长发育、营养与代谢、行为反应、寿命以及免疫与疾病方面的作用进行了综述,以期为研究人类肠道共生菌功能和肠道健康提供一定理论依据和新的思路。
    13  基于基因组序列的脑膜炎奈瑟菌分型方法
    袁梦,张雯,胡鹏威,俞慕华,陈辉,徐丽,高源,朱兵清,段永翔,邵祝军
    2021, 61(7):1910-1919. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200376
    [摘要](66) [HTML](113) [PDF 950.54 K](97)
    摘要:
    [目的] 建立并评估1种适宜的脑膜炎奈瑟菌(Neisseria meningitidis,Nm)基因组分子分型方法。[方法] 本研究以125株代表性Nm菌株的基因组序列为对象,建立了基于核心基因SNP的基因组分型方法,并与pubMLST网站公布的MLST和cgMLST分型方法进行比较。[结果] 基于核心基因SNP的基因组分型方法和cgMLST方法对125株Nm菌株的分型结果一致性较高,两种方法均明显优于MLST分型方法。基于SNP的基因组分型方法在认识Nm菌的种群结构、界定克隆群方面具有优势;cgMLST分型方法能够对任一菌株进行分型,但不能进行克隆群的界定和归类。[结论] 基于核心基因SNP的基因组分型方法和cgMLST均明显优于MLST分型方法,未来仍有待进一步整合和提高。
    14  基于内源III-B型CRISPR-Cas系统构建超嗜热火球菌Pyrococcus yayanosii A1的基因敲降系统
    陈柔珂,吕永新,张欢欢,宋庆浩,徐俊
    2021, 61(7):1920-1932. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200384
    [摘要](57) [HTML](74) [PDF 5.71 M](104)
    摘要:
    [目的] 亚氏火球菌(Pyrococcus yayanosii) A1菌株的最适生长温度为98℃,最适生长压力为5.2×104 Pa,是研究此类严格厌氧、超嗜热和兼性嗜压古菌的环境适应性机制的良好材料。本研究基于P.yayanosii A1基因组中Ⅲ-B型CRISPR-Cas系统,旨在建立可应用于此类古菌的基因表达敲降系统(gene knock-down system)。[方法] 人工构建的mini-CRISPR簇,由内源性CRISPR簇Group 1的重复序列(repeats)和待敲降的淀粉酶基因(PYCH_13690)中的原间隔序列(protospacer)组成。将该mini-CRISPR簇插入到具有辛伐他汀抗性的穿梭载体pLMOShhp中,使之转录与目的基因mRNA匹配的crRNA,引导Cmr复合物对其进行切割。[结果] 使用高静水压(HHP)诱导型启动子Phhp诱导mini-CRISPR簇表达时,淀粉酶基因的mRNA数量在5.2×104 Pa静水压时下调到原来的67.05%,在1.0×102 Pa静水压时下调为原来的49.69%;而使用组成型启动子Phmtb诱导mini-CRISPR簇表达时,淀粉酶基因的mRNA数量在5.2×104 Pa静水压时下调为原来的58.48%,在1.0×102 Pa静水压时下调为原来的23.97%。使用鲁戈氏碘液显色法对这两类基因表达敲降突变菌株的培养物中残留的淀粉含量进行分析,结果显示突变菌株的淀粉降解能力明显降低。[结论] 在P.yayanosii A1中建立了基于内源Ⅲ-B型CRISPR-Cas系统的基因敲降系统,可以用于抑制此类超嗜热嗜压古菌体内基因的表达。
    15  宏基因组技术研究泥岩母质发育的三种不同pH紫色土硝化微生物群落演变规律
    王智慧,蒋先军
    2021, 61(7):1933-1944. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200388
    [摘要](69) [HTML](128) [PDF 533.18 K](102)
    摘要:
    [目的] 揭示典型农田旱地紫色土硝化微生物的群落组成及其对pH的响应规律。[方法] 针对同一母质发育但pH差异显著的3种紫色土,利用宏基因组技术深度测序研究土壤中硝化微生物丰度和群落,包括氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA),氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB),亚硝酸盐氧化细菌(nitrite-oxidizing bacteria,NOB)和全程氨氧化细菌(complete ammonia oxidizer,Comammox)。[结果] 土壤中硝化微生物的丰度占总微生物的2.130%–6.082%。3种紫色土中AOA、AOB和NOB的相对丰度有显著差异:酸性紫色土中AOA的相对丰度显著大于碱性紫色土,而AOB则相反;NOB的相对丰度在中性紫色土中最高。所有土样中均发现了1种全程氨氧化细菌Candidatus Nitrospira inopinataCa.N. inopinata),其在中性紫色土中相对丰度最高,占总微生物的0.203%。3种不同pH紫色土中AOA均以Nitrososphaera为主,NOB均以Nitrospira为主;酸性紫色土中AOB以Nitroscoccus为主,而中性和石灰性紫色土中则以Nitrosospira为主。Pearson相关性分析发现,土壤pH和铵态氮是影响硝化微生物丰度最大的两个因子。[结论] Comammox存在于3种不同pH紫色土中,且偏好中性环境;AOA、AOB和NOB群落结构和相对丰度都存在显著差异,结合相关性分析发现土壤pH和铵态氮是导致差异最重要的两个因子。
    16  CRISPR/Cas9介导的RPSA基因敲除细胞系的建立及其应用
    高利利,王聪聪,杨帆,曹伟军,张向乐,刘湘涛,朱紫祥,郑海学
    2021, 61(7):1945-1956. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200404
    [摘要](67) [HTML](180) [PDF 4.63 M](114)
    摘要:
    [目的] 利用CRISPR/Cas9技术建立RPSA基因缺失的乳仓鼠肾细胞(baby hamster kidney cells,BHK21)细胞系,为开展RPSA调控病毒复制机制研究提供工具;同时,初步探究RPSA对塞内卡病毒复制的影响。[方法] 根据GenBank中仓鼠的RPSA基因序列找到产生不同转录本的共同外显子段,设计并合成4对引导RNA (sgRNA),分别构建至PX330载体中;经过筛选选择打靶活性较高的PX330-RPSA-sgRNA2质粒用于后续敲除细胞系构建。将PX330-RPSA-sgRNA2质粒转染BHK21细胞后,通过有限稀释法筛选单克隆细胞,通过Western blot及序列测定检测RPSA基因的敲除。通过Western blot及qPCR分析比较塞内卡病毒在野生型及RPSA基因敲除BHK21细胞中的复制差异。[结果] Western blot检测及序列测序证实了RPSA基因敲除单克隆细胞构建成功。进一步研究发现,塞内卡病毒在RPSA基因敲除细胞中的复制水平明显低于其在野生型BHK21细胞中复制的水平。[结论] 成功构建了RPSA基因敲除的BHK21细胞系,首次表明RPSA对塞内卡病毒的复制具有重要作用,为进一步开展RPSA在细胞内调控病毒复制机制研究奠定基础。
    17  一株新型云南牛环状病毒的分离鉴定
    杨振兴,李占鸿,廖德芳,高翔,胡忠燕,谢佳芮,李华春,杨恒
    2021, 61(7):1957-1970. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200408
    [摘要](60) [HTML](127) [PDF 4.48 M](79)
    摘要:
    [目的] 为加深云南省动物虫媒病毒多样性的认知。[方法] 在云南省景洪市设立哨兵牛,定期采血接种细胞进行虫媒病毒的分离;通过RT-PCR、电镜观察与基因组琼脂糖凝胶电泳对分离病毒进行初步鉴定;扩增分离病毒的基因节段2(Seg-2)与基因节段3(Seg-3)全长序列进行分析与系统发生树的构建,明确病毒的分类地位;通过qRT-PCR与血清中和试验对病毒在动物上的感染进行回溯分析。[结果] 2019年7月,从哨兵牛上采集的血液中分离到1株可在BHK-21细胞上引起细胞病变的病毒;电镜下观察,病毒粒子呈球形,直径约70 nm;琼脂糖凝胶电泳显示病毒基因组由双链RNA组成,呈现“3-3-3”的带型特征。分离毒株的Seg-2编码环状病毒属病毒保守的T2蛋白,与Mobuck virus具有最近的亲缘关系,核酸与氨基酸序列相似度分别为72.8%与84.0%;分离毒株的Seg-3编码决定环状病毒属病毒血清型的OC1蛋白,与Mobuck virus的核酸与氨基酸序列相似度仅为60.2%与56.5%;在T2与OC1蛋白构建的系统发生树上,分离毒株形成独立于Mobuck virus的进化分支。对哨兵牛血液中的病毒核酸与血清中和抗体回溯分析结果显示,从病毒感染哨兵动物至监测期结束的17周内,动物血液中均可检测到病毒核酸;动物感染病毒1周后,开始产生特异性中和抗体,随后上升至最高水平(抗体效价1:226),至监测期结束,中和抗体仍维持在较高水平(抗体效价1:113)。[结论] 本研究首次报道了1种新型Mobuck virus在云南省哨兵牛上的分离与感染特性。研究结果丰富了对我国环状病毒属病毒的认知,为开展病毒的诊断、流行病学与致病性研究奠定了基础。
