胶州湾沉积物可培养细菌的多样性及其抑菌活性

【目的】海洋微生物在活性物质开发方面具有巨大的应用前景。为了研究胶州湾微生物的多样性和抑菌活性,选取胶州湾9个观测站点的沉积物进行了细菌多样性及抑菌活性分析。【方法】采用YPD和Z2216E培养基分离细菌,通过16S r RNA基因测序对分离菌株进行分类鉴定,继而采用牛津杯法考察分离菌株对7株指示菌的抑菌活性,最后用PCR方法筛选16株代表菌的PKSI、NRPS、CYP、Phz E和d TGD基因。【结果】从胶州湾沉积物中共分离出76株细菌,通过对16S r RNA序列分析,将其归为8个科11个属:节杆菌属、考克氏菌属、微球菌属、微杆菌属、假交替单胞菌属、Oceanisphaera、海单胞菌属、葡萄球菌属、芽孢杆菌属、硫胺素芽孢杆菌属和短芽孢杆菌属,其中分离细菌中有34株至少对1种指示菌有抑菌活性。所选取的16株菌均能检测到一种功能基因,且其中5株菌能同时检测到3种以上的功能基因。【结论】以上研究表明胶州湾海域有丰富的微生物资源,在生物活性次级代谢产物合成上有较大潜力。     

抑制嗜水气单胞菌乳酸菌的筛选、鉴定及抑菌作用

从健康成年尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）肠道中分离纯化得到乳酸菌,采用牛津杯双层平板法筛选具有抑制嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)活性的乳酸菌菌株,借助16S rRNA分子鉴定乳酸菌种类。通过排除有机酸和过氧化氢干扰及蛋白酶敏感性等试验分析抑菌活性最佳乳酸菌的抑菌活性物质成分,并进行热、酸碱稳定性和扫描电镜观察等确定抑菌活性物质对嗜水气单胞菌的抑菌作用。结果显示,尼罗罗非鱼肠道中有3株乳酸菌对嗜水气单胞菌表现出良好的抑菌效果,经鉴定后分别为植物乳酸菌（Lactobacillus plantarum）和唾液乳杆菌（Lactobacillus salivarius）。其中,菌株LX3的抑菌活性最佳,抑菌圈直径可达到（25.25±0.23） mm且对多种蛋白酶敏感,经不同温度和酸碱性处理后抑菌活性物质仍保持较高的抑菌活性,特别是在pH 12和100 ℃处理后,抑菌圈直径仍达到（13.87±0.12）和（16.65±0.26） mm。此外,扫描电镜观察发现菌株LX3抑菌活性物质主要破坏了嗜水气单胞菌的细胞结构,使细胞内容物流出,致其死亡。上述结果表明,尼罗罗非鱼肠道中拥有较为丰富的抑制嗜水气单胞菌乳酸菌资源,尤其是菌株LX3显示出良好的抑菌活性与抑菌作用,这对于替代抗生素防治嗜水气单胞菌引发的相关鱼类疾病具有重要价值。     

不同栽培方式的铁皮石斛根、茎中内生细菌多样性及其抑菌活性研究

[目的] 分析树干仿生栽培和大棚种植的铁皮石斛根、茎中内生细菌的组成与分布,并挖掘潜在的微生物资源及功能。[方法] 利用Illumina MiSeq高通量测序技术,对不同栽培方式铁皮石斛根、茎中免培养内生细菌丰富度及多样性进行比较分析;通过传统的内生菌分离法以及16S rRNA基因测序技术对可培养内生细菌进行分离鉴定;采用滤纸片法筛选拮抗石斛病原菌的内生菌株。[结果] 高通量测序分析中内生细菌以Pseudomonas （30.52%）为主,其次是Mycobacterium （10.22%）以及Brachybacterium （8.32%）,树干仿生栽培石斛内生细菌组成丰富度及多样性高于大棚种植,石斛根中内生细菌组成丰富度及多样性高于石斛茎。可培养内生细菌中Bacillus （18.37%）所占比例最高,其次是Curtobacterium （8.16%）,同时筛选得到8株具有抑制石斛病原菌活性的菌株。[结论] 铁皮石斛中蕴含着丰富的内生细菌资源,菌群组成和分布受其不同栽培方式和组织部位的影响。此外,筛选得到8株具有抑制病原菌活性的菌株,表明铁皮石斛内生细菌代谢产物具有抗菌活性。本试验对铁皮石斛内生细菌多样性及其抑菌活性的分析研究,为石斛内生微生物资源的后续深度挖掘以及利用提供了内生细菌资源。     

