- 徐玲玲;张焱;周敏;李菁;高丽君;
【背景】除了菌根真菌(Orchid mycorrhizal fungi,OrMF)外,兰科植物根中还有其它内生真菌,称为根相关真菌(Root-associated fungi,RAF)。【目的】采用分离培养的方法获得同一栖息地针叶林和灌木林两种不同生境西藏杓兰、黄花杓兰和无苞杓兰的RAF菌株,研究其真菌谱系、多样性和生态功能结构。【方法】从杓兰根碎屑中分离RAF,通过总DNA提取、PCR扩增及测序得到ITS(Internaltranscribedspacer)序列;进行系统发育和多样性分析,并通过NCBI数据库比对得到相似性最高序列的注释信息来分析RAF生态学特性。【结果】共分离得到278株RAF,25种OTU类型,包括23个子囊菌门OTU,2个毛霉菌门OTU。RAF物种丰富度分析发现西藏杓兰的较黄花杓兰高,不同生境没有显著差异;不同杓兰物种较不同生境的RAF群落分化程度高。生态功能分析显示25个OTU包括共生型、腐生型和致病型3种营养型,以及外生菌根菌群、植物病原菌群、内生真菌群、动物病原菌群、真菌寄生菌群、杜鹃花类菌根群、未定义的腐生菌群和不确定型8种共位群。【结论】阐明不同生境采集的不同杓兰中RAF的分布特点和生态功能,为未来研究RAF与杓兰属植物的共生关系奠定基础。
2019年09期 v.46 2134-2145页 [查看摘要][在线阅读][下载 1398K] - 衷炜华;朱笔通;赵春贵;张晓波;徐慧芳;杨素萍;
【背景】不产氧光合细菌(Anoxygenicphototrophicbacteria,APB)作为一类重要的微生物资源,在水产养殖水体氮污染的修复方面已有广泛研究与应用。养殖水体环境复杂,含多种有机物,尤其是有机氮显著影响菌体除氮功效。【目的】在高浓度无机三态氮(氨氮、硝氮和亚硝氮)共存体系中,阐明小分子有机碳、有机氮和盐度对固氮红细菌(Rhodobacter azotoformans) YLK20去除无机三态氮的影响规律及机制,挖掘针对性强和适应性广的高效除氮菌株。【方法】采用RAST和KEGG方法分析YLK20基因组碳氮代谢途径及耐盐机制;采用次溴酸钠氧化法、紫外和N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法分别测定氨氮、硝氮和亚硝氮含量。【结果】基因组显示,YLK20拥有EMP、HMP、TCA、固氮、氨化、氨同化和反硝化碳氮代谢途径,含有soh B、nha C、bet B和gbs A等多种耐盐基因。丙酮酸钠、乙酸钠、柠檬酸钠、乙醇和甘露醇是YLK20生长和去除无机三态氮的良好有机碳,葡萄糖和果糖的存在降低了无机三态氮去除能力,蔗糖体系中硝氮和亚硝氮能被良好去除,但氨氮去除能力较低。在高浓度蛋白胨(3.21 g/L)和尿素(1.43 g/L)体系中,YLK20仍能高效去除无机三态氮。YLK20能在3%盐度内生长良好,低盐度时该菌株能良好去除无机三态氮,高盐度时亚硝氮去除能力受到严重抑制。YLK20对海水和淡水实际养殖水体中的无机三态氮有良好去除效果。【结论】YLK20主要通过氨同化和反硝化途径去除无机三态氮,尤其在高浓度有机氮环境中也能高效去除;该菌株适应盐度范围广,兼可适用于淡水和海水养殖水体;该菌株生长和无机三态氮去除影响因素、规律及除氮机制的阐明,可为APB微生物制剂的合理应用提供指导。
2019年09期 v.46 2146-2156页 [查看摘要][在线阅读][下载 575K] - 姜龙芊;张坤;李桂鼎;王欣宇;姜怡;王立松;姜成林;
