基于PacBio测序数据的蜜蜂球囊菌转录因子、融合基因及RNA编辑事件的鉴定

【目的】本研究旨在利用已获得的PacBio单分子实时(single molecule real-time, SMRT)测序数据对蜜蜂球囊菌Ascosphaera apis菌丝(AaM)和孢子(AaS)中的转录因子(TF)、融合基因和RNA编辑事件进行鉴定和分析,以期丰富蜜蜂球囊菌的相关信息,并为进一步探究它们的功能提供理论依据。【方法】利用BLASTx工具将AaM和AaS的全长转录本序列比对到Nr, Swiss-Prot和KEGG数据库以获得一致性最高的蛋白序列,再利用hmmscan软件将上述蛋白序列比对到Plant TFdb数据库以获得TF的分类及注释信息。采用TOFU软件中的fusion_finder.py程序进行融合基因的预测,进而分析融合基因的序列和位置信息。使用SAMtools预测AaM和AaS中的RNA编辑事件,再利用ANNOVAR软件对RNA编辑事件进行注释,进而采用相关生物信息学软件对RNA编辑位点基因进行GO功能和KEGG通路注释。【结果】在AaS中共鉴定到17个TF家族的213个TF,其中C2H2家族包含的TF成员最多。在AaM和AaS中分别鉴定到921和510个融合基因,二者共有的融合基因为510个,特有的融合基因分别为411和0个。在AaM和AaS中分别鉴定到547和191次RNA编辑事件,其中AaM中同义单核苷酸突变的数量最多,AaS中非同义单核苷酸突变的数量最多。此外,在AaM中鉴定到12种碱基替换类型,其中发生C->T的RNA编辑事件数量最多,达到158次;在AaS中鉴定到9种碱基替换类型,其中发生C->T和G->T的RNA编辑事件数量最多,均有42次。AaM和AaS中RNA编辑位点基因分别涉及19和24个GO功能条目;此外还能注释到11和20条KEGG通路。【结论】蜜蜂球囊菌的菌丝和孢子中含有丰富的TF、融合基因和RNA编辑位点;转录因子C2H2家族与蜜蜂球囊菌菌丝和孢子的生长发育和细胞活动具有潜在关联;RNA编辑事件的碱基替换类型在蜜蜂球囊菌和其他物种中具有物种特异性;RNA编辑可能在蜜蜂球囊菌菌丝和孢子的生长和代谢中发挥作用。     

莱氏绿僵菌FJMR2对草地贪夜蛾不同虫态的致病性研究

【目的】为明确莱氏绿僵菌Metarhizium rileyi FJMR2对草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda的生物防治潜力。【方法】在室内条件下,采用浸渍法测定了莱氏绿僵菌FJMR2对草地贪夜蛾卵、幼虫和蛹的致病性。【结果】当孢子浓度为2×10⁸孢子/m L时,草地贪夜蛾1-5龄幼虫和蛹的校正死亡率分别为100%、95.78%、87.15%、64.67%、38.00%和93.93%;草地贪夜蛾1-5龄幼虫和蛹的LC_(50)分别为3.12×108孢子/m L时,草地贪夜蛾1-5龄幼虫和蛹的校正死亡率分别为100%、95.78%、87.15%、64.67%、38.00%和93.93%;草地贪夜蛾1-5龄幼虫和蛹的LC_(50)分别为3.12×10⁴、7.94×104、7.94×10⁴、2.24×104、2.24×10⁶、2.13×106、2.13×10⁷、7.46×107、7.46×10⁸和1.25×108和1.25×10⁵孢子/m L。LT_(50)随孢子浓度的增大而缩短、随幼虫虫龄的增长而延长,当孢子浓度为2×105孢子/m L。LT_(50)随孢子浓度的增大而缩短、随幼虫虫龄的增长而延长,当孢子浓度为2×10⁸孢子/m L时,草地贪夜蛾1-5龄幼虫和蛹的LT_(50)分别为3.93、4.32、5.62、7.18、9.40和4.45 d。卵期为0 h和24 h的草地贪夜蛾卵经莱氏绿僵菌FJMR2浸渍处理后,孵化率分别为84.53%和89.77%,初孵化3 d的幼虫存活率分别为1.81%和3.02%,均显著低于对照组。【结论】莱氏绿僵菌FJMR2对草地贪夜蛾1-4龄幼虫和蛹具有较强侵染致病能力,同时显著降低卵的孵化率和初孵幼虫存活率。     

