亚洲韧皮杆菌兼性厌氧型伴生细菌鉴定及优势菌群分析

以定向分离培养和基于16S rDNA的PCR-DGGE (Denaturing gradient gel electrophoresis, DGGE)方法, 分析感黄龙病柑橘与健康柑橘植株不同部位的内生细菌多样性, 分离柑橘组织共获得19株可培养的兼性厌氧型内生细菌, 经形态、生理生化结合16S rDNA分子方法鉴定其隶属于12个属, 其中短小杆菌属Curtobacterium sp. (IF: 29.07%)、芽孢杆菌属Bacillus sp. (IF: 23.12%)和微杆菌属Microbacterium sp. (IF: 21.09%)为罹病植株的优势菌群, 芽孢杆菌属Bacillus sp. (IF: 21.03%)、动性球菌属Planococcus sp. (IF: 20.69%)和假单胞菌属Pseudomonas sp. (IF: 17.44%)为无症健株的优势菌群。对DGGE方法得到的50条16S rDNA目标条带进行序列比对, 共鉴定出9个属的细菌, 结果表明沙雷氏菌属Serrations sp. (IF: 28%)是优势菌属, 泛菌属Pantoea sp. (IF: 14%)是次优势菌属; 病果桔络中黄龙病菌含量最高(>1%), 而罹病植株其他部位的黄龙病菌丰度较低。PCR-DGGE 图谱也显示感病和健康柑橘组织的内生细菌存在差异。     

柑橘黄龙病寄主长春花内生细菌的分离及功能鉴定

【目的】感柑橘黄龙病长春花植株与健康长春花植株不同部位内生细菌菌群结构及功能对柑橘黄龙病菌与长春花内生细菌的相关性研究提供理论基础。【方法】利用兼性厌氧可培养技术以及植物内生菌功能特性分析相结合的方法。【结果】分别从感病和健康长春花叶、茎、根的组织中分离获得67株内生细菌,与GenBank中29种细菌的相似性达到97%-100%。其中短小杆菌属(Curtobacterium sp.)、欧文氏菌属(Erwinia sp.)、蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus)为感病长春花内生细菌的优势菌群,鞘胺醇单胞菌属(Brevundimonas sp.)、芽胞杆菌属(Bacillus sp.)为健康长春花内生细菌的优势菌群;马胃葡萄球菌(Staphylococcus equorum)为两者的共同优势菌群。29种内生细菌进行功能分析,其中6株内生细菌至少具有4种功能特性,分属于马胃葡萄球菌、苏云金芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、短小杆菌属、摩氏摩根菌(Morganella morganii)及溶杆菌属(Lysobacter sp.)5个属。【结论】感病与健康长春花植株中均含有丰富的内生细菌且差异较大,黄龙病菌的存在改变了长春花原有内生细菌的菌群结构。通过分析菌群的差异,有望找到与柑橘黄龙病菌生长相关的菌种。     

柑橘黄龙病赣南脐橙内生菌种群结构分析

【目的】分析赣南脐橙黄龙病植株和健康植株叶片内生菌,对比不同培养条件下培养出的内生菌,为筛选出对柑橘黄龙病原菌有影响的伴生菌奠定理论基础。【方法】通过PCR方法对脐橙中黄龙病菌进行验证,并基于16S r RNA基因高通量测序技术对患病与健康赣南脐橙叶片内生菌以及不同培养基富集培养后的内生菌进行多样性分析。【结果】所采集样品中有5株患病株,5株健康株。5株病株中共同含有的细菌属有13个,其中7个在5株健株中也共同存在。Defluviicoccus属和Granulicella属在病健株植物中都是优势菌属,且在健株中的平均含量高于病株。病株与健株的样品相似度存在明显界线。富集培养后不同样本和不同培养基中菌属分布不同。肠杆菌属(Enterobacter)、短小杆菌属(Curtobacterium)、假单胞菌属(Pseudomonas)和泛菌属(Pantoea)得到了大量富集,不动杆菌属和沙雷氏菌属等9个菌属富集量较少。另外,培养和未培养各样本间未分类菌(Unclassified)含量差异也较大。【结论】赣南脐橙患病植株和健康植株叶片内生菌有着明显差异,黄龙病菌的存在改变了脐橙叶片原有内生细菌的菌群结构。从活体植物组织内直接检测才能得到真正的植物内生菌群落分布情况。通过分析菌群的差异,有望找到与柑橘黄龙病菌生长相关的伴生菌。     

