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微生物学通报

  • 2016年第43卷第11期文章目次
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    • >封面
    • 2016, 43(11).

      摘要 (956) HTML (0) PDF 23.77 M (1074) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >目录
    • 2016, 43(11).

      摘要 (877) HTML (0) PDF 730.04 K (1013) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >微生物功能基因组研究
    • 推定第四类羊毛硫素合成酶生物信息学分析

      2016, 43(11):2464-2472. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.151050

      摘要 (1445) HTML (595) PDF 905.17 K (1783) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】获得更多关于第四类羊毛硫素合成酶的序列及蛋白结构特征信息,并为研究其作用机制及生物学功能奠定基础。【方法】应用多种软件分析和预测了山丘链霉菌、枯草芽孢杆菌、肺炎双球菌、惰性乳杆菌、德氏乳杆菌、长双歧杆菌、拟无枝酸菌、大芬戈尔德菌中此类蛋白质的理化性质、结构域、二级结构等,同时采用邻位连接法对这8种蛋白及其结构域进行了进化树的构建。【结果】所研究的这8种蛋白均为亲水性蛋白,均无信号肽;山丘链霉菌、枯草芽孢杆菌、肺炎双球菌、德氏乳杆菌、长双歧杆菌、拟无枝酸菌、大芬戈尔德菌的此类合成酶属于酸性蛋白,惰性乳杆菌的类第四类羊毛硫素合成酶属于碱性蛋白;除山丘链霉菌、枯草芽孢杆菌、肺炎双球菌的此类合成酶不稳定外,其它菌株的合成酶均稳定;进化结果表明枯草芽孢杆菌和肺炎链球菌同源性最高,LANC-like结构域与合成酶的进化关系保持了高度的一致,而STYKc/S_TKc结构域的进化关系表现出了一定的差异;二级结构主要以α螺旋和无规卷曲为主;所有的蛋白均有LANC-like结构域。【结论】类第四类羊毛硫素合成酶在不同的菌种中具有一定的保守性,因此能够发挥相似的生物学功能。研究结果对进一步研究第四类羊毛硫素合成酶具有一定的参考价值,尤其是为通过该途径进一步提高枯草芽孢杆菌生防价值提供基础。

    • >主编点评
    • 溶氧量与谷氨酸棒杆菌代谢

      2016, 43(11):2539-2539. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.168011

      摘要 (863) HTML (264) PDF 234.03 K (1436) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >主编点评文章
    • 不同溶氧对谷氨酸棒杆菌代谢的影响

      2016, 43(11):2540-2549. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.150975

      摘要 (1224) HTML (1017) PDF 617.50 K (2066) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】以谷氨酸棒杆菌为研究对象,分别控制在0、30%、50% 3种溶氧水平下进行发酵,分析不同溶氧水平下代谢的变化。【方法】通过检测发酵代谢物中有机酸、氨基酸的含量,以及测定代谢途径中关键酶活性及其编码基因的表达情况来考察不同溶氧水平下物质代谢发生的变化。通过检测胞内还原力和ATP的含量来分析不同溶氧水平对能量代谢产生的影响。【结果】谷氨酸棒杆菌代谢支路受溶氧的影响而发生改变,氨基酸、有机酸的产量也随之改变。特别是在低溶氧(0)情况下,细胞内氧化磷酸化减弱,导致维持生命活动所必需的ATP供应减少,因此细胞通过增强底物水平磷酸化来产生ATP以满足生命活动的需求。在此情况下,胞内NADH得到较多积累,TCA循环代谢流量减小,而转向糖酵解、乙醛酸循环等,并且这个过程伴随多种杂酸包括乳酸、缬氨酸、亮氨酸等的产生,必将影响目的产物的产量。【结论】研究结果对于进一步采取措施优化溶氧的控制策略,提高目的产物的产量具有指导意义。

    • >回顾点评
    • 温度调控大肠杆菌发酵合成L-丙氨酸

      2016, 43(11):2550-2550. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.169011

      摘要 (1057) HTML (607) PDF 254.68 K (3032) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >工业微生物学
    • 腺苷酸脱氨酶在乳酸克鲁维酵母中构建表达

      2016, 43(11):2341-2352. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160005

