摘要:

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摘要:胞内劳森菌（Lawsonia intracellularis，LI）常引起猪精神不振、食欲减退、血样下痢或突然死亡，严重损害养猪业。猪群感染该菌在肠道诱导免疫应答的研究较少。因该菌胞内寄生，基于细菌不同感染阶段动物免疫应答特点，检测方法会有所侧重。本文重点阐述了胞内劳森菌感染后机体免疫应答的特点，并对其检测技术进行综述，以期为新型检测技术研发及疫病防控提供参考。

摘要:肠道中栖居着组成复杂、功能多样的微生物群，这些微生物群在宿主免疫、营养吸收、代谢调节等方面发挥着重要作用。随着测序技术的快速发展，肠道微生物研究通过16S rRNA基因测序和宏基因组测序产生了大量的数据，其中许多未组装的序列成为微生物“暗物质”。近年来，不少研究利用多种不同微生物分离培养方法，结合高通量鉴定技术，从人、小鼠、猪肠道中分离了大量的微生物，丰富了菌株资源，为解析微生物“暗物质”以及后续肠道微生物功能和应用研究提供了基础和保障。尽管微生物的可培养性受到多种因素的影响，大部分微生物尚处于“未培养”的状态，但无论是病因研究还是生理和遗传特征的解析都离不开微生物实体资源的获取。肠道微生物的分离培养对微生物研究从关联分析向菌群功能验证、因果机制解析和功能菌株开发的深入研究具有重要意义。本文旨在探讨和综述影响微生物可培养性的因素，总结回顾肠道微生物的培养方法并阐述肠道微生物培养研究的进展，以期为肠道微生物培养研究提供新的视角。

摘要:生物脱氮具有经济高效、绿色环保的特点，在废水处理中具有广阔前景；目前在废水处理工艺中脱氮效果较好的微生物大部分为嗜温菌，这类菌在低温条件下的脱氮效率会受到强烈抑制，而耐冷脱氮菌可有效抵抗低温环境并进行高效脱氮，逐渐引起了研究者们的重视。其次，纳米颗粒（nanoparticles，NPs）在生物学、农学、医药等领域的应用日渐广泛，但在生产、储存和使用含NPs产品的过程中，不可避免地会向水和土壤环境释放NPs，在水环境中，NPs的大量积累会阻碍微生物的脱氮过程，也对废水处理提出了新的挑战，成为公众日益关注的环境问题和研究热点。当前，有部分研究已关注于耐冷菌的脱氮过程、NPs对耐冷菌脱氮过程的毒害作用及减毒措施。基于此，本篇文章将阐述耐冷菌的耐冷机理与脱氮过程，阐明NPs对耐冷菌脱氮过程的毒害作用与减毒调控措施，为低温环境下采用微生物处理含有NPs的氮污染废水提供理论依据。

摘要:念珠菌作为共生菌定植于机体黏膜表面，一般情况下并不引起感染，但当机体出现免疫力下降或微生态失衡等状况时，可引发口咽念珠菌病、外阴阴道念珠菌病等黏膜感染。对于念珠菌黏膜感染的治疗，虽然抗菌药物是不可或缺的因素，但宿主自身的免疫力，尤其是黏膜上皮细胞作为抵御念珠菌感染的第一道防线，发挥着重要作用。本文将念珠菌—上皮细胞相互作用研究进展作一综述。

摘要:海洋环境的复杂多变性使海洋腐蚀成为一个日益严重的全球性问题。海洋腐蚀在造成巨大经济损失的同时，还带来了严重的环境污染以及人员安全问题，使其成为海洋经济发展中必须要解决的关键问题。据统计海洋环境中20%的腐蚀由微生物引起，腐蚀微生物（microbiologically influenced corrosion，MIC）以生物膜的形式存在于金属表面，其主要包括细菌、古菌、真菌及藻类等。基于对以往研究的综述，本文总结了这4类海洋微生物的研究进展，阐述了海洋腐蚀环境中腐蚀微生物的种类、群落组成影响因素及其作用机理等内容；同时，文中概述了微生物对金属材料促进腐蚀或抑制腐蚀的影响因素及其作用机制，并归纳了当前海洋环境中微生物腐蚀的防治方法；最后，本研究对海洋环境下微生物腐蚀研究及防治的发展趋势进行了论述，以期为腐蚀机制的研究与防腐工作的实施提供参考。

摘要:营养限制是微生物最常面临的环境胁迫之一。除了在营养物质匮乏的海洋、冰川、沙漠、深层地表等自然环境中，越来越多的人工环境也出现了营养限制的特征，例如各类微污染水体、提标改造的废水生物处理系统等。基质浓度极大地影响着包括细菌在内的许多微生物的生长、代谢及群落结构，最终导致其功能的改变。为了在营养限制条件下维持生存，微生物首先需感知营养供给的减少，其后通过基因、蛋白质、信号分子、代谢产物等对各代谢过程进行全局调控，最后改变基质亲和力、生长速率、运动能力、形态等以适应营养不足。胞内各种信号物质及其触发的响应是微生物应对营养胁迫的关键。本文分别梳理了以细菌为代表的微生物应对碳源、氮源限制时的关键信号物质、受体蛋白/调控过程及响应结果，并分析了碳氮限制响应过程中的相互作用，以期为极端环境微生物的认识、营养限制条件下微生物的应用，尤其是低浓度污染物生物处理、生物监测等领域提供理论基础。