【背景】在地衣共生系统中除了共生真菌、藻类以外,还蕴藏着丰富的放线菌资源。【目的】采集来自云南西双版纳、白茫雪山、德国波罗的海南岸3个地区的地衣,对获得的地衣纯培养放线菌进行多样性分析。【方法】采用3种放线菌选择分离培养基,通过平板稀释涂布法分离放线菌。通过比较16S rRNA基因序列相似性以及构建系统发育树,确定纯培养放线菌的分类地位。【结果】共分离菌株1 123株,鉴定417株。其中从西双版纳17份地衣样品中分离纯化到107株放线菌,分布在7个目14个科33个属,潜在新种18株,其中链霉菌为优势菌属;从白茫雪山7份地衣样品中分离纯化到103株放线菌,分布在4个目5个科9个属,潜在新种16株。其中链霉菌为优势菌属,占比39%;从波罗的海南岸5份地衣样品中分离纯化到65株放线菌,分布在4个目8个科18个属,潜在新种5株,潜在新种菌和链霉菌为优势菌属。【结论】在本研究条件下,西双版纳可培养地衣放线菌多样性较白茫雪山和波罗的海南岸丰富。白茫雪山地衣链霉菌居多,潜在新种占比15.5%。3个地区地衣放线菌的区系组成各不相同,这与3个地区地衣所处地理环境、完全不同的气候密切相关。
2019年09期 v.46 2157-2165页 [查看摘要][在线阅读][下载 405K] - 张峰峰;周可;谢凤行;赵琼;赵玉洁;
【背景】异养硝化-好氧反硝化菌由于能够同时实现硝化反硝化作用而备受关注,但由于菌的种类不同,其脱氮途径不尽相同,研究菌株脱氮关键酶的种类及其活性可以推测菌株的脱氮途径,从而为菌株在生产上的应用提供技术支撑。【目的】研究Pseudomonas alcaliphila AD-28的脱氮性能及其关键酶的活性,为菌株脱氮分子机理研究奠定基础。【方法】以柠檬酸钠为碳源,以硫酸铵、亚硝酸钠、硝酸钾为氮源,研究菌株AD-28的脱氮性能并检测其关键酶氨单加氧酶(AMO)、羟胺氧化还原酶(HAO)、亚硝酸盐还原酶(NIR)、硝酸盐还原酶(NAR)的酶活性。【结果】菌株AD-28培养24h的菌密度(OD600)可达1.971,对初始浓度为18.85mg/L的氨氮、26.13mg/L的硝酸盐氮、19.47mg/L的亚硝酸盐氮、66.11 mg/L的总氮去除率均达到96%以上;关键酶AMO、HAO、NIR和NAR的比活力分别为0.028、0.003、0.011、0.027 U/mg。【结论】Pseudomonas alcaliphila AD-28能同时进行异养硝化-好养反硝化作用,该菌在AMO作用下将NH4+-N氧化为羟胺,然后由HAO氧化为NO2--N,NO2--N和NO3--N在NIR、NAR等酶的催化作用下脱氮。
2019年09期 v.46 2166-2174页 [查看摘要][在线阅读][下载 432K] - 孙一好;陆巧灵;高雪;尼玛扎西;周敬明;王蓥燕;张小平;辜运富;
【背景】近年来,由于金属矿的开采和冶炼、砷产品的加工与使用、煤的燃烧等各种因素,导致土壤环境中的砷污染越来越严重,导致许多人暴露于极度危险的砷毒毒害之下。【目的】研究四川的万顺铅锌矿区蜈蚣草根组织内生细菌aoxB基因的多样性,为提高土壤重金属污染生态修复效率提供理论依据。【方法】利用实时荧光定量PCR (Real-time quantitative PCR,qPCR)和限制性片段长度多态性(Restriction fragment length polymorphism,RFLP)技术,对四川省汉源县万顺铅锌矿区蜈蚣草根组织内生细菌aoxB基因表达量及多样性进行研究。【结果】qPCR结果表明,不同采样点间的蜈蚣草根组织内生细菌aoxB基因表达量存在明显差异,表现为选矿区>进山口>弃渣场>尾矿区>矿口。酶切图谱结果表明,不同采样点蜈蚣草根组织内生细菌aoxB基因多样性存在明显差异,多样性指数表现为尾矿>矿口>弃渣场>进山口>选矿区。Pearson相关分析显示,aoxB基因的表达量与重金属As之间呈显著负相关(P<0.05),多样性指数则与重金属Pb和As之间呈极显著正相关(P<0.01)。系统发育分析显示,aoxB基因的优势菌群为α-变形菌门(Alphaproteobacteria)。【结论】蜈蚣草根组织中存在丰富的含aoxB基因内生细菌种群,这些内生细菌表现出潜在的应用价值。
