一株嗜热厌氧杆菌的分离、鉴定及其代谢特征

【目的】分离、保护油藏嗜热微生物资源,解析其主要的代谢特征。【方法】利用Hungte厌氧分离技术从大港油田埕海一区油层采出液中分离出厌氧菌株BF1。通过生理生化特征分析、16S rRNA基因序列比对与电化学分析,确定BF1的分类地位及其S元素代谢对腐蚀电流的影响。【结果】菌株BF1为严格嗜热厌氧革兰氏阴性杆菌,顶端产芽孢、不运动,菌体大小为0.42μm×(1.6 5.4)μm,单生、成对或成串生长。其温度生长范围为45°C 75°C(最适温度60°C);pH生长范围在4.5 8.5(最适pH 6.5)之间,比生长速率(μm)0.99 h 1,倍增时间为42 min。能利用葡萄糖、松三糖、棉子糖、甘露糖、乳糖、纤维二糖、果糖、核糖等碳水化合物,利用葡萄糖发酵的产物是乙醇、乙酸、CO2及少量的H2。菌株BF1能还原亚硫酸盐与硫代硫酸盐产生H2S,其耐受上限分别为50 mmol/L和75 mmol/L;还原硫代硫酸钠(50 mmol/L)后其极化电阻由2 099/cm2降低至776/cm2,腐蚀电流由9.936e-006 A提高至3.25e-005 A。细胞膜脂肪酸主要由高级饱和脂肪酸组成,含量最丰富的为十五烷酸占70.6%。菌株BF1的DNA(G+C)mol%含量为34.0%,其16S rRNA与Thermoanaerobacter pseudethanolicus DSM 2355T相似性最高,为98.3%,与T.brockii subsp.brockii DSM 1457T次之,为98.0%。菌株BF1的许多生理、生化特征与T.pseudethanolicus DSM 2355T和T.brockii subsp.brockii DSM 1457T有着明显的差别,如倍增时间、最适生长温度及底物利用等;而菌株BF1的细胞膜脂肪酸组成与T.pseude-thanolicus DSM 2355T也不相同。【结论】菌株BF1可能是Thermoanaerobacter属中的一个新种,其确切分类地位还需要进一步进行DNA分子杂交;其代谢元素硫提高腐蚀电流密度,可能会对油田管道与设备造成腐蚀。     

一株高效降解木糖的耐酸、嗜热厌氧杆菌的生理特性及产物分析

【目的】分离高效降解木糖的嗜热厌氧杆菌菌株,用于发酵生产生物燃料乙醇,为后继的构建基因工程菌株及联合生物工艺提供材料。【方法】运用亨盖特厌氧操作技术从胜利油田油层采出液两年的富集样中分离到一株嗜热厌氧杆菌xyl-d。采用形态学观察、生理生化指标鉴定及基于16S rRNA的系统发育学分析确定其分类地位。【结果】菌株xyl-d为革兰氏阴性厌氧杆菌,菌体大小为(1.35-5.08)μm×(0.27-0.40)μm,单生、成对或成簇生长,芽胞圆形,端生。温度生长范围30-85℃(最适温度65℃);pH范围3.0-10.0(最适pH 7.5);NaCl浓度范围0%-4%(最适NaCl浓度2.0%)。发酵D-木糖的产物是乙醇、乙酸、CO2及少量的异丁醇、丙酸。菌株xyl-d的(G+C)mol%含量为45.6%,与热厌氧杆菌属模式菌株威吉利热厌氧杆菌(Thermoanaerobacter wiegelii)DSM10319T及嗜热乙醇杆菌(Thermoanaerobacter ethanolicus)DSM2246T的16S rRNA序列相似性均为99.3%。菌株利用D-木糖产乙醇的最佳初始pH为8.5;少量酵母粉能刺激生长并显著提高发酵D-木糖的产醇率,使乙醇成为主要的发酵产物;培养基中乙醇浓度达到7%(V/V)时菌体生长受到抑制,最佳生长条件下D-木糖的降解率可达91.37%,最佳产醇条件下发酵1摩尔D-木糖可产生1.29摩尔的乙醇。【结论】菌株xyl-d是从特殊生境(油藏)中分离到的一株高效降解D-木糖的耐酸、嗜热的厌氧杆菌,其为半纤维素降解产乙醇的联合生物工艺提供了菌源。     

