• 2025年第5期文章目次
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    • >综述
    • 藻际微生物学:全面助推可持续发展的新兴交叉学科

      2025, 65(5):1831-1848. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240783

      摘要 (135) HTML (66) PDF 2.44 M (131) 评论 (0) 收藏

      摘要:广泛分布在自然界中的藻类和细菌均是地球上最古老的生命形式,经过数十亿年的漫长自然进化,藻类与细菌演化成为以藻-菌相互作用为核心、“牵一发而动全身”的藻际生命共同体。构建这一复杂而精妙的藻菌共生系统的科学理论体系,并对其进行创新和发展,不仅对于人类探索生命起源与进化的奥秘具有重要的科学意义,而且,其在推动可持续发展的重要领域也展现出广阔的应用前景。在此背景下,作为微生物学的一个新的分支学科,藻际微生物学已经历了3个多世纪的孕育和发展。目前,推动其成为一门新兴交叉学科的时机已经到来。为此,本文深入探讨了藻际微生物学的核心概念;全面梳理了藻际生命共同体与地球环境保护、人类生命与健康、资源综合利用及绿色能源开发之间的紧密关系;系统回顾了藻际微生物学的发展历史,并归纳总结了其3个发展时期的主要研究成果。本文还对藻际微生物学的未来发展趋势进行了展望,并提出了若干潜在的交叉研究方向。

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    • APOBEC家族蛋白的结构功能及其在疾病控制中的作用

      2025, 65(5):1849-1866. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240673

      摘要 (67) HTML (38) PDF 2.60 M (74) 评论 (0) 收藏

      摘要:活化诱导胞苷脱氨酶(activation-induced cytidine deaminase, AID)和载脂蛋白B mRNA编辑酶催化多肽(apolipoprotein B mRNA-editing enzyme, catalytic polypeptide, APOBEC)构成了一类保守的胞苷脱氨酶家族,各成员蛋白在机体内发挥着各不相同的功能,并且在机体的天然免疫防御机制中也发挥着重要作用。AID在脊椎动物的获得性免疫系统中发挥重要作用,其介导抗体类别转换重组(class switch recombination, CSR)、促进抗体亲和力成熟,并参与抗体多样性的产生。APOBEC1则具有催化胞嘧啶脱氨基化、介导RNA编辑以调控细胞功能的作用,同时还展现出抗逆转录病毒活性,并与肿瘤和癌症的发生存在一定的关联。APOBEC2主要在心肌和骨骼肌中表达,与肌肉纤维类型的转变、体重下降、肌肉再生以及体细胞肌肉组织相关疾病有关,同时在控制基因表达方面也具有潜在作用。APOBEC3s在天然免疫和获得性免疫应答中均占据重要地位,其成员蛋白在抑制逆转录转座子、抑制病毒复制、DNA降解、RNA编辑以及影响细胞周期等方面均发挥着关键作用。APOBEC4基因在各种动物中相对保守,其活性中心序列与其他APOBEC蛋白不同,是公认的胞苷对尿苷编辑酶,并具有抗病毒活性。目前,关于动物源APOBEC家族成员的研究相对较少,本文综述了APOBEC家族成员的结构特征和生物功能,为日后研究动物源APOBEC家族成员在机体免疫应答及对疾病影响方面提供参考,同时也为进一步探索利用增强APOBEC家族成员功能的活性物质来寻找抗病毒药物提供新思路。

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    • CRISPR系统在枯草芽孢杆菌基因编辑中的研究进展

      2025, 65(5):1867-1884. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240688

      摘要 (104) HTML (61) PDF 2.63 M (111) 评论 (0) 收藏

      摘要:枯草芽孢杆菌( Bacillus subtilis)是一种公认安全的(generally recognized as safe, GRAS)益生菌,同时也是优良的工业生产底盘菌株,具有异源蛋白分泌能力强、低品质碳源生长特性良好以及无明显密码子偏好性等优点。自2016年以来,成簇规律间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats, CRISPR)基因编辑技术已成功应用于枯草芽孢杆菌,实现了精准的基因点突变、基因敲除、外源基因插入、基因表达调控及碱基替换等多种基因工程操作。这些进展极大地推动了枯草芽孢杆菌作为高效微生物细胞工厂的发展,并在农业、医药、食品以及合成生物学等领域展现了广泛的应用潜力。本文系统回顾了CRISPR系统在枯草芽孢杆菌中的发展历程,重点总结了其在高效生产不同产物方面的应用成果。旨在通过CRISPR系统靶向优化枯草芽孢杆菌的代谢通路,为在工业化生产中高效、稳定地合成目标产物提供参考,并为新型基因编辑系统的进一步开发与应用提供启示。

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    • 功能内生细菌消减作物有机污染风险的研究进展

      2025, 65(5):1885-1904. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240775

      摘要 (49) HTML (27) PDF 2.81 M (68) 评论 (0) 收藏

      摘要:作物有机污染威胁食品产品安全和人体健康,亟待解决。内生细菌在微生态系统中不可或缺。近年来,国内外不断有研究从环境中筛选分离出具有降解污染物功能的内生细菌,并利用其调控作物体内有机污染物的代谢过程,实现作物体内有毒有机污染物的高效消减。本文综述了功能内生细菌消减作物体内有毒有机污染物积累的研究进展,重点从功能内生细菌定殖后作物体内有毒有机污染物的降解功能基因、降解产物和途径进行讨论,分析了影响功能内生细菌降解效能的因素,强调了功能内生菌群在作物有机污染物消减方面的重要性,为进一步利用内生细菌调控作物有机污染风险提供了思路和依据。

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    • 结核分枝杆菌调控树突状细胞抗原提呈的分子机制研究进展

      2025, 65(5):1905-1917. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240678

      摘要 (45) HTML (16) PDF 1.68 M (55) 评论 (0) 收藏

      摘要:结核病是一种古老且严重危害全球人类和动物健康的人兽共患病,结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis, Mtb)是引起结核病的主要病原体。树突状细胞(dendritic cell, DC)作为连接机体固有免疫应答和适应性免疫应答的桥梁,凭借其强大的抗原提呈功能激活宿主适应性免疫反应,以抵御病原体的进一步感染,在控制Mtb感染中发挥重要作用。近年来,越来越多的研究表明Mtb可通过调控DC分化和成熟、干扰吞噬作用和自噬过程、抑制抗原提呈相关分子的表达等多种策略逃避宿主免疫杀伤,从而引起持续性感染。本文就目前Mtb调控DC抗原提呈分子机制的研究进展进行梳理,以期为进一步深入研究Mtb-DC互作机制及结核病防控策略提供参考。

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    • 新生隐球菌的病原学特性及耐药机制研究进展

      2025, 65(5):1918-1938. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240768