    18  裂解性多糖单加氧酶HcLPMO与纤维素酶协同降解纤维素
    黄天晨,杨建花,唐梓静,高乐,张东远,侯颖,朱蕾蕾
    2021, 61(7):1971-1982. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200444
    [摘要](90) [HTML](140) [PDF 2.13 M](75)
    摘要:
    [目的] 为研究HcLPMO的活性测定方法及其与纤维素酶的协同降解特性。[方法] 利用大肠杆菌表达系统进行HcLPMO异源表达,研究以AmplexTM Ultra Red为荧光底物的LPMOs活性检测条件;研究HcLPMO与纤维素酶最优配比协同降解微晶纤维素及其他多种生物质底物的能力。[结果] 表达条件确定最适装液量为20%,最适诱导温度为20℃。活性测定研究结果表明HcLPMO需先与铜离子结合才具有活性,电子供体抗坏血酸钠(ASC)最适浓度为10–4 mol/L,并发现AmplexTM Ultra Red浓度以及辣根过氧化物酶浓度对酶活的检测影响较小。HcLPMO与纤维素酶协同降解微晶纤维素研究确定HcLPMO与纤维素酶最优配比为2:3,葡萄糖产量相较纤维素酶单独作用提高了99.48%。此外,针对多种生物质底物,发现该酶与纤维素酶的复配体系对汽爆玉米秸秆和微晶纤维素的协同降解效果较好,相较于单独用纤维素水解酶,葡萄糖产量分别提高了63.81%和59.43%,而对碱处理玉米芯和木薯渣降解效果次之,葡萄糖产量仅分别提高35.41%和11.06%。[结论] HcLPMO与纤维素酶复配能够有效提高酶法降解纤维素效率;而底物前处理如蒸汽爆破或碱处理对于HcLPMO与纤维素酶协同降解木质纤维素影响较大。
    19  丙氨酸消旋酶C-端结构域重组体的构建及其功能初探
    何广正,韩卿卿,翟浠佐,徐书景,鞠建松
    2021, 61(7):1983-1996. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200453
    [摘要](43) [HTML](127) [PDF 1.64 M](91)
    摘要:
    [目的] 将嗜碱芽孢杆菌丙氨酸消旋酶OF4DadX的N-端结构域分别与多个不同种属的丙氨酸消旋酶C-端结构域重组,探究丙氨酸消旋酶C-端结构域功能。[方法] 利用基因拼接构建丙氨酸消旋酶重组基因,通过镍亲和层析纯化酶蛋白,采用D-氨基酸氧化酶偶联法检测重组酶蛋白的酶学特性,借助分子筛和HPLC液相色谱分析其聚合状态及动力学参数。[结果] 通过基因拼接构建了12个重组基因,经检测,表达、纯化获得的重组酶蛋白中只有OF4TtDadX240c具有催化活性,其活性仅为OF4DadX的60.54%,酶催化动力学结果显示OF4TtDadX240c催化反应速率Vmax/Km下降约10倍,但其稳定性大幅提高,半衰期比OF4DadX延长约5倍,耐热性提高较明显;聚合状态表明OF4DadX、OF4TMDadX226c和OF4TtDadX240c为二聚体结构,其他酶蛋白均为单体,但OF4TMDadX226c未检测到活性,推测可能是酶催化活性中心移位,未能形成质子转移而失去活性。[结论] 丙氨酸消旋酶C-端折叠结构域对消旋酶低聚化、稳定性和酶催化功能具有重要作用。
    20  紫色红曲霉Mp-21胞内次级代谢产物的分离纯化与活性研究
    丁允章,倪峰,赵鑫,张奕嘉,蒋冬花
    2021, 61(7):1997-2006. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200473
    [摘要](87) [HTML](113) [PDF 531.01 K](93)
    摘要:
    [目的] 紫色红曲霉(Monascus purpureus) Mp-21胞内次级代谢产物的分离纯化与活性研究。[方法] 通过综合运用多种色谱分离方法对次级代谢产物进行分离纯化,最后通过多种图谱数据对化合物进行结构的解析与鉴定。对分离纯化得到的单体化合物进行抗氧化与降血糖相关酶抑制活性的测定。[结果] 从紫色红曲霉Mp-21胞内分离纯化并鉴定出3个活性化合物baicalein (1)、genistein (2)glycitein (3),其中化合物1为首次从红曲菌科中发现,化合物23为首次从紫色红曲霉中发现。在体外抗氧化和抑制酶活性试验中,化合物1对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、O2–、OH自由基具有较强的清除能力,对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶也具有较强的抑制作用,IC50分别为5.67、17.46、36.40、30.94、430.93 μg/mL。[结论] 紫色红曲霉Mp-21具有开发成抗氧化、降血糖等功能性食品的潜力。
    21  一株林麝肺源创口博德特氏杆菌全基因组及细胞致死性肿胀毒素分析
    曾红梅,赵位,王翔,晏仕强,杨泽晓,罗燕,程建国,王印,姚学萍
    2021, 61(7):2007-2017. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200482
    [摘要](51) [HTML](123) [PDF 5.67 M](64)
    摘要:
    [目的] 为探究林麝的死亡原因,本研究无菌采集1只死亡林麝肺脏后进行细菌的分离鉴定。[方法] 通过细菌分离纯化、生化试验和16S rRNA序列分析,对分离菌株进行鉴定;然后通过药敏试验、全基因组测序与分析以及细胞致死性肿胀毒素(cytolethal distendin toxin subunit B,CDTB)分析,对分离菌株耐药性和致病性进行研究。[结果] 在死亡林麝肺脏中分离出1株革兰阴性菌,经鉴定为创口博德特氏杆菌,命名为ZL0001。经过细胞培养观察和CDTB分析表明该菌为胞内寄生菌,含有细胞致死性肿胀毒素,能导致细胞凋亡。药敏结果表明该分离株对氨苄西林、亚胺培南、链霉素和四环素等药物敏感;对氨曲南、林可霉素、克林霉素和呋喃妥因耐药。全基因组测序分析结果表明,该菌株与其他创口博德特氏杆菌的平均核苷酸一致性(average nucleotide identity,ANI)值均>97%,基因组大小为4350644 bp,共发现22个耐药相关基因。此外,该菌株基因组包含63个毒力相关基因,其参与鞭毛蛋白、脂多糖、铁摄取、抗血清蛋白以及细胞致死性肿胀毒素等毒力因子的合成。[结论] 本研究首次在动物呼吸道中分离出创口博德特氏杆菌,并证明其为胞内寄生菌,对林麝肺炎的发病机理研究具有重要意义。
    22  EAEC噬菌体PNJ1809-11和PNJ1809-13作为环境消毒剂的杀菌效果评估
    钱新杰,李一昊,曾颃,殷晗杰,王瑜欣,黄豪圣,巩倩雯,李德志,薛峰,汤芳,戴建君
    2021, 61(7):2018-2030. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200486
    [摘要](49) [HTML](69) [PDF 6.52 M](86)
    摘要:
    [目的] 分析2株肠聚集性大肠杆菌(EAEC) CVCC232噬菌体PNJ1809-11、PNJ1809-13的生物学特性,并对其作为环境消毒剂的杀菌效果进行评估。[方法] 透射电镜下观察PNJ1809-11、PNJ1809-13的形态;通过宿主谱、最佳感染复数(MOI)、一步生长曲线、对pH和温度耐受性的测定分析PNJ1809-11、PNJ1809-13的生物学特性;比较2株噬菌体的体外杀菌效果和喷雾、雾化处理后的杀菌效果;检测噬菌体在模拟养殖环境下的耐受性,及喷雾处理的噬菌体制剂在模拟养殖环境下的杀菌效果和对宿主菌生物被膜的清除效果;分析宿主菌的抗性突变率。[结果] 电镜下观察PNJ1809-11、PNJ1809-13均为肌尾病毒科噬菌体;PNJ1809-11可裂解155株大肠杆菌,PNJ1809-13可裂解46株大肠杆菌;噬菌体PNJ1809-11、PNJ1809-13的最佳感染复数(MOI)均为10,最适pH均为7;与PNJ1809-13相比,PNJ1809-11具有较好的热稳定性;在模拟的封闭装置中,将两株噬菌体分别经喷雾、雾化处理后,二者对宿主菌的杀灭效果均可达99%以上;对人工污染的粪便表面细菌的杀灭效果均达到99%以上。噬菌体PNJ1809-11、PNJ1809-13及两者的混合制剂(噬菌体鸡尾酒)对宿主菌CVCC232形成的生物被膜的裂解效率分别为78%、30%和83%。噬菌体PNJ1809-11在养殖温度、粪便pH以及阳光照射下,其耐受性均强于PNJ1809-13。宿主菌对PNJ1809-11、PNJ1809-13的抗性突变率分别为2.5×10–3和1.0×10–3。[结论] 综上,噬菌体PNJ1809-11的环境耐受力更强,噬菌体鸡尾酒对生物被膜的裂解效果更好,提示噬菌体PNJ1809-13或噬菌体鸡尾酒经喷雾处理后具有作为环境杀菌剂的潜力。