2019年09期 v.46 2175-2185页 [查看摘要][在线阅读][下载 728K] - 陈礼楠;李峰;孙思琪;许瑶;陈绍兴;
【背景】嗜盐微生物多生活于高盐环境,具有独特的生理代谢特征,是一类重要的极端环境微生物资源。【目的】为更好地认识我国陆相盐矿的嗜盐微生物多样性组成,更好地开发利用嗜盐微生物资源积累丰富的微生物菌种。【方法】对安徽定远盐矿盐芯样品进行嗜盐微生物的纯培养分离,并对所分离菌株进行基于16SrRNA基因的测序和序列相似性分析,并对所分离菌株进行物种多样性分析。在此基础上,对代表菌株进行菌落形态和耐盐度及酶活测定。【结果】通过纯培养共分离获得了嗜盐微生物264株,其中嗜盐古菌150株,占56.8%;嗜盐细菌114株,占43.2%。嗜盐古菌物种分别来自于Halorubrum、 Halopenitus、 Haloterrigena、 Natrinema、 Natronoarchaeum和Natronomonas等6个属;嗜盐细菌物种分别来自于Pseudomonas、Aliifodinibius、Halobacillus、Halomonas和Halospina等5个属。通过代表菌株的酶活平板检测,发现产胞外蛋白酶菌株1株,酯酶1株,淀粉酶2株;能液化明胶菌株2株。在物种多样性组成方面,发现嗜盐古菌的物种多样性指数高于嗜盐细菌。【结论】本研究对我国安徽定远陆相盐矿的可培养嗜盐微生物多样性进行探究,积累了丰富的嗜盐微生物菌株资源。
2019年09期 v.46 2186-2197页 [查看摘要][在线阅读][下载 415K]
- 刘海燕;王敬敬;赵维;李晴晴;陈云;易正炳;吕新;黄志勇;
【背景】新疆绿洲生态系统的大规模农垦开发对当地生态环境产生了一系列影响,评估农业活动对新疆地区原始生态土壤细菌群落的影响对合理利用土地、开发农业资源具有指导意义。【目的】通过研究塔里木河中下游流域受农垦开发影响的棉田及未经历土地开垦的胡杨林土壤细菌群落结构及多样性的变化,探究农垦开发活动对土壤微生态的影响。【方法】利用国标法测定塔里木河中下游流域绿洲棉田及原始胡杨林全氮、总盐、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、pH等土壤理化性质;提取土壤总DNA,通过PCR扩增建立文库,用新一代Illumina HiSeq 2500测序技术对土样DNA进行16SrRNA基因(V4区)高通量测序;利用生物信息学分析细菌群落的α多样性(包括Chao1、Observed species、Phylogenetic diversity (PD)、Shannon、Simpson和Good’s coverage指数)、β多样性在两地的变化,基于线性判别分析流程[Lineardiscriminantanalysis(LDA)effectsizepipeline,LEfSe]分析在两地具有显著差异的细菌分类单元;结合土壤理化参数、群落功能预测分析可能影响两地细菌群落结构变化的主要因子。