大豆根腐病生防菌KJB04-11的鉴定及其产生的脂肽类抗生素

从大豆根围筛选到1株对尖孢镰刀菌和立枯丝核菌都具有很好拮抗作用的菌株KJB04-11,经形态观察、生理生化特征和16SrDNA序列分析,属于枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)。具有抗菌活性的KJB04-11发酵液无菌滤液对热和酸碱具有较强的稳定性。采用SephadexG-25柱层析、反相HPLC和冷冻干燥从KJB04-11发酵液中分离纯化了抗菌活性成分。由红外光谱、MALDI-TOF-MS、氨基酸组成及脂肽合成酶基因扩增结果推测该菌株产生的抗菌物质为C16、C17的mycosubtilin和C15的surfactin。田间试验表明,大豆种子经KJB04-11发酵液包衣处理对大豆根腐病防效为53.6%,大豆产量提高12.5%。     

芽孢杆菌几种重要抗菌脂肽研究进展

多种芽孢杆菌为益生菌,能分泌多种天然抗菌活性物质,其中脂肽是重要的一类。目前已鉴定的脂肽约有90多种,多数为环脂肽。脂肽中表面活性素(surfactin)、伊枯草菌素(iturin)、芬原素(fengycin)、杆菌霉素(bacillomycin)、多粘菌素(polymyxins)等是研究最广泛的脂肽。其中surfactin、iturin、fengycin由于其具有表面活性剂特性及抗真菌、抗细菌、抗病毒、抗肿瘤、抗炎症等功能,应用潜力巨大。本文对surfactin、iturin及fengycin的结构、功能、合成调控及其分离纯化和生产等方面的研究进展进行了评述。合成生物学是提高脂肽产量的重要手段,未来脂肽可用于种植业、养殖业、食品、医药、石油工业和环保等领域,因此需要在新型脂肽的发现、高产活性脂肽的生产、脂肽低廉生产技术的研发及安全性的评估等方面加强研究。     

枯草芽孢杆菌耐盐突变株proA基因克隆及proBA基因渗透压调节功能研究

利用TaKaRaLAPCRTM试剂盒扩增枯草芽孢杆菌 931 5 1耐盐突变株proA基因的未知下游序列。根据测序结果 ,设计引物 ,克隆出发菌株和突变株全长proBA基因。将出发菌株和突变株的proBA基因分别转化大肠杆菌JM83(proBA- ) ,均能够与其功能互补。SDS PAGE分析其表达产物 ,有两条分子量分别约为 4 0kD和 4 5kD的新蛋白带出现。测定 4种转化子 (分别含有出发菌株和突变株proB基因的大肠杆菌 1 1 2 5 2转化子及proBA基因的大肠杆菌JM83转化子 )的耐盐能力。发现含有突变株proB或proBA基因转化子的耐盐能力 ,均比相应的含有出发菌株proB或proBA基因的转化子高。另外含有出发菌株和突变株的proBA基因转化子的耐盐能力 ,也均比相应的仅含proB基因的转化子高 ,表明枯草芽孢杆菌的ProA比大肠杆菌的ProA更为有效。测定所有JM83转化子胞内自由脯氨酸 ,发现其含量随盐浓度的上升而提高 ,其中含突变菌株proBA基因的转化子提高更为显著     

枯草芽孢杆菌JA脂肽类及挥发性物质抑菌效应的研究

枯草芽孢杆菌JA产生的脂肽类抗生素对植物病原真菌有广谱抗性。将发酵液经过酸沉淀、甲醇抽提以及反相高效液相色谱等步骤, 分离得到脂肽类抗生素的纯品。经IC50实验和抗菌谱测定, 考察了脂肽类抗生素对多种植物病原菌的作用, 确定了脂肽类抗生素的抗菌谱。深入研究表明, 枯草芽孢杆菌JA还产生未知成分的挥发性抑菌物质, 能够抑制灰霉病菌孢子的萌发和菌丝的生长。脂肽类抗生素和挥发性抑菌物质的协同作用, 有助于提高枯草芽孢杆菌的生物防治效果。     