    23  日粮添加复合饲用益生菌对肉牛生长性能及肠道微生物的影响
    王磊,曹锡,吴国芳,陈永忠,孟茹,吴英,王淑琴,严德青,张科,张成图
    2021, 61(7):2031-2042. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200496
    [摘要](85) [HTML](224) [PDF 981.63 K](79)
    摘要:
    [目的] 为研究添加饲用益生菌对肉牛生长性能、血液生理生化指标及肠道微生物区系的影响。[方法] 在青海地区选取西门塔尔牛与荷斯坦牛的杂交1代18头,按每组平均体重相近的原则随机分为2组,每组9头,试验组饮食添加地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和酿酒酵母的复合饲用益生菌。[结果] 试验结果表明:试验组显著地提高了胸围日增长量(P=0.029);试验组皮质醇浓度显著(P<0.05)高于对照组,高密度胆固醇脂蛋白、低密度胆固醇脂蛋白与总胆固醇浓度显著(P<0.05)低于对照组;进一步分析肠道微生物发现,两组之间Alpha多样性没有显著差异(P>0.05),Beta多样性差异显著(P<0.05);TenericutesAlistipesRuminococcaceae的相对丰度在试验组显著高于对照组(P<0.05),而Alloprevotella相对丰度显著低于对照组(P<0.05);检测到的芽孢杆菌种没有显著的差异,有趣的是,试验组降低了肠道中的大肠杆菌丰度。[结论] 综上,饲喂复合饲用益生菌能够有效降低血清胆固醇的合成、抑制有害微生物的繁殖。该研究为益生菌干预肉牛健康养殖提供了理论依据。
    24  一株金黄色葡萄球菌噬菌体的裂解谱特异性和分子分类研究
    张志宏,杨娇,张海鹏,钟佑宏,王鹏
    2021, 61(7):2043-2052. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200502
    [摘要](72) [HTML](307) [PDF 5.38 M](93)
    摘要:
    [目的] 从医院污水中分离金黄色葡萄球菌噬菌体,观察其形态,确证裂解谱特征并研究生物学和基因学特性,为噬菌体的临床应用奠定实验基础。[方法] 将金黄色葡萄球菌ATCC25923作为宿主菌,采用双层琼脂平板法从医院污水中分离纯化噬菌体,电镜下观察形态并测定其最佳感染复数、一步生长曲线及裂解谱;全基因组测序并进行基因结构分析和功能注释。[结果] 从4份医院污水中共分离到1株金黄色葡萄球菌噬菌体(命名为vB_SauH_SAP1),仅裂解10株临床分离的葡萄球菌属受试菌(共计37株),其余74株其他种属菌株不能被裂解;透射电镜观察具有正20面体头部和收缩性尾部,属于肌尾噬菌体;其最佳感染复数为0.1,潜伏期10 min,裂解期为20 min。vB_SauH_SAP1基因组全长143375 bp,G+C含量为30.2%,编码226个开放阅读框(ORF),未发现已知的毒力相关基因和抗生素抗性基因,基因组与Kayvirus属葡萄球菌噬菌体有较高的同源性。[结论] 分离到1株新的Kayvirus属金黄色葡萄球菌噬菌体,根据生物学特性和基因组研究,具有一定的潜在应用价值。
    25  牛痘病毒感染人巨噬细胞基因表达谱的RNA-Seq分析
    霍娆娆,孙钦秒,王晓娜
    2021, 61(7):2053-2064. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200535
    [摘要](58) [HTML](142) [PDF 1.65 M](59)
    摘要:
