2015, 55(9):1081-1088. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140566
摘要:摘要:3-苯氧基苯甲酸(3-phenoxybenzoic acid,3-PBA)作为大多数拟除虫菊酯类农药的降解产物之一,在自然环境中难以降解,具有雌激素毒性,严重威胁到食品安全及人体健康。微生物对拟除虫菊酯及其中间产物(3-PBA)的降解已成为近年来的研究热点。本文从降解3-PBA的微生物种类、降解酶及降解基因、降解途径等方面进行了综述,对3-PBA生物降解机理、3-PBA降解酶基因工程菌构建的研究方向进行了展望,以期为微生物降解3-PBA的研究提供参考。
2015, 55(9):1089-1096. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140582
摘要:摘要:本文对微生物共培养的发展历史及其在食品、农业、工业及污水净化等方面的应用进行了综述,并对已知的共培养微生物之间的生态学关系进行了总结。人们利用微生物联合共培养、序列共培养和共固定化细胞混菌培养等技术来获得新的代谢产物,提高产量,改造传统发酵工业,生产能源物质,提高底物利用率,扩大底物范围,降解有毒物质。共培养微生物之间可能具有协同代谢作用、诱导作用、种间群体感应、基因转移等多种生态学关系。对共培养微生物之间的微生态机理进行深入系统的研究,有助于充分发挥共培养技术的应用潜力。
2015, 55(9):1097-1104. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140604
摘要:摘要:病毒作为海洋中丰度最高的生命粒子,通过侵染和裂解宿主细胞影响宿主生理生态特性,改变海洋食物网的物质循环和能量流动,在海洋生物地球化学过程中扮演着重要角色。全球气候变化导致海面升温、海洋酸化、营养盐和海水盐度变化、低氧区扩大等海洋环境问题,对海洋病毒生理生态特性产生直接或间接的影响。本文从海洋病毒的生态功能和生物地球化学效应出发,概述了气候变化因子对病毒分布、丰度、生命策略以及与宿主之间相互作用等的影响,提出海洋病毒是全球气候变化研究中不可或缺的对象。
李项岳 , 李岩 , 姜南 , 吴海龙 , 宋万平 , 徐化凌 , 解志红
2015, 55(9):1105-1116. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140574
摘要:摘要:【目的】研究江苏如东沿海滩涂田菁根瘤菌的遗传多样性和系统发育,筛选高效促生田菁根瘤菌。【方法】采用16S rRNA基因、持家基因(recA、atpD、glnⅡ)、共生基因(nodA、nifH)的系统发育分析,并进行温室盆栽接种试验筛选高效菌株。【结果】分离到的32株田菁根瘤菌分布于Ensifer、Neorhizobium、Rhizobium,并与E. meliloti、N. huautlense、E. sesbaniae、R. pusense 亲缘关系最近。共生基因nodA、nifH的系统进化分析结果基本一致,均与E. saheli 最为相近。7株代表菌株均能耐受5%的NaCl(W/V)浓度,其中YIC5082耐盐性最强,能够耐受6%的NaCl。温室盆栽试验表明7 株代表菌株均能与田菁有效结瘤固氮,其中6株菌显著提高了植株的株高和鲜重。【结论】江苏如东沿海滩涂田菁根瘤菌具有较丰富的遗传多样性,其中N.huautlense、E.meliloti为优势种。该地区的田菁根瘤菌多数具有较好的共生有效性及耐盐性,YIC5077促生效果最为突出,并表现出较强的固氮及结瘤能力,具有良好的应用前景。
2015, 55(9):1117-1125. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140576