南海东海岛近海固氮细菌多样性及对菜心的促生作用

海洋固氮细菌在自然界氮循环中发挥着重要作用,筛选和开发海洋固氮促生的菌种资源,对于生物菌肥的开发应用和农业生产具有重要意义。[目的]研究海洋固氮细菌的生物多样性及对陆地作物的促生作用,筛选优良的植物根际促生菌株。[方法]通过形态特征、生理生化试验和16S rRNA基因序列比对进行菌属鉴定;将解磷、解钾、产蛋白酶和纤维素酶等性能优良的菌株作为菜心盆栽试验的组合菌液,探究对菜心能否起促生作用。[结果]本研究从南海东海岛的海岛沉积物中筛选出18株固氮菌,分布在6个属9种,不动杆菌属4株,假交替单胞菌属1株,芽孢杆菌属8株,嗜冷杆菌属1株,海单胞菌属1株,交替单胞菌属3株。菜心幼苗经过组合菌剂的浇灌,在茎高、茎粗、最大叶宽和最大叶长4个指标均表明对菜心有显著的促生作用。其中,以芽孢杆菌属和不动杆菌属的菌株在菜心的生长过程中起关键的促进作用,对菜心的促生性能最佳。[结论]南海近海具有种类丰富多样的固氮细菌,以芽孢杆菌属和不动杆菌属的菌株促生作用最为显著,具有开发成微生物菌肥的潜力,为优良的海洋促生微生物菌种资源的定向利用及蔬菜的无公害生产提供重要依据。     

过表达基因elo1和ole1增强光滑球拟酵母Δmed15B菌株的低pH耐受能力

[目的] 研究中介体亚基Med15B（ORF CAGL0H06215g）介导的脂肪酸代谢影响光滑球拟酵母（Candida glabrata）耐受低pH胁迫的生理机制。[方法] 在菌株Δmed15B中过量表达脂肪酸延伸酶基因elo1（ORF CAGL0L08184g）和Δ9去饱和酶基因ole1（ORF CAGL0I00418g）,构建过表达菌株Δmed15B/elo1-ole1,然后与菌株Δmed15B和亲本菌株ATCC55对比分析基因elo1和ole1的表达水平、脂肪酸组分比例、细胞膜完整性和耐受能力在pH 2.0和pH 6.0条件下的差异。[结果] 发现,在pH 2.0条件下过表达菌株Δmed15B/elo1-ole1：（1）基因elo1和ole1表达水平比菌株Δmed15B分别上调了4.1倍和3.3倍,与亲本菌株ATCC55相比分别上调了2.5倍和2.2倍;（2）脂肪酸平均链长延长至17.4,高于菌株Δmed15B的16.8和亲本菌株ATCC55的17.1;不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比值比菌株Δmed15B和亲本菌株ATCC55分别提高了53.1%和41.5%;（3）碘化丙啶（PI）染色细胞数占总检测细胞数的比例,与菌株Δmed15B和亲本菌株ATCC55比较分别下降了60.8%和37.7%;（4）细胞半抑制pH（胁迫）（IC₅₀）值达到pH 2.3,比菌株Δmed15B的pH 3.7和亲本菌株ATCC55的pH 3.1具有更强的耐受能力。[结论] 在菌株Δmed15B中过表达基因elo1和ole1能通过提高长链脂肪酸和不饱和脂肪酸含量,增强细胞对低pH胁迫的耐受能力。     