    [目的] 利用RNA-Seq,分析人巨噬细胞在牛痘病毒(VACV)感染前后基因表达的变化,探索牛痘病毒与宿主细胞相互作用的机制。[方法] 用牛痘病毒感染人巨噬细胞,采用RNA-Seq比较感染组和对照组的差异表达基因,并进行KEGG、GO以及STRING网络分析。[结果] 感染组与对照组相比,筛选出显著性差异表达基因4796个,其中上调表达2416个,下调表达2380个。KEGG富集分析表明差异基因主要参与新陈代谢、信号转导、免疫系统和感染疾病等通路。GO功能注释显示这些基因富集在细胞功能调控、物质代谢和免疫调控等生命过程。运用STRING在线蛋白互作数据库,对NOD样信号通路进行分析,鉴定出以JUNCHUKIL1BPYCARD 为核心的调控基因。[结论] 牛痘病毒感染可以诱导人巨噬细胞基因差异性表达,涉及的生物学过程有很多,对免疫相关的信号通路进行深入的分析,发现C型凝集素受体信号通路(C-type lectin receptor signaling pathway)、Toll样受体信号通路以及NOD样通路等多条通路可能参与调控牛痘病毒感染引起的炎症反应,该研究为解析牛痘病毒的感染机制和免疫逃逸机制以及其在临床上治疗感染性疾病和癌症提供了新思路。
    26  镇江香醋核心酿造微生物醋酸杆菌和乳酸杆菌共培养对生长代谢的影响
    孙红,柴丽娟,陆震鸣,张晓娟,吉晋波,史劲松,许正宏
    2021, 61(7):2065-2076. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200537
    [摘要](83) [HTML](142) [PDF 1.07 M](74)
    摘要:
    [目的] 研究镇江香醋酿造过程核心功能微生物醋酸杆菌属与乳酸杆菌属菌株之间的相互作用关系。[方法] 本文以分离到的镇江香醋酿造中的核心微生物2株醋酸杆菌和8株孔酸杆菌为研究对象,构建醋酸杆菌和乳酸杆菌共培养发酵体系,比较异位与原位条件下,纯培养及共培养中菌株的生长和代谢(包括还原糖、乙醇和总酸等含量)差异;采用GC-MS检测原位共培养中挥发性物质的变化,分析微生物间的交互作用对镇江香醋主要风味物质形成的潜在影响。[结果] 醋酸杆菌和乳酸杆菌之间的交互作用具有种间特异性和环境特异性,A.pasteurianus G3-2和L.helveticus M3-1、L.plantarum M10-1、L.pontis M17-5及L.reuteri GE7-1在异位及原位模拟共培养中整体的生长和代谢优于纯培养;A.pomorum G15-6和L.paracasei E1-1在异位和原位共培养下还原糖利用率和总酸的产生率都低于纯培养,和L.helveticus M3-1、L.reuteri GE7-1、L.plantarum M10-1、L.fermentum M10-3、L.casei E10-1、L.pontis M17-5、L.hilgardii M3-4共培养在异位和原位模拟中代谢不一致。根据GC-MS分析显示,A.pasteurianus G3-2和L.helveticus M3-1及L.reuteri GE7-1原位模拟共培养时异戊酸、乙酸乙酯、甲酸辛酯等风味物质的含量明显优于纯培养,其中一种重要风味物质2,3-丁二酮只在共培养时被检出,其含量分别达到了9.87 mg/L及14.28 mg/L。[结论] 镇江香醋醋醅中的醋酸杆菌和乳酸杆菌之间的交互作用能够影响菌株生长和主要代谢产物生成,这一研究有助于深入剖析镇江香醋风味形成的酿造机理,为理性调控酿造菌群以改善镇江香醋风味品质奠定了理论基础。
    27  短梗霉产liamocins研究进展
    武利勤,杨素玲,亓丽梅,刘桂君,顾海科
    2021, 61(7):2077-2090. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200541
    [摘要](65) [HTML](74) [PDF 1001.81 K](58)
    摘要:
    短梗霉真菌(Aureobasidium spp.)是一种世界性的酵母样真菌,因其产生黑色素而被称为黑酵母。短梗霉的许多菌株都能分泌细胞外脂质liamocins。Liamocins具有表面活性、良好的抗癌和抗菌活性。本文综述了分泌liamocins的短梗霉的多样性及影响其产生liamocins的因素,总结了liamocins生物合成途径的研究进展,并对短梗霉真菌合成liamocins的进一步研究提出了建议。
    28  Cr3+和Cd2+对普通小球藻生长及抗氧化酶活性的影响
    葸玉琴,赖金霞,张明旭,任春燕,孔维宝,贾凌云