虫生真菌LL-01鉴定及对两种检疫性粉蚧的致病性

【目的】为丰富南洋臀纹粉蚧Planococcus lilacinus和石蒜绵粉蚧Phenacoccus solani的生防菌资源。【方法】本研究从感病南洋臀纹粉蚧上分离生防菌,采用基因序列分析方法进行种类鉴定,并在室内优化其培养条件,评估其对这2种检疫性粉蚧的致病性。【结果】分离得到1株编号为LL-01的虫生真菌,经r DNA-ITS、18S r DNA和Nad1序列分析确定为蜡蚧轮枝菌;该菌的生长和产孢最适的温度为26℃,光周期为6L︰18D,碳源为果糖,氮源为干酪素,此条件下培养10 d的蜡蚧轮枝菌菌落直径和产孢量分别可达4.66 cm和3.16×10⁸孢子/cm8孢子/cm²;其侵染不同虫龄南洋臀纹粉蚧和石蒜绵粉蚧10 d后的LC_(50)分别为9.80×102;其侵染不同虫龄南洋臀纹粉蚧和石蒜绵粉蚧10 d后的LC_(50)分别为9.80×10⁴-9.17×104-9.17×10⁵孢子/m L和5.00×105孢子/m L和5.00×10⁴-5.30×104-5.30×10⁵孢子/m L。浓度为1.00×105孢子/m L。浓度为1.00×10⁸孢子/m L的蜡蚧轮枝菌侵染南洋臀纹粉蚧和石蒜绵粉蚧后第10天,其累计致死率分别为84.09%-97.62%和89.89%-98.85%,LT_(50)分别为3.70-5.84 d和3.48-5.14 d;在侵染第5天时,蛋白酶和几丁质酶活性分别达峰值19.44 U/m L和15.01 U/m L,脂肪酶活性在侵染第6天时达到峰值7.68 U/m L。【结论】蜡蚧轮枝菌LL-01生长速度快、产孢量高,对这2种检疫性粉蚧的致病性强。     

反硝化除磷戈登氏菌属的富集及其菌剂制备

【背景】投加微生物菌剂是强化生物处理效能的重要手段,反硝化是污水脱氮除磷的关键步骤,但目前对于反硝化微生物菌剂相关的研究报道较少。【目的】驯化高效反硝化聚磷菌菌剂,并对系统进行生物强化。【方法】采用两阶段法快速富集反硝化聚磷菌,筛选高效脱氮除磷功能菌株NC1-1并进行鉴定,以NC1-1为菌种来源制备干粉菌剂,研究菌剂强化A²SBR系统污水处理效果。【结果】历经36 d后反硝化聚磷菌富集成功,菌株NC1-1经鉴定属于戈登氏菌属,其脱氮除磷率分别为89.46%和91.68%。麦麸、玉米粉配比为85%:15%、NC1-1投菌量为20 mL、发酵液用量20 mL的条件下成功制得干粉菌剂,干粉菌剂最佳投加量为10%的A²SBR系统总磷（total phosphorus,TP）和NO₃^--N去除率比未投加菌剂的A²SBR系统提高12.06%和11.52%。【结论】菌剂NC1-1的投加使A²SBR系统的污染物去除效能进一步提高,研究结果为进一步研究反硝化聚磷菌菌剂提供了...     