盐渍海带盐中可培养嗜盐古菌多样性、胞外酶活及拮抗作用探究

盐渍海带盐是一种高盐环境,其中可能生存有嗜盐微生物,如嗜盐古菌。嗜盐古菌是一类生活于高盐环境的极端环境微生物。为了探究盐渍海带盐中嗜盐微生物的物种多样性,筛查分离了菌株的几种常见胞外功能酶活性和拮抗活性。采用纯培养技术,从盐渍海带盐样品中分离培养嗜盐微生物,并对其16S rRNA基因进行扩增和测序;基于16S rRNA基因序列的相似度分析,确定分离菌株在属级水平的分类地位;依据种属信息,挑选代表菌株,进行胞外常见功能酶活性和拮抗作用测定。从盐渍海带盐样品中分离到来自Haloarcula（盐盒菌属）、Halorubrum（盐红菌属）、Halarchaeum、Halobacterium（盐杆菌属）、Halococcus（盐球菌属）、Halolamina（盐尊片形菌属 ）和Haloplanus（盐扁平菌属）等7个属的131株嗜盐古菌;检测到产胞外蛋白酶菌株1株,产酯酶菌2株,产明胶酶菌7株,产氧化酶菌1株和产触菌酶5株;此外,筛选到6株具有拮抗活性的菌株,其中来自盐红菌属菌株Halorubrum sp. ZSA68较其他菌株生长快,产抑菌活性物质快,并显示出较强的抑菌活性和较广的抑菌谱,初步推测Halorubrum sp. ZSA68所产物质为多肽或蛋白类抑菌活性物质,其分子量大小约为30~50 kDa,该抑菌活性物质在60 ℃以上或NaCl浓度低于2%时容易失去活性。通过本研究认识了海带盐中可培养嗜盐古菌的分布,获得多株具有较高胞外酶活性及具拮抗作用的菌株,积累了丰富的嗜盐古菌菌株资源,这在高盐食品的防腐方面具有潜在的应用价值。     

烟草根际可培养微生物多样性及防病促生菌的筛选

[背景] 根际微生物在植物根部生态系统中扮演着重要角色,影响着植物的营养吸收和健康生长。[目的] 了解常年不发病烟田烤烟品种K326根际可培养微生物的多样性,筛选具有防病促生功能的菌株,为烟草病害绿色防控提供资源。[方法] 采用传统培养方法对烟草根际土壤中的细菌和真菌进行分离鉴定,评价菌株的促生特性及病原菌拮抗能力,并进一步验证典型菌株对盆栽烟苗的促生效果。[结果] 共获得261株微生物菌株,包括160株细菌和101株真菌。经分子鉴定,细菌中以变形菌门（Proteobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）为主要类群;真菌中以子囊菌门（Ascomycota）和毛霉菌门（Mucoromycota）为主要类群。在属水平上,细菌以假单胞菌属（Pseudomonas）和芽孢杆菌属（Bacillus）为主,真菌以曲霉属（Aspergillus）和青霉属（Penicillium）为主。从不同种水平上进一步选择44株细菌为代表菌株,发现它们均具有不同程度的吲哚-3-乙酸（Indole-3-Acetic Acid,IAA）产生能力,9株能够溶解有机磷,16株能够溶解无机磷,13株产生铁载体,14株产生生1-氨基环丙烷-1-羧酸（1-Aminocyclopropane-1-Carboxylate,ACC）脱氨酶。从160株细菌中筛选得到抑制青枯病菌和黑胫病菌的菌株数目分别为25、26株。经盆栽试验发现韩国假单胞菌（P. koreensis） HCH2-3、浅黄绿假单胞菌（P. lurida） FGD5-2和贝莱斯芽孢杆菌（B. velezensis） EM-1对烟苗呈现不同程度的促生作用,其中3株菌联合施加对烟苗的促生效果最明显。[结论] 烟草根际存在着丰富多样的具有防病促生潜力的微生物,并且合成菌群或功能互补的菌株联合施用是未来微生物菌剂研发的重要方向。     

