一株兔源A型多杀性巴氏杆菌的分离鉴定和全基因组测序及分析

【背景】多杀性巴氏杆菌可导致猪肺疫、牛出血性败血症和兔出血性败血症等多种疾病,严重威胁多种动物畜牧养殖业的健康发展。【目的】重庆某兔场送检一批病死兔,为研究其病原和治疗方法,对病原进行了微生物分离和全基因组测序分析。【方法】从2022年重庆某兔场送检兔病料中进行细菌分离纯化、生化试验、16S rRNA基因鉴定、荚膜血清型分型、药敏试验和毒力基因检测,同时通过全基因组测序结果进行毒力、耐药基因注释和遗传进化等分子生物学信息分析。【结果】该菌为兔源A:ST74多杀性巴氏杆菌,命名为LXSS001,基因组序列上传到NCBI数据库(登录号为CP119523.1),药敏试验显示该菌对四环素、杆菌肽、复方新诺明和磺胺异恶唑耐药,对头孢噻肟、头孢哌酮和丁胺卡那等药物敏感。全基因组长度为2 480 671 bp,并注释到了58个毒力基因和9类药物的靶向抗药基因。通过联合建树表明其与3480株一致性最高。【结论】本研究完成了一株A型多杀性巴氏杆菌的分离鉴定和全基因组测序,并揭示了其与国内外其他分离株的进化关系,为多杀性巴氏杆菌的后续研究提供了参考依据。     

鸭源鸡杆菌的分离鉴定及其全基因组序列分析

【背景】鸭源鸡杆菌作为一种条件致病菌能引起家禽卵巢炎、输卵管炎和腹膜炎等疾病,严重威胁养殖业的发展。【目的】四川某养鸡场送检了一批疑似感染鸭源鸡杆菌的病死鸡,为探究其感染机制与防治方法,对该菌进行分离鉴定及全基因组测序分析。【方法】从病料中分离并纯化细菌,再依次进行生化试验、16S rRNA基因序列分析和药敏试验,同时通过全基因组测序对其进行物种分型与毒力、耐药等基因功能注释及遗传进化分析。【结果】该分离菌被鉴定为鸭源鸡杆菌,菌株命名为TS0001,药敏试验显示其仅对硝基呋喃类和少数β-内酰胺类药物敏感,对部分β-内酰胺类、氯霉素、部分氨基糖苷类、大环内酯类、四环素类和磺胺类药物具有耐药性。全基因组序列长度为2 626 722 bp,蛋白质编码基因功能注释显示其有较强的自我加工修饰能力,全基因组注释到83个与毒力因子和耐药性相关的基因,包含4个前噬菌体区域。序列类型分析结果显示,该菌株为ST69型,而且管家基因联合建树表明其与墨西哥普通家鸡分离株7990一致性最高。【结论】本研究为鸭源鸡杆菌的感染机制与防治研究提供了参考,丰富了后续研究的分子生物学背景。     

一株牛源都柏林沙门氏菌的全基因组测序及毒力与耐药性分析

【背景】沙门氏菌(Salmonella spp.)是重要的人畜共患病原菌,其毒力和耐药性的不断增强引起广泛关注。【目的】了解从通辽市一犊牛死亡病例中所分离牛源都柏林沙门氏菌的毒力及耐药性情况。【方法】以病死犊牛肺脏为材料,经细菌分离纯化及16S rRNA基因测序,鉴定病原为沙门氏菌。采用动物试验、药敏试验和PCR方法对分离菌进行毒力、耐药性,以及毒力基因和耐药基因检测,并对其进行全基因组测序分析。【结果】分离菌具有较强毒力,对小鼠半数致死量为2.8×10⁶ CFU/mL。分离菌为多重耐药菌,仅对多粘菌素B和噻孢霉素敏感,对强力霉素和恩诺沙星中度敏感。检测13种沙门氏菌常见毒力基因,检出率为92.3%。对分离菌进行全基因组测序分析,该菌株为都柏林沙门氏菌,基因组大小为4 965 370 bp,GC含量为52.12%,同时携带2个质粒,大小分别为79 524 bp (pTLS-1)和45 301 bp (pTLS-2)。分离菌中共携带996个毒力基因和24个毒力岛;共携带42个耐药基因,其中4个为可水平转移基因,基因组中存在9个可移动遗传元件,包括插入序列和转座子等。【结论】分离牛源都柏林沙门氏菌菌株具有较强毒力且为多重耐药株,携带大量毒力基因及耐药基因。     

