丛枝菌根共生建成的信号识别机制

丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)共生是自然界中普遍存在的一种互惠共生现象,对促进土壤生态系统物质循环及维持生态系统稳定具有重要的意义。AM共生体的建立需要AM真菌和宿主植物间一系列复杂的信号识别、交换和传导。本文总结近年来相关文献,从AM共生体形成前期及AM共生体形成期两个阶段,分别综述了信号物质的生物合成过程、调控过程及其作用机制,希望有助于进一步认识AM共生体建成过程,同时通过分析当前研究工作的不足及未来研究动向,期望推动相关研究工作。     

大熊猫肠道菌群的研究进展

随着最近分子生物学和高通量测序技术的快速发展,对大熊猫肠道菌群的结构和功能有了更深层次的认识。研究发现,大熊猫肠道菌群受到消化道结构、饮食、季节和年龄等多种因素的影响,在宿主免疫、消化和代谢等方面起到了重要的作用。本文综述大熊猫肠道菌群的群落结构以及生物学特性研究的最新进展,并讨论未来可能的研究方向。     

天蚕素A-马盖宁杂合肽对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌抑菌机制的研究

【目的】研究天蚕素A-马盖宁杂合肽对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)DNA作用的抑菌机制。【方法】利用激光扫描共聚焦显微镜(CLSM)、凝胶阻滞分析、紫外光谱分析、荧光光谱分析的方法。【结果】天蚕素A-马盖宁杂合肽对MRSA的最小抑菌浓度(MIC)为64 mg/L,杂合肽可以在细菌胞内形成累积,并能与体外基因组DNA发生结合作用。同时杂合肽可以引起DNA构象的改变,荧光光谱分析结果表明杂合肽能与溴化乙锭(EB)竞争性地嵌入基因组DNA中,作用方式类似于EB与DNA的结合方式,杂合肽与DNA的结合表现为混合式作用方式。【结论】天蚕素A-马盖宁进入细菌胞内,与MRSA基因组DNA结合,并以混合式作用方式与DNA发生了结合,通过胞内靶向机制发挥抑菌作用。     

3种丛枝菌根真菌与3种寄主植物的共生关系

【目的】利用丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)真菌对寄主植物的偏好性和不同寄主植物的功能互补作用,建立AM真菌的高效繁殖体系。【方法】以玉米(Zea may L.)、高粱[Sorghum bicolor(L.)Moench]和白车轴草(Trifolium repens L.)为寄主植物,采用寄主植物单作和间作的盆栽培养法,研究不同栽培模式对光壁无梗囊霉(Acaulospora laevis)、单孢球囊霉(Glomus monosporum)和根内球囊霉(G.intraradices)3种AM真菌繁殖能力的影响,通过地上部分生物量的分配分析,探索C3和C4植物对AM真菌共生关系的"功能互补"效应及机制。【结果】间作模式下,寄主植物地上部分总生物量和3种AM真菌的孢子密度均显著高于单作(P0.05);单作和间作栽培模式下,3种AM真菌对玉米地上部分生物量响应无显著差异(P0.05),但单孢球囊霉和根内球囊霉对高粱地上部分生物量产生显著影响(P0.05);两种间作栽培模式下,根内球囊霉对白车轴草地上部分生物量也产生了显著影响(P0.05)。【结论】3种AM真菌对3种寄主植物的共生偏好性不同,且C3和C4植物对AM真菌共生关系存在一定的"功能互补"效应,利用AM真菌的寄主植物偏好性和不同植物间的功能互补关系,增加AM真菌的孢子产量,有利于AM真菌高效繁殖体系的建立。     

高、低营养水平饲粮对环江香猪结肠菌群结构及代谢物的影响

【目的】研究两种饲粮对环江香猪结肠内容物菌群结构及其代谢物的影响。【方法】选用33.5±8.1 kg的环江香猪10头,随机分为两组,每组5头猪,单栏饲养,分别饲喂高营养水平饲粮(粗蛋白质含量为13.11%,消化能为14.73 MJ/kg)和低营养水平饲粮(粗蛋白质含量为9.77%,消化能为12.24 MJ/kg)。饲喂75 d后屠宰,每组选3头猪采集结肠内容物提取细菌总DNA,PCR扩增获得16S r RNA基因V4标签片段,用于Mi Seq高通量测序,基于QIIME平台比较结肠内容物菌群结构多样性;每组取5头猪的结肠内容物,利用气相色谱和液相色谱分析其中短链脂肪酸、氨氮、生物胺、吲哚和粪臭素的含量。【结果】硬壁菌门、拟杆菌门、螺旋体门和软壁菌门细菌为环江香猪结肠内容物中的优势菌门;饲粮组成不影响环江香猪结肠内容物菌群结构的多样性,高营养水平饲粮组结肠内容物中广古细菌含量显著低于、瘤胃球菌属和假丁酸弧菌属细菌含量显著高于低营养水平饲粮组;高营养水平饲粮组环江香猪结肠内容物中乙酸和丙酸含量显著低于、氨氮和尸胺含量显著高于低营养水平饲粮组。【结论】硬壁菌门、拟杆菌门、螺旋体门和软壁菌门细菌为环江香猪结肠内容物中的优势菌门,短期饲喂高营养水平饲粮可改变环江香猪结肠中的部分微生物含量及其代谢特性。     

两相系统在疏水性有机污染物高效降解菌富集培养中的应用研究进展

环境中疏水性有机污染物(Hydrophobic organic pollutants,HOPs)的浓度日益增加,获取HOPs高效降解功能微生物能有效提高HOPs污染治理效率。近年来,利用两相系统促进HOPs微生物降解转化的研究已取得一定进展。本文重点从两相系统的结构特点及其富集HOPs降解功能微生物的原理、主要影响因素和应用情况等方面进行综述,并在此基础上对两相系统在毒害性HOPs微生物加速降解脱毒中所存在的主要问题及其应用前景进行讨论和展望。     