      摘要 (1270) HTML (642) PDF 2.48 M (1818) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】实现鼠灰链霉菌来源经密码子优化后的腺苷酸脱氨酶基因在乳酸克鲁维酵母(Kluyveromyces lactis GG799)中组成型表达。【方法】以鼠灰链霉菌(Streptomyces murinus)来源的腺苷酸脱氨酶(AMP)基因经密码子优化后作为模板,设计特异性引物,PCR扩增AMP脱氨酶基因opt-AMPD,以pKLAC1为载体构建重组表达质粒pKLAC1-opt-AMPD,经Sac II线性化后电转化法转入K. lactis GG799,筛选得到重组菌株,测定酶活,经His TrapTM HP纯化后得到AMP脱氨酶,并优化重组菌的发酵培养基。【结果】对AMP脱氨酶基因进行了密码子优化后,构建了重组K. lactis GG799/pKLAC1-opt-AMPD,实现组成型表达,密码子优化后AMP脱氨酶酶活提高到586±50 U/mL。SDS-PAGE结果显示,纯化后的AMP脱氨酶为单一条带,蛋白大小约为60 kD。优化的发酵培养基为(g/L):葡萄糖40、蛋白胨20、酵母粉15、NaCl 8、KCl 10、MgSO4 2,30 °C、200 r/min发酵120 h,酶活达到2 100±60 U/mL。【结论】实现了密码子优化后的腺苷酸脱氨酶基因在乳酸克鲁维酵母GG799内的组成型表达,为实现腺苷酸脱氨酶的重组高效表达和发酵生产进行了有益探索。

    • >环境微生物学
    • 产甲烷古菌中CRISPR簇的研究

      2016, 43(11):2353-2365. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.150981

      摘要 (1357) HTML (674) PDF 1.44 M (2181) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】通过对51个产甲烷古菌基因组中成簇的规律间隔短回文重复序列(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)的组成和来源进行研究,推测产甲烷古菌与环境中其他微生物的物质交换和相互作用,在基因组水平上阐述产甲烷古菌之间的遗传差异。【方法】利用CRISPRdb和CRISPRFinder,找出产甲烷古菌基因组中所有潜在的CRISPR簇。对CRISPR簇的基本组成部分进行分析:利用BLASTClust对重复序列(repeat)进行分类;分别将间隔序列(spacer)与Refseq病毒基因组、Refseq质粒基因组和Refseq产甲烷古菌基因组进行比对,从而获得间隔序列的物种来源和功能信息的注释。【结果】在51个产甲烷古菌中共找到了196个CRISPR簇,这些CRISPR簇中包含了总共4 355条间隔序列。在这些产甲烷古菌中,CRISPR簇的分布是不均匀的,且每个物种的间隔序列数量与其CRISPR簇数量是不成正比的。在对重复序列进行分类之后,发现Mclu1是分布最广且最具代表性的一类重复序列。在4 355条间隔序列中有388条具有物种注释信息,266条具有功能注释信息。从CRISPR簇间隔序列的来源来看,产甲烷古菌曾受到来自Poxiviridae、Siphoviridae以及Myoviridae属病毒的攻击,并且产甲烷古菌之间存在比较广泛的遗传物质交换。【结论】产甲烷古菌基因组中的CRISPR簇在组成和来源上存在较大的差异,这些差异与它们的生存环境有较大的关系。从CRISPR簇的角度阐述了产甲烷古菌之间基因组序列的差异。

    • 三种荒漠灌木根际可培养固氮细菌类群及其固氮和产铁载体能力

      2016, 43(11):2366-2373. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.150967

      摘要 (1483) HTML (566) PDF 431.59 K (1997) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】揭示西鄂尔多斯荒漠孑遗灌木四合木(Tetraena mongolica)、沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)、白刺(Nitraria tangutorum)根际可培养固氮细菌类群,分析固氮酶活性和产铁载体能力,以期为认识和利用荒漠植物根际促生细菌提供依据。【方法】以Ashby无氮培养基、采用涂布划线法分离纯化根际固氮细菌;基于16S rRNA基因分析类群组成;以乙炔还原方法测定固氮酶活性;以铬天青S蓝色平板定性筛选产铁载体菌株,以分光光度计法定量产铁载体能力。【结果】共分离出固氮细菌22株,分别属于3个门与9个属,其中变形菌门(Proteobacteria,82%)为绝对优势门,假单胞菌属(Pseudomonas,27.27%)为优势属;Rhizobium和Bacillus分别是沙冬青和四合木的独有属,而白刺独有属有Enterobacter、Stenotrophomonas和Paenibacillus;10株在无氮培养基上生长迅速,它们的固氮酶活性在871.71?3 383.09 nmol C2H4/(H?Culture)之间,并且其中有7株具有产铁载体能力,其产铁载体的As/Ar值范围为0.35?0.79。【结论】鄂尔多斯荒漠珍稀孑遗灌木植物根际固氮细菌类群多样,植物间差异明显,包含多种高固氮酶活性和产铁载体能力的固氮细菌,可作为植物生长促进根际细菌的重要来源。