一株猪葡萄球菌的分离鉴定、生物学特性研究及全基因组测序分析

【背景】2021年6月,广东省茂名市某散养户送检了一头发病仔猪,猪身上长有脓疱,四肢关节肿大,关节内可见脓液。【目的】确定引起仔猪发病的病原菌,分析其药物敏感性,为临床用药提供指导;对分离菌株进行全基因组序列分析,挖掘其毒力因子和耐药基因,揭示该菌致病和耐药的分子机制。【方法】取关节脓液分离细菌;通过革兰氏染色、16S rRNA基因和全基因组测序分析,鉴定细菌种类;通过溶血试验、血浆凝固酶试验和生长曲线测定,确定分离菌株的溶血活性、血浆凝固酶活性和生长特性;用小鼠感染模型评估分离菌株的致病性;用纸片扩散法测定分离菌株的药物敏感性;通过全基因组序列分析挖掘分离菌株的毒力因子和耐药基因。【结果】分离菌株被鉴定为猪葡萄球菌(Staphylococcus hyicus);该菌不溶血,无血浆凝固酶活性,在胰蛋白胨大豆肉汤培养基中于37℃、120r/min条件下生长良好;小鼠感染试验结果显示,该菌具有高致病性;药敏试验结果显示,该菌对苯唑西林、大观霉素等7种药物敏感,对青霉素G、红霉素等9种药物耐药;全基因组序列分析结果显示,该菌携带多个毒力因子和耐药基因。【结论】从发病仔猪的关节脓液中分离到一株猪葡萄球菌,可用苯唑西林、大观霉素等药物防控该菌感染;解析了该菌的基因组信息,为后续深入研究该菌致病和耐药的分子机制奠定了基础。     

一株源自孔雀的新型支原体的鉴定及其致病性和基因组分析

【背景】Mycoplasma gallinaceum (MGC)是禽源支原体的一种,仅在南非、英国等地发生,我国鲜有报道。【目的】从患呼吸道病的孔雀气管中分离到一株支原体,命名为Peacock20181011,确定其分类、致病性和基因组特征。【方法】利用微生物学常规方法,结合分子生物学检测和基因组序列,对其进行鉴定;通过对Special pathogenic free(SPF)鸡、鸡胚的致病性研究和最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)测定,确定其致病性和药敏性。【结果】通过对分离菌的培养、纯化、形态学和染色观察,结合生化试验和16SrRNA基因测序证实,该菌为一株新的MGC,与模式菌株NCTC10183的16S rRNA基因相似性高达99.86%,系统发育树显示该菌与MGC属同一分支;人工感染实验表明该菌对SPF鸡无致病性,但可造成SPF鸡胚发育迟缓,爪部蜷缩;MIC结果显示该菌对单硫酸卡那霉素和氟苯尼考等敏感。基因组序列表明,该菌基因组长度为1 183 913 bp,(G+C)mol%含量为28.7%,含有898个Coding sequences (CDS),拥有4个拷贝的16S rRNA基因和6个质粒,预测有20个毒力因子基因和2个耐药基因。【结论】明确了MGC在我国的存在,丰富了中国禽源支原体的种类,为支原体病的防控提供了依据。     