      摘要 (48) HTML (18) PDF 1.88 M (66) 评论 (0) 收藏

      摘要:新生隐球菌(Cryptococcus neoformans)是一种常见机会致病菌,因其嗜中枢性,常引发隐球菌性脑膜炎。新生隐球菌的侵袭能力与多种因素密切相关,包括荚膜多糖、黑色素、水解酶等毒力因子,以及对宿主体内环境的适应性。在诊断方面,尽管传统方法如真菌培养和印度墨汁染色仍在使用,但其局限性显而易见。相较之下,分子检测、影像技术和生物芯片等新兴手段显著提升了隐球菌感染的诊断准确性和灵敏度。在临床治疗方面,两性霉素B和氟康唑作为一线药物被广泛应用,但唑类药物的耐药问题日益严峻,导致临床治疗失败率升高。这种耐药性主要归因于靶点基因突变、外排泵表达上调及基因组倍性改变。针对其毒力因子和耐药机制的深入研究,促进了新型抗真菌疗法的探索,包括旧药新用、新药研发以及创新给药策略。本文结合最新研究,综述了新生隐球菌的毒力因子、诊断技术进展、耐药机制及新疗法的研究动态,旨在为隐球菌病的临床诊疗提供借鉴与启示。

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    • 重组胶原蛋白的生物合成研究进展

      2025, 65(5):1939-1957. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240758

      摘要 (43) HTML (24) PDF 1.61 M (52) 评论 (0) 收藏

      摘要:胶原蛋白是哺乳动物体内最丰富的蛋白质,约占人体蛋白质的1/3,是结缔组织和细胞外基质的重要成分,对维持生理功能和损伤修复至关重要,在医药、食品和美容领域也有着广泛应用。胶原蛋白的生产方法主要有天然提取法、化学合成法和生物合成法。天然提取法通常从动物结缔组织中获取,但存在伦理问题、质量不稳定以及传染病风险;化学合成法成本高且难以合成复杂的胶原蛋白结构;生物合成法则通过基因工程技术,根据不同用途生产重组胶原蛋白,能够提供更可控、更安全、更精确的生产方式。然而,由于胶原蛋白结构复杂,其生物合成依赖于特定的分子伴侣和修饰酶,因此重组胶原蛋白的生产仍具挑战性。此外,不同类型的胶原蛋白需要形成特定的组织结构,如原纤维、网状或跨膜结构,这进一步增加了生产的难度。本综述旨在阐明重组人源性胶原蛋白的多功能性,分析其生物合成研究的最新进展和面临的挑战,并展望未来的发展方向。希望借此帮助科研人员、工程师和行业从业者更好地理解重组胶原蛋白的研究趋势,推动其在不同应用领域的进一步开发和商业化。

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    • 细菌警报素(p)ppGpp代谢的关键调控者:RSH蛋白的功能多样性

      2025, 65(5):1958-1975. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240729

      摘要 (30) HTML (13) PDF 5.06 M (52) 评论 (0) 收藏

      摘要:细菌的严紧反应(stringent response)是细菌在面临恶劣生存环境时,通过改变新陈代谢并降低生长速度,以增强存活和适应环境能力的一种适应性反应。此反应由鸟苷四磷酸(guanosine tetraphosphate, ppGpp)和鸟苷五磷酸(guanosine pentaphosphate, pppGpp) (合称(p)ppGpp)的快速积累所介导,在微生物应对环境变化中发挥关键作用。细菌内的(p)ppGpp水平由RelA/SpoT同源蛋白(RelA/SpoT homologues, RSH)调控,包括小警报素合成酶(small alarmone synthetases, SAS)、小警报素水解酶(small alarmone hydrolases, SAH)以及双功能蛋白Rel。此外,近期研究发现了一种新的细菌警报素腺苷四磷酸(adenosine tetraphosphate, ppApp)和腺苷五磷酸(adenosine pentaphosphate, pppApp) (合称(p)ppApp),它能调控细菌的多种生物过程。鉴于不同细菌中涉及(p)ppGpp代谢的酶有所不同,本文对已知的RSH蛋白的结构及其生化特性进行系统的分类与综述,并总结其生物学功能,以促进未来在这一领域的深入研究与发展。

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    • >研究报告
    • 甘青特殊生境作物根腐类病害防病促生复合菌系构建

      2025, 65(5):1976-1994. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240671

      摘要 (45) HTML (31) PDF 2.50 M (61) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 为甘肃省和青海省特殊生境作物根腐类病害提供绿色安全有效的防治措施。方法 通过平板对峙法及孟金娜平板法对305株供试细菌进行初筛,对初筛得到的菌株利用发酵液法复筛,然后采用凯氏定氮法、紫外分光光度计法、火焰分光光度计法分别测定复筛后优良菌株的固氮、溶磷、解钾、分泌吲哚-3-乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)、分泌铁载体、耐酸、耐碱及耐盐特性。最后针对甘肃省和青海省不同作物根腐类病害病原,将不同功能优良菌株进行复配构建防病促生复合菌系,测定其促生特性及抑菌能力,筛选得到最优复合菌系,分析其所涉及菌株的16S rRNA基因及gyrB基因序列,确定各菌株的分类地位,并通过盆栽法测定其防病促生作用。结果 共筛选得到拮抗菌86株、溶磷菌134株。复筛得到拮抗菌20株,其中K87、LB17等菌株抑菌效果良好且抑菌谱广。K87对燕麦镰孢、木贼镰孢、尖镰孢、茄镰孢、微座孢的抑菌率分别为87.53%、74.90%、75.15%、79.69%、88.43%;LB17对尖镰孢、茄镰孢、麦根腐平脐蠕孢的抑菌率分别为61.89%、87.52%、87.23%。对8株优良菌促生能力的测定发现:LB17分泌铁载体能力最强,铁载体活性单位(su)值为0.32;K113固氮性能较好,固氮量为0.08 g/L;K87分泌IAA量最高,达9.87 mg/L;MP6溶无机磷量最大,为1 470.69 μg/mL;K85溶有机磷效果最好,溶磷量为1 321.23 μg/mL;MP41解钾性能最好,解钾量为140.33 mg/L。最终构建形成优良复合菌系14组,其中复合菌系T2综合性能最优,固氮量为0.212 g/L,解钾量为86.28 mg/L,分泌IAA量为16.91 mg/L,对6种病原真菌的抑菌率均大于60.00%,对木贼镰孢的抑菌率为87.69%。所涉及菌株LB17、K87、MP6均被鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),对青稞根腐类病害的防效均在70.00%以上,且促生效果明显。结论 本研究构建形成了一种甘青特殊生境作物根腐类病害高效防病促生复合菌系。

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    • 钼还原促生菌的筛选及对紫花苜蓿钼吸收的调控作用

      2025, 65(5):1995-2013. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240683

