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摘要:摘要:近来研究发现，细菌CRISPR-Cas 系统在宿主菌抵抗可移动基因元件(mobile genetic elements，MGEs)的过程中发挥重要作用。CRISPR-Cas还参与宿主菌群体行为和毒力基因调控、DNA修复和基因组进化过程。本文着重综述细菌CRISPR-Cas系统的结构、类型、作用机制及其适应性免疫之外的其他功能(如对内源性基因表达的调控、促进基因组进化、DNA修复等);概述噬菌体抵抗CRISPR-Cas系统的机制，并对噬菌体-宿主菌相互作用进行探讨和展望。

摘要:摘要:丝状微生物是一类重要的工业发酵菌种，在液体深层发酵过程中其菌丝呈现3种形态:分散状菌丝、团状及球状，而其生长形态与发酵产物种类及产量之间又存在着重要的关系。本文结合本实验室所做的初步工作阐述了丝状微生物菌体形态对其发酵产物种类及产量的影响，以及无机微粒的添加对发酵过程中菌体形态、菌体结构以及发酵产量等的影响。

摘要:摘要:水体富营养化是当前水污染治理的重点关注对象，利用微生物脱氮除磷开展富营养化水体治理是一种重要的技术。基于反硝化细菌和聚磷菌的脱氮除磷功能，兼具反硝化和聚磷功能的微生物研究及其在污水工艺中的应用越来越广泛。在厌氧和好氧/缺氧环境中，反硝化聚磷菌的脱氮除磷机制有很大差别，且在化学和酶学方面都有所体现。其中，质子驱动力/电子受体理论能够很好地解释反硝化聚磷的化学过程，而反硝化酶系和多聚磷酸盐激酶是酶学过程的主要参与者。当前研究已明确在不同氧含量环境中氮素对磷去除的影响机制，但是否存在磷对除氮作用的影响仍有待进一步研究。在此基础上，本文以氮-磷的偶联过程为切入点，分别从反硝化聚磷的化学过程和酶学机制方面进行简要综述。此外，介绍了反硝化聚磷菌在实验室以及工厂化污水处理中的应用近况，并提出了今后的研究重点与方向，以期为反硝化聚磷菌在环境修复中的进一步开发应用提供理论依据。

摘要:摘要:【目的】研究中国西部披碱草属植物(Elymus spp.)所带无性世代内生真菌的系统进化关系。【方法】克隆15条分离于中国西部披碱草属植物无性世代内生真菌肌动蛋白基因(act)序列，并与下载自GenBank中内生真菌的act序列共同构建系统进化树和网络结构拓扑图。【结果】供试无性世代内生真菌act序列均为单拷贝基因。系统进化关系表明，它们与分离于北美洲披碱草属植物的有性世代内生真菌Epichlo elymi存在不同的起源，而与分离于北美洲直芒草(Achnatherum eminens)的无性世代内生真菌Neotyphodium chisosum具有较近的亲缘关系。进一步研究发现，由北美洲直芒草无性世代内生真菌N.chisosum形成的单元型Hap 8与本研究菌株所组成的单元型Hap 3之间可能存在基因流。

摘要:摘要:【目的】为了提高森林土壤含钾硅酸盐矿物利用率和改善树木钾素营养，探讨外生菌根真菌对白云母矿物的解钾及风化效应。【方法】通过5种外生菌根真菌在贫钾条件下与白云母的相互作用，考察了3种常用培养基对菌株解钾能力的影响;采用解钾效果最高的土生空团菌在Modified Melin-Norkrans(MMN)培养基条件下，进一步研究了21d浸出过程中主要矿质元素的释放量、生物量、剩余葡萄糖量、产生的小分子有机酸种类及含量、菌丝-矿物微环境的改变，利用扫描电子显微镜观测白云母被风化的痕迹。【结果】培养基对不同外生菌根真菌解钾能力的影响各异，其中土生空团菌在MMN培养基条件下解钾能力最强，其解钾量与生物量、剩余葡萄糖量、pH值显著相关。土生空团菌能够分泌有助于菌丝-矿物粘附的胞外多糖以形成菌丝-矿物微环境，并富集有机酸，促进微环境内钾的释放;菌丝不仅能够粘附在白云母表面产生刻蚀作用，还能破坏矿物深入其内部。【结论】外生菌根真菌具有促进白云母风化并释放钾素的能力，这种能力可能与菌丝、有机酸、多糖的协同作用有关。