一株猪源化脓隐秘杆菌的鉴定、生物学特性研究与基因组分析

[背景] 化脓隐秘杆菌作为一种条件致病菌,常与蓝耳病病毒、猪圆环病病毒、巴氏杆菌等混合感染猪,引起各种非特异性化脓性感染,部分临床症状与副猪嗜血杆菌相似。本试验从江西某猪场一起因呼吸道症状急性死亡病猪的肺脏分离到一株具有β溶血特性、疑似化脓隐秘杆菌的细菌病原。[目的] 鉴定该病原的菌属种类、生物学特性及基因组特征,为该菌疾病的基础研究与临床防控奠定理论基础。[方法] 采用透射电镜、扫描电镜结合PCR鉴定等方法对菌属种类进行鉴定;通过动物实验、药敏试验,分析菌株的生物学特性;借助全基因组测序、生物信息学等技术发掘该菌的基因组特征。[结果] 形态观察、16S rRNA基因鉴定及系统发育分析证实,该分离菌株是化脓隐秘杆菌,命名为JX18;药敏试验表明,该菌株对克林霉素和林可霉素不敏感,对其余所选药物均敏感;动物实验结果显示,对小鼠腹腔攻毒后,小鼠腹部出现明显脓肿病灶,最高剂量组的小鼠全部死亡;全基因组测序结果表明,该菌株携带plo、nanH、nanP、fimA、fimC、fimE等重要毒力基因,并且与其他化脓隐秘杆菌菌株毒力基因的相似性较高;根据同源基因数据库（Cluster of Orthologous Groups,COG）预测,菌株JX18中参与碳水化合物代谢的基因占比最高;通过毒力基因数据库（virulence factor database,VFDB）、UniProtKB/Swiss-Prot等数据库预测,JX18菌株基因组中携带有多个组氨酸激酶、反应调节因子等与细菌双组分调控系统相关基因,以及多种与粘附、侵入及分泌系统相关的毒力基因。[结论] 在江西省分离鉴定出一株猪源强致病性化脓隐秘杆菌,丰富了猪源化脓隐秘杆菌病原信息,为进一步开展猪源化脓隐秘杆菌相关研究与防控奠定了理论依据。     

致病性大肠杆菌和蜡样芽胞杆菌的分离鉴定

【背景】猪只消化道疾病是养猪业上一大重要疾病,给养猪业带来一定的经济损失。大肠杆菌是引起猪腹泻的一种常见病原菌,可以引起不同日龄的猪腹泻,但主要以幼龄猪为主。【目的】旨在分离鉴定引起四川省眉山市一规模化养猪场病猪大规模腹泻的病原菌。【方法】采用常规细菌分离方法结合16S rRNA基因序列的分析方法从发病猪肝脏、胃以及污染的饲料分离鉴定细菌,并对分离株进行小鼠致病性试验、16S rRNA基因遗传进化树分析、毒力基因的检测、药物敏感试验。【结果】从腹泻猪肝脏中分离到一株致病性大肠杆菌,胃中分离到一株蜡样芽胞杆菌,并且追溯到传染源是该猪场饲料。通过检测这两株菌相应的毒力基因发现大肠杆菌不属于肠外致病性型,蜡样芽胞杆菌检测到了nheA、nheB、nheC、bceT、entFM 5种毒力基因;药敏试验表明常规的氨基糖苷类和头孢类抗生素对大肠杆菌抑菌效果较好,红霉素、氟苯尼考、头孢氨苄、头孢哌酮对蜡样芽胞杆菌抑菌效果较好,而蜡样芽胞杆菌对青霉素、阿莫西林等常规药物不敏感。【结论】饲料存在大肠杆菌和蜡样芽胞杆菌的混合污染。     

鲍曼不动杆菌携带前噬菌体的生物信息学分析

【目的】预测并分析82株全基因组测序的鲍曼不动杆菌前噬菌体的携带情况,鉴定前噬菌体编码的抗生素耐药基因和毒力因子。【方法】利用PHASTER (Phage Search Tool Enhanced Release)软件预测鲍曼不动杆菌携带的前噬菌体,采用CARD (The Comprehensive Antibiotic Research Database)和VFDB(VirulenceFactorsDatabase)在线分析软件预测前噬菌体编码的抗生素耐药基因和毒力因子。【结果】预测到472条鲍曼不动杆菌前噬菌体,其中完整型前噬菌体201条,疑似型前噬菌体91条,缺陷型前噬菌体180条。平均每株鲍曼不动杆菌基因组中可携带至少2条完整型前噬菌体。每株鲍曼不动杆菌所携带的全部前噬菌体占其基因组比例约为4%–6%。29条前噬菌体携带77个耐药基因,耐药表型共有14种,分别来自15个不同的家族,涵盖6种抗生素耐药的作用机制。132条前噬菌体编码毒力基因,归类为38种毒力基因和34种毒力因子。不同类型的前噬菌体普遍携带1–2种毒力因子,少数前噬菌体携带3种及以上毒力因子。分析毒力因子可能的宿主...     

