一株产β-葡萄糖苷酶甘草内生菌的筛选、全基因组分析及产酶优化

【背景】从健康甘草须根中分离获得的一株芽孢杆菌具有高产β-葡萄糖苷酶的活性。【目的】探究分离菌株潜在的产酶遗传信息,为该菌深入研究与工业应用提供数据支撑。【方法】利用七叶苷培养基进行产β-葡萄糖苷酶的益生菌筛选,筛到一株产β-葡萄糖苷酶的芽孢杆菌,采用三代Nanopore PromethION和二代Illumina NovaSeq平台对菌株进行基因组测序与组装、并通过基因预测与功能注释等生物信息分析预测菌株潜在的β-葡萄糖苷酶基因。另外,以β-葡萄糖苷酶活性为指标,研究碳源、氮源、接种量、温度和起始pH对菌株产酶活性的影响。【结果】从甘草须根中分离得到一株具有β-葡萄糖苷酶活性的菌株,通过形态学观察、生理生化和分子生物学试验鉴定为芽孢杆菌属菌株,并命名为Bacillus rugosus A78.1。该菌株基因组大小为4 146 938 bp,G+C含量为43.86%,共编码4 255个基因。在基因组中,共注释到碳水化合物活性酶基因192个,其中β-葡萄糖苷酶基因10个,分别属于GH1和GH3家族基因。在基因本体（GO）、京都基因与基因组百科全书（Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）和同源基因簇（clusters of orthologous groups of proteins,COG）数据库分别注释到2 896、4 019和3 657个基因。该菌株基因组测序结果上传至NCBI获得GenBank登录号为CP096590。菌株A78.1产β-葡萄糖苷酶的最佳碳、氮源分别为0.5%葡萄糖、1.0%酵母浸粉,最佳培养条件为温度37℃、3%接种量、pH 6.0,此条件下β-葡萄糖苷酶活力可达到（5.640±0.085） U/mL。【结论】通过全基因组测序分析及产酶优化试验确定了Bacillus rugosus A78.1优良的产β-葡萄糖苷酶能力及在碳水化合物代谢方面的潜力,为该菌株在纤维素分解、糖苷类化合物水解等生物、化工和食品领域的研究与应用提供基础。     

桃拉综合征病毒中国株ZHZC3全基因测序及分子结构预测

设计8对引物分片段扩增桃拉综合征病毒中国分离株ZHZC3全基因组,病毒两末端序列采用末端快速扩增方法(RACE)获取。扩增产物克隆到pMD18-T载体并测序,用DNAstar软件拼接全序列及同源性比较。结果显示ZHZC3全序列除去3′poly(A)尾,由10202个碱基组成,有两个开放阅读框,分别编码2107和1011个氨基酸的聚蛋白。与美国参考株HI94相比,在编码区没有核苷酸的缺失和插入,但在5′UTR缺失3个A,两者整体核酸同源性达97.9%。ORF1中ZHZC3与HI94及巴西株(BLZ01)的核酸同源性分别为97.6%、97.7%,在ORF2中ZHZC3与HI94、BLZ01的核酸同源性则分别为98.3、97%。与国外株ORF2的部分序列比较发现:ZHZC3和中国台湾株均与美国株HI94同源性最高。克隆分析6株TSV中国大陆株主要结构蛋白CP2基因,发现其编码的氨基酸存在三个高变区,中国大陆株更有其独特的氨基酸变异模式,312(S),449(A),451(Q)和468(H)。表明该病毒的整体变异性不高,但中国的流行株已形成其自己的遗传演变特征。在此基础上,利用生物学软件对CP2蛋白功能域和三维结构进行了预测,为进一步分析CP2蛋白结构与功能关系奠定了基础。ZHZC3株是第一个测定全序列的TSV中国株。     