玉米联合固氮菌Kosakonia radicincitans GXGL-4A的分离鉴定与固氮特性研究

【目的】固氮微生物是生物固氮的主体,其菌种的选育更是生物固氮研究的基础。本实验室分离鉴定出一株新的固氮菌,并对其固氮相关活性进行初步研究。【方法】固氮菌采用Ashby无氮培养基进行分离纯化。通过形态特征分析、生理生化特征分析、16S r RNA基因序列分析和基因组扫描对固氮菌进行鉴定。利用靛酚蓝-分光光度法检测固氮菌的泌铵能力。固氮酶活性的测定使用乙炔还原法。【结果】从玉米根部分离到一株固氮菌株GXGL-4A,菌体短杆状,大小约为1.5μm×0.5μm,单个或常见2个菌体细胞串联在一起,革兰氏染色结果为阴性。16S r RNA基因序列分析结果表明该菌株与Kosakonia oryzae Fo8A1d 16S r RNA基因序列有95%的相似性,结合形态特征、生理生化特征和基因组扫描,将其命名为K.radicincitans GXGL-4A。对其进行固氮基因nif H的检测,经PCR扩增得到预期的296 bp条带;采用靛酚蓝-分光光度法,测得发酵液中铵态氮含量为2.5 mg/L,表明该菌株具有较好的泌铵能力。乙炔还原法测其固氮酶活性,以乙烯生产量表示,结果显示GXGL-4A菌株在无氮培养基上能够有效地还原乙炔,达到232.94 nmol C2H4/(m L·h)。【结论】菌株GXGL-4A是一株可较好地分泌铵的新的固氮菌,具有很好的研究价值。     

好氧反硝化微生物学机理与应用研究进展

近年来,关于好氧反硝化过程的研究主要集中在三个方面:分别是好氧反硝化菌株的分离和脱氮性能表征,好氧反硝化微生物的应用潜力分析,以及好氧反硝化过程的机理研究。好氧反硝化菌株分布范围广泛,可从多种环境中分离得到,种属以Pseudomonas sp.、Alcaligenes sp.和Paracoccus sp.为主。好氧反硝化菌株及菌群在实验室条件下表现出优良的耐冷、耐盐特性,并具有可降解毒性有机物及N_2O减排的潜力。关于好氧反硝化过程的机理研究表明,虽然硝酸盐作为电子受体的竞争力比氧气弱,但反硝化作为辅助电子传递途径,可提高产能效率,防止NAD(P)H的过量积累。因此,硝酸盐可与氧气同时参与微生物的新陈代谢,即发生好氧反硝化现象。未来除了继续分离更新更好的好氧反硝化菌株外,应加强对好氧反硝化机理及实际生物强化方面的研究。     

沙门氏菌分型研究进展

沙门氏菌是重要的致病菌之一,该菌属型别繁多。沙门氏菌的分型方法可分为以表型特征为依据的表型分型方法和以基因特征为依据的分子分型方法。沙门氏菌的表型分型主要有血清分型和噬菌体分型。分子分型主要有分子血清分型、脉冲场凝胶电泳(Pulsed field gel electrophoresis,PFGE)、多位点序列分析(Multi-locus sequence typing,MLST)、多位点可变重复序列分析(Multi-locus variable numbers tandem repeat analysis,MLVA)以及成簇的规律间隔的短回文重复序列分析(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)等。与表型分型相比,分子分型技术具有快速、准确、重复性好等特点,现已得到广泛应用。其中,分子血清分型是鉴定沙门氏菌血清型的新方法,PFGE被认为是病原微生物分子分型的"金标准",MLST和MLVA以其分辨率高、可重复性好和可比性强等优势满足了全球流行病学发展的要求,能实现序列数据交换和共享,成为新一代的分子分型新工具,而近年发现的CRISPR分型对同源性较高的同种血清型具有较高的分型能力。但每种分型方法也有各自的优缺点和使用条件及适用范围,因此可以根据菌株特性、分型目的和实验室拥有的条件选择最合适的分型方法。     

濒危植物羽叶丁香种子休眠与萌发特性研究

以濒危植物羽叶丁香(Syringa pinnatifolia)种子为材料,通过形态观察、种子吸水规律测定及其种子水浸液对白菜种子发芽率的影响等几个方面探究了羽叶丁香种子的基本休眠机制。通过室内发芽试验探究了不同浸种温度和赤霉素(GA3)浓度对羽叶丁香种子萌发特性的影响,并且模拟了不同温度和光照条件对种子萌发特性的影响。结果显示,羽叶丁香种子随温度升高吸水速率加快,最终吸水率在96%~121%之间,表明种子吸水性良好,不具有物理休眠特性;种子内部含有水溶性萌发抑制物,具有化学休眠特性,可通过控制浸种时间解除萌发抑制物的限制;30°C是羽叶丁香种子最好的浸种温度,发芽率和发芽势分别达到了86.00%±4.00%和54.00%±8.71%,发芽指数为5.44±0.44;浸种处理后的种子放在15和25°C恒温无光照条件下测试所得的发芽指标最好,发芽起始时间最短,回归分析结果显示光照是影响发芽率最显著的生态因子;GA3处理并没有显著提高种子发芽率和发芽势,但高浓度(400~800 mg·L-1)GA3处理能够加快胚的生长速率,缩短萌发持续时间,说明羽叶丁香种子具有部分形态休眠特性。