云南嵩明大哨天然虫生真菌及其内生真菌的分离鉴定与抑菌活性分析

【背景】云南存在着丰富的虫草资源,天然虫草群落中蕴藏多样的真菌资源,是挖掘新型抑菌活性化合物的潜在来源。【目的】了解云南嵩明大哨天然虫生真菌及其内生真菌的物种多样性,并从中筛选具有抑菌活性的菌株。【方法】采用组织分离法对所采集的野生虫草样本进行虫生真菌及其内生真菌的分离,并通过形态观察和ITS联合nrSSU、nrLSU、tef-1α、rpb1、rpb2多基因测序进行物种鉴定及多样性分析;通过平板对峙法以7株病原细菌、5株植物病原真菌为病原指示菌进行抑菌活性测试。【结果】共采集86份天然虫草样本,经鉴定隶属于3科5属7种,包括虫草科（Cordycipitaceae）虫草属（Cordyceps）（1种）、白僵菌属（Beauveria）（2种）、鳞翅虫草属（Samsoniella）（2种）、麦角菌科（Clavicipitaceae）泛普可尼亚属（Metapochonia）（1种）,以及线虫草科（Ophiocordycipitaceae）线虫草属（Ophiocordyceps）（1种）。同时,从采集到的虫草样本中分离得到26株内生真菌,分属于9科9属,其中木霉属（Trichoderma）（38%）和镰刀菌属（Fusarium）（19%）为此次分离得到的优势菌属。对所分离保存的真菌按其分离源及种类归属,从虫生真菌和内生真菌菌株中共挑取20株代表性菌株进行抑菌活性筛选,有11株真菌对2株及以上病原指示细菌具有不同程度的抑菌活性,13株真菌对1株以上植物病原真菌具有不同程度拮抗能力;其中Trichoderma sp.Y3-1和Fusarium sp.WZ3-1具有广谱抑菌活性。【结论】云南嵩明大哨分布有丰富的虫生真菌及内生真菌资源,分离所得的真菌对多种病原菌具有不同程度的抑制作用。本研究丰富了云南虫草资源多样性,为云南省虫草及其内生真菌资源的开发利用提供了数据支持,也为下一步从虫草及其相关真菌资源中挖掘抑菌活性物质提供了菌株资源。     

基于窖泥微生物相对定量与绝对定量联用的窖泥老熟特征分析

[目的] 基于传统的相对定量法,在总DNA提取过程中加入内标菌,探索不同老熟程度下窖泥微生物菌群组成特征。[方法] 通过添加外源菌丙酮丁醇梭菌（Clostridium acetobutylicum）作为内标菌,利用16S rRNA基因扩增子测序技术,基于相对丰度与绝对丰度解析不同老熟程度窖泥内的菌群结构和理化差异。[结果] 相对定量分析表明,随着窖泥老熟,窖泥微生物群落的多样性增加,己酸菌属（Caproiciproducens）、甲烷杆菌属（Methanobacterium）、甲烷八叠球菌属（Methanosarcina）和互营单胞菌属（Syntrophomonas）等菌的相对丰度显著增高。结合绝对丰度分析,老熟窖泥内的生物量分别是新窖泥与趋老熟窖泥的600倍与28倍。不同于相对定量分析,乳杆菌属（Lactobacillus）的绝对丰度在老熟窖泥内并未降低,为新窖泥的20倍。己酸菌属在老窖泥中的绝对丰度为新窖泥的25000倍;其他功能微生物包括甲烷杆菌属、甲烷八叠球菌属、甲烷短杆菌属（Methanobrevibacter）、互营单胞菌属的绝对丰度也随着窖龄的增加而显著增加。菌群结构的绝对定量动态分析表明,新窖泥转变为老熟窖泥的过程是一个菌群组成多样性不断提高、生物量也逐步增加的过程,老窖泥中己酸菌属、互营单胞菌属、多种甲烷菌等微生物绝对量的增加,推测对降低窖泥内的乳酸含量和形成窖泥稳态环境具有重要作用。[结论] 绝对定量方法的引入,可观测不同窖龄窖泥微生物生物量的差异,解析不同老熟阶段窖泥功能微生物绝对丰度的动态变化,为窖泥菌群结构和代谢功能的定量化和因果关系研究提供了新的策略。     