一株产生脂肽的枯草芽孢杆菌的分离鉴定及脂肽对原油的作用

从大庆油田地层水中分离到一组能高效产生生物表面活性剂的菌株,采用sfp基因PCR鉴定的方法从中分离到一株芽孢杆菌ZW-3,该菌株能够产生大量表面活性物质,采用细菌生理生化鉴定结合16SrDNA序列的系统发育学分析确定该菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),通过薄层层析色谱(TLC)、高效液相色谱(HPLC)分析其代谢产物,初步鉴定为脂肽(Lipopeptide);该脂肽生物表面活性剂理化性质显示它能使培养基的表面张力从68.92mN/m降低25.19mN/m、原油/水的界面张力从23.53mN/m降低到4.57mN/m,与1.8%的NaOH溶液复配可以将油水界面张力降低到1.2×10-3mN/m,其临界胶束浓度为33.3mg/L(3.24×10-5mol/L),并具有较好的乳化活性和发泡性能,说明该菌株代谢的脂肽生物表面活性剂在提高石油采收率中具有广泛的应用前景。     

枯草芽孢杆菌抗脯氨酸结构类似物突变株的筛选及突变株proBA基因的克隆和序列分析

利用亚硝基胍对枯草芽孢杆菌93151进行诱变处理,获得了耐NaCl浓度达14％的突变株,同时发现该突变株也是一个抗脯氨酸反馈抑制突变菌株,其胞内自由脯氨酸的含量随着盐浓度的提高显著增加,说明其对渗透压的耐受能力与胞内自由脯氨酸的含量紧密相关。利用PCR方法克隆突变株的proBA基因,得到一个约2.3kb的DNA片段,序列分析表明该片段含有一完整的proB基因和部分proA基因,与野生菌株的proB基因相比,突变株proB基因中有3个碱基发生了改变,其中一个碱基的变化（从起始密码子开始第781位由T→A）导致了一个氨基酸发生改变（Ser→Thr),另外两个碱基变化为沉默位点突变。将该proB基因转入大肠杆菌脯氨酸营养缺陷型菌株,能够与其功能互补。同时对部分proA基因序列分析发现,其与proB基因头尾重叠。在proA基因起始密码子上游第14个碱基处有一个类似于SD的序列,其所编码的氨基酸序列与枯草芽孢杆菌168的同源性为77％。     

透明颤菌血红蛋白基因在提高枯草芽孢杆菌产脂肽功能中的研究

脂肽是一类具有特殊作用的生物表面活性剂。本实验将血红蛋白基因(vhb)置于RDR细菌启动子驱动下的质粒PSET中,构建PSET-RDR-vhb重组质粒,并通过电激作用转入脂肽代谢菌株-枯草芽孢杆菌株(bacillus subtilis)ZW-3中,转化菌株经酶切和PCR电泳检测鉴定,Southern-blot杂交显示部分转化菌株中外源基因插入基因组DNA,采用一氧化碳差异色谱法测定了血红蛋白的表达量。实验进一步对转化菌株的生长曲线、总蛋白量、过氧化氢酶活性、脂肽的产率进行了测定,结果显示,相比于原始菌株,转化菌株数据均有明显提高。     

