敲除Meq基因的重组鸡马立克氏病毒与CVI988/Rispens疫苗株免疫保护效力的比较

【目的】比较敲除meq基因的马立克氏病毒(MDV)与标准疫苗株CVI988/Rispens对MDV超强毒GX0101攻毒的免疫保护作用。【方法】本实验将1日龄SPF鸡120只随机分成4组,每组30只,分别饲养在正压过滤空气的SPF动物饲养隔离罩内。1日龄时,第1组鸡以2000PFU/只的剂量颈部皮下接种SC9-1;第2组鸡以2000PFU/只的剂量颈部皮下接种CVI988/Rispens;第3、4组为不免疫攻毒对照组。免疫接种后5 d后,第1、2、3组分别以2000PFU/只的剂量腹腔接种MDV GX0101。饲养至90日龄,记录死亡情况,对死亡鸡只剖检,并取疑似马立克特有病变脏器做病理切片。期间,检测不同免疫状态下病毒GX0101的增殖动态以及禽流感、新城疫灭活苗在鸡体诱导产生抗体的水平。对含有MDV母源抗体的海蓝褐鸡的试验方案与SPF鸡一致。【结果】SC9-1株免疫对感染MDV GX0101攻击SPF鸡、海兰褐鸡均提供100%的免疫保护作用;CVI988/Rispens对SPF鸡、海兰褐鸡分别提供86.7%、93%的免疫保护作用。未免疫SPF鸡攻毒组死亡率为53.3%,肿瘤率为16.7%;未免疫海兰褐鸡攻毒组死亡率为36.7%,肿瘤率为6.67%;相比,空白对照组鸡只没有任何病变及死亡。荧光定量结果显示,淋巴细胞和羽毛囊DNA中,SC9-1免疫组鸡体内GX0101的病毒拷贝数显著低于CVI988/Rispens免疫组。血凝抑制试验结果显示,SC9-1免疫攻毒组鸡的产生的AIV、NDV抗体水平高于CVI988/Rispens免疫攻毒组。【结论】SC9-1株免疫无论在SPF鸡还是含有MDV母源抗体的海兰褐鸡均能提供比CVI988/Rispens更好的免疫保护效果。     

多氧霉素及其生物合成的研究进展

多氧霉素(Polyoxins)是高效广谱抗真菌核苷类抗生素,在农业上广泛用于防治植物真菌病害。本文综述了多氧霉素化学结构和理化性质,尤其是武汉大学组合生物合成与新药发现(教育部)重点实验室近年来在该抗生素生物合成基因簇的克隆、生物合成途径的阐明以及多氧霉素组合生物合成等多个方面的研究进展与成果,并对今后以多氧霉素为代表的核苷类抗生素的生物合成研究进行了展望。     

微生物药物产量理性化提高的策略及其研究进展

微生物药物(Microbial drug)是一类结构复杂多样,生物活性显著的小分子化合物。微生物药物产量决定了其后续的可开发性与使用成本。传统育种方法提高微生物药物产量效果明显,但随机性强且成本高昂,然而合成生物学的兴起为微生物药物产量理性化提高注入了全新活力。本文从启动子的工程化应用、前体供应、基因组重排等方面,综述了近年来合成生物学策略在放线菌来源的微生物药物产量理性化提高方面所取得的相关研究进展。     

土壤微生物多样性通过共现网络复杂性表征高寒草甸生态系统多功能性

土壤微生物多样性在生态系统功能的维持方面发挥着至关重要的作用，但是土壤生物多样性与生态系统功能（Biodiversity-ecosystem function，BEF）关系仍存在争议。以往的研究多基于简单多样性指标（如物种数、香浓多样性指数等）对BEF关系进行探究，忽略了物种间复杂的相互作用在BEF关系中的重要性。以青藏高原米拉山高寒草甸为研究对象，使用Illumina MiSeq高通量测序技术测定了6个海拔高度（3755 m、3994 m、4225 m、4534 m、4900 m、5120 m）土壤细菌和真菌群落特征，分析了简单微生物多样性指标（物种数）和共现网络复杂性与生态系统多功能性（Ecosystem multifunctionality，EMF）的关系，以期进一步揭示微生物多样性与EMF的关系。共现网络分析表明，表征土壤细菌和真菌网络复杂性的节点（Node）和边（Link）沿海拔高度的升高显著下降（P<0.05）。土壤细菌和真菌的多样性和网络复杂性均沿海拔的升高显著下降（P<0.05），而且网络复杂性比相应的多样性下降明显。在未控制环境因素时，真菌和细菌的多样性和网络复杂性均与EMF显著正相关（P<0.05）；其中真菌和细菌网络复杂性对EMF的解释度高于相应多样性对EMF的解释度。通过偏回归分析（Partial least squares regression，PLSR）控制年降水、年均温、黏粒含量、盐基离子和酸性离子等气候及土壤环境因子影响后，土壤细菌和真菌物种多样性与EMF的显著正相关关系变为不相关（P>0.05），而网络复杂性与EMF的显著正相关关系（P<0.05）仍然存在。利用方差分解分析（Variance partition analysis，VPA）将环境因子纳入对EMF的影响后发现，土壤微生物网络复杂性和环境因子对EMF变化的解释度可达80%，高于土壤微生物多样性与环境因子对EMF变化的解释度。结构方程模型（Structural equation model，SEM）分析进一步显示，土壤细菌多样性和真菌多样性通过促进对应共现网络的复杂性，间接对EMF产生正向影响。综上所述，相较于简单的多样性指标，土壤微生物网络复杂性对EMF具有更好的解释度和预测性，微生物多样性主要通过促进网络复杂性间接正向影响EMF。研究结果扩展了BEF关系的研究，证明微生物物种多样性主要通过促进对应的网络复杂性维持EMF。     

