细菌基因组重复序列PCR技术及其应用

细菌中散在分布的DNA重复序列近年来不断被报道,基因外重复回文序列和肠细菌基因间共有重复序列是两个典型的原核细胞基因组散在重复序列。重复序列在染色体上的分布和拷贝数具种间特异性,用它们的互补序列作为引物,以细菌基因组DNA为模板进行PCR扩增反应,反应产物的琼脂糖电泳可以提供非常清晰的DNA指纹图谱,使用此图谱既可对各种微生物进行快速分型及鉴定,又可对它们进行DNA水平上的遗传多样性分析。细菌基因组重复序列PCR技术具有简捷、快速、结果稳定等特点,可对细菌进行分子标记,用于菌株分型、分类鉴定和亲缘关系等方面的研究。     

应用DNA指纹图谱技术鉴定整肠生菌株BL63516的研究

目的建立应用DNA指纹图谱技术鉴定微生态制剂——整肠生菌株BL63516的方法,提高菌种鉴别水平。方法应用RAPD（随机扩增多态性）方法,采用50条随机引物对7株地衣芽胞杆菌进行基因组DNA指纹图谱分析,选择多态性好、重复性好、稳定性强的随机引物,对BL63516与其他地衣芽胞杆菌进行区分。结果发现选用引物$87或$88分别对7株地衣芽胞杆菌进行基因组DNA指纹图谱分析,BL63516菌株扩增的DNA片段的大小、数量均与其他地衣芽胞杆菌有明显差异。结论此方法具有可重复性,方便、快速和准确的优势,可用于微生态制剂整肠生菌株的鉴别。     

大豆灰斑病菌DNA指纹图谱初步分析

大豆灰斑病菌具有明显的生理分化现象,鉴定病菌生理小种对于培育和推广抗病品种具有重要意义。从大豆灰斑病菌一毒力较强菌株的DNA基因组文库中筛选出2个含重复顺序的克隆,并用其对16个菌株的基因组DNA进行了Southern分析,获得了基因组特异的指纹图谱,对指纹图谱和毒力间的关系进行了初步比较。     

ERIC-PCR鉴别苏云金芽胞杆菌与蜡状芽胞杆菌的研究

利用ERIC-PCR技术对苏云金芽孢杆菌(Bt)、蜡状芽孢杆菌(Bc)和对照菌基因组DNA进行扩增,回收、标记BtPCR扩增片段,分别与各菌株的基因组DNA进行斑点杂交和Southern杂交,筛选Bt标识序列。结果显示:Bt各菌株均可扩增得到250bp的特异片段;Bt和Bc均可得到600bp的共有扩增片段;以筛选得到的569bp片段为探针,可特异性地与Bt基因组DNA杂交;ERIC-PCR技术可以在DNA指纹图谱水平区分鉴别Bt与Bc菌,正确反映出两者的亲缘关系。结果表明ERIC-PCR技术在Bt的检测及在Bt与Bc的鉴定中具有较强的实用性。     

伞菌DNA简易序列分析引出的思考

目的:伞菌物种以子实体形态特征为分类依据,研究以菌丝体代替子实体进行种质资源鉴定的遗传证据。方法:以常见的食用伞菌香菇、平菇子实体的不同部位组织及其分离菌丝体为供试材料,制备了12个随机引物介导的RAPD-PCR指纹,把DNA指纹图谱转化为简易的序列数据,经生物信息处理软件比较分析。结果:香菇不同菌株子实体DNA相似性系数在0.886～0.986之间,平菇不同菌株子实体DNA相似系数在0.779～0.976之间。对于供试的单个子实体而言,香菇和平菇子实体的菌盖、菌褶、菌柄及其组织分离菌丝体,与以此为菌种栽培得到的子实体相比较,所获得的有限DNA指纹图谱全部相同。结论:揭示了香菇和平菇不同菌株的遗传多样性,初步反映了伞菌不同发育阶段在分子水平上的遗传变异和亲缘关系,争论了以菌丝体代替子实体使用RAPD手段进行种质资源鉴定与系统发育分析引出的真菌遗传问题。     