铜绿假单胞菌对青霉素类抗生素异质性耐药研究

【背景】铜绿假单胞菌是临床上常见的条件致病菌,其异质性耐药的发生常导致临床治疗失败。【目的】研究铜绿假单胞菌对青霉素类抗生素的异质性耐药情况,为相关临床感染治疗提供一定的依据。【方法】收集临床分离的50株铜绿假单胞菌,采用纸片扩散法(diskdiffusion method)即Kirby-Bauer (K-B)法、菌落谱型分析(population analysis profile,PAP)法、生长实验以及传代稳定性实验探究铜绿假单胞菌的异质性耐药特征。【结果】K-B法初筛得到铜绿假单胞菌对哌拉西林(piperacillin,PIP)、哌拉西林/他唑巴坦(piperacillin/tazobactam,TZP)和替卡西林/克拉维酸(ticarcillin/clavulanic acid,TIM)的异质性耐药率分别为52%、52%和54%。PAP实验确认后有13株异质性耐药菌,其检出率占总实验菌株的26%。随机选取8株异质性耐药菌株,其耐药亚群的发生频率为7.3×10-7-1.2×10-5。通过无抗生素压力的生长实验发现,异质性耐药菌株PAS92、PAS57与其各自的3株最高PIP浓度平...     

一株鳢源鰤诺卡氏菌致病性与全基因组分析

【背景】鰤诺卡氏菌是一种典型的条件致病菌,感染鳢、鲈等多种名优鱼类,易造成存在机体损伤或免疫机能下降的鱼持续性感染,给水产养殖业造成了巨大损失。【目的】了解临床分离鳢源鰤诺卡氏菌对乌斑杂交鳢（斑鳢♀×乌鳢♂）的致病性,并从全基因组层面了解该病原菌的基因组和致病因子信息,为鰤诺卡氏菌后续病原学及鰤诺卡氏菌病防治技术和疫苗的开发研究提供有利的数据支撑。【方法】鰤诺卡氏菌NK201610020通过回归感染试验和发病鱼靶器官组织病理分析,了解鰤诺卡氏菌的毒力和病理特征。通过对试验菌进行全基因组测序和比较基因组学分析,挖掘该菌的基因组与毒力特征。【结果】回归感染试验结果显示,除1.5×10³组外,其余5个感染组致死率高达90%,LD₅₀为1.079×10³ CFU/mL,说明试验菌毒力较强。组织病理学观察到肝、脾、肾呈现严重的病理损伤,而且有肉芽肿结构形成。试验菌全基因组测序发现,全基因组大小为8294329bp,GC含量为68.10%,共预测到编码基因7812个。比较基因组学分析发现,不同地区不同宿主来源鰤诺卡氏菌在基因组基础特...     

甲烷代谢古菌分离培养研究进展

全球变暖是全人类面临的一个巨大挑战,而温室气体排放持续上升是全球变暖的关键因素,并引发一系列生态环境问题。甲烷是第二温室气体,对全球变暖的贡献达20%。然而,在甲烷代谢中发挥重要作用的产甲烷古菌和厌氧甲烷氧化古菌(anaerobic methanotroph,ANME)较难培养,极大地限制了人们对甲烷代谢及其影响碳源-汇关系与机制的研究。本文综述了最新产甲烷古菌和ANME富集、分离和培养方法,包括富集培养、原位培养、共培养、微流控技术、稀释分离和固体分离技术、ANME反应器和培养瓶富集培养,以及宏基因组预测和反向基因组学,并对这些方法的优缺点进行了评估,对未来甲烷代谢古菌的富集、分离和培养提出新的建议。     

