代谢工程强化脱氮副球菌DYTN-1去除氮素污染物

【目的】脱氮副球菌(Paracoccus denitrificans)是一种环境友好的α-变形菌纲菌株,在有氧条件下也可进行反硝化过程,具有较好的脱氮能力。本研究以脱氮副球菌DYTN-1为底盘细胞,筛选氮素诱导型启动子用于强化硝化和反硝化途径,进而达到代谢工程强化脱氮副球菌DYTN-1去除氮素污染物的目的。【方法】通过接合转移的方法分别将过表达amoA、amoB、hao和nirS基因的重组质粒导入脱氮副球菌DYTN-1细胞中。经过荧光定量检测和氮素定量检测对脱氮副球菌DYTN-1的基因元件和氮去除能力进行表征。【结果】从基因组中挖掘了6个受NO₂^‒、NO₃^‒和NH₄⁺诱导的启动子,诱导差异为2‒26倍;且过表达nirS的菌株用2 g/L KNO₃处理24 h后培养基中NO₃^‒的残余量为野生型菌株的67%。同时过表达hao和nirS基因的菌株在用1 g/L NH₄Cl和2 g/L KNO₃处理12 h后,其NO₃^‒的剩余量仅为野生型菌株的50%,且最终总氮的降解效率达79.5%,剩余总氮仅为野生型菌株的一半。【结论】上述研究表明,利用筛选获得的启动子工具在P. denitrificans DYTN-1中进行代谢工程改造强化氮素污染物的去除具有可行性。     

一株牙鲆源黏质沙雷氏菌YP1的分离鉴定及致病性分析

黏质沙雷氏菌(Serratia marcescens)是引起人类、动物及植物感染的重要条件致病菌,但其作为鱼类致病菌却鲜有报道。【目的】本研究以从患病牙鲆(Paralichthys olivaceus)病灶处分离的一株黏质沙雷氏菌YP1为研究对象,分析黏质沙雷氏菌对鱼类的致病性及对疾控的影响。【方法】利用形态学、分子生物学及生理生化实验综合鉴定菌株YP1;利用菌株YP1进行人工感染实验、组织病理实验及药敏试验,研究其感染症状、组织病理学、毒力和药物敏感性。【结果】分离自患病牙鲆体表溃疡病灶处的菌株YP1鉴定为黏质沙雷氏菌。感染实验结果显示,牙鲆和斑马鱼的半数致死量(LD₅₀)分别为3.44×10⁷CFU/g和6.28×10⁵CFU/g,除牙鲆外菌株YP1对其他鱼类也具有高致病性;菌株YP1主要导致牙鲆腹水,同时伴有呼吸急促、摄食减弱、脱肛、白便、鳃缺血及多脏器膨大出血等症状,并随着感染时间的延长对脏器损伤呈加重趋势。病理组织切片结果显示,菌株YP1对牙鲆鳃、肠、肝、脾、肾、心均造成损伤。药敏试验结果表明,YP1对左氧氟沙星、诺氟沙星等14种药物敏感;但对氨苄西林、头孢拉定等19种药物具有耐药性。【结论】本研究结果证实了黏质沙雷氏菌是能导致牙鲆腹水病的一种病原菌,同时对其他鱼类也具高致病性,为该菌感染鱼类导致疾病的检测、鉴别和防治提供科学依据。     

Carbon-nanotube-modified electrodes for the direct bioelectrochemistry of pseudoazurin

The bioelectrochemistry of the blue copper protein, pseudoazurin, at glassy carbon and platinum electrodes that were modified with single-wall carbon nanotubes (SWNTs) was investigated by multiple scan rate cyclic voltammetry. The protein showed reversible electrochemical behavior at both bare glassy carbon electrodes (GCEs) and SWNT-modified GCEs (SWNT|GCEs); however, direct electrochemistry was not observed at any of the platinum electrodes. The effect of the carbon nanotubes at the GCE was to amplify the current response 1000-fold (nA at bare GCE to μA at SWNT|GCE), increase the apparent diffusion coefficient D _app of the solution-borne protein by three orders of magnitude, from 1.35 × 10⁻¹¹ at bare GCE to 7.06 × 10⁻⁸ cm² s-1 at SWNT|GCE, and increase the heterogeneous electron transfer rate constant k _s threefold, from 1.7 × 10⁻² cm s⁻¹ at bare GCE to 5.3 × 10⁻² cm s⁻¹ at SWNT|GCE. Pseudoazurin was also found to spontaneously adsorb onto the nanotube-modified GCE surface. Well-resolved voltammograms indicating quasi-reversible faradaic responses were obtained for the adsorbed protein in phosphate buffer, with I _pc and I _pa values now greater than corresponding values for solution-borne pseudoazurin at SWNT|GCEs and with significantly reduced ΔE _p values. The largest electron transfer rate constant of 1.7 × 10⁻¹ cm s⁻¹ was achieved with adsorbed pseudoazurin at the SWNT|GCE surface in deaerated buffer solution consistent with its presumed role in anaerobic respiration of some bacteria.     