      摘要 (43) HTML (30) PDF 4.78 M (62) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 根际微生物协同植物修复重金属污染土壤具有较高的应用潜力。本研究旨在强化土壤钼污染修复的理论与技术,分析添加外源钼还原促生菌对紫花苜蓿生长和钼富集活性的影响,为植物-微生物联合修复钼污染土壤提供理论参考。方法 采集钼尾矿区内优势植物,分离与筛选钼还原内生细菌;结合形态学特征和分子生物学手段对菌株进行鉴定;测定钼还原菌株的促生特性。通过外源添加钼还原促生菌,研究其对紫花苜蓿生物量、生理活性及钼富集量的影响。结果 获得2株钼还原活性强的菌株M9和M13,结合形态特征、16S rRNA基因序列及gyrB基因序列分析结果,2株细菌(M9和M13)均被鉴定为普利茅斯沙雷氏菌(Serratia plymuthica)。促生特性分析表明,2株细菌均具有固氮、溶磷、解钾、产吲哚-3-乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)、铁载体及1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-amino cyclopropane-1-carboxylic acid, ACC)脱氨酶的能力。在钼胁迫条件下,外源添加M9、M13及M9+M13复配菌株后对紫花苜蓿的促生作用显著。与未接菌对照组相比,其株高、根长和鲜重均显著增加,同时紫花苜蓿中叶绿素含量显著提高,过氧化物酶(peroxidase, POD)活性增加,丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量降低。此外,钼还原菌株M9和M13显著影响紫花苜蓿的钼富集量,接菌处理组紫花苜蓿地上部和地下部钼含量均显著低于未接菌处理组,其富集因子显著降低,表明接种钼还原菌株后减少了紫花苜蓿对土壤中钼的吸收和转运。结论 钼还原菌株M9和M13具有显著的植物促生特性,能够促进紫花苜蓿在钼污染土壤中的生长,并降低其钼含量。本研究为揭示微生物强化植物钼修复的机制以及促进植物-微生物联合修复钼污染土壤的相关研究提供了参考。

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    • 油茶根际溶磷细菌对不同红壤质地磷组分及磷素转化的影响

      2025, 65(5):2014-2033. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240799

      摘要 (27) HTML (20) PDF 3.81 M (47) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 溶磷菌促进土壤不同磷素形态的相互转化是提高土壤有效磷的重要途径。然而,溶磷菌的溶磷能力发挥受土壤质地的影响。因此,研究溶磷菌在不同红壤质地梯度下磷素形态的变化特征,对土壤磷素的高效利用具有重要意义。方法 采集湖南浏阳4个油茶主栽品种(‘华硕’ ‘华鑫’ ‘华金’和‘长林40号’)的根际土壤,采用平板涂布法、透明圈法、钼锑抗比色法及16S rRNA基因测序等方法,对根际土壤中的溶磷菌株进行分离、纯化、筛选与鉴定,获得一批高效溶磷菌株,并探究这些所得菌株在不同磷源(磷酸铁、磷酸铝、磷酸钙和植酸钙)下的溶磷特性。将溶磷菌接种至珍珠岩添加比例为0、20%和40%的红壤质地中(0%PR、20%PR和40%PR),明确不同红壤质地下磷形态的变化特征。结果 共分离获得57株溶磷能力稳定的菌株,其中菌株CL37、HS5和CL36的溶磷能力表现较为突出。对这3个菌株进行16S rRNA基因测序鉴定,分别命名为泛菌属(Pantoea sp.) CL37、伯克霍尔德菌属(Burkholderia sp.) HS5和Burkholderia sp. CL36。3个菌株在不同磷源下的溶磷能力差异显著,其中对植酸钙和磷酸钙的增溶能力最强。在20%PR和40%PR红壤质地梯度中,有效磷含量(available phosphorus, AP)比对照组(CK)分别提高了8.90%-54.60%和1.90%-56.00%。溶磷菌接种提高了土壤铁磷(Fe-P)、树脂磷(Resin-P)、碳酸氢钠提取态无机磷(NaHCO3-Pi)和氢氧化钠提取态无机磷(NaOH-Pi)含量,并随着红壤质地梯度呈现先升高后降低的趋势;溶磷菌处理降低了稀盐酸提取态无机磷(HCl-Pi)和残留态磷(Residual-P)的含量,且HCl-Pi在20%PR红壤质地梯度中降幅比0%PR和40%PR的梯度更为明显。单接菌株HS5对土壤Fe-P、Resin-P、NaHCO3-Pi和NaOH-Pi含量的增加总体高于其他处理。相关性分析和随机森林分析表明,AP主要受到Resin-P、铝磷(Al-P)、NaOH-Pi、土壤酸性磷酸酶(soil acid phosphatase, ACP)、土壤脲酶(soil urease, Urease)、pH和氢氧化钠提取态有机磷(NaOH-Po)的影响。结论 油茶根际溶磷菌在不同红壤质地下的溶磷途径不同,菌株HS5具有较强的磷素转化能力,且在20%PR红壤质地下更有利于促进磷素转化。

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    • 橙色微杆菌GX14001对番茄的促生及根际土壤微生物群落结构的影响

      2025, 65(5):2034-2048. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240803

      摘要 (35) HTML (32) PDF 3.68 M (64) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物根系分泌的自毒物质,如对羟基苯甲酸(p-hydroxybenzoic acid, PHBA)等酚酸类物质,是造成植物连作障碍的主要因素。目的 为探究在PHBA胁迫下,橙色微杆菌(Microbacterium aurantiacum)对番茄生长的促生效果及其对番茄根际微生物结构的影响。方法 将橙色微杆菌GX14001菌悬液浇灌番茄根际,测定番茄的生长发育状况及其根际土壤微生物群落的变化。结果 在PHBA处理下,GX14001对番茄生长具有显著的促进的作用,叶片面积、茎粗和株高分别增加了244.0%,156.5%和128.0%。番茄根际土壤的细菌丰富度增加,但多样性无显著变化;真菌的丰富度和多样性显著降低。在门水平上,与对照组相比,细菌菌门中的放线菌门(Actinobacteriota)、绿弯菌门(Chloroflexi)和变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度显著升高,子囊菌门(Ascomycota)为绝对优势真菌门。结论 橙色微杆菌GX14001可能通过改变番茄根际土壤的微生物群落结构,提高土壤中有益微生物的相对丰度,从而为植物提供有利的生长环境,进而促进番茄的生长发育。

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    • 组氨酸激酶EnvZ调节副溶血弧菌群集性爬动和生物被膜形成的作用机制

      2025, 65(5):2049-2060. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240695