摘要:病原体的耐药性很强，其生物被膜（biofilm，BF）的形成是导致耐药性的主要原因之一。生物被膜一旦形成，根除难度很大，会导致患者持久性感染，引发多种慢性疾病，并给全球医疗体系带来沉重负担。柱芳烃（pillararenes）是一类具有独特柱状结构的新型大环化合物，由于其在构建功能化和生物活性材料开发中的潜在应用引起人们广泛的关注。此外，它们在预防和控制抗生素耐药性（antimicrobial resistance，AMR）方面具有广阔的应用前景。本文综述了柱[5]芳烃衍生物对细菌病原菌的抗菌活性，并进一步揭示其在抗菌活性中的抑菌机制，尤其是对生物被膜的抑制作用。在此基础上，探索新的抑菌杀菌策略，用非传统药物以解决抗生素耐药性问题，以期为开发新的抗菌剂防控生物被膜或治疗细菌感染提供理论依据。

摘要:耐药菌和耐药基因已成为一种新型环境污染物，引发世界公共卫生问题。细菌耐药性尤其是多重耐药菌在人医临床、畜禽养殖以及环境传播等多个方面得到越来越多的关注，而关于大熊猫等野生动物的耐药性研究相对较少。大熊猫（Ailuropoda melanoleuca）是世界公认的珍稀野生动物，其种群数量易受到各种疾病的威胁，尤其是肠道细菌性疾病。随着抗菌药物在疾病预防和控制中的普遍使用，由此带来的耐药性危害日益明显。本文总结了关于大熊猫源细菌耐药的国内外研究报道，对其耐药表型、耐药基因型、耐药机制及水平传播机制等方面内容进行了综述，旨在为大熊猫源细菌耐药性的研究和防控提供依据，为临床科学用药提供理论参考，从而助力大熊猫迁地保护。

摘要:毒素-抗毒素（toxin-antitoxin，TA）系统是普遍存在于细菌、古细菌及原噬菌体中的遗传元件，通常由分别编码毒素和编码抗毒素的基因组成。毒素在细菌细胞中较为稳定，而抗毒素则容易被降解。大多数毒素为蛋白并具有酶的活性，通过影响蛋白质的翻译、DNA的复制等重要生命活动从而对细菌产生毒性，抑制细菌生长。抗毒素为蛋白质或非编码RNA，通过极其多样的方式，中和毒素的毒性。目前发现TA在调控质粒拷贝数、流产性感染、生物被膜的形成等过程中发挥着重要作用。随着研究的不断深入，新型TA不断被发现，极大地促进了我们对于TA的认识。目前TA已经扩展到I-Ⅷ型，本文总结了近期发现的新型TA，并重点介绍了最新发现的Ⅶ型TA及其特殊的中和机制。由于TA与病原微生物的致病性密切相关，因此，深入研究这些TA可以为耐药微生物的治疗提供新的靶点。

摘要:【目的】利用超高效液相色谱与串联四级杆飞行时间质谱仪联用技术（ultra-high-performance liquid chromatography-quadrupole time-of-flight tandem mass spectrometry，UPLC-Q-TOF-MS/MS）结合质谱裂解规律分析，靶向分离Alternaria panax发酵液粗提物中次生代谢产物。【方法】用马铃薯葡萄糖（potato dextrose broth，PDB）培养基液体发酵A.panax 14 d，将滤液用乙酸乙酯萃取后减压浓缩得粗提物；基于UPLC-Q-TOF-MS/MS方法（高分辨质谱、分子式与碎片峰等）分析粗提物化学成分及质谱裂解规律；采用半制备高效液相色谱（high-performance liquid chromatography，HPLC）方法进一步分离纯化；结合核磁共振波谱（nuclear magnetic resonance，NMR）和质谱（mass spectrometry，MS）等谱学技术以及与文献数据对照确定化合物结构。【结果】利用UPLC-Q-TOF-MS/MS技术分析出A.panax发酵液中存在9个二酮哌嗪类化合物（1-9），并分析其质谱裂解规律；为验证结构推测的准确性，靶向分离鉴定了化合物1-3，结合高分辨质谱数据，靶向分离得到的化合物结构与质谱分析结构一致。【结论】UPLC-Q-TOF-MS/MS技术结合质谱裂解规律能够快速、高效地完成样品中目标成分的分析，并可以指导化合物的靶向分离。

摘要:【目的】研究3种真菌对锰离子的耐受性，并研究其对溶液中Mn²⁺吸附的最佳条件和吸附机理，为治理锰离子污染提供技术参考。【方法】测定哈茨木霉（Trichoderma harzianum）、深绿木霉（Trichoderma atroviride）和棘孢木霉（Trichoderma asperellum）三株真菌的最低抑菌浓度（minimum inhibitory concentration，MIC），探究最佳吸附条件，并利用扫描电子显微镜（scanning electron microscopy-energy dispersive X-ray spectroscopy，SEM-EDS）和傅里叶变换红外光谱（Fourier transform infrared spectroscopy，FTIR）对吸附前后菌体进行分析。【结果】哈茨木霉、深绿木霉、棘孢木霉对重金属锰耐受的浓度可达到1 600、1 800、2 000 mg/L，最佳吸附条件为pH为7，吸附时间80 h，温度28℃，吸附率最高可达23.7%，哈茨木霉参与吸附的官能团有-OH、胺基中的-C-N-、-C=O。棘孢木霉参与吸附的官能团有-OH和-NH。深绿木霉参与吸附的官能团主要有-C-H、磷酸基团P=O、P-OH和PO₄^3-。【结论】哈茨木霉、深绿木霉、棘孢木霉对重金属锰有较好的吸附作用，可为治理土壤中的锰污染提供重要的参考和依据。