【结果】土壤基本理化性质分析:绿洲棉田与原始胡杨林相比,全氮、碱解氮、总盐、pH含量显著增加,土壤盐含量与全氮、碱解氮和pH呈显著正相关(P<0.05);细菌多样性分析:α多样性指数Chao1、Observedspecies和PD在棉田样品中均显著低于胡杨林样品,Shannon指数差异虽不显著,但是也表现出同样的变化趋势;细菌群落组成分析:两组样品中的优势细菌依次为α-变形杆菌纲、放线菌门、芽单胞菌门、拟杆菌门、酸杆菌门、γ-变形菌纲、β-变形菌纲、δ-变形菌纲、绿弯菌门、厚壁菌门、浮霉菌门、泉古菌门和硝化螺旋菌门(丰度>1%);差异分析的结果显示,新疆绿洲棉田土壤中显著富集的微生物主要包括酸杆菌门、放线菌门、绿弯菌门、厚壁菌门、黄杆菌纲、α-变形菌纲、γ-变形菌纲中的一些物种,以及泉古菌门中的Candidatus Nitrososphaera;新疆原始胡杨林土壤中显著富集的微生物主要包括绿菌门、δ-变形菌纲以及变形菌门中的其他物种,还包括泉古菌门中的Nitrosopumilus。主坐标分析(PCoA)结果显示,棉田生态系统的土壤细菌群落结构能够与胡杨林生态系统的群落结构明显分开,且前者的细菌群落结构一致性更高。功能预测结果显示,绿洲棉田的硝化作用显著高于原始胡杨林。冗余分析(RDA)结果表明全氮含量对细菌群落结构有显著影响。【结论】在长期耕种施肥等人为因素干扰下,绿洲棉田土壤细菌多样性和群落结构发生明显改变,细菌α多样性明显低于原始胡杨林,细菌β多样性差异减弱,同时一些与植物生长密切相关的细菌类群,如放线菌、硝化细菌等显著富集。该研究可为新疆绿洲棉田生态系统的开发利用现状提供数据参考。
2019年09期 v.46 2214-2230页 [查看摘要][在线阅读][下载 1086K] - 蒋淼;张丹;支月娥;吾兰·恩特马克;周培;
【背景】植物-微生物联合修复土壤重金属污染日渐兴起,获取与超富集植物高效互作的微生物是实现联合修复技术进步的关键。龙葵在镉农田污染修复中广泛应用。【目的】筛选可促进龙葵生长及富集镉的耐镉根际促生菌。【方法】从龙葵根际土分离耐镉菌株,筛选具有良好促生特性的菌株,水培试验考察镉胁迫下菌株对植物生长及镉富集能力的影响,确定可促进龙葵生长及富集镉的微生物菌株,通过生理生化特性和16S rRNA基因序列分析进行菌株的初步鉴定。【结果】分离得到NT1、AXY1、AW2和AW1四株强化龙葵富集镉促生菌,经鉴定分别为Lysinibacillus sp.、Beijerinckia fluminensis、Achromobacter animicus和Herbaspirillum huttiense。上述菌株均可有效促进龙葵生长,增加其株高和干物质积累,提高地上部镉富集量。其中,NT1可使株高、地上部干重分别增加31.33%和62.65%,AW2可使地上部镉富集量增加37.29%。【结论】筛选所得菌株可为提高植物修复效率提供实践依据,为研制田间施用生态功能菌剂做铺垫,用于农田镉污染的微生物-龙葵联合原位修复。
2019年09期 v.46 2231-2240页 [查看摘要][在线阅读][下载 459K] - 白滨;文朝慧;何苏琴;甘延林;
【背景】2018年7-8月,甘肃省兰州市永登县武胜驿镇种植的莴笋大面积发生炭疽病,约40%的地块发病,绝收面积达10%。【目的】明确莴笋炭疽病的病原。【方法】采用组织分离法进行病原菌分离;通过Koch’s法则明确分出病菌的致病性;采用形态学和分子生物学方法对病原菌进行种类鉴定。【结果】分离得到形态特征一致的真菌菌株3株。在PDA平板上20°C培养7 d,病菌分生孢子无色,单隔,梭形,(10.44-19.40)μm×(2.61-4.48)μm。代表性菌株Lett-11接种莴笋离体叶片可引起与自然发病相似的症状。BLASTn分析结果显示,菌株Lett-11 (GenBank登录号MK252097)的r DNA-ITS序列与莴苣盘二孢菌Marssonina panattoniana strain CBS 163.25 (GenBank登录号MH854831.1)的序列相似性达99%。【结论】引起莴笋炭疽病的病原菌被鉴定为莴苣盘二孢菌Mar. panattoniana [Synonymy:Microdochium panattonianum],这是莴苣盘二孢菌引起莴笋炭疽病在甘肃的首次报道。