一株分离自高海拔土壤的梭菌的鉴定及代谢产物

【目的】了解土壤环境中细菌的生理生化特性及代谢产物。【方法】采用厌氧操作技术从西藏纳木错分离到一株厌氧梭状芽孢杆菌P4-1。采用生理生化鉴定结合16SrDNA序列的系统发育学分析确定该菌株的系统发育地位,用气相色谱分析其代谢产物【结果】菌株P4-1为严格厌氧革兰氏阳性菌,菌体大小为0.3μm×1μm-3μm,单生或成对生长,产生芽孢。生长温度范围是13-40℃(最适温度37℃);NaCl浓度0%-5%(最适为0.5%-1%);pH范围5.0-10.0(最适生长pH为7.5-8.0)。能够利用葡萄糖、密二糖、甘露糖醇等多种碳水化合物,发酵葡萄糖的产物是乙酸,丙酸,丁酸,CO2,H2。菌株P4-1的(G+C)mol%含为30.9%,与Clostridium lituseburense DSM797(M59107)的相似性达98.7%。菌株P4-1能够降解对甲苯磺酸盐,并且在有酵母粉的情况下能明显提高其降解能力【结论】菌株P4-1是从土壤中分离出的一株耐低温,耐盐的厌氧菌,其发酵葡萄糖产生的代谢产物有利于改善土壤中的微环境,而且能够降解对甲苯磺酸盐,在废水处理中有重要意义。     

响应面分析法优化耐高温假黄色单胞菌硫氧化性能

【目的】采用响应面分析法对耐高温假黄色单胞菌的硫氧化性能进行优化。【方法】利用Plackett-Burman试验筛选影响菌株硫氧化性能的关键因子。通过最陡爬坡试验逼近最佳值区域,确定响应面试验中心轴,利用Box-Behnken设计和响应面分析法获得关键因素的最佳浓度。采用经典的改良硫酸钡比浊法测定硫酸根含量。【结果】牛肉膏、麦芽糖、镁离子(Mg~(2+))3个因素是影响菌株硫氧化性能的关键因素。响应面分析表明牛肉膏和镁离子的交互作用对硫酸根转化率的影响最大,优化后的结果为:麦芽糖(%)=0.07,牛肉膏(%)=0.11,Mg~(2+)(%)=0.04时,模型有最大值。模型的F值为52.60(P0.000 1),相关系数R2=0.980 2,说明该二次方程是显著的,该模型在整个回归区域内的拟合较好。经模拟堆肥试验验证该菌株可以有效增加堆肥中硫酸根含量。【结论】该模型可用于分析和预测耐高温假黄色单胞菌优化培养基配方,经优化后该菌株硫氧化性能大幅提升,硫酸根转化率由36.89%提高到80%以上,加入堆肥后与基础发酵条件下菌液相比更加有效增加了堆肥中SO_4~(2-)的含量,具有较好的应用前景。     

海滨盐薄片菌——分离自海洋盐田的一个嗜盐古菌新种（英文）

【目的】研究分离自我国华南地区阳江盐田的一株嗜盐古菌菌株YJ-41~T,探究其分类学地位。【方法】运用多相分类学方法即通过表型和遗传型特征鉴定,研究菌株YJ-41T的分类学地位。【结果】菌株YJ-41~T的细胞为杆状、革兰氏染色阴性、菌落呈红色。菌株YJ-41T的生长温度范围20–50°C(最适为37°C)、Na Cl浓度范围2.1–4.8 mol/L(最适为3.1 mol/L)、MgCl_2浓度范围0–1.0 mol/L(最适为0.05 mol/L)、pH范围5.0–9.0(最适为pH 7.0)。细胞在蒸馏水中会裂解,维持细胞形态的最低Na Cl浓度为10%(质量体积比)。菌株YJ-41~T的极性脂为磷脂酸(Phosphatidic acid,PA)、磷脂酰甘油(Phosphatidyl glycerol,PG)、磷脂酰甘油磷酸甲基酯(Phosphatidyl glycerol phosphate methyl ester,PGP-Me)、磷脂酰甘油硫酸酯(Phosphatidyl glycerol sulphate,PGS)和8种糖脂;其中3种糖脂为硫酸甘露糖苷葡萄糖二醚(Sulfated mannosyl glucosyl diether,S-DGD-1)、半乳糖苷甘露糖苷葡萄糖二醚(Galactosyl mannosy glucosyl diether,TGD-1)和甘露糖苷葡萄糖二醚(Mannosyl glucosyl diether,DGD-1),其余为未知糖脂。菌株YJ-41~T的16S rRNA基因和rpo B′基因与盐薄片菌属(Halolamina)的成员相关基因相似性分别为97.5%–98.4%和93.1%–94.4%。菌株YJ-41T的G+C mol%为61.4 mol%。【结论】表型、化学分类和系统发育的特性表明,菌株YJ-41T(=CGMCC 1.12859T=JCM 30237T)代表Halolamina属的一个新种,建议命名为海滨盐薄片菌(Halolamina litorea)。     