      摘要 (27) HTML (22) PDF 3.21 M (50) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 探究组氨酸激酶EnvZ调控副溶血弧菌群集性爬动和生物被膜形成的作用机制。方法 利用含有诱导型启动子的pBAD24与pMal质粒,构建相应基因的过表达质粒,并将其导入野生株和envZ基因缺失株中,通过运动性培养基比较各菌株的群集性爬动能力,采用结晶紫染色法检测各菌株的生物被膜形成能力,并结合RT-qPCR与荧光报告系统检测下游基因的表达水平,以探究EnvZ调节副溶血弧菌群集性爬动和生物被膜形成的分子机制。结果 ΔenvZ菌株的群集性爬动能力显著低于野生株,而导入pBAD24-envZ回补质粒的ΔenvZ菌株能够恢复其群集性爬动能力。这些菌株的群集性爬动能力与侧生鞭毛相关基因的表达水平呈正相关。在envZ基因缺失的菌株中,Scr系统启动子的转录活性显著低于野生株和ΔompR菌株。在envZ基因缺失的菌株中过表达Scr系统,可以显著恢复其群集性爬动;然而,在scrABC基因缺失的菌株中过表达EnvZ,并不能改变其群集性爬动能力。ΔenvZ菌株的生物被膜形成能力显著低于野生株,而pMal-envZ质粒能够使ΔenvZ菌株的生物被膜厚度恢复至野生株水平,但pMal-scrABC重组质粒则无此功能。在ΔenvZ菌株中,胞外多糖操纵子(epsA-J)的启动子活性与关键基因的转录水平均显著低于野生株。结论 组氨酸激酶EnvZ可通过调控Scr系统的表达来增强副溶血弧菌的群集性爬动能力,同时也可通过调控胞外多糖的表达来促进该菌的生物被膜形成。

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    • 百里酚对奇异变形杆菌生物膜的抑制作用及其机制研究

      2025, 65(5):2061-2071. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240707

      摘要 (33) HTML (20) PDF 1.50 M (54) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 研究百里酚对奇异变形杆菌(Proteus mirabilis, PM)生物膜的抑制作用及其潜在机制。方法 采用微量肉汤稀释法测定百里酚的最低抑菌浓度(minimal inhibitory concentration, MIC)和最低生物膜抑制浓度(minimal biofilm inhibitory concentration, MBIC);采用菌落计数法测定百里酚的时间-杀菌曲线;结晶紫染色法测定百里酚对生物膜形成的抑制作用;测定百里酚对奇异变形杆菌群集运动和泳动能力的影响;测定百里酚对生物膜胞外聚合物(胞外多糖、胞外蛋白、eDNA)的影响;采用实时荧光定量PCR法测定百里酚对奇异变形杆菌生物膜相关基因表达量的影响,涉及的基因包括rsbA (双组分系统中组氨酸激酶感应蛋白基因)、flhD (鞭毛一级调控子基因)和mrpA (耐甘露糖样变形杆菌菌毛基因)。结果 百里酚对奇异变形杆菌的MIC为0.156 mg/mL,MBIC为0.313 mg/mL,可显著抑制生物膜的形成。百里酚抑制奇异变形杆菌的运动能力,抑制生物膜胞外多糖、蛋白质和eDNA的形成,同时抑制rsbAflhDmrpA基因的表达。结论 百里酚可以抑制奇异变形杆菌生物膜的形成,其机制可能与抑制细菌运动能力、胞外多聚物的形成及菌毛黏附等生物膜相关基因表达有关。

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    • 母乳源表皮葡萄球菌比较基因组学

      2025, 65(5):2072-2090. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240754

      摘要 (21) HTML (26) PDF 4.84 M (42) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)是一种凝固酶阴性、革兰氏染色阳性的球菌,广泛存在于皮肤、母乳和血液等环境中。母乳中的细菌对婴幼儿肠道初始菌群的建立及免疫力的提高具有至关重要的作用,本研究通过比较基因组学分析,以期了解母乳源表皮葡萄球菌的遗传多样性和功能基因特征。方法 使用Illumina NovaSeq高通量测序平台,对前期分离自健康母乳中的110株表皮葡萄球菌进行基因组测序,并结合NCBI已公开的263株皮肤源、血液源和母乳源表皮葡萄球菌的基因组序列进行比较基因组学分析。结果 373株表皮葡萄球菌的基因组大小为(2.50±0.33) Mb,G+C含量为(32.0±0.1)%,编码序列(coding sequence, CDs)数量为(2 331±368)个。不同分离源的菌株在基因组大小和CDs数量上均存在显著差异(P<0.05),其中血液源菌株的基因组较大且CDs数量较多。系统发育树结果显示,表皮葡萄球菌在系统发育树上呈现一定的分离源聚类趋势,体内分离源(母乳源和血液源)菌株的亲缘关系更近。不同分离源的菌株在携带毒力因子和耐药基因的数量上也存在显著差异(P<0.05),血液源菌株携带的毒力基因和耐药基因种类最多,而母乳源菌株携带毒力基因和耐药基因种类最少。结论 表皮葡萄球菌为了适应不同生境发生了适应性进化。相较于皮肤源和血液源菌株,母乳源菌株在生物膜合成相关基因、耐药基因及毒力因子的携带率上较低。本研究为表皮葡萄球菌的适应性进化提供了新的见解,并为后续母乳源分离株遗传背景的相关研究提供了一定的理论依据。

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    • 基于性别二分类的斑须蝽成虫肠道微生物群落异性

      2025, 65(5):2091-2110. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240807

      摘要 (19) HTML (12) PDF 3.12 M (41) 评论 (0) 收藏

      摘要:昆虫肠道微生物与宿主之间存在相互依赖的共生关系,这对宿主昆虫的代谢、免疫、发育及农药抗性等功能发挥着重要作用。肠道微生物受到食物、性别和饲养环境等因素的影响,目前尚未见针对植食性昆虫斑须蝽(Dolycoris baccarum)雌雄之间群落结构的相关报道。目的 探究性别对斑须蝽微生物组成及丰度的影响,以挖掘性别相关的微生物,为利用不同性别的微生物防治斑须蝽提供依据。方法 基于PacBio平台,采用第三代16S rRNA基因扩增子测序技术和生物信息学分析,研究斑须蝽雌性和雄性肠道内细菌的多样性及组成。使用传统细菌分离培养法获取斑须蝽的肠道菌,并结合形态学及16S rRNA基因序列分析进行鉴定。结果 斑须蝽共生菌种类丰富,共注释到14门29纲60目109科165属。从门(phylum)、纲(class)、目(order)、科(family)、属(genus)、种(species) 6个微生物分类水平分析可知,只有奇异球菌门(Deinococcota)和奇异球菌纲(Deinococci)是雄性特有的;而绿屈挠菌门(Chloroflexi)、脱硫杆菌门(Desulfobacterota)、蓝菌门(Cyanobacteria)、色球藻纲(Cyanobacteriia)、乳杆菌属(Lacticaseibacillus)、肌氨酸酐水解谷氨酸杆菌(Glutamicibacter creatinolyticus)、不动杆菌(Acinetobacter)和类干酪乳杆菌(Lacticaseibacillus paracasei)则是雌性特有的。研究发现,在不同分类阶元中,雄性在黏质沙雷氏菌(Serratia marcescens)中的数量显著高于雌性。在雌雄肠道中,γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)的含量分别为51.223%和95.512%;肠杆菌目(Enterobacterales)的占比分别为49.784%和95.492%;耶尔辛氏菌科(Yersiniaceae)的占比分别为2.385%和10.377%;沙雷氏菌属在雌性和雄性中的占比分别为2.383%和10.372%;黏质沙雷氏菌在雌性和雄性中的占比分别为2.310%和10.375%。经过形态学和16S rRNA基因鉴定的28株体外分离的菌均属于沙雷氏菌属(Serratia)。结论 斑须蝽雌雄成虫的肠道微生物组成存在显著差异。雄性成虫的肠道微生物多样性显著高于雌性成虫,并且表现出性别二态性。通过体外分离的菌株均属于沙雷氏菌属。这为研究斑须蝽雌雄成虫的肠道微生物潜在功能及斑须蝽的生物防治提供了理论支持。

