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微生物学报

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主 管 单 位 中国科学院

主 办 单 位 中国科学院微生物研究所 中国微生物学会

编 辑 出 版 月刊

国 内 邮 发 代 号 2-504

国 外 代 号 M67

期刊简介
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  • 2022,62(11):0-0, DOI:

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  • 2022,62(11):0-0, DOI:

    Abstract:

  • 刘冰冰,王双雨,申亚淇,赵栩,程爽,王来友,郭书贤,李文均

    2022,62(11):4095-4107, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220334

    Abstract:

    【目的】从嗜盐古菌中筛选可产生生物絮凝剂的菌株,对发酵液、上清液、菌悬液、胞外聚合物的絮凝作用进行检测,筛选能够适应高盐废水处理,且具有广谱盐度及pH作用范围的微生物絮凝剂。【方法】以新疆乌勇布拉克干盐湖沉积物为研究对象,利用纯培养方法对嗜盐古菌进行分离,对絮凝菌株进行初筛及16S rRNA基因测序,构建系统进化树,初步判断菌株分类地位;复筛检测不同生物材料的絮凝效果;选择絮凝效果较好的生物材料,检测其盐度、pH的絮凝效果稳定性。【结果】采用纯培养方法共分离到28株嗜盐古菌,絮凝初筛共筛选出16株嗜盐古菌,分布于碱线菌属(Natrinema)、盐缓长菌属(Halopiger)和盐土生菌属(Haloterrigena)。菌株发酵液、上清液、菌悬液、胞外聚合物具有不同程度的絮凝效果。菌株A279-1、A133、RP33、NGA0064、RM-152、A389的发酵液、上清液的絮凝效果较好,其中菌株A389的发酵液絮凝率为61.06%,上清液为67.92%。所有菌株菌悬液的絮凝率达到80%以上。菌株所产胞外聚合物表现出较好的絮凝效果,菌株RM-152所产胞外聚合物的絮凝率最高,达89.86%,其次是A389 (81.53%)。菌株A389所产胞外聚合物的产量最大,达12.53 g/L,具有广泛的盐度和pH适应性。【结论】乌勇布拉克干盐湖沉积物中蕴含丰富的可产生微生物絮凝剂的嗜盐古菌资源。嗜盐古菌菌株发酵液、上清液、菌悬液及胞外聚合物均具有良好的絮凝作用,尤其是胞外聚合物表现出较好的絮凝效果,具有广谱的盐度和pH耐受性。嗜盐古菌所产生物絮凝剂的发现对于后续高盐废水功能材料开发具有重要应用价值。

  • 张志斌,朱晓湉,刘婷婷,张晓,杨慧林,颜日明,朱笃

    2022,62(11):4108-4121, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220541

    Abstract:

    【目的】对分离自东乡野生稻叶组织的高产吲哚乙酸菌株KlspL18进行分类学鉴定。【方法】采用菌株形态、生理生化指标结合16S rRNA基因序列同源性比对以及全基因组测序等方法,对该菌株进行多相分类鉴定,并采用高效液相(HPLC)法测定其产吲哚乙酸的产量。【结果】菌株KlspL18为革兰氏阳性、不形成孢子的棒杆状,接触酶实验阳性,其温度、NaCl浓度和pH值生长范围分别为15–40 °C (最适为28 °C)、1%–10% (最适为1%)及6.0–11.0 (最适为7.0),能利用多种糖和有机酸作为碳源。菌株细胞壁氨基酸主要为鸟氨酸,细胞壁多糖为半乳糖和甘露糖,极性脂类为二磷脂酰甘油、磷脂酰甘油和2种未鉴定的糖脂,细胞脂肪酸主要为anteiso-C15:0 (30.33%)、anteiso-C17:0 (31.53%)和iso-C16:0 (14.32%),萘醌类主要为MK-10和MK-11。16S rRNA基因序列分析表明,该菌株与Microbacterium proteolyticum RZ36T相似度为97.64%;全基因组测序分析显示,其G+C含量70.2%,与近缘标准菌株核苷酸同源性(ANI)和数字DNA-DNA杂交值(dDDH)分别为83.35%和26.4%,均低于种间同源性的临界值。菌株KlspL18产IAA可达291.7 mg/L。【结论】菌株KlspL18是高产吲哚乙酸微杆菌属的一个新种,命名为Microbacterium dongxiang sp. nov.,模式菌株为KlspL18 (=CCTCC M2022446),具有应用于农业生产促进植物生长的潜能。

  • 邹莹,吴嘉炳,张雨欣,李殿怡,牛国清,司军

    2022,62(11):4122-4140, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220294

    Abstract:

    【目的】对茎瘤芥根际微生物进行分离鉴定,分析微生物菌群构成,选择具有优良特性的菌株,评估其次级代谢产物合成能力,为茎瘤芥根际微生物多样性和菌种资源的挖掘利用奠定基础。【方法】采集重庆市涪陵区二渡村和邓家村的茎瘤芥根,分离培养根际微生物菌株,通过菌株形态观察和看家基因的序列分析,对菌株进行初步鉴定、归类和保存。选择具有优良性状的菌株,利用Pacbio RS II和Illumina HiSeq平台完成全基因组测序,通过antiSMASH分析评估其次级代谢产物合成潜力,克隆目的基因簇并进行异源表达和产物鉴定。【结果】分离得到256株微生物,初步鉴定120株;从中鉴定了一株产紫色杆菌素的杜擀氏菌BjR8,完成了基因组测序及分析,发现该菌基因组为一条环状染色体,全长7 205 593 bp,GC含量为64.67%,含有6 241个编码基因。生物信息学分析发现基因组含有9个次级代谢产物生物合成基因簇,其中7个基因簇与已知化合物编码基因簇同源性较低,说明该菌具有产生多种新型次级代谢产物的潜力;克隆得到紫色杆菌素生物合成基因簇,并在变铅青链霉菌TK23中完成了异源表达。【结论】从茎瘤芥根际分离得到256株微生物,初步分析了茎瘤芥根际的微生物菌群构成;完成了一株产紫色杆菌素杜擀氏菌的基因组测定与分析,从中克隆了紫色杆菌素基因簇,并成功在链霉菌中实现异源表达。

  • 刘胡林,徐兴然,凌开建,邹祥

    2022,62(11):4141-4154, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220323

    Abstract:

    【目的】分离筛选人阴道环境中具有益生特性的乳酸杆菌,探索外阴阴道假丝酵母病的益生菌疗法。【方法】利用含1%碳酸钙的de Man,Rogosa and Sharpe (MRS)培养基从无症状育龄女性阴道分泌物中分离乳酸杆菌,采用共培养方法评价其对白色念珠菌(Candida albicans)的抑制作用,通过对乳酸杆菌的耐酸性能、体外聚集特性和黏附能力测试考察其益生特性,并进行乳酸杆菌株功能化组合。通过构建小鼠外阴阴道假丝酵母病模型,初步探索乳酸杆菌株组合对C. albicans的抑制作用。【结果】从53个样品中分离得到19株乳酸杆菌,筛选获得4株乳酸杆菌(Lactobacillus crispatus ZH08、L. fermentum ZH09、L. fermentum ZH11和L. crispatus ZH17)具有较强抑制 C. albicans生长的能力。4株乳酸杆菌均能耐受低pH环境,能快速降低培养液pH。其中2株L. fermentum具有更强的抑制活性,能在24 h内快速抑制C. albicans生长,抑制率可达到95%以上;另2株L. crispatus具有更强的聚集特性和对上皮细胞有较强黏附性。乳酸杆菌ZH17和ZH11组合应用小鼠阴道假丝酵母病模型治疗,能显著抑制C. albicans生长和菌丝相转化,促进粘膜修复和缓解炎症。【结论】本研究筛选的乳酸杆菌具有生殖道益生菌的特性,乳酸杆菌组合应用具有潜在的临床前景。

  • 王慕瑶,曾杜文,王淇,李俊,邹岳,赵心清

    2022,62(11):4155-4164, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220757

    Abstract:

    【目的】对我国西藏地区来源的不同酵母菌株进行有机酸发酵性能测试,此外,对具有良好产酸性能的分离自松萝内部的酿酒酵母菌株Saccharomyces cerevisiae 2-2进行耐酸性能分析,并探究其耐酸较强的分子机制。【方法】比较不同糖浓度培养基液体发酵培养过程中pH的变化,并比较低pH胁迫条件下菌株的生长,检测酿酒酵母菌株的产酸潜力和耐酸特性;对菌株2-2和模式酵母菌株S288C进行比较基因组分析,并利用实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)分析关键基因的转录,探究菌株2-2耐酸分子机制。【结果】松萝内生酿酒酵母2-2在所有检测的菌株中产酸潜力较大,耐酸性能较好。在菌株2-2中与胁迫耐受性相关的基因PDR15PDR12SUR1在低pH胁迫条件下存在显著的上调或下调,但这些基因转录变化趋势与菌株S288C相反。【结论】松萝内生酿酒酵母2-2是一株产酸耐酸性能较好的菌株,对其独特的调节机制进行深入分析,有希望选育性能更好的产酸酵母菌株。

  • 张悦,徐硕,王楠,池萍,张馨月,程海荣

    2022,62(11):4165-4175, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220538

    Abstract:

    微生物发酵过程中泡沫的产生是发酵领域遇到的共性问题。在不影响发酵性能的前提下抑制菌株的产泡,对简化操作以及降低发酵成本具有较为重要的意义。解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica,之前称为Candida lipolytica)是一种常用的合成生物学底盘,也是合成赤藓糖醇等功能糖醇的生产菌株。但在发酵合成赤藓糖醇的过程中会产生大量的泡沫,需要添加消泡剂以消除泡沫。【目的】本研究旨在开发一种产泡能力显著降低的解脂耶氏酵母新菌株,以减少赤藓糖醇发酵过程中消泡剂的添加。【方法】本研究利用解脂耶氏酵母中非同源靶向重组占支配地位的原理,采用一段外源DNA随机插入基因组的手段,随机突变基因组,改变菌株的发酵产泡性能,使突变株在发酵过程中不产泡或者降低其产泡的能力。【结果】通过筛选,获得一株在发酵过程中产泡性能显著降低的工程菌株,该菌株在保留高效合成赤藓糖醇性能的同时,显著降低了泡沫的产生。【结论】所获得的菌株对工业发酵合成赤藓糖醇具有较为重要的意义,也为控制其他微生物发酵过程中泡沫的生成提供了思路。

  • 杨雄州,姚国强,于洁,张和平

    2022,62(11):4176-4187, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220201

    Abstract:

    发酵工业作为生物技术产业的重要组成部分,在我国工业结构中占据了极大比重,而在工业发酵后期菌体代谢物、中和剂以及补料物的累积使微生物受到极大的渗透胁迫,严重影响了细胞生长及目标产物代谢,致使发酵产量与效率偏低。本文主要针对高渗胁迫下微生物的细胞结构、应答途径、基因、蛋白、代谢、分裂机制进行综述与分析,并以微生物菌种特性结合工业发酵技术为改良思路,从菌种改良、外源添加保护剂、改良中和剂、去除渗透抑制因子、膜过滤技术等方面找寻潜在渗透保护措施,以期为发酵行业生产力水平的提升、节能减排降耗提供参考。

  • 白逢彦

    2022,62(11):4188-4201, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220451

    Abstract:

    采用低温底层发酵的拉格(lager)啤酒15世纪开始在德国巴伐利亚地区出现,19世纪初流行至全世界,目前已成为全球产量最高的酒精饮料。目前已阐明,拉格啤酒发酵酵母为巴斯德酿酒酵母(Saccharomyces pastorianus),该种是一个杂交种,由艾尔(ale)啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)与野生真贝氏酿酒酵母(Saccharomyces eubayanus)杂交而成,后者赋予了拉格啤酒酵母的耐低温能力。近年的群体遗传学和群体基因组学研究表明,拉格啤酒酵母的野生亲本S. eubayanus起源于青藏高原,可能通过丝绸之路传播到了欧洲。比较基因组学研究表明,拉格啤酒酵母包含2个株系,即Ⅰ系/Saaz系和Ⅱ系/Frohberg系,早期分别流行于中欧和西欧地区。前者为近似异源3倍体,后者为近似异源4倍体。2个株系在耐低温、麦芽三糖利用和风味物质产生能力等方面具有明显差异。在中国普通微生物菌种保藏管理中心(China General Microbiological Culture Collection Center, CGMCC)保藏的S. pastorianus菌株绝大多数属于Ⅱ系/Frohberg系。野生S. eubayanus的发现为通过人工杂交创建新的啤酒酵母杂交菌株,从而为选育具有独特发酵性能的新型非转基因啤酒酵母菌株提供了新途径,可能会对啤酒酿造的未来产生重大影响。本文除简要介绍啤酒酵母的研究历史外,重点阐述近年来在拉格啤酒酵母的杂种特性、起源、演化和基因组构成等方面的最新研究进展,并指出需要进一步解决的问题和未来研究趋势。

