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    2021年第3期
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    • 工业微生物学
    • 潘梅,刘爽欣,唐蕾

      2021,48(3):701-709, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200434

      Abstract:

      【背景】大肠杆菌(Escherichia coli)以谷氨酸为前体经C5途径合成有限的血红素。【目的】探究胞内谷氨酸代谢及谷氨酰-tRNA还原酶基因(hemA)过表达对5-氨基乙酰丙酸(5-Aminolevulinic Acid,ALA)和血红素合成的影响。【方法】通过Red同源重组敲除与谷氨酸代谢有关的mscS与aroG,构建hemA表达载体并导入基因缺失菌株中。【结果】mscS单敲除或mscS与aroG双敲除对菌体生长无显著影响。与出发菌株相比,单敲除与双敲除菌株的谷氨酸含量均有所增加,ALA含量略微下降,血红素含量分别增加了11.6%和35.7%。在双敲除菌株中进一步过表达hemA后,胞内血红素含量增至47.603 μmol/L。【结论】通过调控谷氨酸代谢流量与过表达hemA可促进血红素的合成,该结果为增强C5途径的血红素合成提供了新的思路。

    • 环境微生物学
    • 董书博,李宁,许继飞,李静泉

      2021,48(3):710-721, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200408

      Abstract:

      【背景】土壤微生物生态研究对于矿区污染生态影响调查和矿区生态恢复都具有非常重要的意义,高硫煤覆盖对其下方土壤微生物群落的影响目前尚不清楚。【目的】探究煤矿区长期高硫煤覆盖对其下方土壤细菌群落组成和多样性产生的影响。【方法】从高硫煤矿附近煤场采集3种类型土壤样品(高硫煤覆盖层、高硫煤下方土壤、对照土壤),通过测定土壤理化性质和运用高通量测序技术研究高硫煤覆盖对土壤性质和细菌群落产生的影响。【结果】与对照土壤相比,高硫煤覆盖使其下方土壤pH值降低,硫酸盐、有机质、有效氮、有效磷含量升高。高硫煤覆盖使其下方土壤中细菌的多样性指数降低,细菌群落组成发生了较大改变。在属水平上,与对照土壤相比,高硫煤下方土壤中Bacillus的相对丰度较高;Acidiphilium与Sulfobacillus在3个样本组中的相对丰度呈现为高硫煤覆盖层>高硫煤下方土壤>对照土壤,硫氧化菌在高硫煤中的优势地位及其对下方土壤的影响由此可以得到证实。共现性网络分析表明,Acidiphilium和Sulfobacillus在高硫煤覆盖区域的土壤细菌群落中占有重要地位,对其他细菌类群影响非常大。【结论】高硫煤覆盖及硫氧化菌的优势存在,对高硫煤下方土壤的理化性质及细菌群落产生明显影响。研究结果有助于增进对矿区土壤微生物生态的认识,为高硫煤矿区生态恢复治理提供微生物学理论基础。

    • 章妮,陈克龙,王恒生,杨阳

      2021,48(3):722-732, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200494

      Abstract:

      【背景】土壤微生物对其生存的微环境变化极为敏感,鸟岛作为湖滨湿地,对气候变化具有敏感性,但目前关于青海湖鸟岛的土壤微生物鲜有研究。【目的】探究气候变暖后青海湖鸟岛土壤微生物群落特征的变化。【方法】利用开顶箱模拟增温,通过高通量测序方法了解温度升高后土壤细菌及真菌的群落结构以及多样性的变化情况。【结果】温度的升高并未改变青海湖鸟岛土壤微生物的优势菌群,细菌优势菌群为变形菌门和酸杆菌门;真菌优势菌门为子囊菌门,优势菌纲为座囊菌纲。但增温改变了土壤微生物的群落结构,显著升高了拟杆菌门、蓝细菌门、Patescibacteria及球囊菌纲的相对丰度,显著降低了锤舌菌纲的相对丰度。土壤微生物群落的多样性指数也发生了变化,温度上升后微生物的ACE指数及Chao1指数均降低,细菌的Simpson指数及真菌的Shannon指数降低。【结论】青海湖鸟岛土壤微生物对温度升高的响应明显,增温改变了土壤细菌拟杆菌门、蓝细菌门、Patescibacteria的相对丰度及真菌的球囊菌纲、锤舌菌纲的相对丰度,降低了土壤微生物的多样性。

    • 基础微生物学
    • 邬丽娜,唐卓

      2021,48(3):733-741, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200287

      Abstract:

      【背景】抗性基因(Resistance Gene)在分子生物学研究中具有重要作用,但其基因片段较大,限制了载体中插入目的序列的长度。【目的】探究分子量较小的RNA适配体的类抗性基因作用,用于优化载体载量和扩展目的基因片段。【方法】基于tRNA支架在体内富集表达RNA适配体,筛选验证氨基糖苷类抗生素新霉素B的RNA适配体的抗性作用。【结果】构建tRNA支架重组RNA表达载体并进行体内筛选,得到A Site和Avirus这2个RNA适配体分子,能够耐受新霉素B浓度为19 μg/mL (固体培养基)和30 μg/mL (液体培养基)。【结论】RNA适配体可发挥类抗性基因的功能,本文策略有望用于抗性基因的优化,缩小质粒载体载量,为分子克隆技术提供新的手段。

