2015, 55(1):1-11. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140237
摘要:摘要:高温放线菌科(Thermoactinomycetaceae)是一个古老而又年轻的微生物类群。目前其分类地位为:细菌域(Domain Bacteria),厚壁菌门(Phylum Firmicutes),芽孢杆菌纲(Class Bacilli),芽孢杆菌目(Order Bacillales),高温放线菌科。经过一个多世纪,尤其是近十年广泛而深入地研究,该类群已拓展到14个属25个种。这些资源广泛分布在陆生性热泉、高温大曲、堆肥、稻草、甘蔗渣等高温场所,同时在海洋沉积物和临床来源也有发现,该类群微生物有抗性的内生孢子可在土壤、水或海洋基质中存活。高温放线菌科具有较大的药物开发和工业应用潜力,因此得到学者的广泛关注。本文综述了高温放线菌科的分类学研究进展与生态多样性,并介绍了其在药物开发和工业生产中的应用潜力。
2015, 55(1):12-21. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140203
摘要:摘要:副溶血性弧菌是重要的食源性致病菌,其中,O3:K6血清型是1996年后导致多个国家多起食物中毒暴发的病原菌。中国1992-2001年的统计数据表明,由副溶血性弧菌引起的胃肠炎占由微生物引起的食源性疾病暴发的31.1%。副溶血性弧菌环境株大部分是非致病性的,而临床株则能产生耐热直接溶血素、耐热相关溶血素以及其它毒力因子。本文综述了3种重要的副溶血性弧菌的分子标志物,包括种特异性基因、毒力基因以及大流行菌群特异基因,旨在为研究者们针对性的选取基因开展快速检测副溶血性弧菌和鉴别其致病因子的研究提供参考依据。
2015, 55(1):22-32. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140159
摘要:摘要:【目的】探索适宜的方法进行啤酒酵母工业菌株单倍体的诱导、分离和鉴定,为啤酒酵母改良和遗传学研究提供便利。【方法】首先,选择产孢效果最好的培养基进行产孢诱导,诱导产生的孢子在YPD 培养基上形成菌落后,用流式细胞技术检测其DNA含量,进而判断其倍性;单倍体菌株的交配型通过MAT-PCR和杂交实验确定。【结果】啤酒酵母工业菌G-03通过产孢诱导和孢子分离、富集后得到26株菌,最终通过流式细胞技术确定了其中4株为单倍体,MATa和MATα型各2株。通过扫描电镜法观察4株单倍体菌株及出发菌G-03的细胞形态,发现单倍体菌株的形态和出发菌有较大区别,单倍体菌株长期培养没有假丝生长的现象发生。【结论】啤酒酵母工业菌单倍体育种较为困难,严格的单倍体筛选、鉴定尤其具有挑战性。
王丽君 , 陈婷婷 , 邹园园 , 朱蔓莉 , 余文华 , 张应烙
2015, 55(1):33-39. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140158
摘要:摘要:【目的】从濒危植物七子花中分离出具有抗植物致病菌活性的内生真菌,并在其代谢产物中寻找具有抗菌活性的先导化合物。【方法】采用生长速率法测定内生真菌对植物病原菌的抑制活性。通过形态学和5.8S rRNA序列法对具有较好抗菌活性的内生真菌进行鉴定。运用多种色谱方法对发酵产物进行分离、纯化,利用质谱和核磁共振谱分析鉴定出化合物的结构。【结果】茄交链孢QZH 10对水稻纹枯病菌和苹果树腐烂病菌的抑制活性较好,抑制率分别为89.1%和67.9%。在供试浓度为100 μg/mL时,QZH 10乙酸乙酯粗提物对稻瘟病菌具有强烈的抑制效果,抑制率为100.0%。从QZH 10中分离到2个单体化合物并分别被鉴定为altersolanol A和6-O-methylalaternin。在供试浓度为100 μg/mL时,altersolanol A对稻瘟病菌具有较强的抑制效果,抑制率大于85%;6-O-methylalaternin对苹果树腐烂病菌具有强烈的抑制效果,抑制率为100.0%。【结论】当前结果表明Altersolanol A和6-O-methylalaternin具有开发成微生物源杀菌剂的潜力。