2019年09期 v.46 2241-2248页 [查看摘要][在线阅读][下载 930K]
- 刘晓慧;李晓敏;禹伟;吴殿辉;陆健;
【背景】从黄酒发酵液中分离的短乳杆菌2-34具有重吸收瓜氨酸的能力,可用于降低黄酒中的瓜氨酸从而减少氨基甲酸乙酯的形成,然而瓜氨酸重吸收机制的不明确阻碍了该菌的合理利用。【目的】通过确定短乳杆菌2-34中的瓜氨酸转运蛋白编码基因,为其在黄酒中的利用提供理论依据。【方法】以pRSFDuet-1和pETDuet-1为表达载体,通过多顺反子串联表达系统及双质粒表达系统,在大肠杆菌C43(DE3)中表达短乳杆菌2-34精氨酸脱亚胺途径中瓜氨酸代谢相关蛋白:精氨酸降解酶ArcD和ADI、瓜氨酸降解酶OTC及膜蛋白DcuC和AO antiporter。【结果】重组表达大肠杆菌发酵过程中可利用精氨酸形成瓜氨酸,但表达了膜蛋白DcuC和AO antiporter的重组菌发酵液中瓜氨酸含量较低。【结论】短乳杆菌2-34中DcuC和AOantiporter均具有吸收瓜氨酸的功能,且DcuC活性更高。
2019年09期 v.46 2249-2257页 [查看摘要][在线阅读][下载 796K] - 陆春波;毛银;李国辉;赵运英;邓禹;
【背景】被广泛应用于食品和饲料等多个行业的乳酸菌已成为制作生物防腐剂的研究热点。【目的】探究抑菌性能良好的植物乳杆菌DY6的抑菌物质,为其进一步应用提供参考依据。【方法】对植物乳杆菌发酵液中抑菌物质的理化特性进行研究,采用GC-MS分析发酵上清液代谢物,通过多元统计学分析方法推测主要抑菌物质,抑菌物质通过半制备进行初步分离后用GC-MS鉴定。【结果】植物乳杆菌DY6对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、沙门氏菌都有较强的抑制作用。采用不同发酵时间的发酵液作为研究对象,测定发酵上清液的抑菌能力,发酵0-4 h上清液无抑菌能力,发酵至8 h抑菌能力逐步上升,发酵24-48 h发酵上清液抑菌能力趋于稳定,在48 h时抑菌能力最佳,抑菌直径为15.28mm。通过多元统计学分析乳酸菌发酵液差异标志物,发现主要差异物为有机酸(如乳酸、乙酸、丙酸等)和脂肪酸(如辛酸、癸酸等)。经过半制备液相分离发酵上清液得到的抑菌组分,主要有有机酸(如乳酸、乙酸、3-苯基乳酸、苯丙酸等)和脂肪酸(如癸酸、辛酸、壬酸等),另外还有少量的醛类和醇类物质。【结论】确定了植物乳杆菌DY6的抑菌物质主要为有机酸和脂肪酸,为其进一步防腐应用提供了理论基础。
2019年09期 v.46 2258-2271页 [查看摘要][在线阅读][下载 794K] - 邓维琴;陈功;张其圣;陈相杰;范智义;李洁芝;李恒;
【背景】米曲霉通过蛋白酶的作用将大分子蛋白质分解为蛋白胨、多肽及氨基酸等营养物质。豆瓣酱的一个重要指标氨基态氮含量则直接由蛋白酶决定,因此米曲霉在豆瓣酱发酵中有着至关重要的作用。【目的】筛选一种高产蛋白酶豆瓣酱专用菌株,研究其发酵豆瓣酱品质的改良效果。【方法】以自然发酵成曲为原料,筛选高产蛋白酶的霉菌。以筛选菌株为曲种发酵制曲,进一步发酵甜瓣子,测定制曲过程中霉菌增长速度和蛋白酶增长速度,通过发酵甜瓣子氨基态氮、挥发性风味物质等指标的测定分析菌株发酵甜瓣子品质的改进效果。【结果】筛选得到17株高产蛋白酶的霉菌,其中菌株PCSM002制曲生长速度最快,PCSM001和PCSM002号菌株产蛋白酶能力最强,麸皮培养基中培养3 d蛋白酶酶活分别为1 450.25、1 703.25 U/g。PCSM001和PCSM002发酵24 d甜瓣子氨基态氮含量达到0.86μg/kg以上,且发酵的甜瓣子香气浓郁、口感丰富。两株菌均已送至广东省微生物菌株保藏中心保藏,保藏编号分别为GDMCC 60198和GDMCC 60199。【结论】筛选得到的高产蛋白酶霉菌有望用于豆瓣酱的发酵,作为豆瓣酱发酵专用菌株,以提高豆瓣酱品质。