  • 林晓帆,张诺,王辉,王美星,蒋思婧,贺妮莎,张桂敏

    2022,62(11):4202-4212, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220230

    Abstract:

    玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)是一种雌激素类真菌毒素,可以与动物的雌激素受体竞争性结合,导致动物生殖系统内的激素紊乱。ZEN内酯水解酶(ZEN lactone hydrolase,ZHD)可以水解ZEN中的内酯键,进而使其转化为无雌激素毒性的产物。【目的】利用生物信息学分析以及酶学性质探索,鉴定出一个具有新特性的ZEN内酯水解酶。【方法】构建pET28a-zhd11f表达载体,在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达ZHD11F,利用Ni-NTA纯化得到ZHD11F,对其酶学性质进行分析,并通过结构模拟和分子动力学分析阐明ZHD11F低温活性的机制。【结果】ZHD11F以ZEN为底物,比酶活为40.04 U/mg,最适反应温度与pH值分别为35 °C和8.0,在pH 6.0–9.5的范围内具有超过60%的酶活力,在35 °C以下具有较好的热稳定性,能够耐受多种金属离子。ZHD11F在10 °C和20 °C时,其活性分别保持20%和40%。更多的loop区增加了结构的柔韧性是该酶稳定性较差、在低温活性比较高的主要原因。【结论】Phialophora attae是瓶霉属的一种真菌,目前此真菌来源的酶极少被鉴定。关于本研究将Phialophora attae来源的ZEN内酯水解酶ZHD11F,在大肠杆菌中成功可溶性表达并得到纯酶,表征分析显示该酶是目前报道的第一个低温ZEN内酯水解酶,为研究此类酶的耐冷机制、广温度范围提供了候选,同时拓展了Phialophora attae来源酶的功能研究。

  • 宁远妮,张婷,李文通,赵帅,冯家勋

    2022,62(11):4213-4233, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220329

    Abstract:

    植物生物质是地球上最丰富的可再生资源,对其生物炼制可生产高附加值的生物基产品。生物炼制需要使用植物多糖降解酶(plant-polysaccharide-degrading enzymes,PPDEs),如纤维素酶、木聚糖酶和生淀粉酶。丝状真菌草酸青霉(Penicillium oxalicum)能分泌完整的具有高活力的植物多糖降解酶,但其产量低限制了大规模生产及应用。草酸青霉中植物多糖降解酶的生物合成受到多种调控因子包括转录因子的严格调控。本文主要介绍在以植物生物质甘蔗渣和木薯生淀粉为原料的生物炼制中,涉及的一些关键微生物方面的问题,如从高产植物多糖降解酶的真菌菌株的筛选、育种,到草酸青霉植物多糖降解酶合成及其基因表达的调控基因的鉴定,以及酶产量提高的工程菌株的构建等,为丝状真菌资源的开发与利用提供理论指导。

  • 张焕,姜卫红,顾阳

    2022,62(11):4234-4246, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220299

    Abstract:

    随着新的微生物资源不断被发现以及微生物基因组测序数据的积累和完善,目前研究重点和难点是如何从大量数据中快速发现和鉴定与微生物重要表型相关的功能基因,这就需要高通量的分析研究手段,主要涉及建库和筛选两个主要技术单元。其中,建库是指构建能够覆盖微生物全基因组的突变或干扰文库,所涉及的技术包括宏基因组、转座子插入突变、RNA干扰(RNA interference,RNAi)、反转录子文库重组工程(retron library recombineering,RLR)、CRISPR抑制(CRISPRi)和CRISPR激活(CRISPRa)等。筛选则是通过某种胁迫压力来促使文库菌群的差异化生长,并结合高通量测序全面发掘与特定表型相关的功能基因,从而为后续研究提供有效信息。本文对功能基因组学研究中现有的高通量分析技术进行了梳理、总结和展望,以期为这类技术方法的拓展、优化以及应用提供参考。

  • 武梦,刘钢

    2022,62(11):4247-4261, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220320

    Abstract:

    微生物次级代谢产物是药物先导化合物的重要源泉之一。随着测序技术的迅猛发展,越来越多的微生物基因组得以测序完成。伴随着测序技术的进步,生物信息学也得到了快速发展。基因组序列分析发现,链霉菌和丝状真菌等微生物中存在大量的已知的或未知的次级代谢物生物合成基因簇(secondary metabolite-biosynthetic gene clusters,SM-BGCs)。然而,在实验室培养条件下大部分基因簇无法表达或表达量很低,导致难以发现这些基因簇所对应的代谢产物,人们将这类基因簇称为“隐性基因簇”或“沉默基因簇”。通过调节基因簇中特异调控基因或基因簇外全局性调控基因的表达,对代谢途径的定向改造,以及将基因簇导入异源宿主等策略,能够激活部分隐性基因簇的表达。通过激活隐性基因簇的表达,能够发现通过常规实验室培养无法获得的具有独特生物活性的新结构代谢产物,成为创新药物的重要来源之一。然而,这些基因簇激活策略都严重依赖于对特定菌株或宿主的遗传操作。近年来,通过模拟自然混合培养中微生物间相互作用,开发了通过混合特定微生物菌株在厌氧或好氧条件下激活隐性基因簇的方法,称之为共培养激活策略。这种策略不依赖于基因组信息,也不依赖于对特定菌株或宿主的遗传操作技术,具有操作简单和方便的优点。共培养策略需要混合培养的不同微生物具有相似的生长速度以及不能够产生拮抗等要求,因而也部分限制了该策略的应用。近期合成微生物组学的出现有可能改变这一限制,使共培养策略得到更加广泛的应用。本文围绕微生物共培养体系和应用、基于共培养策略的产物挖掘以及可能的激活机制等进行了综述。

  • 鲍伟威,纪凯迪,胡蜜蜜,娄吉芸,彭祺群,李震,王霞,阮银兰,杨世辉

    2022,62(11):4262-4272, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220762

    Abstract:

    微生物发酵过程是细胞新陈代谢进行物质转化的过程,为了提高目标产物的转化率,需要对微生物发酵动态特性进行实时分析,以便实时优化发酵过程。拉曼光谱(Raman spectroscopy)量化测试作为一种有应用前景的在线过程分析技术,可以在避免微生物污染的条件下,实现精准监测,进而用于优化控制微生物发酵过程。【目的】以运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis)为例,建立微生物发酵过程中葡萄糖、木糖、乙醇和乳酸浓度拉曼光谱预测模型,并进行准确性验证。【方法】采用浸入式在线拉曼探头,收集运动发酵单胞菌发酵过程中多个组分的拉曼光谱,采用偏最小二乘法对光谱信号进行预处理和多元数据分析,结合离线色谱分析数据,对拉曼光谱进行建模分析和浓度预测。【结果】针对运动发酵单胞菌,首先实现拉曼分析仪对单一产品乙醇发酵过程的精准检测,其次基于多元变量分析,建立葡萄糖、乙醇和乳酸浓度变化的预测模型,实现对发酵过程中各成分浓度变化的准确有效分析。【结论】成功建立了一种评价资源微生物尤其是工业菌株发酵液多种组分的拉曼光谱分析方法。该方法为运动发酵单胞菌等工业菌株利用多组分底物工业化生产不同产物的实时检测,以及其他微生物尤其工业菌株的选育和过程优化提供了新方法。

  • 汪天明,马克龙,吴大强,邵菁,汪长中

    2022,62(11):4273-4286, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220143

    Abstract:

    以白念珠菌为主的真菌感染近年来呈上升态势,氟康唑等一线抗真菌药物因长期应用导致耐药菌株不断出现,中药在抗真菌感染方面具有独特的优势。本课题组在多项国家与省级课题资助下,对中药的体内外抗真菌作用及机制进行了较系统深入的研究,现结合课题组自身与国内外在中药抗真菌感染领域的最新研究成果,对中药抗真菌(主要是白念珠菌)近5年的研究进展进行综述。

  • 施国静,吴效俭,王莹莹

    2022,62(11):4287-4304, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220144

    Abstract:

    六价铬[Hexavalent chromium,Cr(Ⅵ)]是一种致癌物,其毒性远大于三价铬,因此会对人体健康和生态环境造成危害。Cr(Ⅵ)污染场地中的细菌主要通过生物还原和生物吸附降低Cr(Ⅵ)的毒性和迁移能力。Cr(Ⅵ)还原细菌的抗性机制与还原过程已被多次讨论,但现有综述还缺乏细菌类别、铬酸盐还原酶活性与吸附机制的总结。因此,本文通过系统发育树展示常见Cr(Ⅵ)还原细菌的类别,归纳细菌的Cr(Ⅵ)还原机制,总结现阶段铬酸盐还原酶的酶活性参数与反应条件,并讨论环境影响因子对细菌Cr(Ⅵ)还原的影响。其次,本文综述了细菌对Cr(Ⅵ)的吸附现象与机理。最后,本文对未来细菌修复Cr(Ⅵ)污染的机理研究进行了展望,以期加深对细菌Cr(Ⅵ)还原和吸附过程的了解。

  • 寇秀颖,张峰,吴诗,陈玲,张菊梅,吴清平

    2022,62(11):4305-4323, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220153

    Abstract:

    葡萄球菌是临床常见致病菌及食源性致病菌,可在食品原料加工、包装及运输过程中污染食品,引起人体多种严重感染,其耐药性的不断增强对公共卫生安全产生了重大的威胁。葡萄球菌中cfr (chloramphenicol-florfenicol resistance)基因编码的甲基转移酶,可引起细菌核糖体RNA的甲基化,从而阻碍或减弱多种化学结构不同的抗生素与肽基转移酶活性中心(peptidyl transferase center,PTC)的结合,导致葡萄球菌多重耐药表型的出现。噁唑烷酮类药物−利奈唑胺是继万古霉素后治疗耐药革兰氏阳性菌所致感染的最后一道防线,cfr基因的出现大大加速了利奈唑胺耐药性的传播。cfr基因广泛分布于多种致病性葡萄球菌中,cfr基因与各类型可转移元件(质粒、转座子和整合相关元件等)密切关联的遗传环境是其广泛传播的结构基础。在cfr基因水平传播的过程中,食源性致病葡萄球菌作为中间者扮演着重要的角色。本文就近年来国内外对致病性葡萄球菌中cfr基因的分布状况、耐药机制、遗传环境、传播机制等进行综述,以期为防控致病性葡萄球菌的传播提供参考,以遏制多重耐药菌的进一步传播。

  • 李娜,袁晓鸣,王涓,吴清平,丁郁

    2022,62(11):4324-4335, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220169

    Abstract:

    噬菌体可以作为抗生素的替代物,用于致病菌的防控和治疗。有尾噬菌体是最常见的噬菌体类型,可以根据尾部形态的不同分为短尾噬菌体、肌尾噬菌体和长尾噬菌体3类。不同噬菌体间不仅具有明显的形态差异,其对宿主细菌的识别机制也不相同。短尾噬菌体由于其较小的基因组长度和相对简单的结构组成,成为研究宿主与噬菌体的共进化关系、以及通过基因工程改造噬菌体的良好模型。本文综述了短尾噬菌体的分类特征及不同短尾噬菌体识别宿主受体的分子机制。通过明确短尾噬菌体的识别宿主机制,有助于对相应噬菌体进行工程化改造,解决噬菌体应用中存在的关键问题,使噬菌体更广泛地应用于生物、医学与食品工业等领域中。

  • 商燕燕,李滢,谢新强,张菊梅,吴清平

    2022,62(11):4336-4352, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220170

    Abstract:

    幽门螺杆菌在胃部疾病的发病过程中起着重要作用,是导致胃炎、胃溃疡,甚至胃癌的关键因素之一。随着胃部疾病患者幽门螺杆菌阳性检出率的不断升高,人们对于胃病和幽门螺杆菌的相关性研究也有了一定进展。如今,对于幽门螺杆菌阳性患者根除治疗的必要性,以及抗生素治疗耐药性等问题已引起广泛关注。在这种情况下,益生菌作为相对安全的天然微生物,在抑制幽门螺杆菌并促进胃部健康的益生功能方面具有重要的研究潜力。本综述对幽门螺杆菌的致病机理、不同基因分型的致病程度等方面进行了总结,并对益生菌抑制幽门螺杆菌的机制进行了探讨。建议在治疗幽门螺杆菌感染时,应与常规的治疗手段结合应用,不仅会增加幽门螺杆菌的根除率,还能减少治疗相关的副作用。