2015, 55(1):40-49. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140239
摘要:摘要:嗜碱芽孢杆菌(Bacillus sp.)N16-5是本实验室从内蒙古乌都淖湖沉积物中分离的嗜碱菌,含有丰富的多糖水解酶,能够利用广泛的单糖和多糖。实验室前期转录组研究发现其基因组上存在一个21 kb大小的木聚糖利用相关基因簇,其中包括xynEFG基因簇编码的ABC转运蛋白。【目的】生物信息学分析预测xynE编码转运蛋白的底物结合蛋白,通过敲除xynE基因研究它对菌株N16-5利用木聚糖的影响。【方法】利用温敏型载体pNNB194介导的同源交换重组的方法构建了xynE基因敲除菌株N16-5(ΔxynE),并通过基 因回补对敲除菌株表型进行验证。通过检测菌株在木聚糖培养基中的生长情况及培养基中还原糖含量的变化来分析xynE基因对菌株利用木聚糖的影响;通过HPLC检测分析不同培养时间点木聚糖培养基的组分,结合缺失菌株和野生型菌株在以木糖为唯一碳源的培养基中的生长情况来分析XynE所属ABC转运蛋白的底物特异性。【结果】相比野生型菌株,缺失型菌株N16-5(ΔxynE)在木聚糖培养基的生长曲线对数期明显延迟,最大生物量略低,且培养过程中出现了明显的还原糖的累积与消耗过程;回补菌株恢复了野生型表型, 且最大生物量比野生型略高。HPLC检测分析显示,相比野生型菌株,缺失菌株培养过程底物消耗速度较慢,且16 h后出现明显的木四糖、木三糖和木二糖的累积,直至60 h 后仍有较大量木二糖的存在;在木糖培养基中培养时,缺失型菌株和野生型菌株的生长趋势较一致。【结论】XynE蛋白特异性结合木寡糖,其所属ABC转运蛋白在嗜碱芽孢杆菌N16-5降解利用木聚糖过程中发挥着重要作用。
2015, 55(1):50-58. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140154
摘要:摘要:【目的】体外重建羊毛硫细菌素bovicin HJ50修饰酶BovM双功能域(脱水酶与环化酶功能域)各自的催化活性,为深入了解BovM催化机制奠定基础。【方法】在大肠杆菌(Escherichia coli)中分别异源表达纯化BovM含脱水功能域的N 端与含环化功能域的C端重组蛋白,构建体外反应体系,分别对其前肽底物BovA进行修饰,通过产物抑菌活性及MALDI-TOF MS分子量检测来鉴定两者的修饰活性;并通过体内体外两种方法检测双功能域蛋白之间的协同作用。【结果】BovM的N端脱水功能域及C端环化功能域分别具有脱 水与环化活性,但双功能域重组蛋白之间没有协同作用。【结论】BovM双功能域均可独立行使各自的催化功能,但BovM的完整结构对其正常的催化活性非常重要。
林红 , 黄建忠 , 舒正玉 , 刘艳如 , 武海龙 , 李欣 , 江贤章 , 叶菲 , 郑贞芬 , 林跃鑫
2015, 55(1):59-66. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140374
摘要:摘要:【目的】克隆伯克霍尔德菌ZYB002菌株中的新型脂肪酶lipC24基因,测定其基本酶学性质,为后续深入研究该基因在菌株中的生理功能奠定基础。【方法】根据洋葱伯克霍尔德菌JK321菌株的全基因组DNA信息,直接设计引物从伯克霍尔德菌ZYB002菌株基因组中扩增出lipC24基因,并对之进行原核表达、重组蛋白的纯化及酶学性质分析。【结果】lipC24基因全长1317 bp,编码438个氨基酸残基;多肽链中具有保守五肽-G-X1-S-X2-G-序列;重组蛋白LipC24的分子量为45 kDa;能有效水解各种对硝基苯酯,对中链脂肪酸的对硝基苯酯表现出偏爱性;其催化水解反应的最适温度为40℃,最适pH7.5;40℃下的半衰期为15.72 min,在pH 7.0-8.0的条件下,具有较好的稳定性。【结论】lipC24的编码产物为一个45 kDa蛋白,具有明显的脂肪酶活性,为中温中性脂肪酶。