Down regulation of CYP 1A1 by glucocorticoids in trout hepatocytes in vitro

Summary Short-term culture of rainbow trout (Onchorhynchus mykiss) hepatocytes was used to examine the effect of dexamethasone (DEX) on microsomal CYP 1A1 protein content and 7-ethoxyresorufin-O-deethylase (EROD) activity in vitro. Hepatocytes prepared by controlled collagenase digestion and plated at a density of 0.25 × 10⁶ cells/cm² in plastic culture dishes precoated with trout skin extract (7.6 μg skin protein/cm²) to facilitate cell attachment were maintained at 16° C. Cells were treated with DEX (10⁻⁹ to 10⁻⁷ M) or vehicle (dimethyl sulfoxide, DMSO) at 24 h. Microsomal CYP 1A1 protein content and EROD activities were measured at 72 h. Both CYP 1A1 protein as measured by Western blots using CYP 1A1 specific anti-sera and EROD activity were significantly lower in DEX (10⁻⁸ to 10⁻⁷ M)-treated hepatocytes compared to untreated (control) or DMSO-treated cells. The effect was dose dependent in that a gradual decrease of CYP 1A1 protein and EROD activities were seen with increasing doses of DEX (10⁻⁸ to 10⁻⁷ M). DEX at 10⁻⁹ M was ineffective. Concomitant addition of 10⁻⁶ M RU486, a type II specific glucocorticoid receptor antagonist, to hepatocytes treated with 10⁻⁷ M DEX abolished the DEX effect. RU486 at 10⁻⁸ M was ineffective. Spironolactone (10⁻⁸ to 10⁻⁶ M), a type I specific glucocorticoid receptor antagonist, did not counteract the DEX effect. RU486 or spironolactone (10⁻⁶ M) alone had no effect on CYP 1A1 under similar conditions. DEX thus down regulates CYP 1A1 in fish cultured hepatocytes and this regulation is mediated through the type II glucocorticoid receptor(s).     

金属离子抑制细菌整合子捕获耐药基因盒的机制研究

【目的】探索金属离子对整合子捕获耐药基因盒的影响及其相关机制。【方法】在大肠埃希菌中构建一个1类整合子捕获耐药基因盒的体内模型。通过实时荧光定量PCR (real-time fluorescence quantitative PCR,RT-qPCR)测定不同浓度银(0.3、0.9、1.5 μg/mL的Ag⁺)和铜离子(5、50、100、150、210 μg/mL的Cu²⁺)干预后实验组和无金属离子干预对照组整合子整合频率,并用表型筛选法验证。利用质谱法测量细菌吸收的金属离子浓度,并进一步通过转录组测序方法分析银离子抑制细菌整合子捕获耐药基因盒的分子机制。【结果】qPCR和表型筛选法的结果表明,0.9 μg/mL银离子组整合频率为9.42×10^‒5 (6.49×10^‒5,1.44×10^‒4),1.5 μg/mL银离子组整合频率为7.29×10^‒5 (4.45×10^‒5,9.03×10^‒5),与对照组2.59×10^‒4 (2.24×10^‒4,3.33×10^‒4)相比整合频率明显降低,差异有统计学意义(P<0.001)。而不同浓度铜离子组与对照组没有明显差异。转录组测序方法对银离子作用前后大肠杆菌基因表达水平进行对比分析,通过GO功能和KEGG通路富集发现,差异表达基因与甲基半乳糖苷转运(methylgalactoside transport)、麦芽糖转运(maltose transport)、磷酸烯醇式丙酮酸-甘油磷酸转移酶活性(phosphoenolpyruvate-glycerone phosphotransferase activity)和甘油激酶活性(glycerone kinase activity)等功能有关以及涉及氨基酸糖和核苷酸糖代谢(amino sugar and nucleotide sugar metabolism)、鞭毛组装(flagellar assembly)、阳离子抗菌肽(CAMP)耐药性[cationicantimicrobial peptide (CAMP) resistance]、果糖和甘露糖代谢和磷酸糖转移酶系统[phosphotransferase system (PTS)]等代谢通路。通过蛋白互作网络筛选出前12个枢纽基因(ptsG、malE、lamB、lacZ、malK、basR、ais、ugd、nagE、metN、malQ和malF)。【结论】一定浓度银离子可以抑制整合子整合耐药基因盒。铜离子对整合频率影响不明显,因此不是所有具有杀菌性的金属离子都能对整合频率产生影响。银离子抑制细菌整合子捕获耐药基因盒可能是通过影响麦芽糖转运和碳分解代谢来调控。然而,碳分解代谢和麦芽糖转运过程很复杂,需要进一步研究。目前尚无细菌整合子转录组学相关研究,这为解决细菌耐药性问题提供了一个新的途径。     