    • 川楝内生放线菌多样性及抗菌活性筛选

      2016, 43(11):2374-2385. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.151034

      摘要 (1332) HTML (864) PDF 2.17 M (1699) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】探究药用植物川楝内生放线菌多样性,从中挖掘出新的放线菌菌株,发现新的潜在农业生防和医药先导化合物。【方法】从四川境内的资阳、遂宁以及重庆万州采集川楝的根、茎、叶、果、皮,采用纯培养方法,用4种培养基共分离获得148株放线菌。通过形态学观察筛选出60株放线菌进行RFLP分析,选出代表菌株进行16S rRNA基因序列分析。以3株细菌和6株病原真菌作为指示菌株,检测初筛出的60株菌株的抗菌活性以及聚酮合酶(PKSⅠ、PKSⅡ)基因、非核糖体多肽合成酶(NRPS)基因和卤化酶(Halo)基因。【结果】基于16S rRNA-RFLP分析,60株放线菌被分成10簇,筛选出25株代表菌株分别属于7个属,包括Streptomyces、Micromonospora、Planotetraspora、Streptosporangium、Nocardiopsis、Prauseria、Microbispora,其中链霉菌占73.3%。供试的川楝内生放线菌对细菌、真菌有不同程度的抗菌活性;其中含有4类化合物合成基因的菌株占10%?55%。【结论】药用植物川楝内生放线菌具有丰富的多样性,且不同地区不同部位川楝组织中放线菌的种群存在差异;分离菌株广谱的抗菌活性证明,川楝内生放线菌在次生代谢产物合成方面具有巨大潜力,这为进一步的药物开发提供了丰富的菌种资源。

    • 油气微生物勘探机理及应用

      2016, 43(11):2386-2395. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.151049

      摘要 (1185) HTML (679) PDF 2.82 M (1915) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】微生物油气勘探技术是基于油气藏的轻烃微渗漏原理衍生的地表勘探技术。油气藏中的轻烃部分(C1?C5)以微渗漏的方式通过上覆的沉积层,在近地表土壤中诱导专门利用轻烃的微生物繁殖与生长,油气区的微生物种类与浓度有别于下伏没有油气藏的地区。通过分析微生物的浓度异常特征,对油气富集区及油气藏进行研究和预测。【方法】在人工模拟条件下研究油气微生物数量和群落异常特征,在此基础上,以海相碳酸盐岩气田普光气田为研究对象,进一步开展微生物勘探研究,鉴定油气藏上方气态烃氧化过程的微生物驱动者,提取土壤中的微生物异常信息。【结果】人工模拟条件下发现Lacibacter cauensis、Methylococcaceae、Methylophilaceae与甲烷气体培养正相关(气指示菌),而未培养的硫氧化微生物等则与丁烷培养正相关(油指示菌)。【结论】进一步在普光气田原位研究中进行验证,发现地表油气微生物数量和群落异常与油气藏有较好的关联性;与油气化探指标对比后发现,油气藏上方微生物正异常和轻烃负异常具有较为明显的互补关系。本研究深化了对典型油气藏上方气态烃氧化微生物转化机制的认识,为油气微生物勘探技术提供理论与实践依据。

    • 尕海湖湿地泥炭细菌多样性分析

      2016, 43(11):2396-2404. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160368