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    • 嗜水气单胞菌 tolA 基因生物学功能研究

      2025, 65(5):2111-2127. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240699

      摘要 (30) HTML (20) PDF 3.46 M (53) 评论 (0) 收藏

      摘要:嗜水气单胞菌( Aeromonas hydrophila)是一种既能感染鱼类,又能感染包括人在内的哺乳动物的病原体。 目的 构建 A. hydrophila ATCC 7966的 tolA基因缺失株,以探究 tolA基因的生物学功能。 方法 通过同源重组技术构建 tolA基因缺失菌株AhΔ tolA,并对AhΔ tolA的生理表型进行测定和分析,利用转录组测序技术探究 tolA缺失导致的相关基因表达变化。 结果 嗜水气单胞菌 tolA缺失菌株的细胞形态发生了明显改变,其对脱氧胆酸钠的敏感度显著增强,氧化应激反应也明显加剧。该缺失菌株的生物被膜形成能力以及多种毒力基因的表达水平显著降低,而外膜囊泡的产量增多。转录组测序及比较分析发现,WT/AhΔ tolA比较组共筛选到300个差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs),其中上调171个,下调129个。GO功能富集分析发现差异表达基因主要富集在氧化还原过程、能量代谢过程、细胞外膜组成和氧化还原酶活性等途径。KEGG富集分析发现,差异表达基因主要富集在次生代谢物生物合成、不同环境下的微生物代谢、辅助因子的生物合成以及氨基酸生物合成等途径。 结论 本研究阐明了 tolA基因在嗜水气单胞菌中的重要生理功能,并探讨了 tolA基因可能参与和影响的多种代谢途径。研究结果为嗜水气单胞菌的防治提供了理论支持。

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    • 氮杂环卡宾银配合物 SBC3靶向大肠杆菌 TDRS杀菌的作用机制

      2025, 65(5):2128-2143. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240746

      摘要 (21) HTML (15) PDF 3.27 M (66) 评论 (0) 收藏

      摘要:新型氮杂环卡宾银配合物(N-heterocyclic carbene silver, Ag-NHC)兼具优异的稳定性、水溶性和杀菌活性,是具有巨大应用前景的抗菌候选物。 目的 探讨合成的1,3-二苄基Ag-NHC [1,3-dibenzyl-4,5-diphenylimidazol-2-ylidene silver (I) acetate, SBC3]对大肠杆菌的抗菌活性及作用机制。 方法 采用可见分光光度法检测SBC3的抗菌活性;使用透射电子显微镜观察SBC3处理后大肠杆菌DHB4菌株的形态学变化;通过5,5′-二硫代双(2-硝基苯甲酸) [5,5′-dithiobis-(2-nitrobenzoic acid), DTNB]实验检测SBC3处理后DHB4胞内硫氧还蛋白(thioredoxin, Trx)及硫氧还蛋白还原酶(thioredoxin reductase, TrxR)的活性和谷胱甘肽(glutathione, GSH)的含量;利用流式细胞术检测SBC3对DHB4胞内活性氧(reactive oxygen species, ROS)含量的影响,并通过还原剂二硫苏糖醇(dithiothreitol, DTT)进行挽救实验。通过在实验室连续传代,获得SBC3耐受性大肠杆菌菌株SBC3-resistant strains (SRSs)。其中SRS3、SRS4和SRS7菌株对SBC3的最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration, MIC)依次为24、32和56 μg/mL,分别为野生菌株MIC的3倍、4倍和7倍。将对应的菌株分别命名为SRS3、SRS4和SRS7,并使用这3种菌株复测上述指标;采用Western blotting检测SBC3对Trx1及 S-谷胱甘肽化蛋白( S-glutathionylated proteins, S-PSSG)表达量的影响。 结果 SBC3对实验菌株的MIC为8.0-30.0 μg/mL;SBC3处理后的DHB4菌株发生肿胀,并伴有内容物流出;SBC3可显著抑制DHB4胞内Trx和TrxR的活性,明显降低GSH的含量,同时升高ROS水平。此外,SBC3处理后的SRS3、SRS4和SRS7菌株胞内Trx和TrxR的蛋白活性降低,GSH含量和 S-PSSG的蛋白表达水平降低,但与DHB4菌株相比有不同程度的升高。 结论 SBC3通过靶向大肠杆菌的硫醇依赖的氧化还原系统(thiol-dependent redox system, TDRS)系统发挥其抗菌作用,为SBC3作为新型抗菌剂的开发设计提供了新思路。

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    • 肠炎沙门菌 Z11 iscA 基因的敲除及功能

      2025, 65(5):2144-2156. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240751

      摘要 (35) HTML (20) PDF 1.78 M (59) 评论 (0) 收藏

      摘要:肠炎沙门菌( Salmonella Enteritidis)是一种重要的食源性病原菌,可引起人和动物的胃肠道感染。 iscA是编码铁-硫(Fe-S)簇组装的关键基因之一,参与铁离子的转运和能量代谢,是一种保守的A型铁结合蛋白。 目的 通过构建肠炎沙门菌Z11 Δ iscA突变株,探究IscA在沙门菌感染过程中的作用。 方法 以实验室保存的肠炎沙门菌Z11菌株为研究对象,采用无标记框内缺失突变法构建 iscA突变株。分析并比较野生株与突变株在运动性、生物被膜形成能力等方面的差异;分别在小鼠单核巨噬细胞RAW264.7和小鼠模型上探究IscA对肠炎沙门菌毒力的影响。 结果 本研究成功构建了Δ iscA缺失株;与野生株相比,Δ iscA在生长能力和生物被膜形成能力方面无明显差异,表明缺失 iscA基因不会影响肠炎沙门菌的正常生长和生物被膜形成;在运动性方面,Δ iscA在6 h时的菌圈直径显著小于野生株,表明 iscA基因的缺失降低了肠炎沙门菌Z11的游动能力。在RAW264.7细胞实验中,与野生株相比,Δ iscA缺失株的黏附和侵袭能力均显著降低,分别下降至约37%和20%;并且,Δ iscA缺失株突破细胞屏障进入细胞内的增殖速率也显著低于野生株。小鼠感染实验结果显示,Δ iscA缺失株在空肠和盲肠中的定殖能力显著低于野生株感染组。 结论 基因 iscA与肠炎沙门菌的毒力密切相关,其缺失会影响该菌株的运动性、黏附侵袭能力、胞内增殖能力,并且降低其在宿主肠道中的定殖能力,从而进一步影响肠炎沙门菌的感染过程。

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    • 电场强化嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans) MA-Y1固定化细胞浸出废弃电路板的铜和镍