    • 农业微生物学
    • 任建雯,罗云艳,冯印印,韩猛,安航,崔传斌,张家韬,李斌,杨洋,安德荣

      2021,48(3):742-754, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200457

      Abstract:

      【背景】化学防治污染日益严重,作物抗性、农药残留、病害再生现象越来越普遍,因此筛选新型生防菌株及研究其抗菌物质已成为热点。【目的】筛选出一株对禾旋孢腔菌等植物病原菌具有生防功能的贝莱斯芽孢杆菌,挖掘其调控合成细菌素、抗菌肽(RiPPs)的基因簇。【方法】通过分离筛选、对峙培养等方法筛选出菌株,通过全细胞脂肪酸和Biolog分析法以及分子生物学方法进行菌株鉴定。利用Illumina Novaseq 6000平台进行全基因组序列测定,通过BAGEL4挖掘潜在的细菌素、RiPPs基因簇及潜在的作用机制。【结果】菌株RJW-5-5对禾旋孢腔菌的抑制效果最好,抑制率可达78.4%,对疫霉菌、菊池链格孢等病原菌均有较好的抑制作用,利用NCBI网站的BLAST功能对所测的16S rRNA基因和rpoB基因序列进行同源性分析,鉴定菌株RJW-5-5为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。BAGEL4分析菌株RJW-5-5全基因组序列含有合成Lasso_peptide、Cerecidin、Sactipeptides以及Propionicin_SM1的基因簇,其中Propionicin_SM1为首次在芽孢杆菌属中发现,能够合成双功能蛋白TrpGD、二硫还原酶、2-氧戊二酸脱氢酶E1组分等。【结论】菌株RJW-5-5能够抑制多种农作物病害,具有多种羊毛硫抗生素、套索肽、细菌素等抗菌肽基因簇,具有广阔的发展前景及应用潜力。

    • 晋治波,解玲,朱正杰,刘芳

      2021,48(3):755-764, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200440

      Abstract:

      【背景】根结线虫病害严重制约我国设施蔬菜的生产。丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)作为土壤中最重要的有益真菌之一,可以促进植物生长,提高植物抗病性,减轻土传真菌和线虫病害的发生。在蔬菜保护地栽培中,AMF对于植物线虫病防治作用的研究受到了广泛关注。【目的】针对番茄生产中危害最严重的南方根结线虫(Meliodogyne incognita)病害问题,研究AMF和番茄品种不同组合的抗线虫效应,以期为菌根真菌作为生物防治剂和生物菌肥应用于实际生产提供技术基础。【方法】在灭菌土壤中,人工接种根结线虫,比较不同菌种Rhizophagus intraradices (Ri)、Acaulospora mellea (Am)及菌种组合Rhizophagus intraradices+Acaulospora mellea (Ri+Am)在不同番茄品种(感病品种蒙特卡罗和抗线虫品种仙客1号)上对南方根结线虫侵染和繁殖的影响,研究AMF对根结线虫的拮抗效应。另外,采用南方根结线虫连作发病的土壤,在感病品种蒙特卡洛上接种AMF混合菌种Ri+Am,番茄苗移栽入连作土壤中,测定各生长指标和调查根结和卵块数量,评价接种AMF处理对根结线虫病的防治效果。【结果】在灭菌土壤中,普通番茄品种蒙特卡罗的菌根效应显著优于抗线虫番茄品种仙客1号,表现为前者单位根重的根结和卵块的数量均比对照显著降低,而后者仅降低了卵块数量;蒙特卡罗上接种Ri+Am混合菌种的效果优于接种单一菌种Am和Ri;而仙客1号上接种Ri的效果更好。接种线虫也显著影响了AMF的侵染,而且对抗性品种仙客1号的影响更为明显。但除了接种Am的处理,大多数处理收获时菌根侵染率仍维持较高的水平(70%以上)。在连作土壤中,感病品种蒙特卡罗接种混合菌种Ri+Am具有较好的抗/耐线虫效应,主要表现为促进植株生长,显著降低根结和卵块数量,但菌根侵染率较灭菌土壤低,约为40%。【结论】综合以上结果,表明菌根化苗能够在一定程度上减轻根结线虫病的危害。土壤灭菌条件下,在感病和抗线虫番茄品种上接种AMF能够减轻线虫的侵染和繁殖,而且在感病品种上的防治效果更加显著。在连作土壤中,在番茄感病品种上接种AMF也表现较好的抗线虫效果。

    • 兽医微生物学
    • 康慧,朱紫祥,杨孝朴,郑海学

      2021,48(3):765-777, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200301

      Abstract:

      【背景】猪瘟(Classical Swine Fever)是由猪瘟病毒(Classical Swine Fever Virus,CSFV)引起的猪高度接触性传染病,致死率极高。在临床中存在着CSFV与猪其他病原菌共感染的情况,例如CSFV与口蹄疫病毒(Foot-and-Mouth Disease Virus,FMDV)的共感染。【目的】利用CSFV与FMDV共感染猪源宿主细胞,研究CSFV与FMDV共感染对FMDV病毒复制的影响。【方法】构建体外共感染细胞模型,在正常PK-15细胞上进行CSFV共感染FMDV实验,通过观察细胞病变效应(Cytopathic Effect,CPE)、实时荧光定量PCR (RT-qPCR)、Western Blot、间接免疫荧光检测CSFV和FMDV共感染及FMDV单独感染情况下FMDV复制水平的差异。利用RT-qPCR筛选鉴定能够影响FMDV复制的CSFV蛋白。【结果】CSFV C株共感染FMDV能够抑制FMDV的复制,而且灭活的CSFV同样抑制FMDV的复制。通过筛选鉴定出CSFV的C蛋白能够抑制FMDV复制。【结论】研究发现CSFV C株共感染FMDV能够抑制FMDV复制,而其C蛋白具有抑制FMDV复制的能力。