茎瘤芥根际一株产紫色杆菌素杜擀氏菌的分离鉴定及其基因组分析

【目的】对茎瘤芥根际微生物进行分离鉴定,分析微生物菌群构成,选择具有优良特性的菌株,评估其次级代谢产物合成能力,为茎瘤芥根际微生物多样性和菌种资源的挖掘利用奠定基础。【方法】采集重庆市涪陵区二渡村和邓家村的茎瘤芥根,分离培养根际微生物菌株,通过菌株形态观察和看家基因的序列分析,对菌株进行初步鉴定、归类和保存。选择具有优良性状的菌株,利用Pacbio RS II和Illumina HiSeq平台完成全基因组测序,通过antiSMASH分析评估其次级代谢产物合成潜力,克隆目的基因簇并进行异源表达和产物鉴定。【结果】分离得到256株微生物,初步鉴定120株;从中鉴定了一株产紫色杆菌素的杜擀氏菌BjR8,完成了基因组测序及分析,发现该菌基因组为一条环状染色体,全长7 205 593 bp,GC含量为64.67%,含有6 241个编码基因。生物信息学分析发现基因组含有9个次级代谢产物生物合成基因簇,其中7个基因簇与已知化合物编码基因簇同源性较低,说明该菌具有产生多种新型次级代谢产物的潜力;克隆得到紫色杆菌素生物合成基因簇,并在变铅青链霉菌TK23中完成了异源表达。【结论】从茎瘤芥根际分离得到25...     

一株同时携带optrA和cfrC基因的猪源多重耐药结肠弯曲菌的全基因组测序

【背景】弯曲菌(Campylobacter)是一种世界范围内能引起胃肠炎的最常见食源性病原菌,对临床上重要的抗菌药物耐药越来越严重,对食品安全和公共健康造成重大威胁。【目的】研究一株同时携带optr A和cfr C基因的猪源结肠弯曲菌(Campylobactercoli)耐药表型和耐药基因,同时对该菌全基因组特征、毒力基因分布情况以及optr A和cfr C基因环境进行分析。【方法】采用琼脂平板稀释法进行最低抑菌浓度(minimal inhibitory concentration, MIC)测定,并且对该菌进行全基因组测序。【结果】该菌株对四环素、克林霉素、阿奇霉素、氟苯尼考和利奈唑胺呈现高度耐药,对环丙沙星和庆大霉素敏感。全基因组测序得到一条大小为1 436 486 bp的环状DNA (GC含量为31.63%),携带四大类抗生素中共计12种耐药基因,均定位于染色体上,其中氨基糖苷类耐药基因数量最多。此外,携带包含黏附、侵袭和移动等相关毒力基因83个,其中与移动相关的毒力基因数量最多。对4个基因岛分析发现,基因岛GIs002和GIs003中含有耐药基因序列,cfr C位于基因岛GIs...     

纳他霉素高产菌株Streptomyces gilvosporeus F607基因组及其生物合成基因簇分析

【背景】纳他霉素(Natamycin)是一种天然、广谱、高效的多烯大环内酯类抗真菌剂,褐黄孢链霉菌(Streptomyces gilvosporeus)是一种重要的纳他霉素产生菌。目前S. gilvosporeus基因组序列分析还未有报道,限制了该菌中纳他霉素及其他次级代谢产物合成及调控的研究。【目的】解析纳他霉素高产菌株S. gilvosporeus F607的基因组序列信息,挖掘其次级代谢产物基因资源,为深入研究该菌株的纳他霉素高产机理及生物合成调控机制奠定基础。【方法】利用相关软件对F607菌株的基因组序列进行基因预测、功能注释、进化分析和共线性分析,并预测次级代谢产物合成基因簇;对纳他霉素生物合成基因簇进行注释分析,比较分析不同菌种中纳他霉素生物合成基因簇的差异;分析预测S.gilvosporeusF607中纳他霉素生物合成途径。【结果】F607菌株基因组总长度为8482298bp,(G+C)mol%为70.95%,分别在COG、GO、KEGG数据库提取到5 062、4 428、5063个基因的注释信息。同时,antiSMASH软件预测得到29个次级代谢产物合成基因簇,其中纳他霉素基因簇与S.natalensis、S. chattanoogensis等菌株的纳他霉素基因簇相似性分别为81%和77%。除2个参与调控的sngT和sgnH基因和9个未知功能的orf基因有差异外,S. gilvosporeus F607基因簇中其他纳他霉素生物合成基因及其排列顺序与已知的纳他霉素基因簇高度一致。【结论】分析了S. gilvosporeus全基因组信息,预测了S. gilvosporeus F607中纳他霉素生物合成的途径,为从基因组层面上解析S. gilvosporeus F607菌株高产纳他霉素的内在原因提供了基础数据,为揭示纳他霉素高产的机理及工业化生产和未来新药的发现奠定了良好的基础。     