摘要:【目的】探讨荆皮癣湿酊（Jingpixian Tincture，JPXT）对红色毛癣菌（Trichophyton rubrum）的抗菌作用和机制。【方法】微量稀释法测定荆皮癣湿酊对红色毛癣菌的最低抑菌浓度（minimal inhibitory concentration，MIC）；荧光显微镜观察荆皮癣湿酊对红色毛癣菌孢子萌发和菌丝生长的影响；山梨糖醇保护试验测定荆皮癣湿酊对红色毛癣菌细胞壁的影响；流式细胞仪检测红色毛癣菌细胞内活性氧（reactive oxygen species，ROS）水平；酶标仪测定细胞内核酸释放量；高效液相色谱法（high performance liquid chromatography，HPLC）检测细胞膜麦角甾醇含量；酶标仪检测β-1，3-葡聚糖合酶（β-1，3-glucan synthase，β-1，3-GS）、几丁质合成酶（chitin synthetase，CS）、角鲨烯环氧酶（squalene epoxidase，SQLE）、14a-去甲基化酶（14-alpha demethylase，CYP51）活性；实时荧光定量PCR （real-time quantitative PCR，qRT-PCR）测定β-1，3-GS、CS、SQLE、CYP51 mRNA表达水平。【结果】荆皮癣湿酊能抑制红色毛癣菌生长，MIC为原液浓度1/8；对孢子萌发和菌丝生长具有良好的抑制效果；荆皮癣湿酊处理红色毛癣菌24、48 h后胞内核酸释放量明显增加；ROS水平显著升高；β-1，3-GS、CS酶活性和mRNA表达水平均无明显变化，但SQLE、CYP51酶活性和mRNA表达水平显著降低。【结论】荆皮癣湿酊能够抑制红色毛癣菌的生长，其作用机制可能与破坏红色毛癣菌细胞膜、增加细胞氧化应激水平、影响胞内物质合成有关。

摘要:【目的】长链非编码RNA （long non-coding RNA，lncRNA）可通过竞争性内源RNA （competing endogenous RNA，ceRNA）等多种方式发挥重要的调控作用，但蜜蜂lncRNA的功能研究至今依然缺失，lncRNA在蜜蜂免疫应答中的作用尚不清楚。本研究旨在揭示中华蜜蜂（Apis cerana cerana，简称中蜂）幼虫响应蜜蜂球囊菌（Ascosphaera apis）侵染的免疫应答中lncRNA的调控功能及作用机制。笔者团队前期通过深度测序和生物信息学分析发现，lncRNA13164与ace-miR-4968存在靶向关系且潜在参与在中蜂幼虫对蜜蜂球囊菌侵染的应答。【方法】利用实时荧光定量PCR （real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction，RT-qPCR）检测蜜蜂球囊菌接种后中蜂幼虫肠道内lncRNA13164的表达谱。采用ILoc-LncRNA软件预测lncRNA13164的亚细胞定位。联用RNAhybrid、Miranda和TargetScan软件预测lncRNA13164靶向的miRNA及miRNA靶向的mRNA。通过PCR和RT-qPCR验证lncRNA13164和ace-miR-4968的真实表达及二者间的结合关系。通过饲喂dsRNA对蜜蜂球囊菌侵染的中蜂幼虫肠道内lncRNA13164进行RNAi，进而检测lncRNA13164的沉默效果及ace-miR-4968和3个免疫基因（stk、e3ul和or1）的相对表达量。【结果】相较于未接种组，lncRNA13164的表达量在蜜蜂球囊菌接种组4日龄幼虫肠道内上调，在5和6日龄幼虫肠道内显著上调。LncRNA13164可靶向ace-miR-4968等15个miRNA并形成1个调控网络。ace-miR-4968共靶向79个基因，可注释到17个基因本体论（gene ontology，GO）条目和85条京都基因和基因组百科全书（Kyoto encyclopedia of genes and genomes，KEGG）通路。LncRNA13164与ace-miR-4968在中蜂幼虫肠道内均真实表达。相较于未接种组，接种组5日龄幼虫肠道内ace-miR-4968-y极显著下调表达，与lncRNA13164的表达趋势相反。相较于dsRNA-egfp饲喂组，dsRNA-lncRNA13164饲喂组5和6日龄幼虫肠道内lncRNA13164的表达量均极显著下调（P<0.01），沉默效率分别为66.05%和56.45%。沉默lncRNA13164后，ace-miR-4968的表达量在5日龄幼虫肠道内极显著上调，stk、e3ul和or1的表达量均显著下调（P<0.05）。【结论】饲喂dsRNA可有效沉默中蜂幼虫肠道内lncRNA13164的表达，lncRNA13164通过ace-miR-4968调控丝氨酸苏氨酸蛋白激酶（serine/threonine-protein kinase Doa isoform X4）基因stk、E3泛素蛋白连接酶（E3 ubiquitin-protein ligase，MYLIP）基因e3ul和抗氧化蛋白1亚型X6（oxidation resistance protein 1 isoform X6）基因or1表达，进而介导宿主对蜜蜂球囊菌侵染的免疫应答。