摘要:摘要:【目的】为分离得到高温高效降解菌,加快病死猪的降解。【方法】本研究通过稀释平板法和选择培养基初筛及酶活性复筛的方法,从锯末和病死猪(粉碎)好氧堆肥样品中筛选获得两株能分别高效降解蛋白质和脂肪的高温菌株N-3和Y-3。通过16S rDNA对两菌株进行鉴定,并采用L9(34)正交设计对菌株培养条件进行优化。再利用10 L全自动发酵罐按优化后的培养条件对两菌进行发酵生产(菌数达到108CFU /mL)并等体积混合制备成液体菌剂,分别按发酵物料湿重的0%、0.3%、0.6%、0.9%接种至锯末+病死猪(粉碎)堆肥中进行堆肥效果验证。【结果】共分离得到两株高效降解菌,N-3为芽孢杆菌(Bacillus aestuarii),可高效降解蛋白质,其最适生长温度55 ℃,pH为7.2,转速200 r/min,通气量4 L/min;Y-3为嗜热脱氮芽孢杆菌(Geobacillus thermodenitrificans),能高效降解脂肪,其最适生长温度60 ℃,pH为7.2,转速300 r/min,通气量3 L/min。堆肥过程中对照组和接菌各组(0.3%、0.6%、0.9%)最高温度分别为58.3、69.0、68.9、66.3 ℃,各接菌组间无显著差异(P>0.05),但均极显著高于对照组(P<0.01),且各接菌组堆肥温度达到60 ℃以上天数分别为8、10、9 d,极显著高于对照组的0 d(P<0.01)。至堆肥结束时,对照组和接菌各组的病死猪降解率分别为71.2%、75.7%、96.7%、97.1%。接菌各组(0.3% 接菌组除外)病死猪降解率均极显著高于对照组(P<0.01),0.3%接菌组与对照组间无显著差异(P> 0.05)。【结论】筛选获得的高温腐熟菌N-3和Y-3为能高效降解蛋白质和脂肪的高温菌株,可以用于病死猪腐熟堆肥,且两菌等体积混合后按0.6% 添加量接种至病死猪堆肥中,能提高堆肥温度,维持高温时间,加快病死猪的降解,从而有效杀灭病原微生物,达到无害化要求。
2015, 55(9):1126-1132. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20150127
摘要:摘要:【目的】筛选一株可以将琼胶转化为新琼寡糖的菌株,并对该菌株进行鉴定。【方法】从紫菜生长区域采集紫菜和该区域海水,用含1‰琼胶的培养基富集培养,逐级稀释涂布、平板划线进行初筛,液体培养进行复筛,DNS法测定琼胶降解产物中还原糖的含量。通过16S rDNA序列分析,结合菌体形态、菌落特征及生理生化特性,确立该菌的系统发育学地位。【结果】从紫菜振荡液中筛选出一株可以产琼胶酶的菌株HJPHYXJ-1,该菌属于革兰氏阴性菌,16S rDNA序列同源性与需钠弧菌(Vibrio natriegens)的达到了99%,结合形态特征和生理生化实验结果鉴定该菌为需钠弧菌。HPLC法测定酶解产物为新琼寡糖。【结论】HJPHYXJ-1被筛选用于转化琼胶,酶解产物的聚合度在2-12 之间,是以二糖为单位的新琼寡糖,该菌产生的酶为β-琼胶酶。
何浩 , 朱颖龄 , 迟立庆 , 赵子昭 , 王婷 , 左明星 , 张通 , 周逢娟 , 夏立秋 , 丁学知
2015, 55(9):1133-1143. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20150152
摘要:摘要:【目的】芽胞杆菌是微生物活性物的重要来源,从全国各地采集的72份土壤样品中分离出339株芽胞杆菌,研究各菌株抑菌活性,分离纯化抑菌活性物,为丰富芽胞杆菌菌种资源和微生物次级代谢物的挖掘奠定实际应用基础。【方法】采用水浴加热和稀释平板涂布等方法从河南花生地采集的土壤中筛选得到一株具有很强抑菌活性的芽胞杆菌,结合形态观察、生理生化特征和16S rRNA基因序列同源性比对分析,对该菌株进行鉴定。丙酮沉淀、葡聚糖凝胶柱层析、C18反相柱层析得到Bacillus amyloliquefaciens X030抑菌活性物,LC-MS/MS鉴定其分子量。利用滤纸片扩散法和平板对峙培养法测定抑菌谱及拮抗性质。【结果】筛选分离得到一株解淀粉芽胞杆菌,归类并命名为解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens X030。BaX030对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、白色念珠菌(Candida albicans)、酵母菌( Saccharomycetes)有较强抑制效果,对水稻稻瘟病菌(Pyriculariaoryzae)、辣椒尖胞炭疽病菌(Chili pointed cell anthrax)、枇杷炭疽病菌(Gloeosporium eriobotryae speg)、烟草黑胫病菌(Phytophthora parasitica)有良好拮抗活性。初步确定BaX030产生的抑菌活性物为多肽类化合物。【结论】分离得到的B. amyloliquefaciens X030产生了一个对病原细菌具有较强抑制作用的多肽,同时该菌株在拮抗植物病原真菌方面也有明显的效果。