      2025, 65(5):2157-2174. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240770

      摘要 (28) HTML (12) PDF 3.91 M (49) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 废弃电路板中有色金属含量约为40%,是天然矿石的40倍以上,堪称名副其实的“城市矿山”。为了实现废弃电路板的高效绿色回收,开发高效浸出电路板中有色金属的浸出体系。方法 利用嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans) MA-Y1构建电路板的生物浸出体系,并通过引入电场进一步强化铜和镍的浸出效率。结果 最佳浸出工艺参数为:电路板浓度80.0 g/L,电路板粒径4.0 cm,液体流速2.0 L/min,电流70.0 mA。在此条件下,铜和镍的浸出率分别为84.0%和75.3%,与无电场生物浸出体系相比,分别提高了15.8%和17.1%。结论 外加电场显著提升了A. ferrooxidans MA-Y1回收电路板中铜和镍的能力。

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    • 产紫蓝状菌解磷条件的优化及对辣椒生长与品质的影响

      2025, 65(5):2175-2189. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240787

      摘要 (32) HTML (24) PDF 1.71 M (63) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 从玉米根际土壤中筛选出一株对磷酸三钙与植酸钙均有较好的解磷效果的解磷真菌——产紫篮状菌(Talaromyces purpureogenus),并命名为XZY3PSF。为了后续将该菌株应用于农业生产,开展其解磷条件优化及对辣椒生长与品质影响的研究。方法 采用液体摇培法测定溶液中有效磷含量,研究该菌株对Ca3(PO4)2、FePO4、AlPO4、磷矿粉、大豆卵磷脂及鸡蛋黄等6种难溶性磷酸盐的溶解能力,并探讨碳源、氮源、pH、装液量等因素对其解磷能力的影响;采用温室盆栽法评价该菌株对辣椒的促生作用及对果实品质的影响。结果 该菌株对碳源的利用顺序依次为果糖>葡萄糖>麦芽糖>蔗糖;对氮源的利用顺序依次为氯化铵>硝酸铵>硫酸铵>硝酸钾>脲。菌株在初始pH 6.0-7.0的条件下解磷能力较强,不同装液量对菌株的解磷能力无显著性影响。在供试的6种磷源培养液中,该菌株对磷酸三钙和磷矿粉的解磷量最高。其中,磷酸三钙在第5天达到最高解磷量,且极显著高于其他磷源(P<0.01);磷矿粉则在第21天达到最高解磷量,且极显著高于其他磷源(P<0.01)。与施用复合化肥相比,该菌株可显著提高辣椒苗的株高、辣椒产量、辣椒维生素C含量与辣椒素类物质总量(P<0.05)。Pearson相关性分析结果表明,菌株XZY3PSF在不同氮源或不同碳源的培养液中的解磷量与pH变化呈极显著负相关关系,与菌丝干重呈显著或极显著负相关关系;辣椒素类物质含量与维生素C含量、糖度之间分别呈极显著与显著正相关关系。结论 菌株XZY3PSF解磷能力强,尤其对磷酸铝与磷酸铁类磷源也具有一定的解磷能力,能显著提高作物的主要营养指标,推测其在南方砖红土壤中将具有较强的解磷能力,为后续田间应用奠定良好基础。

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    • 基于Biolog表型芯片的立枯丝核菌菌核形成所需代谢底物分析

      2025, 65(5):2190-2200. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240778

      摘要 (22) HTML (15) PDF 1.32 M (50) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 分析立枯丝核菌菌核形成所需的代谢底物,旨在了解营养元素和环境因子对其菌核形成的影响规律。方法 基于Biolog表型芯片技术测定663种营养物质、96种渗透压和96种pH环境下立枯丝核菌的菌核形成能力。结果 在供试的营养物质及环境条件中,分别有19/95的碳源、21/95的氮源、16/94的磷硫源、69/94的营养补充物、61/282的肽类氮源、28/96的渗透压环境以及40/96的pH环境可以诱导立枯丝核菌形成菌核;其中,N-乙酰-d-氨基葡萄糖、尿苷3′-单磷酸盐、磷酸胆碱和5种二肽(Arg-Trp、Met-Arg、Pro-Phe、Val-Tyr、Val-Met),以及10 mmol/L、20 mmol/L硫酸铵(pH 8.0)和pH 4.5+l-脯氨酸3种环境条件可显著促进立枯丝核菌菌核的形成;立枯丝核菌在pH 4.0-10.0范围内均能形成菌核;KEGG分析显示,诱导菌核形成的物质主要参与了代谢途径、ABC转运蛋白、次生代谢物生物合成和d-氨基酸代谢等通路。结论 营养限制和环境胁迫是诱导立枯丝核菌菌核形成的关键因素。在营养受限的条件下,适宜立枯丝核菌形成菌核的物质包括d-山梨醇、d-木糖、N-乙酰-d-半乳糖胺、d-阿拉伯糖和d-松三糖等5种碳源;N-乙酰-d-氨基葡萄糖、腺苷和胸腺嘧啶等3种氮源;尿苷3′-单磷酸盐和磷酸胆碱等2种磷源;吐温-80等1种营养补充物;以及Arg-Trp、Met-Arg、Pro-Phe、Val-Tyr和Val-Met等5种肽类氮源。适宜的渗透压环境为10 mmol/L、20 mmol/L硫酸铵(pH 8.0),适宜的pH环境为pH 4.0-4.5和pH 9.5-10.0。本研究结果为立枯丝核菌菌核形成机制的研究奠定了基础。

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    • 灰色链霉菌热碱稳定性酯酶的异源表达和酶学性质

      2025, 65(5):2201-2213. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240718

      摘要 (27) HTML (14) PDF 2.37 M (51) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 通过在大肠杆菌中异源表达,获得一种来源于灰色链霉菌(Streptomyces griseus)的新型酯酶EstE,并系统评估其热稳定性、碱稳定性以及不同添加剂(金属离子、去垢剂和有机溶剂)对酶活性的影响,以探索其在工业应用中的潜力。方法 对灰色链霉菌中酯酶基因estE进行人工优化,合成编码相同氨基酸序列的酯酶基因estE',将其与载体pET-28b(+)连接后,构建含该酯酶基因的重组质粒。通过IPTG诱导表达,采用Co2+亲和层析纯化得到酯酶EstE,随后利用对硝基苯酚法对该酶的酶学性质进行鉴定,并对其进行生物信息学分析。结果 EstE由289个氨基酸组成,分子量约为31.6 kDa,属于GDS(L)家族,其催化三联体由Ser16、Asp194、His224构成。该酶的最适温度和最适pH分别为40 ℃和pH 8.5,以对硝基苯酚乙酸酯为底物时催化活性最高,比酶活为61.03 U/mg。在热稳定性方面,酯酶EstE在40 ℃和100 ℃条件下的半衰期分别为156.11 h和2.67 h;在碱稳定性方面,其在pH 8.5下孵育100 h后,仍能维持80%以上的相对酶活性。在有机溶剂耐受性方面,当存在30% DMSO时,其酶活基本不变。结论 通过异源表达,成功获得了一种来源于灰色链霉菌的新型酯酶EstE。该酶具有优异的催化特性、热稳定性、碱稳定性和有机溶剂耐受性,为其在工业领域中的应用奠定了基础。