摘要:【目的】从原油污染的土壤中分离出产表面活性剂的枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis） SX-20，并对其产物进行提取及结构分析。【方法】采用氯化十六烷基吡啶和溴百里酚蓝混合溶液（cetylpyridinium chloride-bromothymol blue，CPC-BTB）显色反应结合血琼脂平板简单高效的筛选得到产脂肽的枯草芽孢杆菌。通过酸沉淀、甲醇萃取和旋转蒸发提取发酵所产生的粗产物，该产物对痤疮丙酸杆菌（Propionibacterium acnes）具有良好的抑制作用。运用傅里叶红光变换光谱（Fourier transform infrared spectroscopy，FTIR）、氨基酸分析和液相质谱联用（liquid chromatography-mass spectrometry，LC-MS）对粗产物的成分进行分析。【结果】筛选所得的菌株所产物质是含C15脂肪酸链和7个氨基酸形成的环状的脂肽表面活性剂。【结论】本研究为筛选脂肽类生物表面活性剂提供了一定的理论基础和技术路线，有利于后续获得高产的低成本的生物表面活性剂。

摘要:作为生物体必需的营养元素之一，磷在物质代谢、信号传导和能量储存中起着关键作用。【目的】研究丝状真菌Podospora anserina中调控磷酸盐代谢相关转录因子的作用，可进一步阐明真核微生物中磷元素吸收的调控机制。【方法】利用同源重组的方法定点敲除P. anserina中2个磷代谢相关转录因子PaPho1和PaPho2，遗传杂交构建双重突变体ΔPaPho1ΔPaPho2；通过表型分析、无机磷含量测定和酸性磷酸酶活性测定分析各突变菌株的变化；利用实时定量聚合酶链反应（real-time quantitative polymerase chain reaction，RT-qPCR）分析磷代谢相关基因的表达情况。【结果】在无机磷作为唯一磷来源的培养基上，ΔPaPho1ΔPaPho2无法生长；在添加有机磷的培养基中，ΔPaPho1ΔPaPho2和野生型菌株生长无显著性差异。在同时添加有机磷和无机磷的培养基中，ΔPaPho1ΔPaPho2的无机磷含量和酸性磷酸酶活性比野生型菌株的分别下降了25.0%和61.9%，ΔPaPho1ΔPaPho2中无机磷酸盐转运蛋白基因的表达水平显著降低。【结论】在P. anserina中，PaPho1和PaPho2作为调控磷酸盐代谢信号通路转录因子，对无机磷的吸收起到关键作用，但并不参与有机磷的代谢调控。该研究可为阐释丝状真菌P. anserina对无机磷吸收的调控机制提供参考。

摘要:【目的】核酸的甲基化修饰是一种常见的化学修饰形式，具有重要的生物学功能，却也在一定程度上给一些核酸研究过程带来了技术难度。tRNA上具有的大量甲基化修饰会阻碍逆转录进程，从而降低荧光定量PCR （real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction，RT-qPCR）和高通量测序对其的检测效率。来自大肠杆菌（Escherichia coli）的AlkB蛋白是一种多功能的脱烷基化酶，可以去除DNA和RNA上多种甲基化为代表的修饰，有望解决以上问题。【方法】针对大肠杆菌来源的AlkB，分别尝试在大肠杆菌和毕赤酵母（Pichia pastoris）表达系统中进行诱导表达和纯化，对纯化获得的AlkB进行酶学性质测定。最后以tRNAIle UAU等两种tRNA为代表，研究AlkB的处理对于荧光定量PCR法检测tRNA表达水平的影响。【结果】AlkB在大肠杆菌中表达时多以包涵体形式存在，但是在毕赤酵母中可以成功分泌表达。使用镍柱分离纯化后获得了纯度高于95%的AlkB蛋白，其酶学性质参数如下：最适反应温度为25℃，最适pH值为6.5，V_max为0.39 μmol/（L·min），K_m为3.23μmol/L，比酶活为1.08 U/mg。AlkB对RNA的处理可以增加荧光定量PCR对tRNA表达水平检测的准确度。【结论】AlkB可以在毕赤酵母中高效表达并纯化，其处理有助于荧光定量PCR对于tRNA的检测结果变得更准确。AlkB的各项酶学性质特征在相关理论研究和应用中具有一定的科学价值。

摘要:【目的】根际促生菌（plant growth promoting rhizobacteria，PGPR）防控青枯病效果不稳定是目前有益微生物生防应用的瓶颈问题，构建稳定高效拮抗青枯菌的PGPR菌群是生物防控的关键。【方法】以前期筛选到的8株PGPR菌株（112、114、Ba-S、TLZZ、LX4、LX7、Ps-S和VC110）和青枯菌（Ralstonia solanacearum，Rs）为研究对象，在前期获得烟草根系分泌物组成的基础上，采用限菌微系统和生态微孔板结合绿色荧光蛋白标记、定量聚合酶链式反应（quantitative polymerase chain reaction，qPCR）、断棒模型设计等方法，探究PGPR菌群对青枯菌入侵烟草根际的抵御机制，并在田间进行抗病、促生效果验证。【结果】LX4、Ba-S、LX7可以充分利用烟草根系分泌物中的氨基酸、糖类碳源抑制青枯菌生长，LX7和112在所有酸类碳源下均对青枯菌有抑制作用，最高抑菌率分别为40.12%（LX7+乳酸）和35.15%（112+柠檬酸）。Ps-S、112和VC110的基础生态位宽度（basal niche breadth，Bsw）分别比Rs （Bsw=2.56）高41.9%、41.0%和38.1%，Ba-S的基础生态位重叠指数（niche overlap index，NOI）显著比其他PGPR菌株高4.88%–61.76%，与青枯菌存在明显的营养利用性竞争。4株PGPR组成的菌群组合中病情指数平均为27.01%，根际青枯菌数量平均为1.1×10⁴ CFU/g，显著低于单株和2株PGPR菌群组合，8株PGPR组成菌群处理烟株未发病，根际青枯菌数量平均为3.5×10² CFU/g。由LX4、Ba-S、LX7和VC110构成的菌群组合（菌群组合32）对不同碳源的利用效率显著高于青枯菌，尤其体现在醇类和糖类碳源利用方面，分别是青枯菌的1.62倍和1.41倍。菌群组合32田间防效显著高于其他处理，分别比菌群39（Ba-S、VC110、114和TLZZ）、40（LX4、LX7、VC110和112）和43（Ba-S、VC110、114和112）高27.18%、60.05%和54.80%，菌群32处理的产量和产值相对较好，分别较不施PGPR的对照增加67.50%和73.53%。【结论】可以利用不同PGPR菌株对青枯菌营养竞争或者拮抗竞争的特点构建PGPR菌群，多样性的PGPR菌群可以显著提高抵抗病原菌入侵的能力。