摘要:摘要:【目的】研究马蜂肠道真菌对反枝苋的抑制活性，为开发微生物源除草剂奠定基础。【方法】通过测试11种肠道真菌发酵液对反枝苋根生长的抑制效果筛选出活性菌株MF06。通过形态学观察和分子生物学鉴定确定MF06的分类地位。通过硅胶柱层析法、薄层层析法、葡聚糖凝胶柱层析法对乙酸乙酯粗提物进行分离、纯化，得到代谢产物1，研究代谢产物1对反枝苋根生长的抑制作用。利用核磁共振谱和质谱确定代谢产物1的化学结构。【结果】经形态学观察和ITS序列分析确定MF06菌株为尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)。当供试质量浓度为100 μg/mL时，该菌株发酵液的乙酸乙酯提取物对反枝苋根生长的抑制率大于68%。从乙酸乙酯粗提物中分离得到代谢产物1，经过结构鉴定为镰刀菌酸与9，10-脱氢镰刀菌酸以1:1比例形成的混合物。活性测试表明代谢产物1对反枝苋根生长具有很强的抑制作用，抑制活性的IC50值为(0.51±0.18)μg/mL，与阳性对照药2，4-二氯苯氧乙酸的活性［IC50值为(0.30±0.14)μg/mL］相当。【结论】MF06菌株具有开发为微生物源除草剂的潜力。

摘要:摘要:【目的】系统研究自养、混养和异养3种营养方式对真核模式微藻———普通小球藻(Chlorella vulgaris)生长特性、细胞生化组分和碳代谢途径关键酶活性的影响。【方法】以C．vulgaris为研究对象，通过设置光合自养、混养和异养3 种营养方式，采用光谱学、色谱学方法，研究不同营养方式对C．vulgaris从生长特性、细胞组分合成和碳代谢等方面的影响。【结果】C．vulgaris依次经自养至混养和异养的培养方式转变中，藻细胞的可溶性糖和油脂含量显著提高，油脂中C16、C18不饱和脂肪酸的相对含量降低，而饱和脂肪酸的含量升高;蛋白质含量、光合色素含量显著下降，18种氨基酸的相对含量也呈下降趋势;葡萄糖的添加可抑制藻细胞吸收和积累除碳元素以外的其他测试元素。在添加葡萄糖的前提下，光照可促进藻细胞的生长量、不饱和脂肪酸和氨基酸，以及除碳元素以外的其他测试参数增加。对微藻胞外碳酸酐酶和核酮糖-1，5-二磷酸 羧化酶的活性分析结果表明，异养和混养直接影响C．vulgaris的碳代谢途径。【结论】光源和葡萄糖的供给与否直接影响C．vulgaris的生长代谢和生化组分合成，葡萄糖的添加在显著促进藻细胞生物量积累的同时，刺激碳素(糖类和油脂)生化成分的合成，而抑制氮素成分(蛋白质和光合色素)的合成;在光照条件下培养基质中葡萄糖的浓度和消耗水平直接决定藻细胞主营自养或异养生长。添加有机碳源葡萄糖的混养(光照)和异养(暗处理)培养可促进藻细胞的生长，异养和自养的生物量之和接近于混养，表明混养是最佳的藻细胞营养生长方式。

摘要:摘要:【目的】从南极海泥土壤中分离得到一株高产蛋白酶的放线菌(XE-1)，对所产蛋白酶进行纯化以得到具有特殊性质的酶产物。【方法】通过对XE-1的生理生化和16S rRNA 基因序列分析，初步将其确定为灰红链霉菌的变种。利用乙醇沉淀、离子交换、凝胶等方法纯化后，利用冻干浓缩获得其胞外蛋白酶，用SDSPAGE测定分子量并进行性质表征。【结果】得到一种对高浓度的有机溶剂、变性剂、氧化剂耐受的，表观分子量为14 kDa的碱性丝氨酸蛋白酶，进一步分析，其最适pH 8.2，温度为55℃，米氏常数Km和Vmax分别为1.9 mg/mL和973 u/mL 。此蛋白酶活性于25%的有机溶剂为50%－180%的初始活性;在不同浓度的氧化剂中为110%－140%的初始活性，在0.2 mol/L到4 mol/L的变性剂中表现为100%－150%的初始活性。【结论】从南极海洋链霉菌XE-1中分离得到一种耐有机溶剂、变性剂、氧化剂，大小约为14 kDa碱性蛋白酶，其特殊的酶学性质可用于工业生产或药学等领域。