      摘要 (1641) HTML (552) PDF 781.67 K (1922) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】探讨甘南尕海自然保护区湿地泥炭细菌的多样性和群落结构,通过3个不同地点的随机取样,对尕海自然保护区尕海湖的泥炭资源进行细菌多样性分析。【方法】运用Illumina miseq高通量测序平台,对尕海湖湿地泥炭的细菌群落进行宏观基因组测序分析,检测了泥炭3个样本的细菌群落的差异性。【结果】通过对silva数据库的比对,总共获得了108 096条优化序列代表。尕海自然保护区湿地泥炭样本的优势细菌群主要为Anawerodineaceae-uncultured (厌氧绳菌目-不可培养)、Micromonospora (小单孢菌属)、Brevundimong (短波单孢菌属)和Nocardioides (诺卡氏菌属),3个样品细菌群落组成差异较大。【结论】首次阐明了尕海湖水陆过渡区泥炭地细菌群落的多样性,为下一步开发和利用泥炭的功能菌群、研究泥炭微生物群落生态网络结构如何响应环境变化提供了基础资料。

    • >基础微生物学
    • 淀粉合成受限的莱茵衣藻的甘油酯酰基的变化

      2016, 43(11):2405-2413. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.150955

      摘要 (1181) HTML (487) PDF 424.51 K (1449) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】基于突变藻株本身属性和意义出发,考察在两种常用培养方式下莱茵衣藻淀粉突变株(CC-4326)与野生型藻株(CC-137)在甘油酯中酰基随生长的变化差异,为进一步认识莱茵衣藻突变株提供参考信息。【方法】分别在柱状鼓泡式反应器和摇瓶中培养CC-4326和CC-137,比较两株藻在正常培养和氮胁迫培养状态下甘油酯中酰基相对含量和其在甘油三酯(TAG)含量的差异。【结果】正常培养状态下,CC-4326和CC-137中多不饱和酰基C16:4和C18:3相对含量占总酰基45%左右,CC-4326在两种培养方式下这两个酰基含量及变化无差别,而CC-137在摇瓶中培养二者相对含量增加幅度和含量均高于反应器。缺氮条件下两种藻株积累TAG,但程度不同,CC-4326在反应器中培养TAG含量达到CC-137的1.5倍,在摇瓶中培养含量与CC-137无显著差异,两株藻的甘油酯和TAG中C18:1含量显著增加,CC-4326在反应器中培养C18:1增加幅度大于摇瓶,比摇瓶培养更快速积累TAG。而CC-137在摇瓶中培养TAG含量与反应器接近,单不饱和酰基增加幅度却高于反应器,表明CC-137在摇瓶中培养比反应器更利于积累TAG。最终,CC-4326在光生物反应器中缺氮培养实现了TAG 12倍的增加。【结论】通过对淀粉合成抑制,与CC-137相比,缺氮光生物反应器培养条件下,CC-4326能够实现TAG的高效积累。

    • 灰葡萄孢菌及其抗短梗霉素突变体AUR1基因序列及其酶活性的分析

      2016, 43(11):2414-2420. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.150992

      摘要 (1217) HTML (497) PDF 369.27 K (1505) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】探讨灰葡萄孢菌及其抗AbA突变体AUR1基因序列与IPC合成酶活性的关系。【方法】通过分子生物学方法测定野生型及突变体的AUR1的基因序列,高效液相荧光色谱法测定IPC合成酶活力,苯甲酰化法测定神经酰胺含量。【结果】AUR1基因序列和IPC合成酶活性测定表明4株不同的突变体均产生了对IPC合成酶抑制剂AbA的抗性,它们的突变类型为:(1) AUR1序列中缺失内含子;(2) AUR1序列中缺失内含子和P155S氨基酸突变;(3) AUR1序列中缺失内含子和V33A的氨基酸突变;(4) AUR1序列中缺失内含子和P155S、S177P、F237L的氨基酸突变。AUR1缺失内含子和既缺失内含子又伴随P155S氨基酸突变的突变体的AbA抗性较强。神经酰胺含量测定表明野生型IPC合成酶被抑制,导致神经酰胺积累,而突变体则能抵抗AbA对IPC合成酶的抑制作用。【结论】AUR1基因中的内含子对IPC合成酶的调控起重要的作用。AbA通过抑制IPC合成酶引起神经酰胺积累,IPC合成酶是鞘脂代谢的关键酶。

    • >基因克隆及功能研究
    • 嗜热古菌Sulfolobus tokodaii strain 7中麦芽寡糖基海藻糖合酶的酶学性质

      2016, 43(11):2421-2427. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.151038