  • 汪庆,张瑞芬,王亚楠,朱宝利,曾斌

    2022,62(11):4353-4366, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220172

    Abstract:

    抗菌肽是一类广泛存在于生物体内的小分子肽,参与构成生物体先天免疫,可以有效抵抗病原微生物的入侵。抗菌肽具有广谱抗菌活性,且不易产生耐药性等特点,在治疗感染性疾病方面具有独特的优势,有望成为理想的抗感染药物。然而,由于部分抗菌肽尚存在稳定性差、毒性高等问题,限制了抗菌肽的广泛应用。由于人工智能算法能有效合成具有高稳定性、低毒性的抗菌肽,在探索天然抗菌肽中展现了巨大的潜力,因此本文简述了抗菌肽的抗菌机制、结构改造以及利用机器学习和深度学习等人工智能算法进行新型抗菌肽研发的优化策略,以期为抗菌肽结构优化及研发提供新思路。

  • 张庆芳,王严,郭星,杨超,迟乃玉,姜南

    2022,62(11):4367-4384, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220055

    Abstract:

    【目的】本文通过对高原牛胃肠道菌群结构组成的分析,从微生物学角度探讨Akkermansia与高原牛肺水肿病的关系。【方法】本研究以沈阳地区健康娟姗牛为对照,以引进入拉萨半年的健康娟姗牛、拉萨本地健康黄牛以及引进入拉萨半年患肺水肿病的娟姗牛的粪便作为分析样本,采用Illumina MiSeq高通量测序技术测定样本中微生物16S rRNA基因V3–V4区序列,通过比较4种粪便样本菌群组成及丰度的差异,探讨Akkermansia与高原牛肺水肿病的相关性。【结果】VerrucomicrobiaAkkermansia在拉萨本地健康黄牛的胃肠道中的含量显著高于引进入拉萨半年的健康娟姗牛,在引进入拉萨半年患肺水肿病的娟姗牛胃肠道中的含量显著高于引进入拉萨半年的健康娟姗牛。在属水平上,沈阳地区健康娟姗牛胃肠道菌群中Akkermansia丰度占比为0.07%;引进入拉萨半年的健康娟姗牛胃肠道菌群中Akkermansia丰度占比为0.09%;拉萨本地黄牛胃肠道菌群中Akkermansia丰度占比为6.62%,是优势菌属;引进入拉萨半年的患肺水肿病的娟姗牛胃肠道菌群中Akkermansia丰度占比为11.85%,且是第一优势菌属。【结论】首次从微生物学角度探讨Akkermansia与高原牛肺水肿病的关系,为将Akkermansia丰度作为诊断肺水肿病的监测指标提供参考,但具体丰度值还有待进一步研究。

  • 李欣媛,孟行,姚俊,李浩,朱潇哲,赵陈晨,刘建丽

    2022,62(11):4385-4396, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220148

    Abstract:

    1-亚硝基-2-萘酚是一类有色选矿药剂代表性的新型浮选药剂,在采选冶行业为了提高低品位矿物资源的利用率,被大量投入使用,该药剂的高稳定性进一步增大了矿山环境中重金属与有机选冶药剂复合污染的治理难度。微生物修复作为稠环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)类污染物重要技术手段之一,具有安全、经济、高效和无二次污染等特点。【目的】本研究从我国广西河池市周边的典型有色金属尾矿环境中分离出1株高效降解1-亚硝基-2-萘酚的菌株,并分析其降解特性及其潜在的代谢途径,从而探究矿山复合污染生态系统中稠环芳烃类污染物的微生物修复技术的应用前景。【方法】从有色金属尾矿样本中筛选到以1-亚硝基-2-萘酚为唯一碳源的菌株,经16S rRNA基因序列鉴定,结合气相色谱-质谱联合(gas chromatography-mass spectrometer,GC-MS)检测分析菌株对1-亚硝基-2-萘酚的降解特性及中间代谢产物,并推测可能的代谢途径。【结果】筛选获得1株高效降解1-亚硝基-2-萘酚的Pseudomonas putida CUGB-JL11菌株,经鉴定为革兰氏阴性杆的恶臭假单胞菌。该菌株最适温度为30 ℃左右,最适pH值范围为6-8条件下,菌株5 d内对40 mg/L 1-亚硝基-2-萘酚的降解率高达81%。降解中间代谢产物主要为苯环类物质:苯甲羟肟酸甲酯和苯丙胺,但其母体及大部分中间产物都降解为小分子物质或者被完全降解。【结论】恶臭假单胞菌P. putida CUGB-JL11具有良好的1-亚硝基-2-萘酚降解能力和较强的环境适应性,有进一步被开发为微生物菌剂以用于稠环芳烃类污染修复的巨大潜力,为有色金属矿山生态系统中重金属和有机选冶药剂复合污染的微生物修复研究提供了理论依据和可利用的微生物资源。

  • 张国庆,王方,李根,任萌

    2022,62(11):4397-4413, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220152

    Abstract:

    【目的】在无法实现洁净环境的古建筑内,文物易遭受霉菌的破坏,尤其是在闷热的夏季。探明空气中真菌的种类对文物、游客的安全具有重要意义。【方法】采用自然沉降法与撞击法对夏季养心殿正殿内代表性的6个取样位置的气生真菌进行培养并进行ITS1 rDNA序列分析。【结果】利用自然沉降法测得气生真菌22种,以枝孢属(Cladosporium)、曲霉属(Aspergillus)和青霉属(Penicillium)为优势类群,在2个位置(佛堂二层与西暖阁)空气真菌污染超标;而撞击法测得100余种,腐生营养型真菌比例较高,优势类群为链格孢属(Alternaria)、Cladosporium、木霉属 (Trichoderma)、根霉属(Rhizopus)、AspergillusPenicillium,所有6个位置均超标。通过对环境因子与真菌多样性的相关性分析发现,养心殿内真菌丰度与温度、湿度及悬浮颗粒物有着密切关系。在相对湿度较低的6月,温度对丰度影响较大;高湿度时,悬浮颗粒物与湿度对真菌丰度影响更大。丝状真菌的丰度与小粒径悬浮颗粒物、相对湿度存在显著正相关,而空气中的酵母菌与温度相关性更高。【结论】本研究对养心殿正殿空气中真菌的种属进行了鉴定,并分析了与环境因子的相关性,为预防、开放展览以及修缮提供了科学依据。