摘要:摘要:【目的】旨在用毕赤酵母高效表达灰盖鬼伞过氧化物酶。【方法】借助DNAworks 3.1软件设计、优化引物，用自己构建的基因合成、定点突变平台合成了毕赤酵母密码子偏好性的灰盖鬼伞过氧化物酶基因，测序后构建在表达载体pPICZαA上，整合于巴斯德毕赤酵母GS115染色体，来自酿酒酵母的α因子作为信号肽序列指导重组蛋白的分泌表达。从82个PCR检测为阳性的酵母转化子中筛选出6株高Zeocin抗性的菌进行表达，选表达酶活性最高的作为实验菌株命名为CIP/GS115。【结果】以ABTS为底物时，CIP/GS115 在甲醇诱导第4天酶活最高达到487.5 U/mL，是目前摇瓶培养诱导表达灰盖鬼伞过氧化物酶活性最高报道。纯化后的酶最适反应温度为25℃，45℃酶反应速度是最适温度时的61.5%，在低于40℃时比较稳定，超过45℃稳定性迅速下降。最适反应pH 为5.0，在pH 4.5－6.5之间比较稳定。以不同的底物研究纯酶底物特异性发现最适底物的顺序是:ABTS ＞ 愈创木酚＞ 2，6-二甲氧苯酚＞ 2，4-二氯苯酚＞ 苯酚。【结论】灰盖鬼伞过氧化物酶在毕赤酵母中的高效分泌表达和高的特殊活性为该酶在废水处理、染料脱色等方面的工业化应用奠定了一定基础。

摘要:摘要:【目的】分析了不同产地西洋参内生菌的组成、结构及其定殖部位差异，明确了吉林省西洋参内生菌的资源状况。【方法】利用组织块法进行内生菌的分离，通过16S rDNA和ITS序列分析，结合培养形态对内生菌鉴定，并对分离得到的内生菌进行生态指数分析。【结果】从西洋参根部分离到内生菌13属26种，茎部分离到10属18种，叶部分离到9属16种。芽孢杆菌属(Bacillus)和假单孢菌属(Pseudomonas)为西洋参内生菌中的优势属，分别占内生菌总种数的17.6%和14.7%。多样性指数显示，珲春＞靖宇＞抚松＞集安＞长白;均匀度指数显示，珲春＞集安＞靖宇＞抚松＞长白;优势度指数显示，靖宇＞珲春＞抚松＞集安＞长白。【结论】西洋参内生菌具有较丰富的遗传多样性，不同海拔高度产地西洋参内生菌种群数量、均匀度、奇异度存在差异，高海拔地区西洋参内生菌优势菌群集中，优势属突出，奇异度较高，而低海拔地区西洋参内生菌奇异度较低，但种群种类较丰富，且分布均匀。

摘要:摘要:【目的】为了从细胞水平上了解泉水细菌群落对有感地震的映震规律及敏感菌群的代谢特征。【方法】基于2012年1月31日至12月31日，震中距乌鲁木齐10号泉100公里范围内的5次有感地震，利用平板培养计数和BIOLOG GEN III细菌板监测地震前后泉水中细菌群落活性及代谢功能多样性变化。【结果】泉水细菌群落全年呈现随机动态变化，震后可培养细菌菌落数目和细菌群落碳源利用的平均颜色(Average well color development，AWCD)变化高于震前，且表现与震级具有一定相关性;泉水中对有感地震有响应的灵 敏细菌群以糖醇类碳源为主要代谢碳源。【结论】本研究初步证实了GEN III 细菌板能用于泉水细菌群落代谢功能多样性的研究。细菌群落的碳源利用及可培养菌落数目具有一定映震规律。

摘要:摘要:【目的】氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea，AOA)是奇古菌门中的唯一类群，广泛分布于各个生态系统中，对氮素生物地球化学循环起着重要作用。亚硝酸还原酶是反硝化作用的关键酶，目前关于AOA反硝化作用的研究较少，对AOA 亚硝酸盐还原酶基因多样性的研究有利于揭示AOA在反硝化中的作用。【方法】本研究以水体、沉积物和土壤为研究对象，构建了奇古菌样的nirK基因克隆文库，研究了这些环境中nirK相似基因的多样性。【结果】对奇古菌样的nirK基因文库及其序列分析表明:湖水及其沉积物的 nirK基因克隆文库得到10个OTUs，菜田土壤和水样则有8个OTUs;系统发育进化树表明这些nirK氨基酸序列和Candidatus Nitrosopumilus koreensis AR1，Nitrosopumilus maritimus SCM1最为相似，但相似度较低(53%－68%)。克隆文库多样性指数分析表明:所有样品都存在不同类型的nirK基因，水体样品nirK基因类型的多样性和均匀度高于土壤样品，菜田土壤的nirK基因类型多样性最高，分布最均匀。【结论】本研究表明土壤和淡水环境中奇古菌门nirK基因也具有较高的多样性，并且这些基因型与海洋样品差异非常大，这些基因编码的亚硝酸盐还原酶可能对这些环境中的反硝化作用有重要意义。