    • 涂健,李芳果,李怡彤,殷冬冬,邵颖,宋祥军,祁克宗

      2021,48(3):778-786, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200489

      Abstract:

      【背景】禽β防御素6是禽体内分泌的一类抗菌肽,在抵抗病原入侵和免疫调节中发挥着重要作用,但其常规表达方式效率较低,难以在产业化生产中加以应用。【目的】建立稳定表达AvBD6的细胞系,并检测其表达产物对耐药大肠杆菌的抗菌活性,为其他防御素表达提供参考。【方法】利用显微镜观察构建真核重组表达载体pLOV-eGFP-AvBD6转染至293T细胞后的转染效率;收集293T细胞上清液并感染DF-1细胞,通过嘌呤霉素加压筛选稳定表达株;利用RT-PCR和Western Blot分别检测目的基因在转录水平和蛋白水平的表达情况;利用扫描电镜观察细胞培养上清液对耐药大肠杆菌的抗菌效果及其对菌体的损伤。【结果】成功构建重组表达载体pLOV-eGFP-AvBD6,筛选出稳定表达AvBD6的DF-1细胞系,而且目的基因在转录水平和蛋白水平均有表达;细胞培养上清显著降低大肠杆菌和副伤寒沙门菌存活率,对金黄色葡萄球菌的抗菌活性较低。【结论】建立了稳定表达AvBD6的DF-1细胞系,其表达产物对耐药大肠杆菌具有良好的抗菌效果,对推动防御素的应用提供技术支持。

    • 药物微生物学
    • 陈骐,刘书渊,杨晓暾,万俊,徐媛媛,姚玥,郑好轸,葛立军

      2021,48(3):787-796, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200900

      Abstract:

      【背景】红曲霉(Monascus)是一种重要的药食同源性真菌,其自身产生的次级代谢产物具有多种生理活性功能,然而红曲霉中的生物活性成分却鲜有报道。利用红曲霉发酵液进行药效物质成分追溯,对了解红曲霉药效物质基础具有十分重要的意义。【目的】对红色红曲霉(M. ruber) Mr-1次级代谢产物中的生物活性成分和生物学功能进行研究。【方法】采用硅胶柱、Sephadex LH-20凝胶柱等色谱技术对活性成分进行分离纯化,通过核磁共振和高分辨质谱技术对化合物结构进行解析;对鉴定的化合物进行体外抗氧化、抑菌和酶活性测定。【结果】从红色红曲霉Mr-1次级代谢产物中分离得到4个活性化合物,鉴定为3个黄酮类化合物Luteolin (1)、Hesperetin (2)、Glycitein (3)和1个萜类化合物Ursolic acid (4)。化合物1、2、4为首次从红曲菌科中分离得到。在抗氧化试验中,化合物1对ABTS+、DPPH和OH?自由基具有较强的清除能力,IC50分别为13.36、8.74和32.75 μg/mL;在抑菌试验中,化合物4对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和李斯特菌(Listeria monocytogenes)表现出中等强度的抑菌能力,抑菌圈直径分别为13.4 mm和11.9 mm;在α-葡萄糖苷酶抑制活性试验中,化合物4表现出很强的抑制能力,IC50为21.34 μg/mL。【结论】红色红曲霉Mr-1是宝贵的微生物种质资源,其产生的次级代谢产物生物活性成分多样,具有开发成功能性食品原料的潜能。

    • 唐鱼,孟云,王敦,冯纪年

      2021,48(3):797-810, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200280

      Abstract:

      【背景】虫生真菌是非常重要的自然资源,但被发现和利用的种类相对较少。【目的】鉴定从野外采集的4株虫生真菌,并探讨4株菌的醇提物对宫颈癌Hela细胞的抑制活性。【方法】结合形态学特征与rDNA ITS和β-Tubulin序列分析对4株虫生真菌进行种类鉴定,采用四甲基偶氮唑盐[3-(4,5-Dimethyl-2-Thiazolyl)-2,5-Diphenyl-2-H-Tetrazolium Bromide,MTT]比色法分析它们的菌丝醇提物(M-1、M-2、M-3、M-4)和发酵液醇提物(F-1、F-2、F-3、F-4)对Hela细胞增殖的抑制活性,并进一步利用细胞形态学观察和流式细胞术检测所筛选抑制作用最强的醇提取物的抑制活性。【结果】经鉴定,菌株IS和LS均为环链棒束孢(Isaria cateniannulata),菌株HLS和HLS2均为粉棒束孢(Isaria farinosa);MTT实验结果显示8种醇提物对Hela细胞增殖均有一定的抑制作用,而且菌丝醇提物和发酵液醇提物的抑制作用大小排序均为:粉棒束孢HLS>环链棒束孢LS>粉棒束孢HLS2>环链棒束孢IS,其中,粉棒束孢HLS的发酵液醇提物F-3的抑制活性最强(P<0.001),处理24 h后其IC50值为0.667 8 mg/mL,而其他7种醇提物的IC50值均大于1 mg/mL;细胞形态学观察显示F-3在处理时间24 h时,对Hela细胞生长的抑制作用随着浓度的增加而加大,而对正常细胞BHK-21仅有轻微的毒性作用;流式细胞仪检测发现F-3可诱导Hela细胞凋亡,当处理浓度为1.0 mg/mL时,细胞总凋亡率可达到32.45%。【结论】4株菌对Hela细胞增殖的抑制作用存在着显著差异,这可能与4株菌的地理来源、寄主等因素有关;来源于粉棒束孢HLS株系的发酵液醇提物F-3对正常细胞BHK-21的增殖和生长无显著抑制作用,但对Hela癌细胞的增殖和生长抑制活性最强,而且具有诱导肿瘤细胞凋亡的作用,暗示其具有研究利用价值。