一株链霉菌菌株NCPC-1020中棘白霉素B脱酰基酶基因的克隆与功能分析

【目的】从一株土壤放线菌来源的野生型链霉菌菌株NCPC-1020中克隆一个具有棘白霉素B脱酰基酶活性的新基因。【方法】采用Degenerate和TAIL PCR两种方法,从链霉菌菌株NCPC-1020基因组中快速克隆获得了该基因序列,然后将基因在变铅青链霉菌TK24中进行异源表达,并进行全细胞催化底物脱酰基反应,采用LC-MS检测反应产物。【结果】LC-MS检测证实,棘白霉素B结构中脂肪链被酶促水解,从而证实该基因具有脱酰基酶活性。【结论】采用Degenerate以及TAIL PCR的方法能够快速获得未知功能的新基因。此基因的克隆,奠定了进行半合成棘白霉素类药物的研发基础。     

利用腺苷脱氨酶催化formycin A高效合成formycin B

Nocardia interforma ATCC 21072和Streptomyces kaniharaensis ATCC 21070是formycin A(FOR-A)的产生菌株,ADA3则为来自Streptomyces antibioticus NRRL 3238中的腺苷脱氨酶(adenosine deaminase,ADA),具有广泛的底物特异性。本研究以ADA3为探针,通过生物信息学找出N.interforma和S.kaniharaensis基因组中同源蛋白NiADA(N.interforma中的ADA)和SkADA(S.kaniharaensis中的ADA)。将SkADA密码子优化后,成功实现了二者在大肠杆菌中的可溶性表达,进一步的酶促反应分析显示,二者对腺苷与FOR-A具有显著的脱氨活性(催化腺苷和FOR-A分别形成肌苷和FOR-B),相关酶学研究为今后的酶促反应制备肌苷类似物奠定了理论基础与实践依据。     

微生物药物学课程教学的改革与实践

微生物药物学是针对生命科学相关专业所开设的一门主干选修课。在生物技术高速发展的今天,如何有效建立合理的微生物药物学课程教学体系是教学工作者值得深思的课题。本文从微生物药物学教学内容及教学理念方面入手,简要阐述了作者对微生物药物学课程教学改革和实践所进行的一些有益的尝试和探索。     

土壤微生物网络复杂性预测黄土高原造林恢复生态系统多功能性

人类活动导致黄土高原土地退化和生物多样性丧失,进而降低了生态系统功能。人工造林是该区域退化土地恢复的重要措施。现有的生态修复研究通常侧重于微生物群落物种多样性的恢复对单一生态系统功能的影响,而忽略了微生物间存在的相互作用与生态系统多功能性(Ecosystem multifunctionality, EMF)的关系。为探究造林恢复过程中土壤微生物多样性和网络复杂性与EMF的关系,本研究采用时空代换法(space-time substitution method),沿50年造林恢复时间序列,分析了黄土高原地区造林恢复对土壤微生物群落多样性、土壤微生物网络复杂性以及与土壤养分循环相关的10个生态系统功能指标的影响,明确了土壤微生物群落特征与EMF的关系。结果表明,随造林恢复时间序列的增加,土壤微生物群落的综合多样性、网络复杂性和EMF均呈现出显著增加后下降的趋势(P<0.05),其中土壤微生物综合多样性和网络复杂性在第8年达到最高值,EMF在第20年达到最大值。在未控制土壤环境因素时,细菌和古菌多样性与EMF无显著相关性,真菌多样性与EMF呈显著正相关(P<0.001);土壤微生...