2019年09期 v.46 2272-2281页 [查看摘要][在线阅读][下载 773K] - 周杨;万强;蔡芷荷;卢勉飞;吴清平;李健顺;
【背景】在食品安全领域,克罗诺杆菌属于需要重点监测的致病菌,当前随着分子检测相关技术的不断发展,研制有关食品中克罗诺杆菌简便、高效的检测产品至关重要。【目的】研制克罗诺杆菌检测的双重PCR检测试剂盒并评价其用于食品中克罗诺杆菌检测的实效性。【方法】优化双重PCR反应体系,反应试剂采用冻干工艺,确立了试剂盒组成,并评价其特异性、灵敏度、重复性、保质期等性能指标。【结果】克罗诺杆菌标准菌株和分离菌株均在目标位置出现两条明显条带,非克罗诺杆菌标准菌株和分离菌株均检测为阴性,纯基因组DNA检测灵敏度为2.3×10-1 ng/μL,纯培养菌检验限为3.2×104CFU/mL;对65份食品样品进行克罗诺杆菌检测,该试剂盒检测结果与标准方法检测结果一致性较高;批内、批间检测重复率均为100%,可在42°C环境放置120 h且其检测效力不受影响,4°C保质期可长达12个月。【结论】该试剂盒性能好,检测结果稳定、可靠,适用于食品中克罗诺杆菌的快速检测。
2019年09期 v.46 2282-2291页 [查看摘要][在线阅读][下载 1065K]
- 马建荣;余永红;
【背景】链霉菌属于放线菌科,在土壤环境中广泛分布。链霉菌具有复杂的形态分化和多样性的次生代谢网络,能产生大量具有生物活性的次级代谢产物,被广泛深入研究。【目的】天蓝色链霉菌是链霉菌的模式菌株,其脂肪酸合成代谢与次级代谢联系紧密,但目前脂肪酸合成代谢途径还不清楚,其长链3-酮脂酰ACP合成酶还未见报道。【方法】利用大肠杆菌FabF序列进行同源比对,发现天蓝色链霉菌A3(2)的基因组中,SCO2390(ScoFabF1)、SCO1266(ScoFabF2)、SCO0548(ScoFabF3)和SCO5886 (ScoRedR)具有较高的相似性,并具有保守的Cys-His-His催化活性中心,可能具有长链3-酮脂酰ACP合成酶活性。采用PCR扩增方法分别获得以上基因,连入表达载体pBAD24M后分别互补大肠杆菌fabB(ts)突变株和fabB(ts)fabF双突变株,并检测转化子的生长情况。以上基因与pET-28b连接后,在大肠杆菌BL21(DE3)中表达,并利用Ni-NTA纯化获得蛋白,体外测定其催化活性。将以上基因分别互补大肠杆菌fabF突变株后,GC-MS测定互补株的脂肪酸组成。【结果】4个同源基因中,只有ScofabF1能恢复fabB(ts)fabF双突变株42°C时在添加油酸条件下的生长,其他3个基因均不能恢复生长。而这4个基因都不能恢复fabB(ts)突变株42°C时生长。体外活性测定ScoFabF1具有长链3-酮脂酰ACP合成酶活性,其他3个蛋白都不具有该活性。仅ScofabF1能显著提高大肠杆菌fabF突变株的顺-11-十八碳烯酸(C18:1)比例,其他3个基因都不具有该功能。【结论】天蓝色链霉菌中ScofabF1编码长链3-酮脂酰ACP合成酶II,在脂肪酸利用过程中发挥重要作用。天蓝色链霉菌中没有发现编码长链3-酮脂酰ACP合成酶I的基因,其可能通过其他途径合成少量的不饱和脂肪酸。以上研究结果为进一步研究天蓝色链霉菌中脂肪酸合成机制奠定了基础。
2019年09期 v.46 2302-2311页 [查看摘要][在线阅读][下载 755K] - 付加芳;张晶;张严洁;杨纯;曹广祥;宗工理;