西藏扎布耶盐碱湖细菌的多样性与分离菌株的生长特性

【背景】扎布耶湖位于青藏高原地区,是以水体中富含高浓度CO₃²⁻、HCO₃⁻和Na⁺为显著特性的盐碱湖,因其地理位置高寒、高海拔,人迹罕至,涉及该盐湖微生物的研究相对较少。【目的】系统探究湖水中细菌多样性和菌种资源等,发掘可利用的潜在菌种。【方法】采用Illumina测序16S rRNA基因V3−V4区分析扎布耶湖细菌的群落结构组成、物种多样性特征;采用纯培养筛选分离可培养细菌,明确分离菌株分类学地位、生长特性及产酸能力,同时测定分离菌株四氢嘧啶(ectoine)、吲哚乙酸(3-indoleacetic acid, IAA)和胞外聚合物(extracellular polymeric substances, EPS)的积聚量。【结果】Illumina测序明确分类地位的细菌有21门44纲86目583属,其中优势门类群是变形菌门(Proteobacteria, 25.11%−67.60%)、拟杆菌门(Bacteroidetes, 4.84%−35.02%)和厚壁菌门(Firmicutes, 1.24%−11.01%),优势属类群是克雷伯氏菌属(Klebsiella, 0.01%−9.53%)、盐单胞菌属(Halomonas, 0.54%−8.75%)、芽单胞菌属(Gemmatimonas, 2.39%−6.00%)和腈基降解菌属(Nitriliruptor, 1.27%−6.26%)。纯培养法筛选获得嗜盐碱菌38株,其中芽孢杆菌属(Bacillus) 23株(60.53%)和盐单胞菌属(Halomonas) 10株(26.32%),菌株均具有耐盐碱和产酸能力(19.80%−29.68%)。大多数菌株能积聚四氢嘧啶、IAA和EPS,产量范围分别为1.36−175.59、0.27−8.69和0.02−0.22 g/g。【结论】扎布耶湖细菌群落结构与其他地区盐碱湖相似,但存在大量未明确分类学地位的细菌,分离菌株多具有耐盐碱及产酸特性。此外,还发现4株高效生产四氢嘧啶、3株生产吲哚乙酸和3株生产胞外聚合物的潜力菌株,为扎布耶盐湖微生物资源的开发利用奠定了基础。     