2015, 55(1):67-72. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140188
摘要:摘要:【目的】基于前期筛选到的P. aeruginosa PT121所产有机溶剂耐受性蛋白酶,本研究对该蛋白酶进行克隆表达,研究了重组蛋白的酶学性质及小肽合成上的应用。【方法】参考文献中报道的相似蛋白酶pseudolysin设计引物从菌株PT121基因组中克隆到耐有机溶剂蛋白酶PT121基因lasB。构建诱导表达重组质粒pET22b-lasB,于大肠杆菌中进行表达。考察蛋白酶PT121酶学性质及小肽合成上的应用。【结果】序列分析表明lasB基因编码信号肽、前肽及成熟肽3个部分,成熟肽部分含有301个氨基酸,分子量约33 kDa,属于金属蛋白酶M4家族。通过破碎条件优化,一步法制备得到较为纯净的重组蛋白酶PT121,其比活力达7700 U/mg,该酶呈现了较高的热稳定性,pH稳定性及溶剂耐受性,与野生菌P.aeruginosa PT121所产蛋白酶性质一致。在50% DMSO体系中高效催化合成了多种小肽,其中阿斯巴甜前体(Cbz-Asp-Phe-NH2)产率高达91%。【结论】蛋白酶PT121基因在大肠杆菌中克隆表达为进一步研究相关催化机理及分子改造奠定了基础。
燕平梅 , 乔宏萍 , 赵文婧 , 陈燕飞 , 单树花 , 曹坳程
2015, 55(1):73-79. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140168
摘要:摘要:【目的】探究溴甲烷熏蒸对土壤反硝化作用的影响及机制。【方法】本研究采用nosZ-PCR-RFLP(Restriction fragment length polymorphism)方法、nosZ-MPN-PCR(Most-Probable-Number-PCR)计数法和土壤硝酸根的消灭率方法研究溴甲烷熏蒸对土壤nosZ型反硝化细菌群落结构、数量及反硝化活性的影响。【结果】实验结果说明溴甲烷熏蒸剂熏蒸土壤100 d土壤的反硝化作用与对照无显著差异(P>0.05)。溴甲烷熏蒸土壤和对照土样nosZ型反硝化细菌群落的Margalef指数,Shannon-Wiener和Evenness 指数无显著差异(P>0.05)。溴甲烷熏蒸土壤和对照土壤中存在Uncultured bacterium partial rhodopsendomonas、pseudomonas fluorescens、Herbacspirillum、Mesorhizobium和Bradyrhizobium,并且此6种微生物均是试验土样和对照土样的优势种群;对照土壤中检测到Azospirillum、Rhizobium melibei和Nitrosospira multiformis,在溴甲烷熏蒸土壤中未检测到;而溴甲烷熏蒸土壤中检测到Uncultured Azospirillum,Mesorhizobium 在对照土壤中未检测到。通过nosZ-MPN-PCR计数法得出反硝化细菌数量比对照低1.4倍。【结论】说明溴甲烷熏蒸100d 土壤的nosZ型反硝化微生物群落组成和反硝化细菌数量发生变化,而土壤的反硝化作用与对照无显著差异。
张顺 , 黄国联 , 许家来 , 李斌 , 李宏光 , 陈德鑫
2015, 55(1):80-88. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140161
摘要:摘要:【目的】为治理稻-烟轮作田块上茬土壤中二氯喹啉酸残留问题,筛选高效降解细菌菌株。【方法】通过富集培养和选择培养,从常年施用二氯喹啉酸的水稻田中筛选可以降解二氯喹啉酸的细菌;对其进行形态学观察、生理生化特征测定和16S rDNA序列系统发育鉴定。【结果】分离的降解菌株MC-10被鉴定为节杆属菌株(Arthrobacter sp. )。菌株MC-10 在5% 接种量pH 7、28℃时,对初始浓度为20 mg /L二氯喹啉酸7 d可降解90%以上。该降解菌的最佳降解条件为pH 7、30℃,二氯喹啉酸初始浓度在1-100 mg/L间均有良好的降解效果;菌株MC-10在土壤中对二氯喹啉酸同样有良好的降解效果,温室内7 d对二氯喹啉酸污染土壤的修复率可达70%。【结论】菌株MC-10在二氯喹啉酸污染土壤和水质治理中具有潜在的应用前景。