RT—PCR法检测我国东南沿海凡纳滨对虾的桃拉综合征病毒

桃拉综合征病毒（Taura syndrome virus,TSV）引致养殖及野生对虾急性传染病,14d至40d的幼虾极易感。该病毒属微RNA病毒科（Picornaviridae）,近年来研究者认为应归类为类蟋蟀麻痹病毒属（Cricket paralysis—like viruses）,因其基因组特征更接近于前所未分类的昆虫单股RNA病毒,如丙型果蝇病毒。     

迟缓爱德华菌的外膜蛋白图谱及耐药性分析

分析 2 7株不同来源的迟缓爱德华菌 (Et)的外膜蛋白 (OMP) ,可分为A～H 8个型。 2 1株致病株与 6株非致病株有明显不同的图谱。致病株OMP条带多而深浓 ,并且相同来源的菌株有几乎一致的图谱。其中国内致病株以E型为主 ,与ATCC参考株相似。非致病株OMP条带则浅而稀疏 ,来源虽不同 ,但图谱极类似。另外 ,6株非致病株对磺胺、庆大、四环素等抗生素普遍耐药 ,而致病株除少数几株外 ,均对抗生素有不同程度的敏感     

荧光重组酶介导等温扩增检测食品中单增李斯特菌

[背景] 单增李斯特菌为肉类及乳制品中常见的食源性致病菌,传统的培养法检测无法满足口岸大批量食品的快速检测要求,建立简便、灵敏、快速及现场可操作的技术至关重要。[目的] 建立快速简便的荧光重组酶介导等温扩增（Recombinase-Aided Amplification,RAA）法检测单增李斯特菌,以适应口岸快速通关及监管的实际需求。[方法] 根据单增李斯特菌hlyA基因保守区设计特异性引物、探针,通过引物两两组合结合探针筛选出扩增效率及灵敏度最佳的引物组合,优化反应温度及引物探针浓度,确定最佳反应条件。将建立的荧光RAA法应用于食品基质及实际样品检测中,同时与国标GB 4789.30-2016进行比对验证。[结果] 单增李斯特菌荧光RAA最佳反应温度为42 ℃,最佳引物、探针终浓度均为400 nmol/L。建立的荧光RAA法特异性强,纯菌灵敏度达到3×10² CFU/mL。加标食品基质牛肉、大西洋鲑鱼及再制干酪LB2增菌只需4 h,即可检测原始浓度分别达到0.3、3、30 CFU/mL的单增李斯特菌。荧光RAA法只需5 min即可观察结果,20-30 min完成扩增,速度及灵敏度明显高于国标法。[结论] 建立的荧光RAA法可用于口岸和其他场所进行单增李斯特菌的快速检测与监控。     

RT-PCR法检测我国东南沿海凡纳滨对虾的桃拉综合征病毒

桃拉综合征病毒(Taura syndrome virus,TSV)引致养殖及野生对虾急性传染病,14d至40d的幼虾极易感.该病毒属微RNA病毒科(Picornaviridae)[1],近年来研究者认为应归类为类蟋蟀麻痹病毒属(Cricket paralysis-like viruses),因其基因组特征更接近于前所未分类的昆虫单股RNA病毒,如丙型果蝇病毒[2].     