长春花内生细菌多样性与柑橘黄龙病菌的相关性

【目的】分析感柑橘黄龙病长春花植株与健康长春花植株不同部位内生细菌菌群结构变化,为柑橘黄龙病菌与长春花内生细菌的相关性研究提供理论基础。【方法】本研究利用兼性厌氧可培养技术、16S rDNA限制性片段长度多态性分析(Restriction fragment length polymorphism,RFLP)以及16S rDNA序列分析相结合的方法。【结果】分别从感病和健康长春花叶、茎、根的组织中分离获得67株内生细菌,与GenBank中29种细菌的相似性达到97%-100%。其中短小杆菌属(Curtobacterium sp.)、欧文氏菌属(Erwinia sp.)、蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus)为感病长春花内生细菌的优势菌群,鞘胺醇单胞菌属(Brevundimonas sp.)、芽胞杆菌属(Bacillus sp.)为健康长春花内生细菌的优势菌群;马胃葡萄球菌(Staphylococcus equorum)为两者的共同优势菌群。通过RFLP方法分析,感病株得到16个、健株得到23个操作分类单元(Operational TaxonomicUnits,OTUs),感病植株中除柑橘黄龙病菌Candidatus Liberibacter asiaticus外,还有丰富的CandidatusLiberibacter sp.存在。【结论】感病与健康长春花植株中均含有丰富的内生细菌,黄龙病菌的存在改变了长春花原有内生细菌的菌群结构,且菌群多样性下降。可见长春花内生细菌在一定程度上受到柑橘黄龙病菌的抑制。     

XRE家族转录因子XrpA调控粘质沙雷氏菌的耐酸能力

【背景】工业菌株的耐酸能力是发酵过程中的一大挑战。粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)作为肠杆菌科的一种细菌,可生成2,3-丁二醇、乙偶姻和灵菌红素等高附加值产品。然而目前对于粘质沙雷氏菌酸耐受能力的分子机制尚不清楚。【目的】通过对转录调控因子XrpA的挖掘以及对其功能的研究,探究粘质沙雷氏菌酸耐受能力的分子机制,为改善工业菌株耐酸能力提供新的策略。【方法】通过对粘质沙雷氏菌进行转座子插入突变,构建了一个Tn5G转座子插入突变文库,利用文库筛选了一株酸敏感型突变株,并对其进行测序鉴定;同时还对突变菌株中与耐酸相关关键基因的转录水平以及细胞膜通透性、细胞膜完整性和H+-ATPase的活性变化进行检测。【结果】发现了一个响应酸胁迫的转录调控因子BVG90_23400,其属于XRE超级家族转录调控因子,命名为XrpA。在酸性条件下,与野生型菌株(JNB5-1)相比,xrpA被阻断后导致了粘质沙雷氏菌多种表型的变化,其中包括生物量显著下降、H+-ATPase活性降低、细胞膜的通透性以及完整性受到破坏。【结论】 XrpA影响粘质沙雷氏菌耐酸能力的分子机制是通过对细胞膜通透性、细胞膜完整性以及H+-ATPase活性的正向调节来维持细胞在酸性条件下的内环境稳态。同时,XrpA可以通过调节酸性应激反应基因的转录水平来影响细胞内环境稳态,从而调控粘质沙雷氏菌对低pH的耐受能力。     

柑橘黄龙病隐症寄主九里香内生细菌分离及功能鉴定

【目的】分析黄龙病高发区的九里香植株叶及茎干中内生细菌,为寻找具有抗柑橘黄龙病的内生细菌奠定基础。【方法】利用平板培养法及基于16S rDNA的限制性酶切长度多态性(Restriction fragment length polymorphism,RFLP)序列分子鉴定法,对九里香植物内生细菌进行多样性分析。【结果】在兼性厌氧的生长环境下,从九里香植株中分离获得可培养内生细菌26株,分属于9个细菌属的14个种,其中肠杆菌属(Enterobacter sp.)(IF=19.23%)、芽胞杆菌属(Bacillus sp.)(IF=38.46%)为九里香可培养内生细菌的优势菌属。茎干中内生细菌丰度高于叶中内生菌丰度。建立了九里香内生细菌16S rDNA文库,对文库质量检测显示,该克隆文库的覆盖度(Coverage C)为94.97%,结合Rarefaction曲线分析,表明所构建的克隆文库是相对充分的。对文库中179个阳性克隆进行HaeШ、MspⅠ、RsaⅠ3种限制性内切酶分析,得到20个不同的操作分类单元(Operational taxonomic units,OTUs),其中沙雷氏菌属(Serratia sp.)为九里香植株中内生细菌的绝对优势菌属。测定了14株内生细菌的功能,其中9株菌能产生吲哚-3-乙酸(IAA);具有抗生素(phlD)合成能力的内生细菌有4株;结合nifH和NFb固氮培养基确定有3株内生细菌具有固氮能力;1株内生细菌具有ACC脱氨酶合成能力;8株内生细菌具有铁细胞合成能力;3株内生细菌具有淀粉水解能力;2株内生细菌显示强阳性的蛋白酶合成能力,4株内生细菌具有以上4种功能。【结论】九里香植株中内生细菌具有丰富的多样性,并且可能对九里香植株生长发育及抗生物和非生物胁迫有着重要的生理功能。     