范国博 , 韩月 , 张宇曦 , 韩先干 , 王少辉 , 白灏 , 孟庆美 , 祁克宗 , 丁铲 , 于圣青
2015, 55(1):89-95. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140186
摘要:摘要:【目的】研究gspL基因缺失对禽致病性大肠杆菌(Avian pathogenic Escherichia coli,APEC)生物学特性的影响。【方法】利用Red重组方法构建禽致病性大肠杆菌DE17株的gspL缺失株;分析野生株与缺失株的生长特性、黏附和入侵DF1细胞的差异;采用荧光定量PCR的方法比较野生株和缺失株毒力基因转录水平的变化;比较野生株与缺失株的半数致死量(LD50)差异。【结果】gspL缺失不影响DE17的生长特性,但其黏附和入侵DF1细胞能力显著下调。荧光定量PCR检测结果表明,缺失株毒力基因luxS,pfs,fyuA和iss转录水平明显上调,tsh的转录水平明显下调,而vat,ibeA,stx2f和ompA的转录水平无显著变化;LD50检测结果表明,缺失株比野生株毒力增强了12倍。【结论】gspL基因的缺失不影响禽致病性大肠杆菌的生长特性,但能减弱其黏附和入侵能力,且可以正调控禽致病性大肠杆菌部分毒力基因的转录水平,推测gspL基因可能与APEC对宿主的致病性有关。
刘志刚 , 可小丽 , 卢迈新 , 高风英 , 曹建萌 , 朱华平 , 王淼
2015, 55(1):96-106. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140165
摘要:摘要:【目的】2013年5月广东番禺某养殖场罗非鱼出现大量死亡现象,临床症状表现为鱼体体色发黑、体表出血、鳞片脱落、鳍条溃烂等,解剖发现腹腔有大量腹水、胆囊肿大、肝呈黄色、脾脏呈暗红色。为确定病原,【方法】从具以上临床症状的病鱼组织中分离获得可疑菌株1株,编号PYS1。采用形态特征、生长特性、理化特征、16S rRNA基因序列分析等理化及分子生物学技术鉴定该菌株种类。通过人工回归感染及组织病理学研究确定该菌株的致病性,并开展药物敏感性试验筛选其敏感药物。【结果】结果表明PYS1菌株为类志贺邻单胞菌(Plesiomonas shigelloides),在16S rRNA基因序列构建的分子进化树中与其他鱼源类志贺邻单胞菌聚为一支。药敏试验结果表明该菌株已呈现多重耐药性,仅对少数检测抗生素(头孢曲松、头孢洛克和头孢唑啉等)敏感。人工回归感染结果显示PYS1菌株可使尼罗罗非鱼出现与自然发病鱼相似症状,其对尼罗罗非鱼半致死量为1.425×108CFU/尾,石蜡切片显示其对感染鱼的肠、肝、脾、肾和心脏等组织均可造成损伤。【结论】证明类志贺邻单胞菌为上述养殖场尼罗罗非鱼发病的病原,且为首次报道该菌对尼罗罗非鱼的致病性。
2015, 55(1):107-113. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140144
摘要:摘要:【目的】通过敲除吸水链霉菌HS023的milF基因,构建产5-酮米尔贝霉素的基因工程菌。【方法】构建milF基因敲除质粒pMSST-ΔmilF,转入米尔贝霉素产生菌———吸水链霉菌HS023,获得milF基因敲除的双交换突变株F2-18。【结果】发酵结果表明:milF基因敲除突变株F2-18不再产生米尔贝霉素,仅产生中间产物5-酮米尔贝霉素,且发酵单位较出发菌株略有提升。【结论】通过敲除milF基因,发酵可生产5-酮米尔贝霉素,并直接用于驱虫药米尔贝肟和乐平霉素的化学合成,可大大简化从米尔贝霉素到米尔贝肟和乐平霉素的合成步骤。
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