PMA-qPCR法检测冷冻基质中非可培养状态(VBNC)副溶血性弧菌

【背景】副溶血性弧菌为冰鲜产品及肉制品中常见的污染微生物,致病性强,危害严重,出入境运输及加工的肉食品常采取冷冻冷藏的处理手段来防止微生物污染及生长,以保持食物新鲜。而残留的部分副溶血性弧菌会进入活的非可培养状态(Viable but non-culturable state,VBNC),从而构成潜在的风险隐患。【目的】建立可用于冷冻食品中VBNC副溶血性弧菌的快速检测方法,并探讨其适用性。【方法】将大西洋鲑鱼1:10匀浆,加入终浓度为6.6×10~5 CFU/mL的副溶血性弧菌,-20°C分别诱导10、20、30和50 d。建立实时荧光PCR技术(qPCR)方法,测定其特异性、灵敏度及稳定性。利用PMA-qPCR法对不同冷冻时期样品中的副溶血性弧菌进行检测,同时与qPCR、平板培养法进行比较。【结果】建立的qPCR方法特异性好,与其他阴性参考株无交叉反应;灵敏度高,检测限为19.8 CFU/mL;重复性好,C_q值的变异系数(CV)均在1.5%以下;标准曲线为y=-3.272x+45.310,线性回归系数R~2为0.996,定量范围为1×10~2–1×10~9 CFU/mL。在低温诱导10-50 d后,qPCR法的C_q值在26.32-27.34之间,与诱导前相比几乎没有变化;叠氮溴化丙锭(PMA)-qPCR法的C_q值则从诱导前的26.43逐步上升到38.84,呈现明显的上升趋势,表明死菌的数量在显著上升。经过比较及统计,PMA-qPCR检测的活菌数均高于平板培养法测出的数量,差异显著(P0.05)。【结论】PMA-qPCR特异性及灵敏度高,能有效抑制对死菌的扩增,同时能克服传统平板培养法对VBNC的漏检缺陷,可方便、快捷地用于冷冻食品中受损致病微生物,尤其是进入VBNC状态的细菌检测。     

迟缓爱德华氏菌EcoRⅠ核糖体自动化分型与聚类分析

【目的】对26株迟缓爱德华氏菌进行自动化核糖体分型,并进行聚类分析。【方法】采用RiboprinterTM全自动微生物鉴定系统对分离自斑点叉尾鮰、日本鳗、多宝鱼、比目鱼、斑醴等宿主体内的迟缓爱德华氏菌进行核糖体分型,以限制性内切酶Eco RⅠ处理、切割菌株DNA;运用Bio Numerics软件分析图像数据。【结果】迟缓爱德华氏菌核糖体图谱与数据库中已有信息进行比对,ATCC15947和BYK00685的比对相似值0.85,分别为0.95及0.90。条形码经软件分析共产生21种核糖体条带,聚类分析分为3个群。条带之间呈现明显的地域性差异和宿主差别。来自北方及南方的菌株除少数几株以外,各自聚集为一个群;所有人源株则分布在第三群。【结论】自动化核糖体分型可以方便快捷地用于不同物种的菌株分型与流行病学追踪溯源。     

桃拉综合征病毒中国株ZHZC3全基因测序及分子结构预测

设计8对引物分片段扩增桃拉综合征病毒中国分离株ZHZC3全基因组,病毒两末端序列采用末端快速扩增方法(RACE)获取.扩增产物克隆到pMD18-T载体并测序,用DNAstar软件拼接全序列及同源性比较.结果显示ZHZC3全序列除去3' poly (A)尾,由10202个碱基组成,有两个开放阅读框,分别编码2107和1011个氨基酸的聚蛋白.与美国参考株HI94相比,在编码区没有核苷酸的缺失和插入,但在5' UTR缺失3个A,两者整体核酸同源性达97.9%.ORF1 中ZHZC3与HI94及巴西株(BLZ01)的核酸同源性分别为97.6%、97.7%,在ORF2中ZHZC3与HI94、BLZ01的核酸同源性则分别为98.3、97%.与国外株ORF2的部分序列比较发现ZHZC3和中国台湾株均与美国株HI94同源性最高.克隆分析6株TSV中国大陆株主要结构蛋白CP2基因,发现其编码的氨基酸存在三个高变区,中国大陆株更有其独特的氨基酸变异模式,312 (S), 449 (A), 451 (Q) 和468 (H).表明该病毒的整体变异性不高,但中国的流行株已形成其自己的遗传演变特征.在此基础上,利用生物学软件对CP2蛋白功能域和三维结构进行了预测,为进一步分析CP2蛋白结构与功能关系奠定了基础.ZHZC3株是第一个测定全序列的TSV中国株.