2015, 55(9):1144-1153. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140618
摘要:摘要:【目的】通过分析苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)3-羟基丁酮代谢基因簇aco的转录调控和acoR突变体的表型特征,明确aco基因簇的转录调控机制和对芽胞产量及Cry蛋白产量的影响。【方法】通过生物信息学方法分析aco基因簇的结构,RT-PCR分析基因簇的转录单元,采用同源重组技术敲除苏云金芽胞杆菌HD73菌株的acoR 基因,利用启动子融合lacZ的方法分析启动子的转录活性。利用总蛋白定量确定Cry1Ac蛋白产量。【结果】aco基因簇由acoABCL 4个基因组成,形成一个转录单元。aco基因簇的启动子PacoA转录活性在sigL(编码Sigma 54因子)和acoR突变体中均明显降低。acoR基因的缺失对菌体生长和Cry1Ac蛋白产量无显著影响,但使菌体运动能力减弱,使芽胞产量略有下降,并且不能利用3-羟基丁酮。【结论】aco操纵子受Sigma 54控制,并由AcoR激活,aocR基因的缺失影响菌体对3-羟基丁酮的利用,但对Cry蛋白产量无显著影响。
殷俊磊 , 吴颖斐 , 蔺志杰 , 王晓春 , 胡亚辰 , 李求春 , 耿士忠 , 焦新安
2015, 55(9):1154-1159. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140621
摘要:摘要:【目的】了解致病岛-2(Salmonella Pathogenicity Island 2,SPI-2)对鸡白痢沙门菌致病性的影响,初步探讨研制安全有效的鸡白痢沙门菌减毒株的可行性。【方法】采用λ-red 同源重组系统构建鸡白痢沙门菌S06004株的SPI-2(约40 kb)缺失株S06004ΔSPI2。并与野生型相比较,对该缺失株的生长特性、生化特性、遗传稳定性和致病性等基本生物学特性进行鉴定。【结果】成功构建SPI-2缺失株S06004ΔSPI2,SPI-2的缺失不影响鸡白痢沙门菌的生长特性和生化特性,且该缺失株具有良好的遗传稳定性,其对2日龄雏鸡的LD50是野生株的252 倍。【结论】SPI-2的缺失引起鸡白痢沙门菌毒力的明显下降,这为进一步研究鸡白痢沙门菌SPI-2的功能及制备减毒疫苗奠定了基础。
努斯热提古丽·安外尔 , 热孜亚·艾肯 , 吾尔麦提汗·麦麦提明 , 布阿依夏姆·阿木提 , 努丽曼姑·司马义 , 木合嗒尔·阿布都克里木 , 艾尔肯·热合曼
2015, 55(9):1160-1170. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140542
摘要:摘要:【目的】从胡杨茎秆液中分离得到的一株菌株ML-64,对其进行微生物学特性的分析。【方法】通过细菌培养和染色的方法进行了形态和培养特征的检测,使用多相分类学方法测定菌株的各项生理生化指标,脂肪酸组分、醌组分、极性脂类型、16S rRNA基因系统发育分析、(G+C)mol%含量的测定和DNA-DNA杂交分析。【结果】菌株ML-64为革兰氏阳性菌,杆状,产生芽孢。菌落为圆形,淡黄色,表面光滑。菌株生长温度范围为10-45℃(最适37℃),pH范围为7.0-9.0(最适pH7.0),NaCl浓度范围为0-6%(W/V) (最适0-2%)。菌株ML-64 的类脂酯酶,精氨酸双水解酶,脲酶活性和VP-实验为阳性。在API 50CH酶活性检测实验中菌株不能发酵任何糖类。可利用的碳源有: L-丝氨酸,丙酮酸甲酯,α-酮-丁酸,乙酰乙酸。对多粘菌素B(30 μg)、新生霉素(30 μg)、青霉素G(10 U)不敏感。16S rRNA基因序列分析结果表明,菌株ML-64T与ysinibacillus chungkukjangi 2RL3-2T,Lysinibacillus sinduriensis BLB-1T有密切亲缘关系。相似率分别为100%和99.1%。菌株ML-64与Lysinibacillus chungkukjangi 2RL3-2T和Lysinibacillus massiliensis CIP108446T之间的杂交率分别为82%和50.9%。基因组DNA(G+C)mol%含量为36.8%。菌株ML-64优势脂肪酸类型为iso-C15:0(55.05%)和anteiso-C15:0(20.70%),醌组分类型是MK-7。【结论】基于表型特征、遗传型特征和系统发育分析,将菌株定为Lysinibacillus chungkukjangi的新变种,获得序列注册号为KC609752。胡杨内生菌ML-64的基因组结构已与最近源菌株L.chungkukjangi产生了较大的分化,选择性地适应了胡杨内生环境。