摘要:【目的】探究铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）鸟苷酸环化酶（diguanylate cyclase，DGC） SadC合成的环二鸟苷酸（cyclic di-GMP，c-di-GMP）信号与PilZ结构域受体间的信号传递关系，分析鉴定出特定PilZ结构域受体的调控功能和机制。【方法】SadC突变株和过表达菌株的构建及泳动能力分析；SadC过表达背景下，PilZ结构域受体突变各菌株的泳动表型分析和筛选；基因敲除和过表达解析筛选出的PilZ结构域受体功能；定点突变和遗传互补检测筛选出的PilZ结构域受体是否参与SadC合成c-di-GMP对泳动能力的调控。【结果】SadC通过影响鞭毛功能而非鞭毛形成抑制铜绿假单胞菌的泳动能力；PilZ结构域受体突变菌株筛选发现PilZ、FlgZ这2个受体参与了SadC介导的泳动能力抑制；功能分析发现ΔpilZ或ΔflgZ的泳动能力相比野生型PA14显著增强，而过表达PilZ或FlgZ则抑制了泳动能力；定点突变和回补实验发现PilZ第10位和FlgZ第140位氨基酸R对其介导SadC负调控泳动能力至关重要，多序列比对分析表明这些位点是其保守的c-di-GMP结合位点。【结论】SadC合成的c-di-GMP信号通过PilZ和FlgZ调控铜绿假单胞菌的泳动能力。

摘要:【目的】本试验研究百里酚和香芹酚对滩羊羔羊腹泻、肠道短链脂肪酸和微生物组成的影响，旨在为利用植物提取物手段治疗羔羊腹泻提供可用的添加剂和理论基础。【方法】本研究选择腹泻发病时间为2-3 d的10只腹泻羔羊，随机分为2组，分为腹泻羔羊组（CON组）和百里酚和香芹酚处理组（SCAT组），试验期间SCAT组羔羊补充200 mg/只/d的百里酚和香芹酚1：1混合品，处理时间为7 d。【结果】百里酚和香芹酚处理能够显著提高腹泻羔羊日增重，降低羔羊腹泻指数和腹泻率（P<0.05），降低血清促炎因子表达水平（P<0.05），提高肠道短链脂肪酸（short-chain fatty acids，SCFA）丁酸浓度（P<0.05）；同时百里酚和香芹酚能够改变腹泻羔羊肠道微生物组成，提高肠道中双歧杆菌（Bifidobacteriaceae）和阿克曼氏菌（Akkermansiaceae）的相对丰度，降低肠杆菌科（Enterobacteriaceae）相关菌的相对丰度。【结论】百里酚和香芹酚能够提高肠道有益菌相对丰度和有益代谢物丁酸的浓度，降低致病菌相对丰度，从而有效抑制羔羊腹泻，可作为新型替代抗生素产品研究和开发。

摘要:【目的】血红素可作为细菌重要的铁离子来源，然而转运过多的血红素也会对细菌造成毒性。细菌通过调节、外排、螯合等多种方式减轻血红素毒性作用。鸭疫里氏杆菌（Riemerella anatipestifer，RA）是一种感染鸭及其他禽类的革兰氏阴性病原菌。前期研究表明，该菌编码血红素转运系统，且能够从血红蛋白获取血红素，然而该菌是否编码血红素解毒蛋白未知。本研究以编码一氧化氮合成酶的基因B739_RS00825为研究对象，分析其在抗血红素毒性和氧化应激损伤以及定殖能力中的功能。【方法】构建B739_RS00825缺失株，并通过测定生长曲线、细菌存活率、毒力及定殖等试验方法鉴定其在抗血红素毒性、抗氧化应激损伤、宿主致病中的功能。【结果】与RA CH-1相比，RA CH-1ΔB739_RS00825在添加过量血红素的培养基中生长不受影响；然而与RA CH-1Δfur相比，RA CH-1ΔfurΔB739_RS00825在含血红素培养基中的生长明显受到抑制且对H₂O₂的抵抗力降低；B739_RS00825基因在氧化应激条件下及fur缺失株中明显上调；与RA CH-1相比，RA CH-1ΔB739_RS00825在雏鸭的毒力和定殖能力无明显减弱。【结论】B739_RS00825基因参与了该菌抗血红素毒性和抗氧化应激反应的功能，且受铁摄取调节子（ferric uptake regulator，Fur）调控。然而，B739_RS00825基因并未参与该菌在宿主体内的定殖。