    • 医学微生物学
    • 董俊芳,王萍,刘存伟,邹清华

      2021,48(3):811-819, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200400

      Abstract:

      【背景】鲍曼不动杆菌耐药严重,基因敲除是研究细菌毒力与耐药的重要方式。但现有的大部分细菌基因敲除方法基于抗生素抗性筛选,导致不适用于多重耐药菌株的基因敲除。【目的】旨在建立一种非依赖于抗生素抗性筛选的方法,用于敲除多重耐药鲍曼不动杆菌基因。【方法】运用同源重组和自杀载体pMo130-TelR对亚碲酸钾的抗性,使用两步筛选法,构建鲍曼不动杆菌VI型分泌系统溶血素共调节蛋白(Hemolysin-Coregulated protein,Hcp)基因敲除突变体,并对缺失株的生长能力、细菌竞争能力以及血清抵抗能力进行测试。【结果】通过构建含同源片段的重组pMo130-TelR载体,成功敲除了鲍曼不动杆菌标准株ATCC 17978中的hcp基因,获得了ATCC 17978 hcp基因缺失突变体。突变体生长能力没有显著改变,但细菌竞争能力显著下降,血清抵抗能力显著升高。【结论】pMo130-TelR可成功用于鲍曼不动杆菌无痕基因敲除,对于研究鲍曼不动杆菌的耐药机制等相关问题具有深远意义。

    • 其力格尔,Sadia Nawab,范殊璇,曹博,李雨昕,田明振,张商浩,马伟,邓子新

      2021,48(3):820-829, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200337

      Abstract:

      【背景】大量文献报道ω-3多不饱和脂肪酸尤其是二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic Acid,DHA)与二十碳五烯酸(Eicosapentaenoic Acid,EPA)具有抗肿瘤作用,但是其抗肿瘤机制还不够完善。【目的】探究ω-3多不饱和脂肪酸、具核梭杆菌以及结直肠癌三者之间的关联。【方法】在检测二十二碳六烯酸、二十碳五烯酸、α-亚麻酸(α-Linolenic Acid,ALA)等ω-3多不饱和脂肪酸对人结直肠腺癌细胞Caco-2、正常结肠上皮细胞NCM460生长影响的基础上,检测DHA等3种多不饱和脂肪酸对具核梭杆菌黏附人体细胞以及Fap2、FadA、RadD等具核梭杆菌毒力关键基因表达的影响。【结果】 30 μg/mL的DHA、EPA、ALA对Caco-2生长抑制分别为9.09%、4.95%、7.52%,而对NCM460生长抑制达31.15%、25.48%、29.11%,而且相关抑制作用仅具有浓度依赖性而无时间依赖性。经30 μg/mL的DHA、EPA、ALA预处理的具核梭杆菌黏附Caco-2细胞的能力分别下降81.04% (P=0)、93.63% (P=0)和68.63% (P=0);而共培养时加入DHA、EPA、ALA对具核梭杆菌黏附Caco-2细胞的能力没有显著影响。同时,30 μg/mL DHA处理导致F. nucleatum的Fap2基因显著下降10.22% (P=0.027);30 μg/mL EPA处理导致FadA、Fap2基因分别显著下降23.49% (P=0)、15.09% (P=0.003);30 μg/mL ALA处理导致FadA基因显著下降26.75% (P=0.012)。【结论】综合上述实验结果以及DHA、EPA、ALA仅能短时间抑制具核梭杆菌生长等文献报道,我们认为,DHA、EPA等ω-3多不饱和脂肪酸并非简单地直接杀伤或抑制肿瘤细胞和F. nucleatum;抑制FadA、Fap2等黏附相关基因表达,降低F. nucleatum黏附宿主细胞能力是其抗肿瘤作用的关键组成部分。ω-3多不饱和脂肪酸等活性物质对F. nucleatum等在结直肠肿瘤发生、发展中发挥重要作用的肠道细菌的影响与机制应深入开展研究。

    • 专论与综述
    • 王锐,陈绍兴

      2021,48(3):830-841, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200446

      Abstract:

      嗜盐古菌是一类生活于极端高盐环境的化能异养型原核微生物,其所分泌的胞外酶(外泌酶)具有在高盐条件下仍能保持活性的特点,在制革工业、高盐有机废水处理和泡菜加工等腌制食品方面发挥重要用途。本文对嗜盐古菌的胞外蛋白酶、淀粉酶、酯酶等几种常见胞外酶的来源和基本酶学性质的最新研究进展进行综述,为更好地开发利用嗜盐古菌胞外酶资源提供参考。