      摘要 (1341) HTML (490) PDF 442.26 K (1734) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】克隆表达嗜热古菌Sulfolobus tokodaii strain 7中的ST0929基因,并测定其酶活性。【方法】根据ST0929基因设计引物进行PCR扩增,将这段基因克隆到pET-15b质粒上,重组质粒导入大肠杆菌BL21细胞中表达。亲和层析纯化酶蛋白,并测定其酶活性。【结果】SDS-PAGE分析表明其分子量大约为83 kD。酶学性质研究表明该酶的最适温度为75 °C,最适pH为5.0,具有很强的热稳定性和pH稳定性。该酶还能对多种金属离子和有机溶剂具有一定的耐受性。底物特异性研究发现该酶能够利用麦芽糊精作底物,而不能利用壳寡糖、麦芽糖等。【结论】通过以上酶学性质的研究,说明这种来源于超嗜热古菌的麦芽寡糖基海藻糖合酶在工业生产海藻糖领域具有一定的应用前景。

    • >农业微生物学
    • 一株感染杨尺蠖蛹的病原真菌的分离及鉴定

      2016, 43(11):2428-2436. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.150984

      摘要 (1362) HTML (587) PDF 2.31 M (1703) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】从山西省洪洞县的杨树丰产林中采集到几头自然染菌的杨尺蠖Apocheima cinerarius越冬蛹虫尸,经分离纯化得到一株病原真菌,定名为YHT01,确定该菌株的分类地位。【方法】用该菌株孢子悬浮液(1.0×108 conidia/mL)感染杨尺蠖蛹进行回接杀虫实验,扫描电镜观察菌株形态学特征,ITS序列测定并构建系统发育树对YHT01菌株进行分子鉴定。【结果】经YHT01菌株感染之后,杨尺蠖蛹节间处长出白色菌丝。该菌株在PDA培养基上的菌落呈椭圆形,白色,绒毛状,菌落背面呈橙黄色;扫描电镜观察结果显示,该菌株孢梗束呈扫帚状,分生孢子小,卵形至椭圆形,壁光滑,大小为(2.1?3.4) μm×(1.1?1.8) μm。该菌株的rDNA-ITS序列与GenBank中粉棒束孢Isaria farinosa (Holm: Fr.) Fr. (AB233337)的序列相似性达99%,在系统发育树的同一分支上。【结论】YHT01是杨尺蠖蛹的一株病原真菌,粉棒束孢Isaria farinosa。

    • 小麦赤霉病原菌拮抗菌Bacillus amyloliquefaciens 7M1产抗菌素的研究

      2016, 43(11):2437-2447. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.151013

      摘要 (1238) HTML (865) PDF 1.56 M (2191) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】从小麦根际土壤分离鉴定一株赤霉病拮抗菌,对该菌产的抗菌素进行生物学性质研究、种类鉴定和抑菌实验。【方法】利用牛津杯法和光照培养箱实验对其抑菌活性进行测定,通过16S rRNA基因序列分析对目标菌株的种属进行初步鉴定,根据抗菌素相关基因进行PCR扩增和测序,利用在线软件Pro Param tool和TMHMM对编码蛋白进行生物信息学分析。【结果】7M1菌体和抗菌素对禾谷镰刀菌的抑菌圈直径分别为16.33±0.13 mm和15.43±0.21 mm,16S rRNA基因序列分析结果显示其为芽孢杆菌,并与解淀粉芽孢杆菌具有较近的亲缘关系,菌株7M1抗菌素对小麦赤霉病的温室防治效果为76.41%,而且热稳定性好,可被蛋白酶K、胰蛋白酶、胃蛋白酶降解,在pH 5.0?10.0有较好的抑菌活性,但是紫外线辐射会降低其抑菌活性。菌株7M1含有bacAB、ituC、bamD 3种基因,通过与GenBank中相关的抗菌素基因进行比对,发现其编码的氨基酸序列与GenBank库中的芽孢杆菌溶素、伊枯草菌素和杆菌抗霉素D等抗菌素的相似性达到99%。bacAB编码蛋白和ituC编码蛋白是稳定蛋白,bamD编码蛋白是不稳定蛋白,此外,3种基因的编码产物不具有明显的跨膜结构。【结论】从该菌发酵液提取的抗菌素有很好的抗禾谷镰刀菌活性而且性质稳定,因而在小麦赤霉病的生物防治中具有潜在的应用价值。