肠出血性大肠埃希菌O157:H7噬菌体FEC14和FEC19特性及污染牛肉杀菌潜在应用探究

【背景】肠出血性大肠埃希菌O157:H7是重要的食源性致病菌之一,并且其耐药性越来越严重,寻找裂解性强噬菌体用于防治大肠埃希菌感染具有广阔的应用前景。【目的】从环境中分离鉴定能特异裂解大肠埃希菌O157:H7的噬菌体,通过对生物学特性及裂解细菌功效的探究,为其在食品安全防控中提供理论依据和研究基础。【方法】通过双层平板法分离并纯化噬菌体,透射电镜观察噬菌体形态,测定最佳感染复数、一步生长曲线、pH稳定性、温度稳定性,对噬菌体进行全基因组测序及噬菌体裂解细菌功效。【结果】2株大肠埃希菌O157:H7噬菌体FEC14和FEC19的头部皆呈二十面体立体对称,FEC14头部直径约80nm,尾丝呈星形,FEC19头部直径约58 nm,尾丝呈针形;噬菌体FEC14的最佳感染复数为0.001,潜伏期为15 min,裂解期为65 min,平均暴发量为156 PFU/cell,FEC19的最佳感染复数为0.1,潜伏期为10 min,裂解期为80 min,平均暴发量为800 PFU/cell;噬菌体FEC14能在60℃、pH 4.0-11.0条件下存活,噬菌体FEC19在70℃、pH5.0-9.0条件下存...     

粪菌移植研究的文献计量学和可视化分析

【背景】粪菌移植是近年医学领域研究的热点,不但能够治疗消化系统疾病,而且在神经及精神系统、心血管系统相关疾病的治疗中均有不错的疗效,有着广阔的应用前景。【目的】掌握国内外粪菌移植的研究现状、热点及发展趋势,为相关领域科研工作者的研究提供参考。【方法】基于Web of Science核心数据库,通过CiteSpace对2011-2021年的年度发文量、作者、国家、期刊、被引情况和关键词等进行可视化分析。【结果】筛选后共纳入4 905篇文献,目前全球粪菌移植研究的文献数量呈快速增长趋势;美国和中国是发文量最多的国家。中国学者的总发文量虽然位居世界第二,但中心度和篇均被引频次较低,说明受关注程度及学术影响力不足,在发文质量上还有待提高;Gastroenterology是国内外学者发文量最多的期刊,Frontiers in Microbiology是中国学者发文量最多的期刊;粪菌移植呈现出多学科交叉的发展特点;粪菌移植目前的研究热点主要与肠内疾病(炎症性肠病、艰难梭菌感染)和肠外疾病(如抑郁、冠状动脉粥样硬化等)有关;粪菌移植在未成年人中的应用、对胰岛素敏感度的影响、测序技术在肠道菌群的应用及...     

鼠伤寒沙门菌VI型分泌系统效应因子Rhs生物学特性分析

【背景】细菌的Ⅵ型分泌系统作为杀死真核捕食者或原核竞争对手的“武器”,其杀伤作用是通过释放有毒物质即效应因子来实现。尽管已发现一些效应因子,但大多数效应因子的功能仍然未知。【目的】研究rhs基因编码的效应因子Rhs对鼠伤寒沙门菌生物学特性的影响。【方法】利用Red同源重组的方法构建鼠伤寒沙门菌rhs基因缺失株及相应的基因回补株。通过试验分析比较亲本株与缺失株、回补株在生化特性、生物被膜形成、耐药性、细菌间竞争、抗血清补体杀菌能力、组织载菌量及感染小鼠后炎症因子IL-18、IL-1β释放量上的差异。【结果】效应因子Rhs不影响鼠伤寒沙门菌的生化代谢、生物被膜形成、耐药性及抗血清补体杀菌能力。细菌种间竞争试验中,基因缺失株CVCC541Δrhs1、CVCC541Δrhs2和CVCC541Δrhs1-2的竞争指数(competition index,CI)值分别为0.85、0.77和0.87,毒力均被轻度致弱。体内组织载菌量试验中,CVCC541Δrhs1、CVCC541Δrhs2和CVCC541Δrhs1-2基因缺失株在小鼠肝脏和脾脏中的细菌数均较亲本株明显下降(P<0.05);机体...