  • 高婧,梁志宏

    2022,62(11):4414-4430, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220154

    Abstract:

    【目的】预测并分析赭曲霉(Aspergillus ochraceus)中存在的G蛋白偶联受体(G-protein- coupled receptors,GPCRs)的结构特征和理化性质,探究赭曲霉GPCR超家族蛋白的结构及所接收配体的聚类情况以及与其他同源蛋白的进化关系,为深入开展赭曲霉中GPCRs的定位、功能研究提供理论基础,也有望从G蛋白信号途径角度抑制赭曲霉毒素的产生,进一步控制粮食的真菌毒素污染。【方法】基于已经报道的曲霉属典型GPCRs序列,在赭曲霉全基因组中进行BLASTp比对以获取候选GPCRs蛋白。通过SMART及多种软件进行保守结构域,特别是跨膜结构的分析,进一步分析候选序列的理化性质、信号肽、二级结构及亚细胞定位等特征。最后,利用MEGA构建赭曲霉中GPCRs与同源蛋白的系统发育树进行遗传关系的比较。【结果】明确赭曲霉存在 15个具有典型7次跨膜结构的GPCRs蛋白,不存在信号肽及转运肽,均含有较高比例的α螺旋结构,15个蛋白质中有7个定位在细胞膜。赭曲霉中的GPCRs与黄曲霉等曲霉属中相应的同源序列具有较近的亲缘关系。【结论】本研究首次对赭曲霉的GPCR超蛋白家族进行了预测,分析其结构及理化性质,探讨了其与同源蛋白的聚类情况,为深入开展赭曲霉GPCRs的功能研究提供理论基础。

  • 李婉杰,王亚森,陈洲,中西秀树,许向阳,高晓冬,李子杰

    2022,62(11):4431-4446, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220155

    Abstract:

    【目的】基于当前细胞表面展示体系存在的问题,旨在构建一个新型的普适性强、抗逆性好、高效稳定的酿酒酵母孢子表面展示系统。【方法】首先,根据酵母孢子固定化酶的特性,通过查阅文献寻找潜在的与孢子壁壳聚糖层高度亲和的壳聚糖结合模块;其次,利用绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)与结合模块融合表达,在体外和孢子内分别验证结合模块与孢子壁的亲和能力;之后,选择Saccharomyces cerevisiae AH109来源的α-半乳糖苷酶(α-galactosidase,MEL1)评估新型展示体系的效能。【结果】首先,选择Paenibacillussp. IK-5来源壳聚糖酶的碳水化合物结合模块32 (carbohydrate binding module 32,CBM32)作为壳聚糖结合模块。其次,将大肠杆菌表达纯化后的融合蛋白CBM32-GFP与dit1Δ孢子共孵育,通过GFP荧光定位以及荧光强度验证CBM32在体外与孢子壁具有较好的亲和能力;CBM32-GFP在dit1Δ孢子内的荧光定位与结合能力证明了其在孢子内能够与孢子壁紧密结合;最后,以MEL1替换GFP应用到新型展示体系中,与只表达MEL1的孢子相比,CBM32-MEL1孢子酶活不仅提高了68.65%,最高酶比活力达到460.59 U/g DCW (dry cell weight, 菌体干重),重复使用能力也得到了显著提高;此外,该体系提高了MEL1的稳定性和可操作性。【结论】本研究首次提出利用结合模块来构建一个新型酿酒酵母孢子表面展示体系,为真核来源的多糖基化位点修饰以及多亚基结构蛋白提供了可靠的细胞表面展示平台,为实现工业化应用孢子固定化酶提供了理论依据。

  • 李凯凯,曹伟伟,文昌丽,周晓丽,徐修远,邱旭,赵悦蓓,贾仲君,孟磊

    2022,62(11):4447-4464, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220156

    Abstract:

    【目的】明确平板计数法中不同稀释梯度对土壤细菌数量和组成的影响规律,比较稀释平板计数法和高通量测序研究土地利用方式变化下土壤细菌群落的差异。【方法】针对不同土地利用方式下的4种土壤(次生林、健康蕉园、发病蕉园和水稻土),设置5个土壤悬液10-1-10-5稀释梯度开展平板计数,获得平板上可培养细菌富集物并提取总DNA;同时直接提取原位土壤微生物总DNA,高通量测序细菌富集物DNA和土壤总DNA中的16S rRNA基因,研究不同土壤悬液稀释梯度下的可培养细菌群落和背景土壤细菌多样性,明确可培养细菌占土壤总细菌的比例以及多样性差异。【结果】次生林垦殖为蕉园土壤后土壤呼吸增幅最高,细菌数量降幅最高,稀释平板计数与实时荧光定量PCR (real-time fluorescent quantitative PCR)结果一致,但其他土地利用方式变化的稀释平板计数与实时荧光定量细菌数量的结果并不完全一致。连续稀释显著降低了可培养细菌多样性。与原位土壤总细菌相比,土壤可培养细菌群落Chao 1指数降幅高达86%-98%。与土壤悬液稀释10倍(10-1)相比,稀释100-10万倍(10-2-10-5)后可培养细菌群落Chao 1指数降幅高达35%-60%。连续梯度稀释也降低了物种多样性,所有稀释梯度共检测到315-401个微生物属,共有属仅为21-38个,而10-1梯度独有属有92-210个,10-2-10-5梯度独有属为2-59个。4种土壤中可培养细菌占背景土壤总细菌比例范围为:16.1%-47.7% (门水平),7.4%-30.9% (属水平)。两两比较不同土地利用方式间的显著差异物种,可培养方法获得的显著增加和减少的物种数量仅为高通量直接测序原位土壤结果的9.7%和22.9%;免培养和可培养均发现了一些共同的差异物种,包括BacillaceaeMicrococcaceaeMicrobacteriumComamonadaceaeBurkholderiales。【结论】传统稀释平板计数可培养细菌数量过程中,10-1稀释梯度下可培养细菌比例及多样性明显高于10-2-10-5梯度,而10-2-10-5梯度之间并无明显差异。表明传统稀释平板计数过程中,遗漏了相当数量的独特微生物属,其比例范围为35.9%-99.0%。可培养法和免培养法均发现,土地利用方式变化可导致一些微生物类群显著降低,如Microbacterium。尽管可培养方法低估了不同土地利用方式间细菌群落的差异,但可培养与免培养方法发现了共同的差异细菌类群。与4种土壤中细菌本底丰度相比,固体平板显著富集PseudomonasFlavobacterium,增加倍数分别为2 233-5 805倍和43-4 506倍。未来应耦合分子生态学与可培养技术深入发掘复杂土壤环境中的微生物资源。