【背景】纳他霉素(Natamycin)是一种天然、广谱、高效的多烯大环内酯类抗真菌剂,褐黄孢链霉菌(Streptomyces gilvosporeus)是一种重要的纳他霉素产生菌。目前S. gilvosporeus基因组序列分析还未有报道,限制了该菌中纳他霉素及其他次级代谢产物合成及调控的研究。【目的】解析纳他霉素高产菌株S. gilvosporeus F607的基因组序列信息,挖掘其次级代谢产物基因资源,为深入研究该菌株的纳他霉素高产机理及生物合成调控机制奠定基础。【方法】利用相关软件对F607菌株的基因组序列进行基因预测、功能注释、进化分析和共线性分析,并预测次级代谢产物合成基因簇;对纳他霉素生物合成基因簇进行注释分析,比较分析不同菌种中纳他霉素生物合成基因簇的差异;分析预测S.gilvosporeusF607中纳他霉素生物合成途径。【结果】F607菌株基因组总长度为8482298bp,(G+C)mol%为70.95%,分别在COG、GO、KEGG数据库提取到5 062、4 428、5063个基因的注释信息。同时,antiSMASH软件预测得到29个次级代谢产物合成基因簇,其中纳他霉素基因簇与S.natalensis、S. chattanoogensis等菌株的纳他霉素基因簇相似性分别为81%和77%。除2个参与调控的sngT和sgnH基因和9个未知功能的orf基因有差异外,S. gilvosporeus F607基因簇中其他纳他霉素生物合成基因及其排列顺序与已知的纳他霉素基因簇高度一致。【结论】分析了S. gilvosporeus全基因组信息,预测了S. gilvosporeus F607中纳他霉素生物合成的途径,为从基因组层面上解析S. gilvosporeus F607菌株高产纳他霉素的内在原因提供了基础数据,为揭示纳他霉素高产的机理及工业化生产和未来新药的发现奠定了良好的基础。
2019年09期 v.46 2312-2325页 [查看摘要][在线阅读][下载 1117K]
- 宁唤唤;徐志凯;柏银兰;
环二腺苷酸(Cyclic diadenosine monophosphate,c-di-AMP)是细菌中广泛存在的第二信号分子。c-di-AMP在细菌中的代谢受二腺苷酸环化酶(Diadenylatecyclase, DAC)和磷酸二酯酶(Phosphodiesterase,PDE)的精密调控。c-di-AMP不仅调节细菌生长、细胞壁稳态、离子转运等多种生理过程,而且能够被真核宿主胞内多种感应子/受体蛋白识别,从而调控抗感染免疫。细菌c-di-AMP参与调控宿主I型干扰素应答、NF-κB信号通路活性、自噬以及炎症小体应答等固有免疫应答。此外,c-di-AMP作为黏膜佐剂可诱导宿主适应性免疫。c-di-AMP被认为是一种新发现的病原体相关的分子模式(Pathogen associated molecular pattern,PAMP),已成为细菌疫苗和药物研究中的新靶点。
2019年09期 v.46 2362-2369页 [查看摘要][在线阅读][下载 431K] - 王琳;田璐;
污水生物处理由微生物生理过程驱动,宏组学方法能够获得不同水平的分子信息,为认识污水处理系统中的微生物提供了新途径。本文对宏基因组学、宏转录组学、宏蛋白质组学与代谢组学等宏组学方法的发展进行综述,着重介绍各组学及整合宏组学在污水处理系统中的研究现状,并指出其应用前景。
2019年09期 v.46 2370-2377页 [查看摘要][在线阅读][下载 315K] - 杜瑞;王柏辉;罗玉龙;王宇;李权威;韩利伟;赵丽华;靳烨;
胃肠道菌群对动物健康和生产性能起到重要作用。将益生菌应用于畜禽养殖可调节肠道微生态平衡,调控脂肪代谢,提高饲料利用率以及促进风味物质形成等多种途径提高畜禽肉的品质。本文综述了不同益生菌调节胃肠道微生态的机理,并通过改善肠道菌群结构来改善畜禽肉的品质,为进一步研究开发以胃肠道菌群为靶点的益生菌饲料提供参考。