    • 文志,韩艳秋,王俊瑞

      2021,48(3):842-848, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200521

      Abstract:

      布鲁氏菌是一种革兰氏阴性、兼性胞内寄生菌,可引起人畜共患病布鲁氏菌病。布鲁氏菌致病机制复杂,可通过表达多种毒力因子等方式躲避或抑制宿主免疫系统的攻击并发挥其对机体的致病效应,实现其在宿主体内的长期存活。因此,布鲁氏菌病易转化为慢性感染。本文对目前已发现的多种布鲁氏菌毒力因子相关研究进展进行综述,以期进一步认识布鲁氏菌病的致病机理,为布鲁氏菌病防治提供参考。

    • 戴峰,苏洁,付韵涵,方蕾,樊景凤

      2021,48(3):849-858, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200869

      Abstract:

      粪便污染指示菌(Fecal Indicator Bacteria,FIB),如大肠杆菌、肠球菌和耐热大肠菌等是用于指示水体中污染程度的微生物,但近年来的研究表明岸滩逐步成为FIB的重要储存库。微生物源示踪技术(Microbial Source Tracking,MST)等方法被广泛应用于溯源岸滩FIB污染,但FIB进入岸滩环境后的生消机制尚不明确,因此影响FIB在岸滩上生存、消亡的各类因素仍是目前研究的热点。基于此,本文综述了岸滩生态系统中FIB的来源,同时结合国内外研究进展分析了影响FIB生存的非生物因素、生物因素及间隙流动等其他影响因素,并针对岸滩环境中FIB对人体健康的潜在风险提出相关建议,以期降低游客的患病风险,保障公共健康安全。

    • 张金方,李昕悦,徐小健,陈雪佳,牛馨,任绍东,李玉,路福平

      2021,48(3):859-872, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200403

      Abstract:

      枯草芽胞杆菌作为一种遗传背景清晰、基因编辑成熟的革兰氏阳性菌,是多种重要工业酶的生产宿主。随着转录组、蛋白质组、代谢组等多组学测序和分析技术的发展,通过合理设计简化枯草芽胞杆菌基因组,减少细胞内冗余的调控和代谢网络,使得细胞更精简且便于控制,展现出了枯草芽胞杆菌作为异源酶表达宿主细胞的应用潜力。本文简要综述了枯草芽胞杆菌基因组删减的研究进展,归纳了必需基因的确定方法,重点介绍了枯草芽胞杆菌通过删减基因组提升异源酶表达的研究进展及删减策略,充分展示了枯草芽胞杆菌基因组删减在构建异源酶表达底盘细胞中的重要作用。

    • 程彤彤,万海同,余道军

      2021,48(3):873-881, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200384

      Abstract:

      鲍曼不动杆菌是一种革兰氏阴性的非发酵致病菌,在医院环境中广泛存在,并且已经成为医院获得性感染的重要病原体之一。近年来,由于抗菌药物的广泛应用,导致多重耐药鲍曼不动杆菌引起的感染和暴发流行,给临床治疗带来了极大的挑战。有研究表明,细菌VI型分泌系统与细菌的致病性相关。本文综述了鲍曼不动杆菌VI型分泌系统及主要功能蛋白(溶血素-联合调节蛋白)的研究进展,以期为进一步研究鲍曼不动杆菌的致病机制提供基础。

    • 雷曦,张蕊,黄遵锡,周峻沛

      2021,48(3):882-895, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200486

      Abstract:

      透明质酸酶是能降解透明质酸及部分糖胺聚糖的一类糖苷酶,可应用于医疗和美容等领域。透明质酸酶也可用于制备小分子糖胺寡糖,许多研究发现小分子糖胺寡糖具有比大分子糖胺聚糖更高的生物免疫活性。为便于研究人员对透明质酸酶进行进一步的基础研究及应用研究,本文介绍了透明质酸和透明质酸酶,梳理了透明质酸酶的分类、结构和催化机理,归纳总结了透明质酸酶的酶活力测定方法、重组表达、酶学性质和应用,展望了透明质酸酶的研究方向。

    • 夏阳,武斌,张毅,李吉达

      2021,48(3):896-905, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200411

      Abstract:

      核定位信号介导的蛋白入核是细胞内信号传递网络中核内外物质信息交流的重要一环,绝大多数病毒蛋白进入细胞核均需要核质转运受体识别和结合入核蛋白携带的核定位信号序列。病毒蛋白的入核转运机制在病毒感染过程中起着至关重要的作用,对于病毒的复制、毒力具有重要意义,针对该机制的研究有利于新的抗病毒靶点的发现。本文对核定位信号的分类信息进行了总结,并对不同的核质转运受体及其介导的入核机制进行了比较分析,概述了病毒入核蛋白及其核定位信号在病毒感染机制中的研究发现。

    • 梁琰,崔欣,王哲,王婷,徐振上

      2021,48(3):906-915, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200430

      Abstract:

      乳酸菌是能够发酵糖类产生大量有机酸的革兰氏阳性菌的通称,在发酵食品中有着悠久的应用历史。乳酸菌通常被认为是安全菌株,这些微生物的基因工程操作在食品、医学等方面具有广阔的应用前景。表达载体是基因工程中常用的工具之一,大多数乳酸菌的表达载体通常以抗生素抗性基因作为选择标记,然而抗性基因具有潜在的转移性,因此需要开发食品级表达载体。食品级表达载体不含有抗生素的抗性基因,仅包含来自同源宿主或通常被认为是安全生物的DNA。本文介绍了乳酸菌食品级表达载体的构成及其常用宿主,同时对乳酸菌食品级表达载体的应用进行了归纳总结。

    • 李博洋,姚天歌,栾仁栋,王红宁,雷昌伟

      2021,48(3):916-923, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200480

      Abstract:

      奇异变形杆菌是导致医院内感染的重要条件致病菌,广泛分布于自然环境及人和动物的肠道中。基因岛是细菌染色体上约10?200 kb独立的DNA片段,能促进宿主细菌适应复杂多变的环境,与细菌适应性进化密切相关。近年来在奇异变形杆菌基因组中发现了多个与多重耐药密切相关的基因岛,包括沙门菌基因岛1及其相关基因岛、SXT/R391整合性接合元件、PmGRI1等,表明基因岛在奇异变形杆菌多重耐药形成和传播中具有重要作用。本文对奇异变形杆菌中与耐药相关基因岛的结构特征、传播机制、流行情况等进行综述,以期为奇异变形杆菌中多重耐药相关基因岛的深入研究提供参考。

    • 董勇宏,柳陈坚,李晓然

      2021,48(3):924-931, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200492

      Abstract:

      女性生殖系统微生物群落与女性生殖健康密切相关。阴道微生物的菌群变化伴随着多种阴道疾病的发生并可能通过宫颈感染子宫,孕期子宫内的炎症反应会导致胎儿早产(preterm birth,PTB),PTB被定义为妊娠满28周但不足37周所发生的分娩现象,PTB婴儿死亡率很高并面临着多种健康疾病,除了明确病原微生物的感染,PTB还伴随着生殖系统微生物群落失衡,将来有望通过根据女性生殖系统微生物群落的动态变化来预防PTB的发生。本综述将着重介绍女性生殖系统微生物群落与生殖健康,尤其是与PTB之间的联系。

    • 汪闻妍,任方哲,李凤鸣,臧筱琦,焦新安,黄金林

      2021,48(3):932-937, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200362

      Abstract:

      VI型分泌系统(Type VI Secretion System,T6SS)是一种倒置于细胞膜上的类噬菌体样结构,能够输送效应蛋白并在定殖和生态位建立中发挥作用。近年来,在空肠弯曲菌(Campylobacter jejuni)中发现了T6SS同源基因且能够表达组装成结构完整的T6SS,但T6SS对空肠弯曲菌的毒力影响尚不清楚。本文就空肠弯曲菌T6SS结构组成、分布特征及效应功能等方面的研究进展进行综述,以期为进一步解析空肠弯曲菌毒力因子的调控机制提供新思路。

    • 黄慧婧,罗坤

      2021,48(3):938-947, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200444

      Abstract:

      芽孢杆菌属包含多种植物病原物的拮抗菌,可广泛用于植物病害防治。然而单独利用生防菌进行生物防治常由于环境因素影响而无法达到较好的防治效果,可通过与低剂量杀菌剂复配使用来提高防治效率。本文对生防芽孢杆菌与杀菌剂复配使用进行植物病害综合防治的研究现状、防效、研究方法等进行综述,芽孢杆菌与杀菌剂复配使用不仅保障了防治效果,还大大减少了化学农药的施用。

    • 梁胜男,柯楚新,黄鹤,关嘉琦,赵丽娜,李柏良,霍贵成

      2021,48(3):948-959, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200466

      Abstract:

      产丁酸细菌是利用糖类发酵产生丁酸的一类细菌,代表种是丁酸梭菌。在动物及人类肠道内存在的产丁酸细菌主要是梭菌属、柔嫩梭菌属、罗斯式菌属、真菌属及丁酸弧菌属。本文一方面介绍部分肠道内产丁酸细菌的种类、特点及膳食纤维的摄入和肠道益生菌对产丁酸细菌的影响,另一方面对其主要代谢产物丁酸在体内的生理功能进行探讨,以期为产丁酸细菌的应用及产品开发提供理论依据。

    • 赵皓静,王晓丹,邱树毅,曾超,章钰浛,崔东琦,黄武,班世栋

      2021,48(3):960-973, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200483

      Abstract:

      液质发酵食品发酵过程中微生物组成复杂,复杂的微生物发酵体系会影响微生物的生长和代谢,继而改变微生物的群落结构与功能,最终影响液质发酵食品的品质。乳酸菌在食品发酵中对形成风味物质、提高营养价值、抑制腐败菌生长具有重要的作用。本文主要对近年来食醋、酱油和饮料酒等液质发酵食品中微生物群落及与乳酸菌间相互作用关系进行综述,了解液质发酵食品在发酵过程中微生物群落结构和群落中乳酸菌与其他微生物的相互作用类型,探讨乳酸菌在发酵过程中的功能以及乳酸菌与其他微生物之间的相互作用机制。

    • 程彤,薛亮,吴清平,张菊梅

      2021,48(3):974-983, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.201086

      Abstract:

      诺如病毒是导致人类急性胃肠炎的主要食源性致病原,由于变异快且缺乏稳健的体外细胞培养体系及小动物感染模型,限制了我们对该病原体的深入研究。近年来,可培养鼠源诺如病毒的发现、人源诺如病毒肠道细胞培养体系的开发,以及诺如病毒反向遗传操作体系的构建为系统研究该病原提供了有力工具,加深了我们对其复制机制、致病机理、病毒-宿主相互作用等的了解。本文主要综述了反向遗传学技术用于诺如病毒研究的工作进展,并讨论了该技术在诺如病毒分子病毒学研究、药物筛选和疫苗制备中的应用及发展前景,以期为诺如病毒防控策略的制定及药物靶点的挖掘提供有益参考,推进我国食品安全风险防控工作。

    • 高校教改纵横
    • 赵晶,朴永哲,权春善,陈明

      2021,48(3):984-993, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200442

      Abstract:

      “发酵工程”是生物工程专业的核心主干课程,实践性和应用性较强。基于工程教育认证的产出导向理念,设定了“发酵工程”合理具体的课程目标,聚焦学生的工程知识掌握及问题分析、工程设计及研究能力培养。针对不同课程内容模块,以课程目标达成为导向,对教学内容及方法、教学设计与实施过程进行整合并优化,采用了多元化、注重课程形成性评价的考核方式。构建了课程目标达成评价模式,形成了“设计—实施—考核—评价—改进”闭环运行的课程质量保障体系。课程教学改革有效提高了学生理解、分析、设计、研究发酵工程问题的能力,增强了学生的科研兴趣和创新能力。

    • 夏险,赵琪,苏平,涂俊铭

      2021,48(3):994-1000, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200460

      Abstract:

      慕课等线上学习平台是教育信息化的结果,结合慕课对传统教学进行突破是近年来教学改革的热点之一。“微生物工程”课程是高等院校生物技术、生物工程专业的必修课,该课程具有很强的应用性和实践性。为了加深学生对理论知识的理解、培养学生的科研思维,我们在微生物工程实验课的教学中引入了一种基于慕课教学资源的开放式教学模式。结果表明,这种慕课背景下的开放式教学在提升学生学习兴趣、锻炼学生创造性思维、增强学生科研素养、培养学生团队协作能力等方面都具有很好的效果。

    • 张会择,杜晓娟,赖宇

      2021,48(3):1001-1012, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200505

      Abstract:

      课程思政是高校思想政治理论课改革创新的重要举措,因其德育与智育协同的优势,逐渐成为高校课程改革的方向。为探究新型冠状病毒肺炎(COVID-19,简称“新冠”病毒肺炎)疫情下“病原生物学与医学免疫学”课程思政教学模式及其实施效果,以成都中医药大学2018级中医学(5+3一体化)的2个班级学生为教学对象,其中1班采用传统教学模式,2班实行课程思政教学模式,在传统教学模式基础上,将收集到的思政素材有机融入于课前、课中、课后等教学环节。课程结束后围绕爱国情怀、中医自信、科学素养、文明互鉴等思政教育主题进行测评,以考核学生对思政元素内涵的认识与理解,并对2个班学生进行课程满意度调查,比较2个班的思政测试评分及课程满意度评分。结果提示2班的思政测试评分及满意度评分均高于1班(P<0.01),说明“新冠”病毒肺炎疫情下的课程思政教学模式优于传统教学方法,在提升医学生专业素养的同时,更具“立德树人”的实效。本研究可为其他医学专业教学提供具有参考意义的课程思政模式,促进医学专业课程思政的全面推进。

    • 卢亚萍,成丹,鲁燕舞,包浩然,陈军,崔瑾

      2021,48(3):1013-1019, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200377

      Abstract:

      CRISPR基因编辑技术逐渐成为一个强有力的分子技术,已越来越广泛地应用于科学研究和临床试验。在高校教学实践中,为了解决该实验原理复杂、操作难度大、周期长、成本高等问题,构建了CRISPR基因编辑仿真教学软件。该软件包括原理演示和实训操作2个模块。原理部分通过3D技术呈现出每个分子的结构,并以动画的形式演绎CRISPR-Cas9的分子机制。实训操作部分模拟了整个实验的操作过程,学生可以通过互动的形式在电脑上反复学习和操作。该交互式虚拟实验能激发学生的学习兴趣,显著提高实验教学质量。

    • 吾尔恩·阿合别尔迪,恩特马克·布拉提白,玛依拉·吐尔地别克,徐丽萍

      2021,48(3):1020-1025, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200283

      Abstract:

      在新疆伊犁河谷,具有应用价值的地方特色微生物资源非常丰富,本文借此开展了微生物学研究型实验教学的改革实践,具体措施为:开发利用了地方特色实验材料、实验教学内容及相应的教学策略等,教学效果问卷调查显示这些举措有利于培养学生的创新能力和科研能力。

    • 肖丽君,王明娟,赵学荣,王建平,高亚贤,程露阳,刘镭,梁秀军,白冰,毛淑芳

      2021,48(3):1026-1032, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200385

      Abstract:

      将“小组学习”模式应用于基础医学课程“医学免疫学”的教学,在理论课堂采用案例导学、问题导学、角色转换导学和专题讨论导学,实践教学过程针对课堂实验、实验选修课和大学生创新创业项目进行层次化导学。综合运用思维导图、问卷星、成长袋等多元化教学方法和手段,编写思政案例库进行专业课课程思政,结合小组过程性考核进行多元化考核评价。该模式通过培养学生自主学习能力、小组合作能力、实践能力、创新能力和人文素质,为培养高素质、高能力的应用型医学人才奠定基础。该教学模式得到了绝大多数学生的认同,可为基础医学及其他相关课程的开展及高校人才培养提供思路和参考。