幽门螺杆菌随机扩增多态性DNA指纹图谱分析

应用随机扩增多态性DNA指纹法(RandomamplifiedpolymorphicDNA,RAPD)对来自29例消化性溃疡和19例单纯性胃炎病人的幽门螺杆菌(Helicobacterpylori,Hp)菌株基因组DNA进行PCR反应,建立Hp的DNA指纹图谱,运用统计分析软件(Statisticanalysissoftware,SAS)对HpDNA指纹图的相似性以及与疾病的相关性进行分析。结果显示,这些菌株按HpDNA指纹图可分为两大类,两种来源的菌株在两大类中的比例有明显差异(P<0.05)。提示可能存在与疾病相关的特异基因型。     

甘蓝品种''''争春''''和''''寒光2号''''的DNA指纹图谱构建

用SDS法提取甘蓝（Brassfca oleraceavat．capitata）品种‘争春’、‘寒光2号’及其各自亲本的基因组DNA,通过SRAP、RAPD两种分子标记方法,构建其DNA指纹图谱,用于种子纯度鉴定。利用30对SRAP引物组合和200个RAPD随机引物,以各品种及其亲本的基因组DNA为模板组进行筛选,结果显示：多数SRAP引物组合对模板组的扩增带型一致,少数组合扩增出差异,但未能找到具有互补差异的引物组合;通过RAPD标记方法筛选出能鉴定2个品种纯度的引物分别为S42、S103、S193和S42、S89、S151,其中引物S42对2组材料均能扩增出特异的RAPD指纹图谱,并将RAPD指纹图谱转变为相应的数字指纹。     

副溶血性弧菌重复序列-PCR分型研究

目的利用REP—PCR技术对副溶血性弧菌进行分子分型研究和亲缘关系的探讨。方法以基因外重复回文序列（REP）为引物,对20株副溶血性弧菌基因组DNA进行扩增,得到DNA指纹图谱,并利用SPSS11．5统计软件对DNA扩增图谱进行分析,做出聚类图,并与血清型进行比较分析。结果REP-PCR可以把20株菌分为7个型,优势菌型为A型和B型,分辨力指数为0．932。结论REP．PCR方法可以用于副溶血性弧菌分型分析,具有较好的分型能力,如果能将分子分型和血清分型两种方法联用,分辨率会更高。研究推断血清型01群与03群菌株之间亲缘关系密切。     

药用植物内生芽孢杆菌的多样性和系统发育研究

[目的]了解药用植物内生芽孢杆菌的生物多样性.[方法]采用数值分类、16S rDNA PCR RFLP、BOX-PCR指纹图谱和16S rDNA序列分析技术对分离于几种药用植物的内生芽孢杆菌和已知参比菌株进行表型、遗传多样性及系统发育研究.[结果]供试菌株在数值分类聚类分析中在84%的相似水平上产生13个表观群.16S rDNAPCR-RFLP分析表明供试菌株表现出丰富的遗传多样性.BOX-PCR指纹图谱分析进一步证明药用植物的内生芽孢杆菌的基因组也具有多样性,聚群的结果与数值分类有较好一致性.用软件在Genbank中进行所得序列的同源性检索,并构建系统发育树.由16S rDNA序列分析可知,供试的代表菌株SCAU11与球形芽孢杆菌(Bacillus sphaericus)亲缘关系最近,SCAU78和SCAU25为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的两个亚种,代表菌株SCAU39与巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)的亲缘关系最近.[结论]研究结果表明药用植物内生芽孢杆菌具有明显的表型和遗传多样性.     