    • 不同品种酿酒葡萄根围、叶围微生物群落结构特点解析

      2016, 43(11):2448-2455. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.151045

      摘要 (1224) HTML (682) PDF 432.92 K (1676) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】了解不同品种酿酒葡萄根围、叶围细菌群落结构。【方法】以不同品种酿酒葡萄根围、叶围样品为分析材料,采用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术研究根围、叶围细菌群落结构,并对细菌群落多样性进行分析。【结果】不同品种葡萄根围微生物优势菌群为变形菌门,不同品种葡萄叶围微生物优势菌群为放线菌目。根围Simpson指数大小顺序为白福尔>琼瑶浆>白诗南>赛美蓉>白玉霓>米勒>长相思,Shannon指数与Simpson指数基本保持一致。叶围Simpson指数最大的为白诗南,最小的为米勒,与Shannon指数基本吻合。【结论】葡萄细菌群落结构综合多样性指数和品种以及定殖部位密切相关。

    • 玉米联合固氮菌Kosakonia radicincitans GXGL-4A的分离鉴定与固氮特性研究

      2016, 43(11):2456-2463. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.151071

      摘要 (1467) HTML (721) PDF 1.42 M (2738) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】固氮微生物是生物固氮的主体,其菌种的选育更是生物固氮研究的基础。本实验室分离鉴定出一株新的固氮菌,并对其固氮相关活性进行初步研究。【方法】固氮菌采用Ashby无氮培养基进行分离纯化。通过形态特征分析、生理生化特征分析、16S rRNA基因序列分析和基因组扫描对固氮菌进行鉴定。利用靛酚蓝-分光光度法检测固氮菌的泌铵能力。固氮酶活性的测定使用乙炔还原法。【结果】从玉米根部分离到一株固氮菌株GXGL-4A,菌体短杆状,大小约为1.5 μm×0.5 μm,单个或常见2个菌体细胞串联在一起,革兰氏染色结果为阴性。16S rRNA基因序列分析结果表明该菌株与Kosakonia oryzae Fo8A1d 16S rRNA基因序列有95%的相似性,结合形态特征、生理生化特征和基因组扫描,将其命名为K. radicincitans GXGL-4A。对其进行固氮基因nifH的检测,经PCR扩增得到预期的296 bp条带;采用靛酚蓝-分光光度法,测得发酵液中铵态氮含量为2.5 mg/L,表明该菌株具有较好的泌铵能力。乙炔还原法测其固氮酶活性,以乙烯生产量表示,结果显示GXGL-4A菌株在无氮培养基上能够有效地还原乙炔,达到232.94 nmol C2H4/(mL·h)。【结论】菌株GXGL-4A是一株可较好地分泌铵的新的固氮菌,具有很好的研究价值。

    • >医学微生物学
    • 体外诱导耐万古霉素金黄色葡萄球菌及分子机制

      2016, 43(11):2473-2479. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.150945

      摘要 (1280) HTML (767) PDF 678.43 K (1973) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】通过前期体外诱导获得耐万古霉素金黄色葡萄球菌,从基因突变方面对万古霉素耐药性菌株进行研究。【方法】通过低浓度万古霉素逐步诱导13株敏感性金黄色葡萄球菌,用琼脂稀释法和E-test法检测所有菌株对万古霉素的耐药性(最低抑菌浓度,MIC),PCR扩增与万古霉素耐药性密切相关的4个重要基因:rpoB、vraS、graR和graS,并测序分析,比较诱导前后不同菌株的基因序列。【结果】通过60 d的体外诱导实验,13株对万古霉素敏感性金黄色葡萄球菌中有6株被诱导为中介耐药金黄色葡萄球菌(vancomycin intermediate Staphylococcus aureus,VISA),7株菌被诱导之后对万古霉素仍处于敏感状态,MIC<4 mg/L。检测诱导前后所有菌株的rpoB、vraS、graR和graS基因发现:有3株VISA的rpoB基因同时有L466S和H481N的突变,graS基因同时有R232K的突变。【结论】对万古霉素敏感的金黄色葡萄球菌经过较长时间的体外诱导可发展为VISA。在已检测的重要基因中,rpoB和graS的突变对耐药性的发展很可能起关键作用,而vraS和graR对这一过程没有显著影响。

    • >专论与综述
    • 好氧反硝化微生物学机理与应用研究进展

      2016, 43(11):2480-2487. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160001