不同恢复方式下大兴安岭重度火烧迹地林地土壤温室气体通量

为研究大兴安岭重度火烧迹地在不同恢复方式下林地土壤CO₂、CH₄和N₂O排放特征及其影响因素,采用静态箱/气相色谱法,在2017年生长季（6月-9月）对3种恢复方式（人工更新、天然更新和人工促进天然更新）林地土壤温室气体CO₂、CH₄、N₂O通量进行了原位观测。研究结果表明：（1）3种恢复方式林地土壤在生长季均为大气CO₂、N₂O的源,CH₄的汇;生长季林地土壤CO₂排放通量大小关系为人工促进天然更新（（634.40±246.52）mg m^-2 h^-1） > 人工更新（（603.63±213.22）mg m^-2 h^-1） > 天然更新（（575.81±244.12）mg m^-2 h^-1）,3种恢复方式间无显著差异;人工更新林地土壤CH₄吸收通量显著高于人工促进天然更新;天然更新林地土壤N₂O排放通量显著高于其他两种恢复方式。（2）土壤温度是影响3种恢复方式林地土壤温室气体通量的关键因素;土壤水分仅对人工更新林地土壤N₂O通量有极显著影响（P < 0.01）;3种恢复方式林地土壤CO₂通量与大气湿度具有极显著的响应（P < 0.01）;土壤pH仅与天然更新林地土壤CO₂通量显著相关（P < 0.05）;土壤全氮含量仅与人工促进天然更新林地土壤CH₄通量显著相关（P < 0.05）。（3）基于100年尺度,由3种温室气体计算全球增温潜势得出,人工促进天然更新（1.83×10⁴ kg CO₂/hm²） > 人工更新（1.74×10⁴ kg CO₂/hm²） > 天然更新（1.67×10⁴ kg CO₂/hm²）。（4）阿木尔地区林地土壤年生长季CO₂和N₂O排放量为8.85×10⁶ t和1.88×10² t,CH₄吸收量为1.05×10³ t。     

芽孢杆菌WL911促低温下小麦生长效应及其功能基因分析

【背景】青藏高原特殊生境孕育着强耐逆性的微生物资源。【目的】探究青藏高原特殊生境的芽孢杆菌对小麦的促生效应。【方法】以分离自青海省海西蒙古族藏族自治州乌兰县的红柳（Tamarix ramosissima）根围菌株WL911为研究对象进行16S rRNA基因及gyrB基因鉴定;测定其低温适生性;以WL911菌悬液（浓度为1×10⁷ cfu/mL）对4℃条件下的小麦（Triticum aestivum）品种“青麦7号”幼苗进行灌根处理,测定其对小麦幼苗的促生效应;采用二代测序平台Illumina HiSeq×10对菌株WL911进行全基因组测序、功能注释及相关功能基因分析。【结果】菌株WL911鉴定为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）,可耐受4℃低温;菌株WL911对“青麦7号”幼苗生长具有显著的促生效果,26℃时小麦株高、根长和鲜重分别提高12.22%、50.12%和70.99%;4℃条件下小麦生物量提高的同时,叶绿素含量提高19.72%,H₂O₂、丙二醛（malondialdehyd,MDA）的积累量分别下降23.50%、40.68%,超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）、过氧化物酶（peroxidase,POD）和过氧化氢酶（catalase,CAT）活性分别提高45.82%、17.35%和14.18%;WL911基因组大小为3 915 549 bp,G+C百分含量为46.47%;生物学功能gene ontology （GO）注释到的基因占基因总量的75.74%,包括促生相关功能基因glnB、yclQ和fetB等,可参与合成生长激素、营养元素等途径;存在mnhA、mnhE、pheT、pheS和proV等关键基因参与Na⁺外排机制、编码脯氨酸和酚类化合物等反应;也存在编码冷休克蛋白CspC、CspB和CspD的关键基因cspA。【结论】B.velezensis WL911（登录号为OP874802）是一种优质的生物肥料研发菌株。     