枯草芽孢杆菌HS-A38产抗菌脂肽Bacillomycin D的组分分析及鉴定

对一株枯草芽孢杆菌HS-A38产生的脂肽类物质进行分离鉴定及抑菌活性研究。通过酸沉淀分离和有机溶剂抽提的方法,从枯草芽孢杆菌HS-A38发酵液中得到脂肽粗提物LP,产率为1.956 g/L。利用薄层色谱和茚三酮染色法确定该脂肽粗提物中存在四个组分,分别为LP1、LP2、LP3和LP4;抑菌活性检测显示,组分LP3对两株海洋致病菌副溶血性弧菌和铜绿假单胞杆菌的活性较高。组分LP3经硅胶柱层析纯化分离后,应用反相高效液相色谱(RP-HPLC)和基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)对该组分做进一步纯化和鉴定。分析表明,LP3样品在保留时间20 min~28 min产生单峰团LP3-1,其纯度为85.24%;经MALDI-TOF-MS分析和数据比对,组分LP3-1中的主要成分为杆菌霉素Bacillomycin D。     

枯草芽孢杆菌耐盐突变株proA基因克隆proBA基因渗透压调节功能研究

利用TaKaRa LA PCRTM试剂盒扩增枯草芽孢杆菌93151耐盐突变株proA基因的未知下游序列。根据测序结果,设计引物,克隆出发菌株和突变株全长proBA基因。将出发菌株和突变株的proBA基因分别转化大肠杆菌JM83（proBA+-）,均能够与其功能互补。SDSPAGE分析其表达产物,有两条分子量分别约为40kD和45kD的新蛋白带出现。测定4种转化子（分别含有出发菌株和突变株proB基因的大肠杆菌1.1252转化子及proBA基因的大肠杆菌JM83转化子）的耐盐能力。发现含有突变株proB或proBA基因转化子的耐盐能力,均比相应的含有出发菌株proB或proBA基因的转化子高。另外含有出发菌株和突变株的proBA基因转化子的耐盐能力, 也均比相应的仅含proB基因的转化子高, 表明枯草芽孢杆菌的ProA比大肠杆菌的ProA更为有效。测定所有JM83转化子胞内自由脯氨酸,发现其含量随盐浓度的上升而提高,其中含突变菌株proBA基因的转化子提高更为显著。     

脂肽的分离纯化与结构研究*

采用酸沉淀分离、有机溶剂提取、分级沉淀、脱色吸附及制备薄板的方法,从枯草芽孢杆菌HSO121的培养液中分离得到一种脂肽类化合物。茚三酮试验、红外光谱分析表明该脂肽具有环状结构,电喷雾离子化质谱结果显示,该脂肽是分子量为1022D和1036D的两个同系物,氨基酸分析及串联质谱分析表明,脂肽的肽链结构为Leu-Leu-AspValLeu-Leu-Glu,说明它是Surfactin的结构类似物。     

解淀粉芽孢杆菌杀线虫活性高效筛选模型的建立及应用

【目的】食线虫细菌对线虫的侵染机制报道甚少,限制了生防细菌的在农业实践中的广泛应用。本研究中,我们构建了一种对细菌杀线虫活性进行快速高效筛选的方法来快速寻找与线虫侵染功能相关的基因。【方法】将培养在固体平板上的野生型解淀粉芽孢杆菌FZB42及其突变株接种于5mL液体快杀培养基中,37℃培养24h后,在24孔板中分别加入200μL菌液和50-60条L4龄秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans),记录变化明显的时间点及线虫存活数,将相对于原始菌株杀线虫能力明显下降的突变株选出,并进行多次复筛。同时以传统的固体平板杀线虫法作为对照。【结果】用液体快杀法在21h时筛选出了与原始菌株相比杀线虫活性显著下降的2株突变株F1和F2,与传统的固体平板杀线虫法结果一致,且极大地缩短了筛选时间。【结论】该研究为下一步鉴定食线虫细菌中的毒力基因、进而阐明病原细菌侵染宿主的分子机制提供了良好的生物材料,并缩短了研究周期。     