      摘要 (1367) HTML (596) PDF 290.06 K (2330) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,关于好氧反硝化过程的研究主要集中在三个方面:分别是好氧反硝化菌株的分离和脱氮性能表征,好氧反硝化微生物的应用潜力分析,以及好氧反硝化过程的机理研究。好氧反硝化菌株分布范围广泛,可从多种环境中分离得到,种属以Pseudomonas sp.、Alcaligenes sp.和Paracoccus sp.为主。好氧反硝化菌株及菌群在实验室条件下表现出优良的耐冷、耐盐特性,并具有可降解毒性有机物及N2O减排的潜力。关于好氧反硝化过程的机理研究表明,虽然硝酸盐作为电子受体的竞争力比氧气弱,但反硝化作为辅助电子传递途径,可提高产能效率,防止NAD(P)H的过量积累。因此,硝酸盐可与氧气同时参与微生物的新陈代谢,即发生好氧反硝化现象。未来除了继续分离更新更好的好氧反硝化菌株外,应加强对好氧反硝化机理及实际生物强化方面的研究。

    • 嗜肺军团菌调控宿主囊泡转运的效应因子及其分子机制

      2016, 43(11):2488-2494. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160259

      摘要 (1141) HTML (757) PDF 1.15 M (2092) 评论 (0) 收藏

      摘要:嗜肺军团菌通过其特有的Dot/Icm type-IVB分泌系统向宿主胞内分泌多种效应因子,有效俘获了宿主胞内参与囊泡转运的重要蛋白,从而“绑架”了宿主细胞的囊泡运输过程,达到逃避宿主清除机制并大量增殖的目的。这些效应因子包括SidM、LidA、LepB、Ankx、Lem3、SidD、RalF、VipD等,通过对这些效应因子的鉴定、功能试验和结构生物学研究,逐渐揭示了它们较为完整深入的分子作用机制。本文综述了目前已知的参与调控宿主囊泡转运过程的重要效应因子及其空间结构和分子机制,有助于综合了解这种复杂的病原微生物与宿主相互作用的过程。

    • 油藏微生物及其压力适应机制

      2016, 43(11):2495-2505. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160164

      摘要 (1223) HTML (579) PDF 369.35 K (2078) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前我国油田开发主要处于高含水后期,微生物驱提高石油采收率技术(MEOR)以低成本、环境友好等独特的优势引起了石油工业界的重视。实际上,经过半个多世纪的发展,MEOR已经成为提高采收率的重要前沿技术。高压是油藏的主要环境特征,在影响油藏微生物生存与活性等方面具有重要作用。本文从油藏及其微生物的主要特征、微生物对高压环境的适应机制以及高压下微生物降解烃的代谢特征等方面进行了综述。介绍了对油藏微生物资源、群落结构、微生物在油水相中分布的认识,微生物乳化原油机制,以及微生物在油藏厌氧环境中协同代谢、受温度和压力影响的特点,并列举了MEOR的矿场应用。在高压适应机制上,微生物主要通过改变和调整细胞膜结构、增加胞内脂质组分和表达胞内特殊酶等作用来实现对压力的适应;在高压下烃降解微生物代谢速率低于常压,而且耐压菌和嗜压菌具有不同的烃降解效率。

    • >生物实验室
    • 光声光谱技术用于绿脓杆菌的鉴定

      2016, 43(11):2506-2513. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160004

      摘要 (1217) HTML (314) PDF 753.19 K (1809) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】探索一种无创、快速、可靠、经济地鉴定绿脓杆菌的新方法。【方法】利用光声光谱技术分别对大肠杆菌、绿脓杆菌在35 °C下培养24 h后产生的挥发性代谢产物(bacterial volatile compounds,BVCs)进行连续检测,获得各细菌挥发性气体的光声光谱图谱,并用“逆向思维”的方法对其检测结果进行分析。【结果】利用光声光谱技术对绿脓杆菌、大肠杆菌的挥发性代谢产物进行检测分析,发现绿脓杆菌产生了较高浓度的氰化氢(HCN),而大肠杆菌并未检测出HCN,据此可以对绿脓杆菌进行初步鉴定。【结论】光声光谱技术为绿脓杆菌的鉴定提供了一种简单、快速、经济的方法。为加速其在临床中的应用,提出了“三步走”方案:建立“大数据”、完善“比对算法”、创建“自动检测-比对-校对-鉴定”系统。