雄烯二酮高产菌新金分枝杆菌MN4的全基因组测序及序列分析北大核心CSCD

【目的】新金分枝杆菌(Mycobacterium neoaurum)MN4是1株经诱变育种获得的高产雄烯二酮,并且能够耐受高浓度底物植物甾醇的突变菌株。为深入研究MN4菌株耐底物的机制及雄烯二酮的生物合成途径,有必要解析MN4菌株的全基因组序列信息。【方法】本研究采用高通量测序技术对MN4进行全基因组测序,然后使用相关软件对测序数据进行基因组装、基因预测与功能注释、COG聚类分析以及次级代谢产物合成基因簇预测等。【结果】新金分枝杆菌MN4基因组装获得33个Contigs,整个基因组大小为5.39 Mb,GC含量为66.9%,编码4920个蛋白基因,序列提交至Gen Bank数据库,登录号为JXYZ00000000。【结论】本研究首次报道了1株高产雄烯二酮菌株MN4的全基因组序列,分析了基因组的基本特征,初步解析了该菌株降解植物甾醇生产雄烯二酮的关键基因,将为MN4的功能基因组学研究及相关次级代谢产物的生物合成途径与异源表达研究提供基础。     

链霉菌Streptomyces antibioticus NRRL 8167中Naphthgeranine A生物合成基因簇的分析鉴定

【背景】微生物来源的天然产物是小分子药物或药物先导物的重要来源。对链霉菌Streptomyces antibioticus NRRL 8167的基因组分析显示,其包含多个次级代谢产物的生物合成基因簇,具有产生多种新化合物的潜力。【目的】对链霉菌S. antibioticus NRRL 8167中次级代谢产物进行研究,以期发现结构新颖或生物活性独特的化合物,并对相应产物的生物合成基因簇和生物合成途径进行解析。【方法】利用HPLC图谱结合特征性紫外吸收和LC-MS方法,排除S. antibioticus NRRL 8167产生的已知化合物,确定具有特殊紫外吸收的化合物作为挖掘对象,然后利用正、反相硅胶柱色谱、高效液相色谱等技术对次级代谢产物进行分离纯化,分离化合物。利用质谱及核磁共振光谱技术对化合物结构进行解析和鉴定;提取链霉菌S. antibioticus NRRL 8167基因组DNA,利用PacBio测序平台进行基因组测序;利用生物信息学对基因组进行注释,并对合成该化合物的基因簇进行定位分析,推导其生物合成途径。【结果】确定这个化合物是NaphthgeranineA,属于聚酮类化合物。全基因组序列分析发现S.antibioticusNRRL8167基因组含有28个次级代谢产物生物合成基因簇,其中基因簇20可能负责Naphthgeranine A的生物合成,并对其生物合成途径进行了推导。【结论】基于紫外吸收光谱和质谱特征,从S. antibioticus NRRL 8167菌株的发酵提取物中分离鉴定了一个聚酮类化合物Naphthgeranine A。该菌株的全基因组测序为其生物合成基因簇的鉴定提供了前提,对Naphthgeranine A生物合成基因簇和生物合成途径的推测为进一步研究这个化合物的生物合成机制奠定了基础。     