解淀粉芽孢杆菌SWB16菌株脂肽类代谢产物对球孢白僵菌的拮抗作用

【目的】筛选对球孢白僵菌(Beauveria bassiana)具有较强拮抗作用的细菌菌株及检测菌株脂肽类代谢产物的拮抗活性。【方法】通过形态学观察、生理生化实验、16S rRNA和gyrA基因序列分析鉴定目标菌株;用滤纸片扩撒法(K-B法)测定抑菌圈的直径;采用甲醇萃取菌株发酵液以提取脂肽类代谢产物,并显微观察提取物对白僵菌分生孢子及菌丝的拮抗作用;高效液相色谱-质谱联用方法及靶基因克隆技术检测菌株脂肽类代谢产物的主要成分和基因。【结果】从植物盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis C.H.Wright)组织内分离得到了一株对球孢白僵菌具有较强拮抗活性的菌株SWB16,该菌株属于解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),其脂肽类提取物对球孢白僵菌分生孢子的发芽和菌丝生长均具有明显的抑制作用,质谱检测表明提取物的主要成分是芬枯草菌素和伊枯草菌素,从菌株基因组中克隆到编码芬枯草菌素和伊枯草菌素的fenB基因和ituA基因。【结论】解淀粉芽孢杆菌(B.amyloliquefaciens)SWB16菌株能产生脂肽类抗生素并对球孢白僵菌具有拮抗作用,拮抗活性显示该菌株对防治家蚕等经济昆虫的白僵病具有潜在的应用价值。     

耐碱性木聚糖酶基因在巨大芽孢杆菌中的表达及其酶学性质

摘要：【目的】从耐碱性木聚糖酶高产短小芽孢杆菌中克隆得到带有自身启动子的木聚糖酶基因,将其在巨大芽孢杆菌中进行表达,并对表达产物进行性质分析。【方法】将克隆得到的木聚糖酶基因xynA以及带有自身启动子序列的结构基因, 构建在芽孢杆菌表达载体pWH1520和改造后的载体pWG03中,得到重组质粒pWTEJX和pWGXYN,分别转化到巨大芽孢杆菌BM70中,获得重组巨大芽孢杆菌BMJXH9和BMGpp12;经过诱导产酶培养,均得到分泌表达。【结论】重组巨大芽孢杆菌BMGpp12比BMJXH9产酶活力提高了三倍     

Cloning and Sequencing of a 36-kb Region of the Bacillus subtilis Genome between the gnt and iol Operons

Within the framework of an international project for the sequencingof the entire Bacillus subtilis genome, a 36-kb chromosome segment,which covers the region between the gnt and iol operons, hasbeen cloned and sequenced. This region (36447 bp) contains 33complete open reading frames (ORFs; genes) including the fourgnt genes and one partial gene. A homology search for the productsof the 33 complete ORFs revealed significant homology to knownproteins in 16 of them such as tetracycline resistance protein(Clostridium perfringens), asparagine synthetase (Arabidopsisthaliana), aldehyde dehydrogenase (Pseudomonas oleovorans),2,5-dichloro-2,5-cyclohexadiene-1,4-diol dehydrogenase (P. paucimobilis),heat shock protein HtpG (Escherichia coli), galactose-protonsymporter (E. coli), auxin-induced protein (common tobacco),glucitol operon repressor (E. coli) and methylmalonate-semialdehydedehydrogenase (P. aeruginosa). Unlike the regions we sequencedso far, this region contained two short sequence multiplications:one was a tandem sequence duplication (409 and 410 bp), andthe other a triplication consisting of two highly conserved118-bp tandem sequences preceded by a less conserved similarsequence (129 bp). The reasons for the presence of these sequencemultiplications in the gnt to iol region were deduced.     

枯草芽孢杆菌核黄素操纵子rib operon的克隆与表达

目的:构建产核黄素的枯草芽孢杆菌基因工程菌.方法:以穿梭载体pEB03构建核黄素操纵子的表达质粒载体pGJB13和pGJB14,与质粒pMX45分别转化产核黄素的枯草芽孢杆菌GJ07,并通过发酵摇瓶实验检测核黄素的产量.结果:得到产核黄素的工程菌GJ13 、GJ14和GJ08,在以蔗糖为碳源的发酵条件下,GJ08可产核黄素820mg/L,提高了约55%.结论:得到了产核黄素的高产菌种G J08.     