摘要:【目的】岩生真菌是促进碳酸岩生物风化的重要推动者，研究黔中典型喀斯特区不同风化年限碳酸岩风化壳真菌群落结构特征有利于了解真菌对岩石的风化作用。【方法】选取位于黔中花溪区南部的废弃碳酸岩墓碑为调查对象，对不同风化年限碳酸岩风化壳进行采样，运用宏基因组测序方法对风化壳样品进行基因测序，并利用统计学方法对真菌群落结构特征及功能特征进行分析。【结果】18个风化壳样品中共获得1 087种真菌，分属于9个门、44纲、538属。不同样本之间真菌群落数量和组成差异较大，在碳酸岩风化过程中，子囊菌门（Ascomycota）始终为优势类群，平均相对丰度达到95%以上，随风化年限的增加呈现显著下降的趋势。Shannon指数和Simpson指数显示，碳酸岩风化壳真菌群落多样性随风化年限的增加呈现先减小后增加再减小的趋势。从所有样本中共检测出3 379 478个KEGG pathway level 3通路相关基因，主要与物质能量的代谢、运输等功能相关。与碳循环、氮循环和硫循环相关的主要微生物属于子囊菌门，随着风化年限的增加呈现下降的趋势。冗余分析（redundancy analysis，RDA）结果表明，三氧化二铁（ferric oxide，Fe₂O₃）、全氮（total nitrogen，TN）和全磷（total phosphorus，TP）是影响不同风化年限风化壳真菌群落结构演替的重要环境因子。【结论】碳酸岩的风化强度随风化年限的增加而增加，这相应增加了岩石表面微生境的形成，提供了物质累积的条件，为微生物特别是真菌的定殖提供了条件。不同风化年限碳酸岩风化壳真菌群落存在明显差异，碳酸岩表面真菌群落随风化年限的增加，其繁殖策略也在发生转变（从r-策略到K-策略）。

摘要:【目的】解析土壤微生物在植物根际的组配机制对于认识和维护农田生态系统的稳定性至关重要。【方法】通过Illumina高通量测序和生物信息学分析方法明确了我国主要种植烟草生态区烤烟根际土壤细菌群落与土壤理化性质的互作关系。【结果】烤烟根际细菌类群主要为放线菌纲（Actinobacteria）、α-变形菌纲（Alphaproteobacteria）、γ-变形菌纲（Gammaproteobacteria）和嗜热油菌纲（Thermoleophilia）。细菌群落组成按生态区聚类，且样本空间距离和细菌群落相似度显著负相关。共现性网络分析表明，烤烟根际细菌群落间协同作用大于拮抗作用，武陵秦巴生态区、黄淮平原生态区、南岭丘陵生态区和沂蒙丘陵生态区细菌群落高度模块化，小单胞菌属（Micromonospora）为南岭丘陵生态区和黄淮生态区细菌共现性网络的网络中心，Bryobacter和气单胞菌属（Arenimonas）为南岭丘陵生态区细菌网络的模块核心，其菌群特性而非相对丰度决定了其在稳定细菌网络中的重要作用。冗余分析结果证实pH、有效铁、交换性镁和有效锰能显著影响烤烟根际细菌群落结构。【结论】烤烟根际细菌群落在pH、有效铁、交换性镁和有效锰等土壤理化性质驱动下呈现出均质化和生境特异性的特点，小单胞菌属、Bryobacter和气单胞菌属在烤烟根际细菌群落中发挥重要作用。

摘要:【目的】雪衣藻（Chlamydomonas nivalis）分布于高山积雪和两极地区，可耐受低温胁迫和温度骤变，其适应温度变化的分子机制目前尚不清楚。【方法】本研究基于温度周期性变化下雪衣藻生理指标的响应规律，选择10个取样点进行转录组测序。运用加权基因共表达网络分析（weighted gene co-expression network analysis，WGCNA）划分得到17个共表达模块，从中找到5个与样品处理显著关联的模块，并对温度骤变的时间点进行基因差异表达分析。最后对筛选得到的基因集进行功能注释分析。【结果】转录组学分析显示，C. nivalis在温度周期变化下基因表达量发生了全局变化，其中果糖和甘露糖代谢通路、淀粉和蔗糖代谢通路、谷胱甘肽代谢通路以及抗坏血酸和醛酸代谢通路中关键酶的编码基因在低温下上调表达。研究还发现在温度周期变化下，C. nivalis中蛋白质质量控制系统、光合作用系统、DNA修复系统相关基因响应温度变化。【结论】本研究为揭示雪衣藻适应温度胁迫的分子机制提供了重要线索，丰富了生物抗逆基因资源库。

摘要:【目的】半胱氨酸是一种重要的含硫氨基酸，广泛应用于化妆品、药品、食品等行业，微生物发酵法合成半胱氨酸已成为当前研究的热点。基于比较转录组学分析等技术，筛选并表征大肠杆菌（Escherichia coli）胞内对半胱氨酸浓度变化显著响应的启动子。【方法】在Escherichia coli W3110培养基中外源添加不同终浓度的半胱氨酸，通过比较转录组学分析筛选转录水平显著响应半胱氨酸浓度变化的基因，融合目标基因的启动子片段与荧光报告基因egfp构建启动子文库，进一步测定不同半胱氨酸浓度条件下，含有不同启动子重组菌的绿色荧光蛋白（green fluorescent protein，GFP）荧光强度。【结果】筛选并挖掘了随着半胱氨酸浓度提高而转录水平显著提升的27个基因，并将基因的潜在启动子片段与荧光报告基因egfp融合构建启动子文库，筛选获得对半胱氨酸变化具备特异性响应的启动子P_E2。最后，对P_E2启动子-35区间隔区域AAAT进行随机突变，最终获得在1-7 g/L半胱氨酸浓度范围内特异性响应性能显著提高的启动子P_E2-33。【结论】本研究筛选表征的启动子P_E2-33是半胱氨酸特异性响应型启动子，为构建半胱氨酸特异性生物传感器并用于半胱氨酸高产菌的高通量筛选奠定了基础。