日本三宅岛火山土壤中硫代硫酸盐氧化菌的分离、生物学特性及鉴定

【目的】利用培养法从日本三宅岛火山土壤(堆积年限131年)中分离到一株能氧化分解硫代硫酸盐的细菌MU2A-22T。【方法】用培养法对该菌株MU2A-22T进行了生理生化性质以及分类学位置上的确定。【结果】菌株MU2A-22T为革兰氏阴性,短杆状或球状。理化性质表明该菌株能利用葡萄糖、L-阿拉伯糖、葡萄糖酸盐、己二酸酯、dL-苹果酸钠、硫代硫酸钠(最适浓度为2.5 mmol/L)为唯一碳源进行自养生长。最适生长温度为25°C 30°C,最适pH为6.0 8.0。菌株MU2A-22T的16S rRNA序列与菌株Paracoccus solventivorans 6637T亲缘关系最近,序列相似性为97%,编码核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)的基因也被确定。对Paracoccus属内几种近缘菌的脂肪酸分析,证明菌株MU2A-22T中含有Paracoccus属的特征氨基酸,其中含量大于10%的分别为C18:1(74.7%)和C18:0(12.1%)。DNA-DNA杂交实验表明,菌株MU2A-22T与Paracoccus solventivorans 6637TDNA的相似度为49.3%。MU2A-22T菌株G+C含量为66.5%66.7%。【结论】菌株MU2A-22T为Paracoccus属内的一新种菌(登录号GQ452286),命名为Paracoccus scorialis sp.nov.。     

乳酸乳球菌Nisin抗性基因nisI的克隆及作为筛选标记的研究

摘要：【目的】为了优化LJ1菌株的培养条件使之产生高活性的胞外褐藻胶裂解酶。【方法】通过富集培养技术从海带筛选到一株褐藻胶裂解酶产生菌LJ1, 依据表型特征、脂肪酸组成分析及16S rRNA基因序列分析对该菌株进行鉴定。通过单因子和正交试验对LJ1 菌株产胞外褐藻胶裂解酶的培养条件进行了优化。【结果】LJ1菌株属于假交替单胞菌属（Pseudoalteromonas）。该菌株产酶的最佳培养基组成为：褐藻胶3 g/L、(NH4)2SO4 3 g/L、NaCl 20 g/L、KH2PO4 0.1 g/L、CaCl2 0.1 g/L;最佳培养条件为：250 mL三角烧瓶中装液量25 mL、接种量3%、摇瓶转速150 r/min、pH7.5、培养温度为28℃、培养时间为24 h。LJ1菌株所产褐藻胶裂解酶的最适温度为40℃,最适pH7.6,最适NaCl浓度为0.3 mol/L。1 mol/L金属离子Mg2+对酶活力有明显的促进作用,而Co2+ 和Zn2+对酶活力有较强的抑制作用。【结论】LJ1菌株是Pseudoalteromonas 新的胞外褐藻胶裂解酶产生菌,在最佳培养条件下,该菌株的酶活力提高了66%。     

一株嗜盐嗜碱硫氧化菌的筛选、鉴定及硫氧化特性

【背景】沼气和天然气等清洁能源中往往会含有一定量的硫化氢,硫化氢的存在不仅污染环境,而且对人类危害很大。【目的】以硫代硫酸钠为唯一硫源从巴丹吉林沙漠盐碱湖岸边沉积物中分离筛选得到一株硫氧化菌BDL05,并研究其硫氧化特性。【方法】通过形态观察、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析对硫氧化菌BDL05进行鉴定。【结果】菌株BDL05为革兰氏阴性菌,弧状,其16S rRNA基因序列与Thiomicrospira microaerophila ASL 8-2的相似性达99.8%,将其命名为Thiomicrospira microaerophila BDL05。该菌氧化硫代硫酸盐的最适pH为9.3,最适总钠盐浓度为0.8mol/L,在以硫化钠为硫源的气升式反应器中单质硫的生成率为94.7%,生成速率为3.0 mmol/(L·h)。【结论】菌株Thiomicrospira microaerophila BDL05为嗜盐嗜碱硫氧化菌,其耐盐耐碱性较强,比生长速率快,硫化钠氧化能力较强,是一株在气体生物脱硫方面具有应用价值的菌株。     