2019年09期 v.46 2378-2385页 [查看摘要][在线阅读][下载 323K] - 张雪梅;袁振亚;乔嘉凯;王秀颖;迪力拜尔·帕尔哈提;温洪宇;
肠道菌群作为分布在人体肠道内的微生物菌群,对发挥肠道正常生理功能起到了至关重要的作用。临床研究表明,大量使用广谱性抗菌药物会打破肠道菌群的平衡,导致抗生素相关性腹泻(Antibiotic-associateddiarrhea,AAD)。然而,不同的肠道菌群与AAD的关系不尽相同。本文分别从致病菌导致AAD的机制、益生菌预防和治疗AAD的原理,以及条件致病菌与AAD的关系等方面进行综述,旨在为肠道菌群与AAD的研究提供理论依据,同时为临床上更精准地预防、诊断和治疗AAD提供参考。
2019年09期 v.46 2386-2393页 [查看摘要][在线阅读][下载 324K] - 王春玲;冯广达;姚青;李安章;朱红惠;
粘细菌(Myxobacteria)隶属于δ变形菌纲(Deltaproteobacteria)的粘球菌目(Myxococcales),是一类革兰氏阴性杆状细菌。它是继放线菌和真菌之后又一重要的活性次级代谢产物产生菌,尽管如此,由于分离纯化困难,粘细菌的研究进展一直较为缓慢。随着测序技术的进步和生物信息学的应用,大量粘细菌基因组被完成测序和报道。本文对粘细菌研究意义及该类资源开发价值、分离培养存在的困难进行了阐述,对粘细菌基因组注释及目前已测菌株的全基因组进行了归纳总结,同时介绍了基因组学在粘细菌生态、捕食机制、子实体形成以及次级代谢产物合成方面的研究进展。本文有助于了解基因组学在粘细菌研究中的重要价值,为联合应用多组学技术深入研究粘细菌代谢机制和社会性行为提供了参考,对粘细菌基础研究、资源发掘和开发利用具有重要意义。
2019年09期 v.46 2394-2403页 [查看摘要][在线阅读][下载 369K] - 王平;夏川;张远芳;刘如石;廖旻晶;
近几年,肠道菌群与精神疾病,如孤独症谱系障碍、焦虑症、抑郁症等之间的关系越来越受到重视。本文主要介绍了肠道菌群调控精神行为的现有证据,并总结了益生菌对抑郁症干预作用的现有主要临床前及临床研究结果。虽然目前在这一领域取得了许多令人激动的进展,但仍需要更多深入的研究来促进我们理解肠道菌群与抑郁症二者之间的因果关联,并充分评估益生菌防治抑郁症的潜力。
2019年09期 v.46 2404-2410页 [查看摘要][在线阅读][下载 312K] - 杜凤翔;郭晓媚;杨琳;高书山;
天然产物及其衍生物,包括基于天然产物药效基团结构设计的化合物,约占临床药物的50%以上。几个世纪以来,真菌天然产物的药用价值闻名于世。无论从市场前景还是人道主义角度,真菌来源的小分子药物都具有极高的应用价值。本篇综述总结了真菌天然产物在临床上的应用,并以他汀类药物的研发历程揭示了真菌来源小分子是化学合成药物研发的重要灵感源泉。本篇综述涵盖了真菌来源的药物小分子,包括天然药物、相关衍生物以及结构修饰药物。
2019年09期 v.46 2411-2418页 [查看摘要][在线阅读][下载 506K] - 赵化冰;覃琨;谭之磊;李华英;李德金;郭锦;刘芳;
邻苯二酚是芳香族化合物多条生物降解途径中共有的一种重要的中间产物,根据开环方式的不同,可分为邻位降解途径和间位降解途径,其中邻位降解途径中的关键酶是邻苯二酚1,2-双加氧酶。本文主要综述了邻苯二酚1,2-双加氧酶的结构、酶学性质,以及它在芳香烃降解菌中存在的同工酶现象及其功能研究进展。
2019年09期 v.46 2419-2425页 [查看摘要][在线阅读][下载 397K]