摘要:【目的】利用CRISPR/Cas9系统构建稳定敲除anxa6基因的Caco-2细胞株，为研究大肠杆菌O157：H7效应蛋白EspF与宿主膜联蛋白A6（ANXA6）相互作用及其致病机制奠定基础。【方法】根据CRISPR/Cas9靶向原理设计并合成3个特异性识别anxa6基因的向导RNA （single guide RNA，sgRNA），基于LentiCRISPRv2载体构建LentiCRISPRv2-sgRNA重组质粒，转入293T细胞中，制备sgRNA-Cas9慢病毒，将慢病毒感染Caco-2细胞，经嘌呤霉素筛选阳性细胞，有限稀释法分离培养单克隆细胞，提取单克隆细胞基因组DNA，并对敲除位点附近的DNA片段进行PCR扩增，测序并进行脱靶效应评估；免疫印记法检测ANXA6蛋白表达情况，细胞计数试剂盒8（cell counting kit 8，CCK8）试剂盒检测细胞增殖能力，免疫荧光法检测细胞紧密连接分布情况。【结果】Western blotting及序列测序表明anxa6基因敲除单克隆细胞构建成功；脱靶效应评估结果显示预测的10个脱靶位点均无脱靶现象；基因敲除对细胞增殖能力无明显影响；免疫荧光结果显示，Caco-2及Caco-2^anxa6-/-细胞紧密连接蛋白ZO-1均沿细胞膜连续分布，结构完整，转染EspF质粒后出现分布不完整、缺口等现象。【结论】成功构建anxa6基因稳定敲除的Caco-2细胞株，初步探索ANXA6蛋白在紧密连接分布中的作用，为进一步研究大肠杆菌O157：H7通过EspF-ANXA6互作介导宿主肠屏障损伤分子机制提供技术支撑。

摘要:【目的】探究了以单酯磷d-葡萄糖-6-磷酸二钠（d-glucose-6-disodium phosphate，GP）为唯一磷源时含砷（As⁵⁺）水体中不同氮磷质量比对铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）生长及砷代谢和微囊藻毒素（microcystins，MCs）释出的影响。【方法】将氮磷饥饿状态的藻细胞于含砷水体中不同氮磷比条件下进行实验，通过测定藻细胞密度（OD₆₈₀）、叶绿素a （chlorophyll a，Chla）、实际光合产率（Yield）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、砷的存在形态以及微囊藻毒素含量，分析该藻在砷胁迫下的生理响应以及砷代谢机制。【结果】氮磷饥饿状态藻细胞对较高GP水平（0.1 mg/L）下的低氮磷比有更好的适应性，较低GP水平（0.02 mg/L）下的高氮磷比能显著促进培养初期藻细胞的OD₆₈₀、Chla和Yield；SOD在培养初期与末期受氮磷比影响显著。GP环境下铜绿微囊藻经8 d培养后氮磷比为10：0.1介质中的砷表现为以亚砷酸盐（As³⁺）为主，占水体总砷（total arsenic，TAs）含量的78.8%，其余氮磷比环境中仍以As⁵⁺为主，藻体砷形态则均以As⁵⁺为主，氮磷比为1：0.1时有机砷占藻体TAs比例最高。藻细胞砷代谢受GP水平影响显著，较高GP环境（0.1 mg/L）下砷的代谢总量也更高，氮磷比为10：0.1时砷代谢以As⁵⁺的还原和As³⁺释出为主，低GP环境下（0.02 mg/L）砷代谢的甲基化水平提高。介质中MCs的含量与GP水平有关，较高GP的低氮磷比水体中MCs含量最低。【结论】研究结果对全面了解有机磷源含砷水体中藻华暴发及砷生态风险的科学管控具有重要意义。

摘要:天然异胡椒醇作为一种植物来源香料，具有很高的经济价值。目前国内外还未见利用大肠杆菌工程菌株转化生产异胡椒醇的报道。【目的】构建工程菌，采用生物合成方法获得天然香料异胡椒醇。【方法】对来自胡椒薄荷的细胞色素P450家族的柠檬烯-3-羟化酶（LIM3H）基因PM2进行改造，截短LIM3H的N端疏水区，分别添加17α短肽或2B1短肽增加其亲水性，采用CO差示光谱法检测LIM3H活性；将N端疏水区截短后的来自拟南芥（Arabidopsis thaliana）的NADPH-细胞色素P450还原酶基因（trATR）和修饰后LIM3H基因（Modi-LIM3H）融合后表达，最终以柠檬烯为底物进行全细胞转化。【结果】3种N端修饰LIM3H基因均检测到LIM3H表达和异胡椒醇生成，其中17α短肽修饰后的蛋白表达量最高，异胡椒醇产量达到1.94 mg/L。【结论】本研究在大肠杆菌中增加外源LIM3H与ATR，成功催化柠檬烯生成异胡椒醇，为天然异胡椒醇的生产提供了新的方法。