一株抗MRSA内生细菌的鉴定及其活性物质

根据生理生化特征和16S rDNA序列,对一株从新疆苦豆子Sophora alopecuroides中分离的、对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)具有较强拮抗作用的内生细菌菌株KDNB6进行鉴定;并通过硅胶柱、凝胶柱层析从该菌发酵产物中分离纯化了抗MRSA的活性物质。结果表明菌株KDNB6各项特征与粘质沙雷氏菌Serratia marcescens最为接近,鉴定为S.marcescens。从菌株KDNB6的代谢产物中分离到一个抗MRSA的活性成分。     

产抑菌物质SDLH菌株的鉴定及发酵产物稳定性研究

目的：对1株产抑菌物质的中华稻蝗内生菌SDLH进行鉴定,并对其发酵产物稳定性进行研究。方法：通过观察生长情况及菌落特征形态学、氨基酸利用、糖发酵、脱羧酶反应生理等生化检测以及16S rDNA序列测定对菌株SDLH进行分类鉴定,并在不同条件（温度、pH、光照等）下测定其发酵产物的抑菌稳定性。结果：菌株SDLH符合肠杆菌科细菌的一般特征;生理生化特征均与Serratia marcescens的特征基本一致;菌株SDLH的16S rDNA序列长度为1 457bp。Gene bank序列登录号为EU525929。其序列在1 457bp范围内与已知的模式菌株粘质沙雷氏菌（AB244291.1）16S rDNA序列部分有100%的相似性。其发酵产物在温度（40℃~60℃）下抑菌活性稳定,在高温（≥80℃）下失去活性;在酸性条件（3≤pH〈7）下,抑菌活性无明显变化,在碱性条件（pH≥10）下,抑菌活性下降;光照2~6h后抑菌活性下降。结论：菌株SDLH属于沙雷氏菌属（Serratia）粘质沙雷氏菌（Serratia marces-cens）,其发酵产物具有较强稳定性,可置避光、pH中性、常温环境中短期保存,经提高活性、纯化等处理后可能作为新型天然防腐剂应用于食品领域。     

海南近海水域产碱性蛋白酶菌株的分离筛选及发酵条件优化

【背景】微生物蛋白酶在工业生物技术上具有广阔的应用前景。在微生物蛋白酶中,碱性蛋白酶占全球酶总产量的50%以上,获取产碱性蛋白酶的新微生物资源意义重要。【目的】在海南近海贝类养殖基地海泥中筛选获得高产碱性蛋白酶的菌株,对其生长特性进行探究并优化菌株产酶条件,获得新的蛋白酶生产资源。【方法】以酪素培养基为筛选培养基,采用形态学结合系统发育分析鉴定菌株,通过响应面实验优化菌株的产酶条件。【结果】筛选获得一株高产碱性蛋白酶的菌株F3,鉴定为粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens）。菌株在最优产酶条件下发酵酶活达到（339.36±4.30） U/mL。【结论】筛选获得的菌株粘质沙雷氏菌F3有较好的产碱性蛋白酶的能力。     

黄龙病病菌在柑橘木虱体内的分布及感染动态

【目的】柑橘木虱Diaphorina citri Kuwayama是传播黄龙病病菌唯一的自然媒介昆虫,本文研究了黄龙病病菌在柑橘木虱各个发育阶段体内的分布以及感染动态,为有效防控柑橘木虱提供科学数据。【方法】利用常规PCR检测柑橘木虱若虫体内的黄龙病病菌,利用q RT-PCR和荧光原位杂交技术分别检测黄龙病病菌在柑橘木虱不同发育虫态体内的含量与分布形式。【结果】常规PCR可以在3-5龄若虫以及成虫体内检测到黄龙病病菌,而q RT-PCR除了3-5龄若虫外,还可以在2龄若虫体内检测到黄龙病病菌。卵和各龄期若虫中黄龙病病菌的含量是随着龄期的变大而不断增多。产卵盛期的成虫木虱体内黄龙病病菌的含量最高,显著高于产卵前期以及产卵后期。荧光原位杂交技术可以检测到4龄、5龄若虫及成虫体内的黄龙病病菌分布形态,病菌在若虫主要分布在U型含菌体内,而在雌雄成虫体内均是散布型分布。【结论】柑橘黄龙病在柑橘木虱的2-5龄若虫及成虫中都有感染,但其含量与分布形式因发育阶段不同而有显著差异。