解淀粉芽孢杆菌生防菌BS-3全基因组测序及生物信息分析

【背景】解淀粉芽孢杆菌BS-3是从健康橡胶树树根中分离获得的一株对真菌具有较强抗菌活性的内生细菌,有作为生物农药的潜力。【目的】解析菌株BS-3的基因组序列信息,以深入研究该菌株防病促生机制及挖掘次级代谢产物基因资源。【方法】采用第二代BGISEQ与第三代Pac Bio平台相结合的测序技术,对生防菌BS-3进行全基因组测序,并对测序数据进行基因组组装、基因预测与功能注释、共线性分析及次级代谢产物合成基因簇预测等。【结果】BS-3全基因组大小为3 870 130 bp,平均GC含量为46.88%,共编码4 161个基因;含有92个t RNA基因、28个r RNA、10个sRNA;含有122个串联重复序列、98个小卫星DNA、2个微卫星。在COG、GO、KEGG、NR和Swiss-Prot数据库分别注释到基因2 875、2 620、1 885、4 040和3 328个。同时,预测到BS-3中有10个次级代谢产物合成基因簇,编码表面活性素、丰原素、多烯类、儿茶酚型嗜铁素等抑菌物质。基因组测序数据提交至NCBI获得GenBank登录号为CP060384。【结论】为基因组层面上解析菌株BS-3具有良好防病效果的内在原因提供基础数据,为深入了解解淀粉芽孢杆菌次级代谢合成途径提供参考信息,对菌株BS-3后续相关研究具有重要意义。     

含好氧不产氧光合基因簇和Xanthorhodopsin-like基因的Sphingomonas sp. MIM37：基因组及光促生长分析

【目的】菌株MIM37为具有两种光能利用途径的光合异养细菌,分析其基因组和光照对生长的影响,为理解光能利用途径、光营养生物多样性以及光合作用的进化和功能等提供线索。【方法】采用平板涂布划线法分离菌株,结合形态观察及16S rRNA基因和光合基因序列同源性与系统发育分析进行初步分类鉴定;以分光光度法和荧光显微观察法测定光照和黑暗培养下培养液细胞浓度和单细胞体积;构建片段长度为300?500 bp的Illumina PE文库,以Illumina Hiseq2000进行基因组测序,以SOAPdenovo和GapCloser组装序列,以RAST在线软件注释基因组。【结果】从内蒙古腾格里沙漠天鹅湖表层水中分离获得一株细菌MIM37,经16S rRNA基因、pufM和视紫质基因同源性和系统发育分析均显示其与Sphingomonas属亲缘关系最为密切;相对黑暗培养,光照刺激下的最大细胞浓度和单细胞体积大小分别提高了1.2和5.6倍;基因组注释显示MIM37代谢途径多样,含典型好氧菌的呼吸电子传递链,具有完整的好氧不产氧细菌的光合基因簇及xanthorhodopsin-like视紫质蛋白基因,合成铁载体,还原重金属,降解微囊藻毒素和多环芳烃类等。【结论】MIM37属于Sphingomonas属,具有两种光能利用途径,光照可明显促进其生长,多样的代谢模式可能使其在自然环境中极具竞争力、分布广泛并具有应用于修复环境污染的潜力。     

一株高效降解芘的细菌分离、鉴定及其降解效果

摘要：【目的】获得高效降解高分子量多环芳烃的细菌,并研究其对多环芳烃的降解能力。【方法】利用富集培养和芘升华平板方法,从焦化厂污染土壤中分离多环芳烃降解细菌,对分离菌株通过形态特征、16S rRNA基因和gyrb基因序列相似性分析进行鉴定,并研究该菌对高分子量多环芳烃（HMW-PAHs）的降解效果。【结果】筛选到一株能以芘、苯并蒽、屈、苯并芘、茚并芘、苯并苝、荧恩为碳源和能源生长并降解这些底物的菌株HBS1,该菌株的16S rRNA基因和gyrb基因序列与Gordonia amicalis的相应基因的相似     

Draft genome sequence of marine Streptomyces sp. strain W007, which produces angucyclinone antibiotics with a benz[a]anthracene skeleton

A series of angucyclinone antibiotics have been isolated from marine Streptomyces sp. strain W007 and identified. Here, a draft genome sequence of Streptomyces sp. W007 is presented. The genome contains an intact biosynthetic gene cluster for angucyclinone antibiotics, which provides insight into the combinatorial biosynthesis of angucyclinone antibiotics produced by marine streptomycetes.     