粪肠球菌MG 2108对小鼠结肠炎症的缓解作用及机制研究

【目的】为了筛选能抑制鼠类柠檬酸杆菌(Citrobacter rodentium)诱发的小鼠结肠炎的益生菌,并研究其干预机制。【方法】对4株筛选的菌株进行人工模拟胃肠液耐受试验,并体外测试它们对鼠类柠檬酸杆菌的抑制能力,最终筛选出粪肠球菌(Enterococcus faecalis)MG 2108。72只雄性7周龄ICR小鼠经过适应性饲养7d后,被随机分为2组：正常对照组(MC组,24只,生理盐水)和炎症对照组(IC组,48只,1×10¹⁰CFU/mL灌胃鼠类柠檬酸杆菌),7d后各采12只小鼠,通过结肠组织HE染色和炎症因子检测实验,判断炎症模型建成。原MC组(剩下12只小鼠)更名为NC组,用以区别建模前后的正常对照组,IC组随机分成3组：自然恢复组(IR组,12只,生理盐水)、环丙沙星组(CF组,12只,4mg/mL环丙沙星)和粪肠球菌MG 2108组(EF组,12只,1×10⁸CFU/mL粪肠球菌MG 2108)。18d后结束灌胃,所有小鼠麻醉后眼球取血,解剖。【结果】粪肠球菌MG 2108可以缓解和修复鼠类柠檬酸杆菌引发的小鼠结肠和肝脏损伤,并且通过降低炎症细胞因子的表达水平和增加紧密连接蛋白的表达水平,促进了结肠炎症组织的修复。它改变了肠道微生物菌群结构,EF组的肠杆菌属(Enterorhabdus)和阿克曼菌属(Akkermansia)等有益菌群的丰度增加,同时短链脂肪酸也显著增加(P<0.05),并且优于CF组和IR组。【结论】粪肠球菌MG2108是一株有利于肠道健康的益生菌,治疗鼠类柠檬酸杆菌诱导的小鼠结肠炎效果优于环丙沙星,自然恢复组效果明显差于EF组。     

Phytoplankton primary production in a mesotrophic pond in sub-tropical Bangladesh

Annual gross primary productivity in mesotrophic Shahidullah Hall pond (Dhaka, Bangladesh) was 1383.35 g C m⁻² y⁻¹ (arithmetic mean). Daily primary productivity (between 1.6 and 6.8 g C m⁻² d⁻¹ was correlated with chlorophylla, day length and dissolved silica. Chlorophylla related significantly withk, incident light, SRP, alkalinity and conductivity. A negative correlation existed between biomass and rainfall. Productivity, biomass, conductivity, alkalinity, and SRP increased after mid-winter.k, I _k andZ _eu varied according seasonally.P _max related directly with temperature. Seasonal variation of ∝ ^B was 0.0049–0.0258 mg C (mg chla mmol PAR)⁻¹ m⁻². Q₁₀ was 2.12, community respiration 1334.99 g C m⁻² y⁻¹, and the underwater light climate 186.43μE m⁻² s⁻¹.     

2018年我国19株猪链球菌4型分离株的病原学特征及分析

[背景]近年来,猪链球菌4型(Streptococcus suis serotype 4,SS4)分离率逐渐上升,但是有关SS4的系统研究报道匮乏.[目的]研究19株SS4临床分离株的病原学特征.[方法]以2株猪链球菌2型(Streptococcus suis serotype 2,SS2)强毒株为参考菌株,对19株S...     

一株分离自流浪猫的猪链球菌9型的分子生物学鉴定北大核心CSCD

【目的】猪链球菌是一种能感染人和猪的人畜共患病病原,并且还可零星感染多种哺乳动物。本试验旨在调查流浪猫携带猪链球菌的情况。【方法】在流浪猫身上分离猪链球菌,经血清凝集实验和PCR检测,鉴定其血清型;经多序列位点分型分析,鉴定其ST型;将所分离的细菌与Gen Bank上已公布的猪链球菌构建16S rRNA的系统发育树,分析该菌株与其他猪链球菌的亲缘关系;药敏纸片法分析其耐药性;小鼠攻毒试验分析其毒力。【结果】本试验在流浪猫身上分离到一株猪链球菌,命名为m70,其血清型为9型。多序列位点分型显示,m70株属于一个新的ST型。与Gen Bank上已公布的猪链球菌16S rRNA进行系统发育树分析,结果显示m70属于一个单独的分支。m70与临床菌株的耐药情况相似,对四环素耐药,对红霉素中介耐药,对氨苄西林敏感。小鼠攻毒试验显示,感染10~8 CFU剂量m70的小鼠,死亡率达到60%–80%（3/5–4/5）,3次攻毒试验的平均LD（50）为5.1×107 CFU;而本实验室保存的猪链球菌强毒株HA9801感染小鼠的平均LD（50）为3.9×107 CFU,两者之间没有显著差异（P〈0.05）。【结论】从流浪猫身上分离得到的猪链球菌m70属于优势血清型,且毒力较强,提示一些流行血清型的猪链球菌强毒株具有从流浪猫传染人的潜在风险。     