2015, 55(9):1171-1176. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140580
摘要:摘要:【目的】构建琼胶酶AgaD的高效表达体系,优化发酵条件提高重组酶的表达量。【方法】首先根据大肠杆菌(E.coli)密码子偏好性,优化并合成AgaD的基因,使其适合E.coli表达系统;考察了不同的E.coli表达宿主;根据N端法则构建了突变体;评价了培养基中添加CaCl2和甘氨酸(Gly)对重组酶表达的影响。【结果】成功构建了琼胶酶AgaD 的高效表达体系,确定了E.coli AD494(DE3)为最适表达宿主;利用N端法则提高了重组酶的稳定性,缩短了发酵时间;通过在培养基中添加CaCl2和甘氨酸(Gly)进一步提高了胞外酶产量。最终,发酵上清中重组酶的活力由20 U/L提高至11300 U/L,比优化前提高了500余倍。【结论】构建了琼胶酶AgaD的高效表达体系,为GH96家族琼胶酶的深入研究奠定了基础。
刘兰英 , 吕新 , 李巍 , 陈丽华 , 李玥仁 , 林碧娇
2015, 55(9):1177-1189. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140594
摘要:摘要:【目的】揭示福州左海湖水体细菌群落时空动态变化与其相应环境因子的关系。【方法】通过DAPI荧光染色法、变性梯度凝胶电泳(DGGE)和构建16S rRNA基因克隆文库分析相结合的分子生物学技术,系统研究了福州左海湖在2011-2013为期两年的水体细菌丰度与群落结构的时空变化情况,并结合多元统计分析的方法,探讨了细菌群落组成与相关环境因子的对应关系。【结果】左海湖全年总细菌介于4.91×106-18.71×106 cells/mL之间,细菌丰度具有显著的季节性变化特征;DGGE和克隆文库分析结果表 明,左海湖细菌群落结构空间差异不明显,季节变化对菌群结构的影响更为显著;系统进化分析表明,左海湖细菌菌群归属于11个门类,其中最优势菌群为β-Proteobacteria和Cyanobacteria,较优势菌群为α-Proteobacteria、Actinobacteria 和Bacteroidetes。冗余分析(RDA)结果显示,pH、水温(WT)、总氮(TN)、总磷 (TP)和叶绿素a(Chla)是影响左海湖细菌群落组成的主要环境因子。【结论】左海湖中存在较丰富的细菌多样性,水体环境的季节间差异对其细菌群落组成的影响要大于不同采样点间的差异,但在优势菌群组成方面比较稳定,均为β-Proteobacteria和Cyanobacteria。
2015, 55(9):1190-1200. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140608
摘要:摘要:【目的】以艾比湖湿地盐节木(Halocnemum strobilaceum)、芦苇(Reed)及盐角草(Salicornia)三种植物为对象,研究其根际土壤氨氧化细菌(AOB)的群落多样性。【方法】利用PCR-RFLP的方法,构建氨氧化细菌amoA基因克隆文库,进行系统发育分析。结合三种植物根际理化因子特点,探讨三种植物根际AOB群落结构组成的特点。【结果】通过序列多态性分析表明,三种植物根际土壤AOB amoA基因克隆文库中的所有序列均属于β亚纲(β-Proteobacteria)中的亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)及Nitrosomonas-like,未发现亚硝化螺菌属(Nitrosospira)。三个AOB amoA基因克隆文库分别包括9个OTUs、12个OTUs和7个OTUs,其文库覆盖度均达99%以上,代表性强。三个文库的丰富度、Chao1指数、ACE指数、Shannon指数均为R>H>S。【结论】三种植物的AOB多样性为芦苇>盐节木>盐角草,并且其最优氨氧化菌群各不相同。本研究为系统认识艾比湖湿地植物根际氨氧化细菌群落多样性和结构组成提供了基础。