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    • 雷帕链霉菌未知天然产物合成基因簇异源表达与新结构混源萜rapamylic acids A-C鉴定

      2025, 65(5):2214-2228. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240802

      摘要 (38) HTML (16) PDF 2.72 M (68) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 雷帕链霉菌编码55个天然产物合成基因簇,蕴藏着丰富的生物合成潜力,但绝大部分基因簇尚未被鉴定。本研究旨在通过构建细菌人工染色体(bacterial artificial chromosome, BAC)文库,批量克隆雷帕链霉菌的新型基因簇,并将其导入模式链霉菌中进行异源表达,从而获得一系列新结构化合物。方法 对雷帕链霉菌SIPI RP202编码的合成基因簇进行新颖性分析,挑选出11个编码非核糖体肽、聚酮或萜类的未知基因簇;构建BAC文库,并通过PCR筛选获得目标基因簇;利用接合转移将这些基因导入3种异源表达底盘菌株中,采用3种发酵培养基和2种发酵液萃取方法。利用LC-MS检测基因簇是否成功表达,最终对新结构化合物进行分离、纯化与结构解析。结果 成功在一个未知的萜类合成基因簇中实现了异源表达,将其导入白色链霉菌Del14后,获得了3个新结构的芳香族混源萜化合物rapamylic acids A-C。结合化合物的结构特征与基因簇信息,推导了其潜在的生物合成途径。结论 本研究基于批量基因簇高效克隆与异源表达策略,成功激活了一个雷帕链霉菌的沉默基因簇,为其他链霉菌沉默基因簇的表征提供了新思路。同时,rapamylic acids A-C作为全新结构的混源萜类化合物,也进一步拓展了细菌萜类化合物的多样性。

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    • 环境对蝗虫微孢子虫孢子能量代谢和应激反应的影响

      2025, 65(5):2229-2239. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240804

      摘要 (31) HTML (11) PDF 1.75 M (56) 评论 (0) 收藏

      摘要:蝗虫微孢子虫(Paranosema locustae)作为一种环境友好的生物防治剂,在蝗虫生物防治中具有广阔的应用潜力。然而,在实际应用中,其效果会受到多种环境因素的影响。因此了解蝗虫微孢子虫对不同环境的抗性差异,对其在生物防治中的应用至关重要。目的 探究不同环境条件对蝗虫微孢子虫能量代谢和应激反应,为蝗虫微孢子虫的环境适应性提供理论基础。方法 将蝗虫微孢子虫孢子制剂暴露于3种可控的实验环境中,分别是40 °C干燥环境、20 °C水环境以及干燥条件下紫外线(≥100 μW/cm2)辐照不同时间。通过酶标仪、激光共聚焦显微镜和相差显微镜,分别测定处理后的蝗虫微孢子虫感染蝗虫的生存曲线、孢子发芽率、ATP含量、蛋白量、活性氧(active oxygen, ROS)水平以及海藻糖含量。结果 在20 °C水环境中处理后,蝗虫微孢子虫的发芽率降低,感染蝗虫的中位生存时间延长;同时,其ATP和ROS水平显著上升。在40 °C干燥环境下,孢子的ATP浓度和ROS水平无显著变化,发芽率以及感染蝗虫的生存曲线与对照组相比也无显著差异。此外,在高强度紫外线照射(≥100 μW/cm2)下,蝗虫微孢子虫的ATP浓度也显著上升,ROS反应增强,但发芽率以及感染蝗虫的生存曲线未出现显著变化。结论 干燥状态的蝗虫微孢子虫对环境具有更强的抗性,而长时间处于液体环境中会导致孢子活力降低甚至丧失。这些结果为蝗虫微孢子虫生物治蝗制剂的保存方法和应用提供了思路,并为其环境适应性研究提供了理论基础。

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    • 靶向gat基因的shRNA重组微藻防控白纹伊蚊

      2025, 65(5):2240-2251. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240781

      摘要 (20) HTML (12) PDF 2.40 M (52) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 探讨利用转基因微藻防控传播登革热等疾病的伊蚊的技术可行性。方法 以伊蚊神经递质转运体γ-氨基丁酸受体基因(gamma-aminobutyric acid receptor gene, gat)为靶点,构建shRNA微藻(Microalgae)表达载体,通过电击法将其转入莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii) CC124和小球藻(Chlorella vulgaris) HOC5中,获得重组微藻,并用其饲喂伊蚊幼虫和成蚊。结果 gat-shRNA转基因藻株可显著延缓伊蚊幼虫的发育、对伊蚊幼虫和成蚊表现出明显的致死效果,致死率分别为75.56%和58.67%。伊蚊幼虫体内目标基因gat的表达量显著降低。结论 在封闭水域中投放gat-shRNA转基因微藻以抑制水域附近的蚊子种群是可行的。该策略为使用生物方法控制伊蚊,以及阻断登革热、寨卡病毒病等严重传染病的传播提供了一种新的思路。

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    • 高光限氮对莱茵衣藻响应环烷酸胁迫的影响

      2025, 65(5):2252-2266. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240613

      摘要 (18) HTML (13) PDF 1.37 M (44) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 探究油脂积累型模式藻株莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)响应环烷酸胁迫的生理生化适应机制。方法 通过研究高光富氮和高光限氮条件下,典型环烷酸——环己烷甲酸(cyclohexanecarboxylic acid, CHCA)暴露对高初始密度培养的莱茵衣藻生长、光合活性、培养液pH值、氮磷元素吸收及脂质、碳水化合物、蛋白质、色素等生理生化组分的影响,以全面评估莱茵衣藻对CHCA的耐受性。结果 在高光富氮条件下,CHCA暴露显著促进了莱茵衣藻对磷元素的吸收,同时显著增加了C16:0脂肪酸的相对丰度,而降低了C18:3n3脂肪酸的相对丰度;而在高光限氮条件下,CHCA暴露显著抑制了莱茵衣藻的光合活性以及对磷元素的吸收,但并未对其脂肪酸组成产生显著影响。此外,无论是高光富氮还是高光限氮条件下,CHCA暴露均未对莱茵衣藻的生长、培养液pH值以及脂质、碳水化合物、蛋白质和叶绿素含量产生明显影响。结论 微藻对环境胁迫的耐受性可通过生长曲线直观表征,并可通过藻细胞的生长、光合活性、氮磷吸收及关键生化组分综合考量进行评估。高光富氮条件通过促进磷元素吸收和改变脂肪酸组成,增强了莱茵衣藻对环烷酸的耐受性;而高光限氮条件则通过抑制光合活性和磷元素吸收,减弱了莱茵衣藻对环烷酸的耐受性。这些发现可为筛选与构建高度耐受环烷酸的藻株培养策略提供借鉴。