苏北地区规模化猪场产肠毒素大肠杆菌的分离鉴定及灭活疫苗效果评估

[目的]产肠毒素大肠杆菌(Enterotoxigenic Escherichia coli,ETEC)是引起仔猪腹泻的重要病原菌,本研究通过调查苏北地区规模化猪场ETEC的流行情况,分析其生物学特性,研制具有免疫保护效果的优势血清型菌株的灭活疫苗,以期对苏北地区ETEC的防控提供参考。[方法]从苏北地区规模化猪场采集3-30日龄的仔猪新鲜粪样、肛拭子及小肠组织样,分离出ETEC,对分离菌株进行血清型鉴定、耐药性测定、小鼠致病力测定;最后通过动物免疫试验研究优势血清型菌株灭活疫苗对小鼠的免疫保护效果。[结果]从21个规模化猪场采集病料562份,通过PCR鉴定及测序得到141株ETEC;血清凝集试验鉴定出85株菌的O抗原血清型,其中08、0101和0128为优势血清型,占定型菌株的61.2%(52/85),其他血清型包括09、03、020、0148、0149等;分析141株ETEC对14种常见抗生素的耐药情况,得出分离株对新霉素、红霉素、四环素、庆大霉素、强力霉素、阿莫西林、甲氧苄啶/磺胺甲恶唑高度耐药,耐药率均高达80%以上;对恩诺沙星敏感性较高,敏感率达50.4%(71/141);对多粘菌素B和头孢噻肟中介耐药,占比分别为66%(93/141)和51.8%(73/141);多重耐药现象严重,其中10重耐药的菌株占比最大,为19%(27/141);小鼠攻毒试验测得08血清型强毒株YC-6的半数致死量(median lethal dose,LD50)为1.4×10^7 CFU/只,最低致死量(minimum lethal dose,MLD)为3×10^7 CFU/只;08血清型强毒株YC-6和0101血清型强毒株LYG-3制备的单价灭活疫苗对小鼠的保护率均达到100%,因此利用08血清型强毒株YC-6和0101血清型强毒株LYG-3研制二价灭活疫苗,结果显示该二价疫苗对感染不同血清型ETEC小鼠的保护率在83%以上。[结论]本研究通过对苏北地区ETEC的流行病学调查,得出其优势血清型,并研制出针对对优势血清型免疫保护效果较好的二价灭活疫苗,给临床ETEC的监测和防控提供参考。     

三株海洋木霉的应用潜力

【目的】探索3株海洋生境木霉的应用潜力。【方法】经过筛选和诱变,获得高抑菌活性及产孢量的木霉突变株;通过优化培养基、温度、初始p H考察其产孢量及最适培养条件;综合抑菌谱、重寄生及抑菌相关基因考察其抑菌活性;采用特殊培养基法考察其产纤维素酶、植酸酶、铁载体以及降解磷钾的能力,高效液相色谱法测定其产吲哚乙酸能力。【结果】3株木霉菌的产孢量分别为3.45×108、3.10×108和2.55×108 CFU/cm2,与野生型相比分别提高了88.52%、63.16%和180.22%;且均可产生厚垣孢子,其中XG20-1厚垣孢子产量最高,达到3.56×108 CFU/m L。3株木霉菌具有较广抑菌谱及对番茄早疫病菌的重寄生作用,同时扩增得到Tex1、Nag1、Eg1基因,生物学测试显示其均具有产纤维素酶、几丁质酶以及铁载体的能力,证明其抑菌活性是多种机制共同作用的结果;菌株可以降解磷钾,且吲哚乙酸产量分别为2.61、1.57和1.92 mg/L,具有促进植物生长的潜力。【结论】本文中3株木霉菌在开发为生防菌与生物肥料方面展现出良好的应用潜力。     