红树林土壤中产聚羟基脂肪酸酯细菌的分离及其评估

[背景] 细菌能通过合成聚羟基脂肪酸酯（Polyhydroxyalknoates,PHA）在细胞内储存物质和能量,提高对环境的适应能力。在红树林中,由于土壤周期性受海水浸没,形成营养物质种类丰富和含量波动大的特殊生境,为细菌进化出特殊的PHA合成途径提供了条件。[目标] 为了增加对红树林产PHA细菌资源的了解,获得产PHA细菌,使用纯培养方法分离和鉴定细菌,并评估菌株的产PHA能力。[方法] 采集红树植物海桑根系和红树滩涂土壤样品,连续5周培养、分离纯化获得细菌菌株;通过16S rRNA基因相似性及系统进化分析鉴定细菌分类地位,利用PHA合成酶基因（phaC）鉴定细菌合成PHA的能力;通过基因组草图测序,分析细菌的phaC基因种类、代谢通路及系统进化关系;通过气相色谱分析细菌产PHA的累积量及组成。[结果] 从红树林土壤样品中分离得到97株细菌,其中13株带有phaC基因,包括坚强芽孢杆菌（Cytobacillus firmus）、弯曲芽孢杆菌（Bacillus flexus）、除烃海杆菌（Marinobacter hydrocarbonoclasticus）和酯香微杆菌（Microbacterium esteraromaticum）。B. flexus MN15-19以丙酮酸盐为碳源,可累积细胞干重11%的PHA,同时具有固碳功能的还原性三羧酸循环通路,有开发成为固碳产PHA工程菌株的潜力。酯香微杆菌可产PHA,但是其phaC基因结构特殊,基因组注释未能识别出任何已知phaC基因。[结论] 研究发现红树林土壤可培养细菌中存在未知的PHA合成途径,说明红树林生态系统中的细菌具有资源挖掘的重要价值。     

A Unique Protease Cleavage Site Predicted in the Spike Protein of the Novel Pneumonia Coronavirus (2019-nCoV) Potentially Related to Viral Transmissibility

正Dear Editor,In December 2019, a novel human coronavirus caused an epidemic of severe pneumonia(Coronavirus Disease 2019,COVID-19) in Wuhan, Hubei, China(Wu et al. 2020; Zhu et al. 2020). So far, this virus has spread to all areas of China and even to other countries. The epidemic has caused 67,102 confirmed infections with 1526 fatal cases     

Curcuminoids as inhibitors of thioredoxin reductase: A receptor based pharmacophore study with distance mapping of the active site

Curcumin is the yellow pigment of turmeric that interacts irreversibly forming an adduct with thioredoxin reductase (TrxR), an enzyme responsible for redox control of cell and defence against oxidative stress. Docking at both the active sites of TrxR was performed to compare the potency of three naturally occurring curcuminoids, namely curcumin, demethoxy curcumin and bis-demethoxy curcumin. Results show that active sites of TrxR occur at the junction of E and F chains. Volume and area of both cavities is predicted. It has been concluded by distance mapping of the most active conformations that Se atom of catalytic residue SeCYS498, is at a distance of 3.56 from C13 of demethoxy curcumin at the E chain active site, whereas C13 carbon atom forms adduct with Se atom of SeCys 498. We report that at least one methoxy group in curcuminoids is necessary for interation with catalytic residues of thioredoxin. Pharmacophore of both active sites of the TrxR receptor for curcumin and demethoxy curcumin molecules has been drawn and proposed for design and synthesis of most probable potent antiproliferative synthetic drugs.     