    • VITEK2 Compact全自动微生物分析系统对牛乳中葡萄球菌的鉴定效果评价

      2016, 43(11):2514-2520. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.151046

      摘要 (1116) HTML (488) PDF 295.70 K (1905) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】评价VITEK2 Compact全自动微生物分析系统对牛乳中葡萄球菌属细菌鉴定效果。【方法】对从西宁、白银、西安三地乳样中分离的52株葡萄球菌通过VITEK2 Compact全自动微生物分析系统进行鉴定,并与革兰氏染色、触酶试验、血浆凝固酶试验以及16S rRNA基因序列分析结果进行比对;通过对凝固酶阴性葡萄球菌和凝固酶阳性葡萄球菌在不同麦氏浓度的鉴定,评价该系统的稳定性。【结果】VITEK2 Compact全自动微生物分析系统对葡萄球菌在“属”水平的鉴定结果符合率达96.15%,与血浆凝固酶结果对比,凝固酶阴性葡萄球菌属细菌鉴定结果符合率为92.86%,对凝固酶阳性葡萄球菌属细菌鉴定结果符合率为50%,但对具体种鉴定时,结果符合率仅为44.23%。在稳定性检测的试验中,鉴定符合率为100%,鉴定结果可靠性不随菌液浓度变化而变化。【结论】该系统可用于牛乳中葡萄球菌在“属”水平的鉴定。

    • 四重PCR检测副溶血性弧菌及其毒力基因方法的建立

      2016, 43(11):2521-2529. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.151066

      摘要 (1264) HTML (436) PDF 819.63 K (1833) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】建立同时检测副溶血性弧菌toxR、tdh、trh、tlh基因的四重PCR快速检测方法。【方法】分别以副溶血性弧菌的toxR、tdh、trh、tlh 4个基因为靶基因,设计4对特异性引物,对4对引物浓度和退火温度进行优化,获得最佳引物比例和扩增条件,建立快速检测致病性副溶血性弧菌的四重PCR体系。通过特异性验证、灵敏度验证以及模拟样品检测进行方法确认。【结果】四重PCR体系扩增条带与预期相符,即115 bp (toxR)、244 bp (tdh)、418 bp (trh)、759 bp (tlh) 4个目的条带;用74株副溶血性弧菌和37株非目标菌的测试结果表明,所建立的方法有良好的特异性。该方法对模板DNA的检测灵敏度为50 μg/L,纯培养物的检测灵敏度为6.7×103 CFU/mL;副溶血性弧菌含量为1.36 CFU/g的人工模拟样品增菌6 h后,toxR、tlh、tdh、trh 4个基因可同时被检出。【结论】该方法可实现同时检测携带toxR、tdh、trh、tlh 4种基因的副溶血性弧菌,对开展致病性副溶血性弧菌的检测研究具有一定现实意义。

    • 产赭曲霉毒素A黑曲霉的PCR法检测

      2016, 43(11):2530-2538. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.151068

      摘要 (1285) HTML (535) PDF 952.45 K (2131) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】快速检测产赭曲霉毒素A (OTA)的黑曲霉。【方法】根据黑曲霉(Aspergillus niger) CBS513.88中An15g07920基因编码聚酮合酶的酰基转移酶(AT)域设计引物,建立针对产OTA黑曲霉的聚合酶链式反应(PCR)检测方法。【结果】对72株曲霉属菌株(黑曲霉、炭黑曲霉、赭曲霉、佩特曲霉、寄生曲霉和塔宾曲霉)进行检测,发现产OTA的黑曲霉能够扩增出特异性条带,而产OTA的其它菌株不能扩增出条带;检测出3株假阳性的产OTA黑曲霉,实时定量PCR分析此3株菌中An15g07920的同源基因表达情况,发现在产毒条件下可正常表达,排除了因基因无法表达导致假阳性的可能。本方法的检测灵敏度为25 pg的DNA含量,在污染所试农产品孢子浓度大于4.0×104–4.0×105个/g时可有效检测出产毒菌株。【结论】本方法虽会产生4%的假阳性结果,但是仍可作为产毒黑曲霉有效的快速检测方法,并在农产品污染产毒黑曲霉时进行有效预警。

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