  • 朱凯旋,冯艳茹,刘晓,甘永亮,梁雪莲,林玲,刘龙宇,杭小红,杨梅,姜伯乐

    2022,62(11):4465-4476, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220161

    Abstract:

    【目的】在全基因组范围内鉴定十字花科黑腐病菌Xcc 8004中新的Ⅲ型效应物(type Ⅲ secreted effector,T3SE)基因。【方法】通过构建与AvrBs159-445整合的Tn5转座子系统,进行文库筛选。在avrBs1缺失突变体背景下生成突变文库,在辣椒ECW-10R上进一步筛选。【结果】大规模HR测定筛选出7个具有明显过敏反应(hypersensitive response,HR)的克隆。通过质粒拯救和测序发现除了插入已知T3SE基因的3个突变体外,还鉴定了一个位于XC_0438XC_0439之间且在Xcc 8004中未注释的新基因。结合生物信息学,我们将其命名为一个新的基因XC_0438a。易位实验证实XC_0438a信号区可引导报告蛋白AvrBs1的分泌和易位,并诱导辣椒ECW-10R产生HR反应。β-葡萄糖醛酸酶(β-glucuronidase,GUS)活性测定,XC_0438a在基本培养基中诱导表达,并由关键调控蛋白HrpG和HrpX激活。然而,在我们的实验条件下,XC_0438aXcc的致病力没有显著的贡献。【结论】我们鉴定了一种新的依赖于Ⅲ型分泌系统的效应基因XC_0438a

  • 王雪,王猛,赵佳男,季芳,武斌,王学静,秦建华,王承民

    2022,62(11):4477-4493, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220175

    Abstract:

    【目的】调查野生鸟类携带菌的耐药状况,探索其在细菌耐药性传播过程中的作用。【方法】从野生鸟类石鸡、绯胸鹦鹉、太阳锥尾鹦鹉和黑领椋鸟的新鲜粪便分离4株Klebsiella pneumoniae,采用微量肉汤稀释法评估其多重耐药表型,并利用全基因组测序技术和细菌全因组关联分析、比较基因组学方法对分离株进行分子溯源,系统解析其携带的多重耐药质粒或基因与其宿主、同源质粒间的关联。【结果】4株肺炎克雷伯菌的耐药谱各不相同,来自石鸡样本的分离株S90-2对9种药物耐受,绯胸鹦鹉样本分离株S141对3种药物耐受,太阳锥尾鹦鹉分离株M911-1仅耐受氨苄西林,黑领椋鸟的样本分离株S130-1对所使用的14种药物完全敏感。S90-2属于ST629型,携带blaCTX-M-14fosA6aac(3)-IidblaSHV-11为主的30个耐药基因和携带1个耐药性质粒pS90-2.3 (IncR型)。S141属于ST1662型,携带fosA5blaSHV-217等27个耐药基因,1个质粒pS141.1 [IncFIB(K)(pCAV1099-114)/repB型]仅携带耐药基因adeF。M911-1为新ST类型,携带blaSHV-1fosA6等共计27个耐药基因,其质粒pM911-1.1携带了3个耐药基因。S130-1属于ST3753型,携带blaSHV-11fosA6等27个耐药基因,pS130-1 [IncFIB(K)型]则仅携带一个耐药基因tet(A)。质粒比对表明,质粒pS90-2.3携带的耐药基因片段源自不同的肠杆菌科菌株染色体或质粒。pS90-2.3的同源质粒主要来自人类宿主菌,且主要在中国分布,这些质粒主要细菌宿主为K. pneumoniaeEscherichia coli,且ST11型K. pneumoniae分离株为重要宿主菌。【结论】本研究中来自野生鸟类的多重耐药K. pneumoniae,其耐药基因主要来自质粒,质粒耐药基因主要由转座子、插入序列、整合子和前噬菌体等可移动元件介导,这些多重耐药质粒与人类的宿主菌密切相关。

  • 冯露分,王红玉,苏勇,朱伟云

    2022,62(11):4494-4504, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220176

    Abstract:

    【目的】本文旨在研究生长猪在24 h内结肠乳酸菌的多样性变化、丰富度变化与节律性变化。【方法】选取6头装有结肠瘘管的“杜×长×大”三元杂交生长猪,于清晨6:00开始,每隔3 h连续采集一天内生长猪的结肠食糜,提取DNA,用乳酸菌特异性引物进行高通量测序,在属和种水平上分析结肠乳酸菌菌群丰度与节律性变化。【结果】生长猪结肠乳酸菌在24 h内Chao1和Simpson指数发生显著性变化(P<0.05);属水平上Lactobacillus相对丰度最高,一天内在6:00时相对丰度最低,为94.15%,18:00时相对丰度最高,为97.46%;种水平上Lactobacillus johnsonii相对丰度最高,一天内在3:00时相对丰度最低,为47.66%,18:00时相对丰度最高,为71.59%,Lactobacillus reuteri丰度次之。生长猪结肠乳酸菌中46个核心OTU具有节律性,均为Lactobacillus;而在种水平上Lactobacillus gasseriLactobacillus johnsoniiLactobacillus sp. KC45a和Lactobacillus reuteri显现出节律性(P<0.05)。【结论】生长猪结肠乳酸菌在24 h内多样性发生显著性变化,在种水平上显现出节律性,丰富了我们对猪肠道微生物昼夜节律的了解。

  • 李晶晶,蔡为荣,李安琪,朱樱,王璐

    2022,62(11):4505-4516, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220179

    Abstract:

    【目的】提高对咸鸭蛋清的综合利用,制备具有生物活性的蛋白水解产物。【方法】采用超滤对咸鸭蛋清进行脱盐及分级,利用胃蛋白酶对不同分子量范围的咸鸭蛋清蛋白组分进行酶解,并对不同组分的水解产物进行体外抑菌试验,测定其最低抑菌浓度(MIC)、最低杀菌浓度(MBC)、细菌细胞膜完整性及抗氧化活性。【结果】超滤后得到3种不同分子量的组分,组分A (Mw>50 kDa)、组分B (50 kDa>Mw>20 kDa)和组分C (20 kDa>Mw>5 kDa)。其中,组分A和组分B的水解产物对大肠杆菌的生长有抑制作用。2种组分的MIC分别为1 024 μg/mL和2 048 μg/mL,MBC均为2 048 μg/mL。大肠杆菌进入稳定期OD600值约为1.15,添加2种水解产物浓度达1×MIC时,OD600值降至0.79和0.86,浓度达2×MIC时,OD600值降至0.50和0.68。2种水解产物可破坏大肠杆菌细胞膜,达到较好的抑菌效果。而金黄色葡萄球菌对3种水解产物均不敏感,抑菌效果较差。另外,3种水解产物均具有抗氧化活性,它们对DPPH自由基清除能力分别达0.5倍Trolox (水溶性维生素E)、0.67倍Trolox、0.38倍Trolox。【结论】超滤可同时实现咸蛋清脱盐及富集不同目标蛋白的目的。目标蛋白酶解组分具备抗菌活性和抗氧化活性,同时可作为一种营养添加剂,提高了咸鸭蛋清的附加价值和利用率。

  • 邢向川,李坤,付元芳,包慧芳,李冬,卢曾军,刘在新,曹轶梅

    2022,62(11):4517-4528, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220186

    Abstract:

    【目的】为评价O型口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus,FMDV)灭活疫苗免疫后中和抗体(neutralizing antibodies,NA)水平,建立检测中和抗体的固相阻断ELISA (neutralizing antibodies solid-phase blocking ELISA,NA-SPBE)方法。【方法】本研究以本实验室前期制备的FMDV广谱反应性牛源单克隆抗体E32作为捕获抗体,以生物素标记的FMDV O型型内广谱中和牛源单克隆抗体C4作为检测抗体,经过条件优化建立了检测FMDV O型中和抗体的固相阻断ELISA方法,并对该方法进行了敏感性、特异性、重复性、交叉反应性与病毒中和试验(virus neutralization test,VNT)相关性等试验。【结果】抗体E32最佳包被浓度为0.5 μg/mL,O型FMDV灭活抗原最佳稀释浓度为0.25μg/mL,生物素标记抗体C4-Bio最佳工作浓度为0.06 μg/mL,链霉亲和素-HRP的最佳稀释度为1:40 000。以1.35 log10作为效价判定临界值时,敏感性和特异性分别为97.14%和98.84%。利用该方法分别检测FMDV A型、FMDV Asia1型、BVDV、PRRSV、CSFV、PPRV抗体阳性血清时,均为阴性,未出现交叉反应。该方法批内和批间重复试验的变异系数均<10%,表明其重复性较好。利用该方法与VNT分别对160份血清样品进行检测,二者的相关系数r为0.807 5,P<0.000 1,相关性显著。【结论】该方法可以检测FMDV O型中和抗体,为FMDV O型灭活疫苗免疫效果评价提供有力技术支撑。

  • 李志远,韩胜男,王进,赵丹,韩超,刘爱新

    2022,62(11):4529-4540, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220193

    Abstract:

    辣椒溶杆菌(Lysobacter capsici) X2-3是从小麦根际分离的一株对多种病原真菌和卵菌有抑菌活性的菌株,目前对该菌株产生的抗菌物质及其产生调控机制尚不明确。【目的】明确转录因子LC_Clp对该菌株抗菌物质产生的调节作用,为深入了解L. capsici X2-3的生防机制提供依据。【方法】从转座子EZ-Tn5随机插入突变体库中筛选获得X2-3的LC_clp基因突变体M356,通过恢复性克隆获得功能互补菌株,分析LC_clp基因在拮抗活性、胞外酶分泌以及调控基因表达方面的差异。【结果】与X2-3相比,M356对测试病原真菌、卵菌的抑菌活性和产生体外抗菌物质的能力完全丧失,蛋白酶和纤维素酶产生量明显减少,几乎不产几丁质酶;所检测的转录调节因子、次生代谢及胞外酶等相关基因的表达量均显著低于野生株X2-3,而互补菌株MCS28和X2-3水平相当。【结论】LC_Clp不仅与菌株的抗菌物质合成及抑菌活性有关,还影响胞外酶的产生,并调控多种基因的表达,具有广泛的调节作用。

  • 屈嘉燕,周润宇,王晓,谢家树,惠竹梅,王雪飞

    2022,62(11):4541-4550, DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20220198

    Abstract:

    【背景】生防酵母具有繁殖速度快、抗逆性强和不产生抗生素等特点,但其对病害的防控效果易受环境影响,油菜素内酯(brassinosteroid,BR)能调控植物生长发育与逆境响应平衡,可有效抑制葡萄果实灰霉病的发生。【目的】本研究旨在明确BR与生防酵母复配对葡萄果实灰霉病的抑制效果及作用机制,为新型生防制剂的研制和应用提供理论依据。【方法】采用美极梅奇酵母P01C004 (Y)、酵母和BR (YBR)、酵母和BR抑制剂(YBZ)处理“红地球”葡萄果实,处理6 h后人工接种灰霉菌孢子悬液。灰霉菌接种7 d后评价BR与生防酵母复配对灰霉菌的防治效果,并检测其抗氧化酶活性和13种酚类物质含量,利用qRT-PCR检测不同处理对葡萄BR、白藜芦醇和抗病相关基因表达水平的影响。【结果】7 d时,与Y处理相比,YBR对葡萄果实灰霉病防治效率提高了23.64%,显著提高了“红地球”葡萄果实中PPO酶活。YBR显著提高了2 d时果实中绿原酸、原儿茶酸、咖啡酸、表儿茶素和芹菜素等酚类物质含量,激活了果实内多种酚类物质的快速合成。YBR在48 h时激活了果实BR信号转导途径,显著上调VvBZR1VvPR1基因的表达水平,更好地维持植物免疫反应,提高果实对病原菌的防御力。【结论】BR与美极梅奇酵母复配能触发果实多种抗病防御机制,提高葡萄果实灰霉病的防治效率,在采后病害防控方面表现出良好的应用前景。

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