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    • PRRSV重组非结构蛋白NSP1表达及免疫效果评价

      2025, 65(5):2267-2279. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240704

      摘要 (29) HTML (14) PDF 3.59 M (48) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 表达并获取猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus, PRRSV) NADC 30毒株的重组非结构蛋白NSP1,评估其在小鼠体内的免疫效果,并探究PRRSV非结构蛋白作为疫苗抗原的潜在应用价值。方法 利用原核表达系统表达PRRSV NADC30毒株的NSP1蛋白,纯化后通过Western blotting验证NSP1的体外表达及其抗体反应性;将纯化后的重组NSP1蛋白免疫小鼠,测定其在小鼠体内诱导的细胞免疫和体液免疫水平;通过病毒中和试验评价重组蛋白NSP1诱导的中和抗体水平。结果 将NSP1目的基因连接至大肠杆菌pET-28a载体并进行原核表达,Western blotting结果显示,重组非结构蛋白NSP1能够正确表达,并且具有抗体反应性。经鉴定正确的重组蛋白NSP1免疫小鼠后,能够提高小鼠脾淋巴细胞中IFN-γ和TNF-α的表达水平,刺激机体产生细胞免疫应答。同时,重组蛋白NSP1还能够显著增强小鼠脾淋巴细胞的增殖能力。ELISA检测结果显示,免疫小鼠血清中的特异性抗体水平升高,进一步分析特异性抗体亚型(IgG2a和IgG1)发现,重组蛋白NSP1刺激机体产生的免疫类型偏向于Th2型体液免疫;病毒中和试验表明,重组蛋白NSP1具有良好的病毒中和能力,在免疫后28 d时中和效价为1:37,42 d时中和效价为1:31,均显著高于PBS对照组,与商品化疫苗组无差异。结论 PRRSV重组非结构蛋白NSP1免疫小鼠后能够刺激机体产生细胞免疫应答与体液免疫应答,并且具有良好的病毒中和能力,为新型PRRSV疫苗的开发提供了潜在的新思路。

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    • >数据论文
    • 不同生境下黄河三角洲湿地土壤菌群结构与功能特征

      2025, 65(5):2280-2302. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240743

      摘要 (48) HTML (35) PDF 5.71 M (75) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 探究黄河三角洲湿地生态系统中3种不同生境的微生物群落组成、功能特征及垂直分布特点,为湿地生态的靶向修复和可持续管理提供理论支持与潜在微生物资源。方法 采用16S rRNA基因扩增子测序和代谢组学分析研究植被覆盖区、裸地和生物栖息区3种生境土壤细菌群落的组成和结构差异,分析不同土壤深度细菌群落特征,以及生境特异性细菌-代谢物间潜在的互作关系。结果 3种生境中共有优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidota)。浅层土壤特有优势菌门为出芽单胞菌门(Gemmatimonadota),深层土壤特有优势菌门为厚壁菌门(Firmicutes)。在不同土壤深度上,植被覆盖区的unidentified MBNT15、裸地的盐单胞菌属(Halomonas),以及生物栖息区中未鉴定红细菌科(unidentified Rhodobacteraceae)和伍斯氏菌属(Woeseia)存在显著差异,且芽孢杆菌属(Bacillus)在各生境深层土壤中普遍富集。代谢物分析显示,植被覆盖区中鞘氨醇、3-吲哚丙烯酸、2,4-二羟基苯甲酸和全氟辛酸含量较高;裸地中脱氧胆酸含量最高,生物栖息区中磺胺甲噁唑含量最高,且l-色氨酸含量较低。相关性分析表明,植被覆盖区中,藤黄微球菌(Micrococcus luteus)和膝形假单胞菌(Pseudomonas geniculata)与鞘氨醇和全氟辛酸呈显著正相关;卤水糖小螺菌(Saccharospirillum salsuginis)与3-吲哚丙烯酸和2,4-二羟基苯甲酸呈显著正相关。裸地中掘越氏芽孢杆菌(Bacillus horikoshii)与脱氧胆酸呈显著正相关。生物栖息区中樊氏盐单胞菌(Halomonas ventosae)与l-色氨酸呈显著正相关;库尔勒盐单胞菌(Halomonas korlensis)与磺胺甲噁唑呈显著正相关。结论 不同土壤深度对微生物群落结构有显著影响,且土壤菌群结构与功能特征具有生境特异性。植被覆盖区中富集的M. luteus等菌可能通过调节代谢物促进植物生长和增强抗逆性;裸地中富集的Bacillus具有分解鸟类粪便的功能;生物栖息区中显著差异菌种H. ventosae等具有通过调节代谢物维持螃蟹栖息生态健康的潜力。这些发现为湿地生态系统的微生物调控和管理提供了新的视角。

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    • 不同菌根类型木本植物叶片光合及其与叶片特性和环境因子的关联

      2025, 65(5):2303-2317. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240788

      摘要 (39) HTML (23) PDF 4.12 M (62) 评论 (0) 收藏

      摘要:叶片光合作用构成了植物能量和物质循环的基础。菌根真菌(mycorrhizal fungi)作为植物根系共生体系的关键组成部分,在调节植物营养吸收、水分利用以及抗逆性等方面发挥着重要作用,是影响森林生态系统功能和稳定性的关键生态因子。目前,对于不同菌根类型对木本植物光合能力及其对环境变化响应的影响还缺乏足够的认识。目的 探讨不同菌根类型木本植物光合能力的差异,及其对叶片特征和环境因子变化的响应。方法 基于中国植物性状数据库,并结合文献资料,确定了木本植物的菌根类型,共包括3种:丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza, AM)、外生菌根(ectomycorrhiza, ECM),以及受AM和ECM这2种菌根共侵染的双菌根(AM+ECM)。在此基础上,建立了中国不同菌根类型木本植物性状数据库,每个样本均包含叶片光合能力、光合生理特征、叶片结构和养分特征,以及相关的环境因子等数据。结果 在木本植物中,ECM植物叶片的光合能力显著高于AM植物。此外,菌根类型显著影响着植物叶片特征与光合能力之间的关系。木本植物的光合能力主要受叶片气孔导度和蒸腾速率的影响。AM植物的光合能力还受叶面积、比叶面积和氮磷含量的影响;AM+ECM植物则受比叶面积、比叶重和碳磷含量的影响;而ECM植物则受最大蒸汽压亏缺的影响。在环境因子方面,ECM植物的最大净光合速率和最大电子传递速率相较于AM和AM+ECM更容易受到温度和降水的影响。结论 菌根类型对木本植物的光合能力具有显著影响,叶片特征主要通过调控最大电子传递速率来影响叶片的最大净光合速率。此外,环境因子对木本植物叶片形态和生理特征的影响也因菌根类型的不同而存在差异。

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    • >学科先贤
    • 噬菌体学家——余茂効

      2025, 65(5):2318-2319. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20250196

      摘要 (24) HTML (30) PDF 446.85 K (53) 评论 (0) 收藏

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年第卷第5

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