中国黑木耳主要栽培菌株ISSR指纹分析及SCAR标记

采用ISSR标记技术对来自全国的黑木耳34个主要栽培菌株进行DNA指纹分析,初步构建其标准化DNA 指纹图谱;在ISSR指纹分析基础上进行聚类分析,并将黑木耳两个栽培菌株173和186中扩增获得的ISSR特异性DNA带转化为可以直接用于菌株快速鉴定的SCAR标记。研究表明,我国黑木耳栽培菌株遗传背景差异不大,存在同物异名现象,而采用ISSR指纹及其SCAR标记鉴定黑木耳栽培菌株具有重要意义。     

Chromosome mapping in lactic acid bacteria

The chromosome structure of lactic acid bacteria has been investigated only recently. The development of pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) combined with other DNA-based techniques enables whole-genome analysis of any bacterium, and has allowed rapid progress to be made in the knowledge of the lactic acid bacteria genome. Lactic acid bacteria possess one of the smallest eubacterial chromosomes. Depending on the species, the genome sizes range from 1.1 to 2.6 Mb. Combined physical and genetic maps of several species are already available or close to being achieved. Knowledge of the genomic structure of these organisms will serve as a basis for future genetic studies. Macrorestriction fingerprinting by PFGE is already one of the major tools for strain differentiation, identification of individual strains, and the detection of strain lineages. The genome data resulting from these studies will be of general application strain improvement.     

促旋酶(gyrase) B亚单位基因gyrB在鉴别细菌近缘种中的应用

单拷贝的gyrB是普遍存在于细菌中编码促旋酶B亚单位的基因,该基因进化速率快,每100万年的平均碱基替换率为0.7%～0.8%.研究证明,该区段基因能对假单胞菌、芽孢杆菌、弧菌、肠杆菌、分枝杆菌、气单胞菌、乳酸菌等不同属或科内的近缘种进行区分鉴定,还可通过设计种特异性引物进行定量PCR或者限制性片段分析,同时也能结合变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)追踪微生物的动态.gyrB基因弥补了非蛋白编码基因16S rDNA或者基因间隔序列(ITS)DNA无法区分近缘种的缺陷,给近缘种的鉴别或者其群体指纹图谱的分析带来了新的希望,为当前国内外用于近缘种研究的热点,是细菌系统发育分析上非常值得重视的新靶标.     

Molecular diversity of lactic acid bacteria from cassava sour starch (Colombia)

Lactic acid bacteria and more particularly lactobacilli and Leuconostoc, are widely found in a wide variety of traditional fermented foods of tropical countries, made with cereals, tubers, meat or fish. These products represent a source of bacterial diversity that cannot be accurately analysed using classical phenotypic and biochemical tests. In the present work, the identification and the molecular diversity of lactic acid bacteria isolated from cassava sour starch fermentation were assessed by using a combination of complementary molecular methods: Randomly Amplified Polymorphic DNA fingerprinting (RAPD), plasmid profiling, hybridization using rRNA phylogenetic probes and partial 16S rDNA sequencing. The results revealed a large diversity of bacterial species (Lb. manihotivorans, Lb. plantarum, Lb. casei, Lb. hilgardii, Lb. buchneri, Lb. fermentum, Ln. mesenteroides and Pediococcus sp.). However, the most frequently isolated species were Lb. plantarum and Lb. manihotivorans. The RAPD analysis revealed a large molecular diversity between Lb. manihotivorans or Lb. plantarum strains. These results, observed on a rather limited number of samples, reveal that significant bacterial diversity is generated in traditional cassava sour starch fermentations. We propose that the presence of the amylolytic Lb. manihotivorans strains could have a role in sour starch processing.     

豆豉中高效抑菌活性乳酸菌的筛选及其抑菌研究

目的从云南传统发酵豆豉中分离乳酸菌,并从中筛选具有高抑菌活性的菌株,进一步研究其抑菌谱,并初步分析其抑菌机制,为新型生物防腐剂的开发提供理论依据。方法应用传统纯培养技术及spot-on-lawn法从云南传统发酵豆豉中筛选得到具有抑菌作用的乳酸菌40株,并从中筛选得到1株具有高效抑菌活性的植物乳杆菌YM-4-3菌株。通过HPLC和紫外分光对其主要抑菌物质进行分析与抑菌试验。结果 YM-4-3菌株是1株具有新型生物防腐剂应用潜力的乳酸菌菌株。结论初步推测YM-4-3菌株抑菌机制为有机酸主导,细菌素和其他化学抑菌物质协同作用。     