一株荧光假单胞杆菌的分离鉴定与反硝化特性

【目的】从污水厂的活性污泥中获得一株高效反硝化细菌。【方法】采用低温驯化,进行初筛、复筛选取一株反硝化活性最高的菌株,命名为L2,通过形态学、生理生化特征及16S r RNA基因序列分析研究其分类地位,系统研究理化因素对该菌株反硝化性能的影响。【结果】菌株在低温条件下能够稳定高效地进行反硝化,鉴定该菌株为荧光假单胞杆菌(Pseudomonas fluorescens),其反硝化最适接种量为10%,温度为20°C,p H为7.0,盐浓度为0.5%,碳源为葡萄糖,C/N为5.0,能够耐受较高初始硝态氮浓度。【结论】菌株L2是一株耐低温、耐高浓度初始硝态氮、耐低C/N、兼性厌氧、高效反硝化的荧光假单胞杆菌。     

一株分离自网箱养殖区沉积物的硫氧化菌B1-1的鉴定及其硫氧化特性

【背景】海水网箱养殖是一种高密度、高投饵的人工养殖方式,其产生的硫化物污染严重影响了海水养殖业的经济效益及可持续发展。【目的】鉴定从网箱养殖区沉积物中分离得到的硫氧化菌B1-1并研究其硫氧化特性,为利用生物技术修复网箱养殖环境提供理论依据。【方法】通过形态观察、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析对硫氧化菌B1-1进行鉴定;通过摇床培养对该菌株氧化硫代硫酸盐的最适培养条件(pH、温度、底物浓度、外加碳源、外加氮源、金属离子)进行研究。【结果】该菌株被鉴定为HalothiobacillushydrothermalisB1-1。菌株B1-1生物氧化硫代硫酸盐的最适pH为8.0,最适生长温度为30°C,最适底物浓度为5.0g/L;外加碳源对该菌株氧化能力无显著影响,外加铵盐(硫酸铵或草酸铵)可以将延滞期缩短至12 h,添加Mg~(2+)可以显著提高菌株的氧化能力,氧化率达100%。【结论】Halothiobacillus hydrothermalisB1-1耐盐性较强,对硫代硫酸盐氧化率高,可作为修复受硫化物污染网箱养殖环境的潜在菌株资源。     

Selection with two alleles and complete dominance

For a plant selection model with frequency-independent viabilities, fertilities and selfing rates, it is shown that apart from global fixation, for certain parameter combinations a protected polymorphism and facultative fixation (either allele may become fixed according to initial frequencies) may both occur. Facultative fixation requires different selling rates for the dominant and recessive type. Protection of the polymorphism requires resource allocation for male and female function. In this connection the problem of purely genetically caused population extinction is discussed.
For general frequency dependence and regular segregation, the chances for establishment of a completely recessive gene are compared to those of a completely dominant gene. It is proven that the process of establishment of the recessive gene, despite a fitness advantage, may be considerably endangered by drift effects if random mating prevails. The recessive gene may reach the same effectivity in establishment as a dominant gene, only if the recessive homozygote mates exclusively with its own type during the period of establishment.     

杆状病毒出芽病毒粒子膜融合蛋白的研究进展

杆状病毒是一类感染节肢动物的病原微生物,其基因组为双链环状DNA,大小为80～180kb.     

Inception of the Modern Public Health System in China and Perspectives for Effective Control of Emerging Infectious Diseases: In Commemoration of the 140th Anniversary of the Birth of the Plague Fighter Dr. Wu Lien-Teh

In this article, we systematically review Dr. Wu Lien-Teh's academic achievements and outstanding contributions in the prevention and control of the plague epidemic in northeast China and introduce the development of the earliest public health epidemic prevention system in China in order to commemorate the 140th anniversary of Dr. Wu Lien-Teh's birth. We hope that this article will provide insights into the effective prevention and control of emerging infectious diseases as well as the current worldwide pandemic of COVID-19, facilitating the improvement and development of public health systems in China and around the globe.