陈皮中微生物的分离与鉴定

摘要:【目的】陈皮保存的时间越长即陈皮越老其药用功效越显著。本工作拟从7年陈皮中分离有益微生物,并制成相应的微生物产品,应用于高品质耐储存陈皮的生产。【方法】以7年陈皮为材料,用4 种培养基分离微生物;采用SDS-PAGE全细胞蛋白电泳和IS-PCR指纹图谱对所分离到的微生物进行聚类分析,再选取每个类群的代表菌株进行分子系统发育分析及生理生化鉴定。【结果】从7年陈皮中分离、纯化23株细菌,但没有分离到真菌与放线菌。23株细菌聚为4个类群,其中类群I属于芽孢杆菌属(Bacillus),类群II、类群III、类群IV 属于类芽孢杆菌属(Paenibacillus)。【结论】4个类群中只有类群II代表菌株cp20具有明显的柠檬酸盐利用能力,在陈皮的试验制作过程中具有防腐耐储存作用。     

Appearance of New Protein Species on the Cell Surface during Sexual Differentiation in the Heterobasidiomycetous Yeast,Tremella mesenterica

The effects of neural blockers on the pancreatic enzyme secretion in response to an intraluminal infusion of soybean trypsin inhibitor and HCl were investigated. The stimulation of pancreatic enzyme secretion upon the intraluminal infusion of soybean trypsin inhibitor was not blocked by atropine, but was completely blocked by guanethidine. The intraluminal infusion of 0.08 n HCl, which is known as a potent secretagogue of secretin, caused a rapid augmentation of trypsin output, which was not blocked by atropine or guanethidine. Preinjection of CR-1392 (1.5 mg/kg, i.p.), which is a strong cholecystokinin receptor antagonist, completely blocked the pancreatic response to soybean trypsin inhibitor, but not that to 0.08 n HCl. This inferred that guanethidine specifically suppressed the CCK-release from the small intestine.

These findings suggest that the pancreatic enzyme secretion in response to soybean trypsin inhibitor is mainly mediated by CCK, and that adrenergic modulation would be involved in the CCK-mediated pancreatic enzyme secretion in response to soybean trypsin inhibitor.     

枯草芽孢杆菌形成生物被膜的研究进展

生物被膜是菌体在自然界中一种常见的生存状态,直接影响着人类生产和生活的各个方面。枯草芽孢杆菌是重要的工业菌株,同时也是研究生物被膜的模式菌株。本文结合作者目前的研究,综述了目前对枯草芽孢杆菌形成生物被膜研究所取得的重要进展,包括枯草芽孢杆菌形成生物被膜的主要过程、特征、研究模型及分子调控机制,并提出了今后研究的热点问题。     

Cloning and Sequencing of a 23-kb Region of the Bacillus subtilis Genome between the iol and hut Operons

Within the framework of an international project for the sequencingof the entire Bacillus subtilis genome, a 23-kb chromosomalsegment, which covers the region between the iol and hut operons,has been cloned and sequenced, creating a 99-kb contig fromthe gnt operon to the wapA locus. This region (23351 bp) contains25 complete open reading frames (ORFs; genes) including deoR,dra, nupC and pdp and two partial ones. The region (5140 bp)containing these four genes, being also sequenced by H. H. Saxildet al., was sequenced by subjecting a long polymerase chainreaction product to random sequencing using phage M13mp19. However,we could detect no conflict, between two independently determinedsequences, which could be attributed to our sequencing method.A homology search for the 24 newly identified gene productsrevealed significant homology to known proteins in 14 of them.It was notable that three proteins, encoded by the successivegenes (yxeMNO), exhibited meaningful homology to the E. coliGlnHPQ products constituting a periplasmic ATP-dependent transportsystem for glutamine.