摘要:摘要:【目的】为评价转基因棉花的种植对根际土壤反硝化细菌丰度和多样性的影响，【方法】以转Bt + CpTI 基因抗虫棉(SGK321)及非转基因亲本棉花石远321(SY321)根际土壤反硝化细菌为研究对象，分别在种植前和棉花的不同生长时期(蕾期、花期、铃期和絮期)取样。采用实时荧光定量PCR方法和末端标记限制性片段多态性(T-RFLP)技术对土壤中反硝化细菌的功能基因nosZ基因进行定量和多样性分析。【结果】结果发现随棉花不同生长时期两种棉花根际土壤中的反硝化细菌丰度均发生显著变化，但变化趋势不同。转基因棉花根际土壤反硝化细菌从种植前的3.12×106 copies/g dry soil一直增加到铃期的2.81×107 copies/g dry soil，增加了8倍。非转基因棉花根际土壤反硝化细菌丰度变化受生长周期影响更为显著，表现为蕾期增加，花期降低，铃期又增加的趋势。典范相关及部分典范相关分析反硝化细菌多样性结果表明其多样性受环境因素pH、硝酸根浓度以及棉花生长时期(蕾期和花期)影响最为显著，但此外棉花品种也起到了非常重要的作用，【结论】反硝化细菌的丰度和多样性既受棉花生长时期的影响，同时也受棉花品种的影响，转基因棉花通过调节根际土壤中的pH 和硝酸根浓度，来影响其多样性和丰度。转Bt + CpTI基因抗虫棉的种植增加了土壤pH，从而导致根际土壤反硝化细菌的多样性和丰度增加。

摘要:摘要:【目的】本研究针对携带mariner转座子的质粒pKKma，进行序列分析和功能注释。【方法】根据已知序列设计引物测定质粒序列。构建转座子突变文库，分析转座子转座效率。【结果】序列分析发现，质粒pKKma全长6879 bp，具有7个开放阅读框。其中，阅读框ORF6编码mariner转座酶(348 aa)，属于mariner转座子Himar1转座酶的C9变;pKKma 有2个相同的27 bp的反向重复序列(inverted terminal repeats);阅读框ORF7为庆大霉素抗性基因aacC1，位于转座子反向重复序列之间，与其它mariner转座子可转移序列比 对发现，覆盖率仅为2.0%－47.7%，相应同源程度为3.2%－99.7%，可转移序列具有较大差异。转座效率分析显示，该转座子对于粘质沙雷氏菌的转座效率为(3.1×10－4)－(4.8×10－4)，对于弗氏柠檬酸菌的转座效率为(1.3×10－3)－(1.7×10－3)。【结论】质粒pKKma携带一种新的mariner转座子，可在多种细菌中构建转座子文库，研究细菌基因的功能。

摘要:摘要:【目的】考察了接种量、蛋白胨和CaCO3浓度对菌球特性(形态、大小、密度和内部结构)的影响，并结合菌球内部结构深入剖析了菌球特性对乳酸发酵的影响。【方法】将孢子液接入到含不同蛋白胨和CaCO3浓度的种子培养基，控制不同的初始孢子浓度，培养36 h，用图像分析软件进行菌球内部聚集形态结构分析，并进行乳酸发酵。【结果】结果表明，接种量是影响菌球形成以及大小的重要因素，接种量越大，菌球直径越小;蛋白胨浓度对菌球密度影响最大，浓度越高密度越大;CaCO3浓度主要影响孢子萌发以及菌丝分枝频率。【结论】菌球密度是影响乳酸产量最显著的因素，低密度的菌球易形成较薄外层和内部菌丝松散或者中空的结构，乳酸产量低，乳酸产量随着密度而增加，当密度增大到50－60 kg/m3时，菌球内部形成外层较厚且紧密程度分布均一和内部较为松散的结构，此时乳酸产量最大;当密度过大时，菌球内部结构致密，影响传氧传质，导致产量下降。