摘要:入侵相关基因（invasion-associated locus B，ialB）的同源基因在布鲁氏菌所属的根瘤菌目中是广泛保守的，但其在布鲁氏菌中的功能研究几乎为空白。根据有限的报道资料，猜测ialB的功能可能与布鲁氏菌入侵细胞以及适应胞内环境胁迫有关。【目的】探究ialB在布鲁氏菌中的生物学功能，揭示其在布鲁氏菌黏附和入侵细胞以及胞内存活中的作用。【方法】以猪种布鲁氏菌S2株为亲本，运用同源重组的方法构建布鲁氏菌ialB缺失株ΔialB，并通过表达质粒转化的方法构建其回补株CΔialB，比较3种菌株的生长特性、对体外应激的敏感性；通过扫描电镜观察ialB缺失对布鲁氏菌形态的影响，通过实时荧光定量PCR检测3种菌株极性延长相关基因的表达；通过免疫荧光和平板计数的方法分析ialB缺失对布鲁氏菌黏附、入侵RAW264.7细胞以及胞内存活的影响。【结果】成功构建了菌株ΔialB和CΔialB；ΔialB与布鲁氏菌S2株相比，生长受限，活力降低，在酸应激、高渗应激、低渗应激、多黏菌素B应激条件下存活率降低，在氧化应激条件下存活率上升；而且，ΔialB的菌体形态发生改变，菌体变短，直径增加，极性延长相关基因mRNA水平的表达下调；此外，ialB缺失不影响布鲁氏菌黏附、入侵RAW264.7细胞的能力，但显著降低了布鲁氏菌胞内存活能力。【结论】入侵相关基因ialB在布鲁氏菌中具有调节细胞活性和菌体正常生长的功能，对布鲁氏菌抵抗外界环境刺激和在宿主细胞内的增殖具有重要作用。

摘要:【目的】以单增李斯特菌（Listeria monocytogenes，LM）硫氧还蛋白Lmo1903为研究对象，研究其在细菌环境适应过程中的抗氧化应激生物学作用。【方法】使用生物信息学方法分析Lmo1903的进化关系和关键活性位点，使用酶切连接的方法构建Lmo1903蛋白表达载体，获得纯化的重组蛋白，以胰岛素为底物分析其氧化还原酶学活性；同时制备鼠源多克隆抗体，分析其在细胞内的定位；采用核苷酸定点突变技术构建CX₁X₂C基序中的半胱氨酸点突变蛋白，分析关键位点半胱氨酸对Lmo1903酶活的影响；采用同源重组原理构建lmo1903基因缺失株Δlmo1903和回补株CΔlmo1903，研究lmo1903在单增李斯特菌生长、运动和抗氧化应激方面发挥的功能。【结果】生物信息学分析显示，Lmo1903含有CX₁X₂C基序，与枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）的TrxA的亲缘关系较近，属于硫氧还蛋白家族成员，主要定位在细菌细胞质中，具有较强的还原酶学活性，突变CX₁X₂C基序中的半胱氨酸残基会显著降低Lmo1903的还原酶活能力。缺失lmo1903不影响单增李斯特菌的生长能力，但显著减弱了细菌在铜离子胁迫环境中的氧化应激耐受能力，且影响鞭毛合成相关因子的转录水平和细菌的运动能力。【结论】本研究首次证实了单增李斯特菌硫氧还蛋白Lmo1903具有还原酶学活性，介导细菌运动和对氧化环境的适应。

摘要:【目的】本文旨在研究地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis HJ0135）对脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）应激断奶仔猪肝脏指数、炎症因子、抗氧化功能及相关基因表达的影响。【方法】选择24头28日龄健康状况良好的三元杂交断奶仔猪（杜×长×大），随机分成4个试验组：对照组（control，CON），500 mg/kg地衣芽孢杆菌HJ0135组（BL）、LPS应激组（LPS）以及LPS+500 mg/kg地衣芽孢杆菌HJ0135组（BL-LPS），在试验第28天，给LPS组和BL-LPS组仔猪腹腔注射1.5 mL浓度为1 mg/mL的LPS，给CON组和BL组仔猪注射等量生理盐水，1.5 h后屠宰并采样。【结果】与CON组相比，BL组血清谷草转氨酶（aspartate aminotransferase，AST）和谷丙转氨酶（alanine aminotransferase，ALT）的含量降低，肝脏的总抗氧化能力（total antioxidant capacity，T-AOC）提升且过氧化氢酶（catalase，CAT）和总超氧化物歧化酶（total superoxide dismutase，T-SOD）活性均增强。肝脏中促炎因子白细胞介素-6（interleukin-6，IL-6）含量减少，同时肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）含量下降，肝脏CAT、SOD1、SOD2、谷胱甘肽过氧化物酶-1（glutathione peroxidase，GSH-Px1）、核因子E2相关因子（nuclear factor erythroid 2-related factor 2，Nrf2）、醌氧化还原酶1（NADPH：quinine oxidoreductase 1，NQO1）、Toll样受体4（Toll-like receptors 4，TLR4）、髓样分化因子（myeloid differentiation factor 88，MyD88）和核因子-κB （nuclear factor kappa beta，NF-κB）的基因表达水平增高；与LPS组相比，BL-LPS组肝脏指数降低，血清AST和ALT的含量降低，肝脏中CAT、GSH-Px、T-AOC含量均提高，而丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量降低。另外，肝脏炎症因子白细胞介素-1β（interleukin-1β，IL-1β）、IL-6和TNF-α含量减少，而白细胞介素-10（interleukin-10，IL-10）的含量增加，肝脏CAT、SOD2、GSH-Px1、Nrf2、TLR4、MyD88和NF-κB的基因表达量提高。【结论】断奶仔猪日粮中添加地衣芽孢杆菌HJ0135，能够激活Nrf2和TLR4相关基因表达，降低脂多糖刺激引起的肝脏损伤和炎症因子的分泌，提高断奶仔猪抗氧化能力。

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