    • 生物实验室
    • 冯宇,王芳,丁家波,蒋卉

      2021,48(3):1033-1040, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200662

      Abstract:

      【背景】布鲁氏菌是一种重要的人畜共患胞内寄生菌,是引起动物和人发生布鲁氏菌病(布病)的病原体。高效消毒剂杀灭环境中的布鲁氏菌是防控布病的关键措施。【目的】评价市面上常用消毒剂对布鲁氏菌的灭菌效果及差异。【方法】选用市面上9种不同类型的常用消毒剂,以高、中、低3种不同使用浓度分别研究其对牛种、羊种和猪种布鲁氏菌的杀灭效果。同时根据消毒剂的有效浓度通过最小抑菌浓度实验确定各消毒剂的最小抑菌浓度。【结果】除苯酚外,其余8种消毒剂,包括聚维酮碘、癸甲溴铵、苯扎溴铵、戊二醛、复合季铵盐、乙醇和2种商品化消毒剂等在推荐使用浓度下5 min内均能完全杀灭布鲁氏菌,碘酸制剂在0.1%低使用浓度下细菌存活率为0.000 039%?0.000 095%。苯酚按0.5%的推荐剂量,作用5 min后细菌存活率为0.000 144%?0.000 183%,20 min后,细菌存活率为0.000 138%?0.000 193%;按1%的使用剂量作用5 min后,猪种布鲁氏菌存活率为0.000 125%,作用20 min后的存活率下降至0.000 038%。最小抑菌浓度研究结果表明,季铵盐类消毒剂其最小抑菌浓度大致在0.015 63%?0.031 25%之间,其余消毒剂的最小抑菌浓度结果与消毒剂最低推荐使用浓度基本一致。研究同时发现,不同种属布鲁氏菌对同一消毒剂的敏感性也存在一定差异。【结论】研究结果为生产实践中科学选择布鲁氏菌消毒剂提供了借鉴。

    • 郭雨,刘常宏,卜元卿,薛雅蓉

      2021,48(3):1041-1047, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200410

      Abstract:

      【背景】沙门氏菌(Salmonella)是一种可以引起人畜患病的致病菌,也是最主要的食源性细菌之一。土壤中的沙门氏菌可通过蔬菜等植物进入人体,引发食物中毒。但由于土壤性质及其他微生物的干扰,如何快速甄别土壤是否受到沙门氏菌的污染仍是一个难题。【目的】建立一种快速、灵敏检测土壤沙门氏菌的实时重组酶介导等温核酸扩增(Real-Time Recombinase Aided Amplification,RT-RAA)方法。【方法】针对沙门氏菌invA基因序列设计特异性引物和探针,构建含有invA基因待检片段的重组质粒,评价RT-RAA方法的灵敏度;分别以肠炎沙门氏菌、大肠杆菌、福氏志贺氏菌和金黄色葡萄球菌的基因组DNA为模板,评价RT-RAA方法的特异性;RT-RAA方法用于番茄、生姜土壤中沙门氏菌的检测,同时用平板培养法进行验证。【结果】RT-RAA方法可用于重组质粒中invA基因片段的检测,在39 °C条件下,20 min内即可获得检测结果,最低检测质粒拷贝数为10拷贝/反应,而且与大肠杆菌、福氏志贺氏菌和金黄色葡萄球菌无交叉反应。土壤样品DNA的RT-RAA检测结果显示,供试番茄土已被沙门氏菌污染,而生姜土则没有,与平板培养结果一致。【结论】RT-RAA方法具有灵敏度高和特异性强的特点,可用于土壤沙门氏菌污染的快速检测。

    • 王佳,崔高峰,祝宁,任俊达,尚巧霞

      2021,48(3):1048-1056, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.200334

      Abstract:

      【背景】病毒可以随同草莓无性繁殖材料传播扩散,导致产量和品质下降。选育无病毒种苗是草莓病毒病防治的主要措施,高效、灵敏的检测技术可为草莓病毒病防治提供技术保障。【目的】为明确8种能够侵染草莓的病毒在北京地区设施草莓上的发生情况,应用酶联免疫吸附测定(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay,ELISA)进行检测。【方法】将待检病毒的阳性对照样品分别进行间接法和双抗夹心法(Double-Antibody Sandwich,DAS) ELISA检测,以空白对照和阴性对照作参照比较,确定应用DAS-ELISA检测体系结合田间症状对北京地区采集的草莓样品进行病毒检测,并利用逆转录-聚合酶链式反应和序列测定方法对阳性样品进一步验证,确定检测结果的可靠性。【结果】侵染北京地区设施草莓的病毒为草莓轻型黄边病毒(Strawberry Mild Yellow Edge Virus,SMYEV)。‘红颜’品种的病毒检出率为8.1%,‘天香’品种的检出率为2.7%,其他品种均未检出病毒。【结论】研究结果为北京地区设施草莓病毒的检测以及草莓病毒病的科学防治提供理论依据。

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标准刊号:ISSN 0253-2654
CN 11-1996/Q