丁酸梭菌发酵培养基的优化及发酵产物对黄曲霉毒素B1的降解

【背景】丁酸梭菌是专性厌氧的新一代芽孢益生菌,耐热、耐酸、抗逆性强,极具应用价值和开发前景。【目的】优化丁酸梭菌发酵培养基并初步研究其发酵液对黄曲霉菌的抑制作用和降解黄曲霉毒素B₁ (aflatoxin B₁, AFB₁)的能力。【方法】利用响应面法对发酵培养基进行优化,采用牛津杯法对丁酸梭菌发酵液抑制黄曲霉菌生长进行研究,并通过酶联免疫法测定发酵液对AFB₁的降解能力。【结果】优化后的发酵培养基为：葡萄糖18.1g/L,大豆蛋白胨29.7g/L,磷酸氢二钾3.8 g/L,氯化钠2.0 g/L,乙酸钠4.0 g/L,结晶硫酸镁1.2 g/L,L-半胱氨酸盐酸盐0.3 g/L。优化后的丁酸梭菌生物量由8.99×10⁸个/mL提高至2.28×10⁹个/mL,是优化前的2.54倍。丁酸梭菌发酵液对致病真菌黄曲霉菌的抑菌效果十分显著,其上清液经浓缩后对AFB₁降解72h的降解率达到68.65%,初步分析表明上清液中对AFB₁     

Purification and characterization of UDP-glucose: anthocyanin 3′,5′-<Emphasis Type="Italic">O</Emphasis>-glucosyltransferase from <Emphasis Type="Italic">Clitoria ternatea</Emphasis>

A UDP-glucose: anthocyanin 3′,5′-O-glucosyltransferase (UA3′5′GT) (EC 2.4.1.-) was purified from the petals of Clitoria ternatea L. (Phaseoleae), which accumulate polyacylated anthocyanins named ternatins. In the biosynthesis of ternatins, delphinidin 3-O-(6″-O-malonyl)-β-glucoside (1) is first converted to delphinidin 3-O-(6″-O-malonyl)-β-glucoside-3′-O-β-glucoside (2). Then 2 is converted to ternatin C5 (3), which is delphinidin 3-O-(6″-O-malonyl)-β-glucoside-3′,5′-di-O-β-glucoside. UA3′5′GT is responsible for these two steps by transferring two glucosyl groups in a stepwise manner. Its substrate specificity revealed the regioselectivity to the anthocyanin′s 3′- or 5′-OH groups. Its kinetic properties showed comparable k _cat values for 1 and 2, suggesting the subequality of these anthocyanins as substrates. However, the apparent K _m value for 1 (3.89 × 10⁻⁵ M), which is lower than that for 2 (1.38 × 10⁻⁴ M), renders the k _cat/K _m value for 1 smaller, making 1 catalytically more efficient than 2. Although the apparent K _m value for UDP-glucose (6.18 × 10⁻³ M) with saturated 2 is larger than that for UDP-glucose (1.49 × 10⁻³ M) with saturated 1, the k _cat values are almost the same, suggesting the UDP-glucose binding inhibition by 2 as a product. UA3′5′GT turns the product 2 into a substrate possibly by reversing the B-ring of 2 along the C2-C1′ single bond axis so that the 5′-OH group of 2 can point toward the catalytic center. K. Kogawa, N. Kato, K. Kazuma, and N. Noda contributed equally to this work.     

199株猪链球菌临床分离株血清型、毒力基因及多位点序列分型分析

【背景】猪链球菌（Streptococcus suis,SS）血清型、基因型众多,毒力因子复杂。【目的】了解SS临床分离株血清型、毒力基因分布、分子分型特征及其之间的相关性。【方法】针对199株SS临床分离株,应用PCR技术进行血清分型和毒力基因检测,采用多位点序列分型方法（multilocus sequence typing,MLST）进行基因分型,并分析SS血清型、毒力基因型和序列型（sequence type,ST型）的流行特点及其关联性。【结果】199株SS临床分离株分属于16种血清型（1、2、3、4、6、7、8、9、10、12、15、16、21、24、29和30型）,主要以2、4、3型为主,分别占26.13%（52/199）、14.57%（29/199）和12.06%（24/199）,未定型（NT）菌株占21.61%（43/199）。共鉴定出72种ST型,其中ST1、ST94、ST117、ST7、ST28和ST87为主要ST型,分别占12.56%（25/199）、11.56%（23/199）、9.56%（19/199）、9.04%（18/199）、6.03%（12/199）和3.01%（6/199）,另有24种新发现的ST型（ST1224—ST1227,ST1229—ST1235,ST1241—ST1242,ST1300—ST1310）;分为12个克隆群（cloning complexes,CC）和32个单个ST型。199株SS分离株中毒力基因fbps的检出率最高,为96.98%（193/199）;共有19种毒力基因型,其中66株（33.17%）epf-/mrp-/sly-/gapdh+/fbps+/orf2+型SS为优势毒力基因型。【结论】近年来SS的优势血清型为2、4和3型;ST型具有明显的遗传异质性,种内分化程度较高且与ST型存在一定交叉性;毒力基因分布情况存在差异,毒力基因型呈现多样化。本研究对SS临床分离株的流行特征进行探究,为猪SS病诊断、治疗和制定防控措施提供科学依据。     