Comparative morphology of the carpel in the Liliaceae: Hewardieae, Petrosavieae, and Tricyrteae

The young pistils in the melanthioid tribes, Hewardieae, Petrosavieae and Tricyrteae, are uniformly tricarpellate and syncarpous. They lack raphide idioblasts. All are multiovulate, with bitegmic ovules. The Petrosavieae are marked by the presence of septal glands and incomplete syncarpy. Tepals and stamens adhere to the ovary in the Hewardieae and the Petrosavieae but not in the Tricyrteae. Two vascular bundles occur in the stamens of the Hewartlieae and Tricyrtis latifolia. Ventral bundles in the upper part of the ovary of the Hewardieae are continuous with compound septal bundles and placental bundles in the lower part. Putative ventral bundles occur in the alternate position in the Tricyrteae and putative placental bundles in the opposite. position in the Petrosavieae. The dichtomously branched stigma in each carpel of the Tricyrteae is supplied by a bifurcated dorsal bundle.     

Enterovirus 71 3C proteolytically processes the histone H3 N-terminal tail during infection

Highlights
1. The N-terminal tail of histone H3 is specifically cleaved during EV71 infection.
2. Viral protease 3C is identified as a protease responsible for proteolytically processing the N-terminal H3 tail.
3. Our finding reveals a new epigenetic regulatory mechanism for Enterovirus 71 in virus-host interactions.     

Detection of EBV and HHV6 in the Brain Tissue of Patients with Rasmussen’s Encephalitis

Rasmussen’s encephalitis (RE) is a rare pediatric neurological disorder, and the exact etiology is not clear. Viral infection may be involved in the pathogenesis of RE, but conflicting results have reported. In this study, we evaluated the expression of both Epstein-Barr virus (EBV) and human herpes virus (HHV) 6 antigens in brain sections from 30 patients with RE and 16 control individuals by immunohistochemistry. In the RE group, EBV and HHV6 antigens were detected in 56.7% (17/30) and 50% (15/30) of individuals, respectively. In contrast, no detectable EBV and HHV6 antigen expression was found in brain tissues of the control group. The co-expression of EBV and HHV6 was detected in 20.0% (6/30) of individuals. In particular, a 4-year-old boy had a typical clinical course, including a medical history of viral encephalitis, intractable epilepsy, and hemispheric atrophy. The co-expression of EBV and HHV6 was detected in neurons and astrocytes in the brain tissue, accompanied by a high frequency of CD8⁺ T cells. Our results suggest that EBV and HHV6 infection and the activation of CD8⁺ T cells are involved in the pathogenesis of RE.     

Perinatal Vertical Transmission of Chikungunya Virus in Ruili,a Town on the Border between China and Myanmar

正Dear Editor,Chikungunya virus (CHIKV), an arbovirus in the family of Togaviridae, genus Alphavirus, is transmitted by the A.aegyptii or A. albopictus mosquito, and causes disease in humans characterized by fever, rash, and arthralgia (Silva and Dermody 2017; Suhrbier 2019). It was first reported in 1953 in Tanzania, and caused only a few outbreaks and sporadic cases in Africa and Asia in last century. However, in the epidemic in 2004, CHIKV acquired mutations that conferred enhanced transmission by the A. albopictus mosquito(Schuffenecker et al. 2006). Since then, it has successively caused outbreaks in Africa, the Indian Ocean, South East Asia, the South America, and Europe (Zeller et al. 2016).     

Development of a Novel Reverse Transcription Loop-Mediated Isothermal Amplification Method for Rapid Detection of SARS-CoV-2

In conclusion, the novel visual RT-LAMP assay is a simple, rapid, and sensitive approach for detection of SARS-CoV-2, and it is ready for application in primary care and community hospitals or health care centers, and even patients' own houses in response to the current SARS-CoV-2 epidemic because the assay does not require sophisticated equipment and skilled personnel. Furthermore, it is also ready to be used in fields for screening samples from wild animals and environments to facilitate the identification of potential intermediate hosts that mediate the cross-species transmission of SARS-CoV-2 from bats to humans.