王敏 , 李宁求 , 闫茂仓 , 常维山 , 郝金婷 , 庞晓茹 , 王雪鹏
2015, 55(9):1201-1207. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140592
摘要:摘要:【目的】探索迟缓爱德华菌LuxS/AI-2型密度感应系统关键基因luxS的分布及在不同生长时期的表达特征和生物功能。【方法】克隆迟缓爱德华菌luxS基因,利用生物信息学工具和网络数据库分析该基因序列的特征及编码蛋白的基本特征和保守结构;原核表达LuxS蛋白,纯化后制备抗LuxS的抗体,运用Western-blot技术分析LuxS在不同毒力、不同来源迟缓爱德华菌中的分布情况及在不同生长时期的表达水平;利用抗体中和方法,分析抗LuxS抗体对迟缓爱德华菌生长的影响,探索LuxS是否为信号分子AI-2的特 异依赖模式。【结果】克隆到迟缓爱德华菌luxS基因,长度为516 bp,序列分析结果表明,该基因在迟缓爱德华菌属中高度保守;对多株迟缓爱德华菌LuxS蛋白的检测结果表明,该基因在该菌属中普遍存在;对不同生长时期LuxS蛋白的检测结果表明,LuxS蛋白的表达量在迟缓期较低,进入对数生长期逐渐增加,在对数生长后期最大,稳定后期逐渐减少;抗体中和生长试验结果表明,1%抗血清(效价1:40000)能延长迟缓爱德华菌生长的平台期,但对细菌生长无显著影响。【结论】LuxS/AI-2介导的密度感应系统在迟缓爱德华菌中普遍存在;关键基因luxS的序列高度保守,在不同生长时期表达量不一致,在对数生长后期达到峰值。
赵益超 , 王少辉 , 杨登辉 , 刘新 , 韩先干 , 田明星 , 丁铲 , 刘宗平 , 于圣青
2015, 55(9):1208-1214. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20150001
摘要:摘要:【目的】构建禽致病性大肠杆菌(Avian pathogenic Escherichia coli,APEC)菌株APEC-O1空泡形成毒素(Vacuolating autotransporter toxin,Vat)基因缺失株,研究该基因对APEC-O1生物学特性及致病性的影响。【方法】采用Red同源重组的方法构建vat 缺失株,并利用低拷贝质粒pSTV28构建互补株,然后比较野生株、vat缺失株与互补株在生长特性、运动性、凝集沉淀能力、生物被膜、致病性等生物学特性的差异。【结果】vat基因缺失不影响APEC-O1的生长速度及抗环境压力能力,但缺失vat导致APEC-O1运动能力增强,而使生物被膜形成能力、凝集沉降能力、致病力、体内存活能力均显著性减弱。【结论】Vat缺失影响APEC-O1运动能力、凝集沉淀能力、生物被膜形成能力及致病力,为全面了解Vat 的致病作用提供参考。
梁蓓蓓 , 邱少富 , 崔贤艳 , 王旭 , 易胜杰 , 王建 , 杨晓霞 , 任玉红 , 宋宏彬
2015, 55(9):1215-1223. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140598
摘要:摘要:【目的】通过对不同地区的宋内志贺菌株进行药物敏感性检测、耐药基因的扩增以及基因分型,了解不同地区宋内志贺菌的耐药情况与流行趋势。【方法】使用微量肉汤稀释法测定了54 株宋内志贺菌对21种药物的敏感性,用PCR方法扩增相关耐药基因,利用脉冲场凝胶电泳(Pulsed Field Gel Electrophoresis,PFGE)技术进行宋内志贺菌的基因分型,最后采用BioNumerics分析软件对所有菌株进行聚类,分析其相似度。【结果】实验菌株对于甲氧苄氨嘧啶/磺胺甲噁唑、四环素、替卡西林/棒酸、氨苄西林、庆大霉素5种抗生素普遍耐药,对亚胺培南、头孢吡肟、左氟沙星、诺氟沙星、阿米卡星5种抗生素全部表现为敏感。共检测出包括blaTEM,blaCTX以及整合子在内的7 种不同的耐药基因。全部实验菌株可分为26个不同的PFGE带型,分型后表现出较高的基因同源性。宋内志贺菌的耐药性、携带基因与带型具有一定地域相关性。【结 论】目前各地区流行的宋内志贺菌株对甲氧苄氨嘧啶/磺胺甲噁唑与四环素已经普遍耐药,不同地区出现相同聚类分型的菌株表明存在跨区域流行的宋内志贺菌群。因此,加强对不同地区宋内志贺菌的监控对减少多重耐药菌株的产生具有重要意义。
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