    2021, 61(7):2091-2100. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200547
    [摘要](56) [HTML](88) [PDF 1.01 M](71)
    摘要:
    [目的] 为探究重金属对淡水绿藻生长的影响。[方法] 选取对水质检测具有明显指示作用的普通小球藻(Chlorella vulgaris)为实验材料,CdCl2·2H2O和CrCl3·7H2O提供重金属离子,探究不同浓度Cr3+和Cd2+在单一和复合胁迫下对藻细胞浓度、叶绿素a及相关抗氧化酶活性的影响。[结果] 随着Cr3+和Cd2+浓度不断增加,藻细胞浓度呈先增长后下降趋势;叶绿素a含量呈现先下降后升高再下降的现象,浓度为1 mg/L的单一和复合胁迫下有最大值,且毒性作用表现为Cr3+ < Cd2+ < Cr3++Cd2+;与藻细胞膜相关的丙二醛(MDA)和过氧化氢(H2O2)含量随着重金属离子浓度的增大而增长;重金属离子浓度低于10 mg/L时对藻细胞内抗氧化酶系统中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)表现为促进作用,而大于10 mg/L时具有抑制作用。[结论] 结果表明在单一或复合重金属胁迫下,普通小球藻会充分调动与抗逆性相关的酶来维持自身的正常生长。
    29  海南地区与环渤海湾美人鱼发光杆菌美人鱼亚种水产动物分离株的表型与遗传特征分析
    刘潇,张正,王丽芳,于永翔,王印庚,廖梅杰,谢国驷,邢婧,张浩,王凯,许悦
    2021, 61(7):2101-2111. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200606
    [摘要](46) [HTML](95) [PDF 1.91 M](56)
    摘要:
    美人鱼发光杆菌美人鱼亚种(Photobacterium damselae subsp.damselae,PDD)是一种广泛分布于海洋环境内的重要病原菌,可导致多种海洋生物患病死亡,近年来在我国不同养殖区域内均有发现和报道。[目的] 通过生理代谢表型、毒力基因分布和分子遗传分析,系统比较我国海南地区和环渤海湾不同株系PDD的表型与遗传多样性特征。[方法] 使用选择性培养基测定PDD的蔗糖发酵能力、运动性、溶血性和磷脂酶活性;通过PCR检测质粒pPHDD1复制起始点基因pPHDD1 replication origin和毒力基因dlyhlyAplhlyAchplpV;基于toxR基因序列构建系统发育树,分析16株PDD的遗传关系。[结果] 4株PDD蔗糖发酵测试呈阳性,12株PDD蔗糖发酵测试呈阴性。不同株系PDD运动能力存在显著差异,其中环渤海湾分离株Pdd1608、Pdd2009和Pdd1704的运动能力较强。仅有环渤海湾分离株Pdd1608表现为强溶血性、强磷脂酶活性;海南地区分离株Pdd1612和Pdd0912表现为弱溶血性、无磷脂酶活性;其余菌株表现为弱溶血性、弱磷脂酶活性。菌株Pdd1608的毒力基因谱为pPHDD1 replication origin-dly-hlyAp-hlyAch-plpV,其余菌株的毒力基因谱为hlyAch-plpV。系统发育分析揭示不同株系PDD具有高度的遗传多样性。[结论] 流行于海南地区和环渤海湾的PDD可能都由多克隆种群组成,它们具有复杂的表型特征、相似的毒力基因分布和高度的遗传多样性。
    30  黄芩苷对嗜水气单胞菌生物膜形成的影响及体内外的抑菌作用
    蒋长军,管翠翠,胡小敏,姚伦广,阚云超,邱礽
    2021, 61(7):2112-2120. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200649
    [摘要](87) [HTML](129) [PDF 4.30 M](82)
    摘要:
    [目的] 探讨中药单体黄芩苷对嗜水气单胞菌在体内外生长及生物膜形成的影响。[方法] 体外实验中,利用牛津杯法检测抑菌圈直径,结晶紫法检测生物膜的形成,通过泳动实验检测黄芩苷对嗜水气单胞菌运动性的影响,紫外吸收法检测细胞膜完整性,用透射电镜技术观察黄芩苷对细菌形态的影响。体内实验利用草鱼为对象检测黄芩苷对嗜水气单胞菌增殖的影响。[结果] 黄芩苷在体外对嗜水气单胞菌有明显的抑菌效果,通过对生物膜的研究发现黄芩苷对生物膜形成具有抑制作用,并同时抑制其运动性。同时黄芩苷可以破坏细胞结构,并增加了细胞膜通透性。体内实验结果显示黄芩苷对嗜水气单胞菌具有清除作用,且具有一定的浓度依赖性。[结论] 黄芩苷在体内外均具有抑制嗜水气单胞菌增殖的作用,有望在水产养殖病害防治工作中得到应用。