乳酸菌食品级表达载体的研究与应用

乳酸菌是能够发酵糖类产生大量有机酸的革兰氏阳性菌的通称,在发酵食品中有着悠久的应用历史。乳酸菌通常被认为是安全菌株,这些微生物的基因工程操作在食品、医学等方面具有广阔的应用前景。表达载体是基因工程中常用的工具之一,大多数乳酸菌的表达载体通常以抗生素抗性基因作为选择标记,然而抗性基因具有潜在的转移性,因此需要开发食品级表达载体。食品级表达载体不含有抗生素的抗性基因,仅包含来自同源宿主或通常被认为是安全生物的DNA。本文介绍了乳酸菌食品级表达载体的构成及其常用宿主,同时对乳酸菌食品级表达载体的应用进行了归纳总结。     

Identification of procaryotic repetitive DNA suitable for use as fingerprinting probes.

We have developed a method which enables the cloning and identification of procaryotic repetitive DNA suitable for use as DNA fingerprinting probes. The method involves shotgun cloning of restricted genomic DNA with subsequent selection of clones containing repetitive DNA by reverse-probed genomic hybridizations, in which the plasmid DNA clones are probed with labelled genomic DNA. Confirmation that the clones contained repeated sequences was by Southern hybridization, gene copy equivalence, and DNA sequencing. The sequences were used for highly specific and sensitive detection of bacteria and as target sequences for the mediation of chromosomal integration of reporter gene constructs.     

DNA分子标记技术在乳酸菌多态性研究中的应用

本文概述了常用于乳酸菌分离鉴定及多态性研究中的基于rDNA序列的分子标记技术和几种DNA指纹图谱技术(RAPD,ARDRA,AFLP,REP/ERIC-PCR),并对这些技术的原理、方法及其近几年在乳酸菌研究中的进展进行了介绍.同时本文还比较了各种方法的优缺点,不同的研究方法,其分辨率和检测限不同,必须根据研究目的,选择合适的分析方法.     

CRISPR/Cas基因组编辑技术在乳酸菌中的应用及研究展望

乳酸菌是一类重要的食品工业微生物,目前对其功能基因鉴定和挖掘优良功能基因主要依赖于传统的基因同源重组技术,该技术尽管有较高的可靠性,但是存在操作繁琐、效率低下等不足,严重制约了乳酸菌优良菌株的遗传选育。CRISPR/Cas基因编辑技术极大提升了对多物种基因组的编辑效率,这为乳酸菌功能基因的快速鉴定及遗传改良提供了可能,但是现有的CRISPR/Cas基因编辑技术在乳酸菌的应用还存在诸多限制。本文综述了CRISPR/Cas基因编辑技术在乳酸菌基因组上的应用现状及亟待解决的问题,并展望了乳酸菌基因组编辑技术的未来发展趋势,为乳酸菌功能基因鉴定及遗传改良提供参考。     

混合乳酸菌对小鼠 肠上皮细胞的粘附及抑菌机制

目的研究混合乳酸菌粘附及抑菌机制。方法测定混合菌株粘附相关能力及抑菌方式,初步研究菌株粘附相关的表面活性成分。结果混合菌株的表面疏水性、自聚合能力较高,对ICE-6细胞的粘附性亦较高。可抑制G+菌(金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、艰难梭菌)和G-菌(大肠埃希菌、沙门菌、假单胞菌)粘附ICE-6细胞,抑制方式效果为排除竞争替代;热处理对菌株粘附性影响明显高于胃蛋白酶、胰蛋白酶、LiCl和NaIO_4等处理,表面蛋白(80～140kDa)可使LiCl处理菌株的粘附率提升45%。结论混合乳酸菌主要通过排除方式抑制外源菌的粘附,表面蛋白影响混合乳酸菌的粘附能力。