金龟子绿僵菌对斜纹夜蛾幼虫的生防效果、抗氧化酶活性和肠道细菌群落的影响

【目的】测定金龟子绿僵菌(Metarhizium anisopliae)对斜纹夜蛾(Spodoptera litura) 2龄幼虫的毒力,研究金龟子绿僵菌侵染后寄主体内抗氧化酶活性和肠道内细菌群落的变化,探讨斜纹夜蛾对金龟子绿僵菌侵染的防御机制。【方法】采用浸渍法测定不同浓度金龟子绿僵菌对斜纹夜蛾2龄幼虫的毒力;应用IlluminaMiSeq高通量测序技术测定肠道细菌群落。【结果】不同浓度的孢悬液对斜纹夜蛾2龄幼虫均有一定的毒力,处理7 d时半致死浓度(LC_(50))为3.944 107个孢子/mL;浓度为1.0×10~9个孢子/mL时,半致死时间最短(LT_(50))为4.6 d,校正后的死亡率为81.03%。处理后未致死的斜纹夜蛾幼虫体内抗氧化酶活性显著高于对照组。处理后致死的斜纹夜蛾幼虫肠道细菌群落多样性显著高于对照组;且处理后致死的斜纹夜蛾幼虫肠道细菌群落组成与对照组差异显著。【结论】金龟子绿僵菌对斜纹夜蛾幼虫的致死率和致死效率与金龟子绿僵菌的浓度呈正相关;斜纹夜蛾幼虫体内的抗氧化酶可能在抵抗金龟子绿僵菌侵染的过程中起重要作用。金龟子绿僵菌的侵染会导致斜纹夜蛾幼虫肠道细菌群落多样性升高和组成发生变化,Enterococcus、Escherichia和Pseudomonas等属可能是影响斜纹夜蛾幼虫抵抗金龟子绿僵菌侵染致死的重要因素。     

Larvicidal activities against agricultural pests of transgenic Escherichia coli expressing combinations of four genes from Bacillus thuringiensis

The genes cry1Ac and cry1Ca from Bacillus thuringiensis subsps. kurstaki HD-73 and aizawai 4J4, respectively, encoding δ-endotoxins against lepidopteran larvae were isolated, cloned and expressed in Escherichia coli, with and without cyt1Aa (encoding cytolytic protein) and p20 (accessory protein) from subsp. israelensis. Nine combinations of the genes under control of an early T7, P _A1 inducible promoter, produced the encoding proteins. Toxicities were examined against larvae of three major agricultural pests: Pectinophora gossypiella, Helicoverpa armigera and Spodoptera littoralis. The clones expressing cyt1Aa, with or without p20, were not toxic. The clone expressing cry1Ac (pBt-1A) was the most toxic to P. gossypiella (LC₅₀ of 0.27 × 10⁸ cells g⁻¹). Clone pBt-1CA expressing cry1Ca and cry1Ac displayed the highest toxicity (LC₅₀ of 0.12 × 10⁸ cells ml⁻¹) against S. littoralis. Clone pBt-1CARCy expressing all four genes (cry1Ca, cry1Ac, p20, cyt1Aa) in tandem exhibited the highest toxicity to H. armigera (LC₅₀ of 0.16 × 10⁸ cells ml⁻¹). Cyt1Aa failed to raise the toxicity of these Cry toxins against P. gossypiella and S. littoralis but significantly enhanced toxicity against H. armigera. Two additional clones expressing either cry1Ac or cry1Ca under tandem promoters, P _A1 and P _psbA (constitutive), displayed significantly higher toxicities (7.5- to 140-fold) than their counterparts with P _A1 alone, reducing the LC₅₀ values to below 10⁷ cells ml⁻¹. Vadim Khasdan and Maria Sapojnik are contributed equally to this work.