    31  亮斑扁角水虻卵共生菌Bacillus velezensis的鉴定和产酶特征及其对幼虫分解餐厨垃圾效率的影响
    陈想,赵思捷,梁婷婷,张继冉,陈红歌,杨森
    2021, 61(7):2121-2135. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200689
    [摘要](52) [HTML](97) [PDF 1.53 M](72)
    摘要:
    [目的] 从亮斑扁角水虻(Hermetia illucens L.)卵表筛选得到一株产多种酶的卵表共生菌,对该菌进行鉴定,并探究其最适生长条件、产酶特性及其对幼虫分解餐厨垃圾效率的影响。[方法] 通过多种选择性培养基筛选得到产多种酶的菌株。通过单因素实验方法确定其最适生长条件、产酶特性及其对幼虫分解餐厨垃圾效率的影响。[结果] 经过形态学观察、生理生化鉴定和16S rDNA序列分析,将该株亮斑扁角水虻卵表共生菌命名为贝莱斯芽胞杆菌(Bacillus velezensis EEAM 10B)。最适摇瓶培养条件为:40℃,200 r/min,pH 7.0,酵母浸粉10 g/L,葡萄糖10 g/L,培养16 h活菌数达3.1×109 CFU/mL。进入稳定期后开始形成单端生芽胞,24 h后芽胞形成率95.8%。使用产酶筛选培养基培养结果表明:B.velezensis EEAM 10B菌株产木聚糖酶活性最强,其次是蛋白酶、纤维素酶、果胶酶、淀粉酶和植酸酶。按照1×106 CFU/g用量添加B.velezensis EEAM 10B芽胞制剂到餐厨垃圾中饲养亮斑扁角水虻,B.velezensis EEAM 10B芽胞菌剂能够显著(P<0.05)提高亮斑扁角水虻幼虫对灭菌和非灭菌餐厨垃圾的转化效率,分别为13.4%和13.54%,但物料减少率没有显著差异(P>0.05);显著提高灭菌餐厨垃圾中幼虫存活率至95%,提高非灭菌餐厨垃圾饲养幼虫的预蛹单重0.1437 g/只,化蛹率92.57%。[结论] B.velezensis EEAM 10B菌株能够产多种酶,且在亮斑扁角水虻处理餐厨废弃物中有潜在应用价值。
    32  野生建兰根系共生真菌群落结构及生物学功能
    周杰,谢泰祥,刘江枫,兰琳英,徐艳芳,刘志毅,艾叶,张清华
    2021, 61(7):2136-2153. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200692
    [摘要](164) [HTML](209) [PDF 4.59 M](84)
    摘要:
    [目的] 为探究建兰Cymbidium ensifolium根系共生真菌群落结构及生物学功能。[方法] 利用高通量测序技术和FunGulid数据库,对来自湖南省(HN)、福建省(FJ)、贵州省(GZ)和云南省(YN)的4个样品的野生建兰根围土壤、根表和根内3个生态位的共生真菌种群结构与功能进行鉴定和预测。[结果] 建兰根系共生真菌分布在12门44纲103目241科432属中,优势门类为担子菌门Basidiomycota(49.51%)、子囊菌门Ascomycota(27.39%)和被孢霉门Mortierellomycota(20.22%),在属水平上,被孢霉属(Mortierella)(11.75%)、Saitozyma(11.45%)和Papiliotrema (7.93%)为优势属。不同建兰样品的真菌营养类型相差较大,但每个样品在根围土壤和根表间的真菌营养类型相似度高,根内菌均以腐生型为绝对优势类型(50.11%–85.98%),其中FJ样品较为特殊,3个生态位均以腐生营养型占绝对优势(85.98%–94.76%)。根围土壤和根表都以病理-腐生-共生混合型真菌为主,除此之外GZ样品的共生营养型,YN样品的腐生型、共生型,HN样品的腐生型也均为各自的优势营养类型。[结论] 建兰根系共生真菌种类多样性丰富,各样品和各生态位点间的共生真菌群落结构均存在极显著差异。建兰根系共生真菌存在的潜在有益真菌包括被孢霉属、红菇属(Russula)、SaitozymaPapiliotremaCladophialophora等。该研究为揭示建兰根部与真菌的共生关系,以及为建兰共生真菌的开发利用提供了理论基础。

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