Draft genome sequence of Streptomyces coelicoflavus ZG0656 reveals the putative biosynthetic gene cluster of acarviostatin family α-amylase inhibitors

Aims: The aims of this study are to obtain the draft genome sequence of Streptomyces coelicoflavus ZG0656, which produces novel acarviostatin family α‐amylase inhibitors, and then to reveal the putative acarviostatin‐related gene cluster and the biosynthetic pathway. Methods and Results: The draft genome sequence of S. coelicoflavus ZG0656 was generated using a shotgun approach employing a combination of 454 and Solexa sequencing technologies. Genome analysis revealed a putative gene cluster for acarviostatin biosynthesis, termed sct‐cluster. The cluster contains 13 acarviostatin synthetic genes, six transporter genes, four starch degrading or transglycosylation enzyme genes and two regulator genes. On the basis of bioinformatic analysis, we proposed a putative biosynthetic pathway of acarviostatins. The intracellular steps produce a structural core, acarviostatin I00‐7‐P, and the extracellular assemblies lead to diverse acarviostatin end products. Conclusions: The draft genome sequence of S. coelicoflavus ZG0656 revealed the putative biosynthetic gene cluster of acarviostatins and a putative pathway of acarviostatin production. Significance and Impact of the Study: To our knowledge, S. coelicoflavus ZG0656 is the first strain in this species for which a genome sequence has been reported. The analysis of sct‐cluster provided important insights into the biosynthesis of acarviostatins. This work will be a platform for producing novel variants and yield improvement.     

桑氏链霉菌KJ40全基因组测序及分析

【背景】桑氏链霉菌(Streptomyces sampsonii)KJ40是一株具有防病、促生多重功能的放线菌,有作为生物农药的潜力。目前还没有相关研究报道S.sampsonii全基因组序列,这限制了其功能基因、代谢产物合成途径及比较基因组学等研究。【目的】解析S.sampsonii KJ40的基因组序列信息,以深入研究该菌株防病促生机制及挖掘次级代谢产物基因资源。【方法】利用Illumina HiSeq高通量测序平台对KJ40菌株进行全基因组测序,使用相关软件对测序数据进行基因组组装、基因预测和功能注释、预测次级代谢产物合成基因簇、共线性分析等。【结果】基因组最后得到9个Scaffolds和578个Contigs,总长度为7 261 502 bp,G+C%含量平均为73.41%,预测到6 605个基因、1 260个串联重复序列、804个小卫星序列、67个微卫星序列、90个tRNA、9个rRNA和19个sRNA。其中,2 429、3 765、2 890、6 063和1 911个基因分别能够在COG、GO、KEGG、NR和Swiss-Prot数据库提取到注释信息。同时,还预测得到21个次级代谢产物合成基因簇。基因组测序数据提交至NCBI获得Gen Bank登录号:LORI00000000。S.sampsonii KJ40与Streptomyces coelicolor A3(2)、Streptomyces griseus subsp.griseus NBRC 13350三株链霉菌基因组存在翻转、易位等基因组重排,3个基因组共有1 711个蛋白聚类簇。【结论】研究为从基因组层面上解析KJ40菌株具有良好促生防病效果的内在原因提供基础数据,为深入了解链霉菌次级代谢合成途径提供参考信息,对S.sampsonii后续相关研究具有重要意义。     

阿特拉津降解菌株DNS32的降解特性及分类鉴定与降解途径研究

【目的】研究阿特拉津降解菌株DNS32的菌种分类、降解特性及降解途径,丰富阿特拉津降解菌菌种资源。【方法】在长期施用阿特拉津的东北地区寒地黑土中筛选出一株以阿特拉津为唯一氮源生长的降解菌株DNS32,测定其基本降解特性,通过16S rRNA序列分析进行分类鉴定,并利用阿特拉津降解基因PCR扩增技术及降解产物生成量的测定,进一步揭示其降解途径。【结果】实验结果发现DNS32菌株具有较好的降解能力,且在相对较低温度下也具有一定的降解能力。16S rRNA序列分析结果表明DNS32与鲁氏不动杆菌(Acinetobacter lwoffii)16S rRNA序列同源性高达99%。成功地扩增降解基因trzN、atzB及atzC,实验结果表明DNS32遵循Arthrobacter aurescens TC1的降解模式,可将阿特拉津降解为氰尿酸,降解产物的生成量测定也证明了这一点。【结论】实验结果丰富了阿特拉津降解菌菌种资源,为不动杆菌属的阿特拉津降解菌研究提供了参考。