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PacBio平台相结合的测序技术,对生防菌BS-3进行全基因组测...     

芽孢杆菌LM基于全基因组的分类鉴定及抑菌原理的研究

对一株抗黑曲霉活性的芽孢杆菌进行了基因组和超高效液相色谱质谱(UPLC-Q-TOF-MS)分析研究.结合形态特征、16S rRNA序列和gyrA基因聚类分析,初步鉴定菌株为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens);全基因组分析表明菌株基因组大小为4000885 bp,GC含量为46.24％...     

解淀粉芽孢杆菌研究进展

解淀粉芽孢杆菌具有广泛的抗菌能力,在环保、种植业、水产养殖业具有广泛的应用前景。本文对近年来关于解淀粉芽孢杆菌的研究与探索,从分离、筛选、鉴定、优化培养、分子生物学鉴别、代谢产物分析及应用研究方面进行了总结。     

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。     

解淀粉芽孢杆菌抗菌机制研究进展

自然界中,细菌与细菌之间、细菌与其他生物之间存在广泛的相互作用。细菌产生的代谢物质可以提高自身在自然界中的竞争/生存能力。解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）能够产生种类繁多的抑菌物质,有效地抑制真菌和其他细菌的活性,是一类应用较广的生防菌。到目前为止,解淀粉芽孢杆菌的抑菌作用研究已经广泛开展,但是生物体是复杂多变的,仍然有很多东西是未知的,并且利用解淀粉芽孢杆菌进行生物防治的前景十分广阔,所以加强对抑菌物质的机制研究、提取相关抗菌物质尤为关键。本文综述了国内外有关解淀粉芽孢杆菌的抑菌机制研究,为进一步探究解淀粉芽孢杆菌的抑菌机制、抑菌基因和基因工程菌做好铺垫。     

一株产低温蛋白酶地衣芽胞杆菌NWMCC0046全基因组测序及分析

地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)NWMCC0046是从西藏日喀则地区屠宰场废弃血污放置土壤中分离得到的一株益生菌,产生的碱性蛋白酶在低温下有作为洗涤剂添加酶的潜力。深入分析菌株NWMCC0046的基因组序列信息,并挖掘该菌株功能特性基因及潜在应用价值。使用PacBio RS II平台和Illumina HiSeq 4000平台对菌株NWMCC0046的基因组进行测序,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、进化分析及次级代谢产物合成基因簇预测。菌株NWMCC0046全基因组大小为4 321 565 bp,平均GC含量为46.78%,共编码4 504个基因。基因注释揭示了其益生菌特性,如胃肠道内独特的适应性、抗氧化活性和抗菌活性。此外,菌株NWMCC0046还编码工业上许多重要的酶。进化树及共线性结果表明,菌株NWMCC0046属地衣芽胞杆菌且与地衣芽胞杆菌ATCC 14580具有较好的共线性。同时,预测到菌株NWMCC0046中有11个次级代谢产物合成基因簇,编码地衣素、丰原素、杆菌肽和丁酰苷菌素等生物活性物质。基因组信息存储于GenBa...     

解淀粉芽孢杆菌相关功能机制研究进展

解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)属于芽孢杆菌属,可广泛应用于农业生产、食品工业、环境保护、化妆品行业、医药以及沙漠治理。这些应用与解淀粉芽孢杆菌的特性和相关功能紧密相连。正因为解淀粉芽孢杆菌有多方面的生理功能,如形成生物膜、定殖于植物、促进植物生长等,才使其应用的广泛性成为可能。对解淀粉芽孢杆菌相关重要生理特征和功能机制进行了总结归纳,旨在为更好开发和利用这种益生菌提供科学理论数据。     

枯草芽孢杆菌N2-10的基因组测序和比较基因组分析

【背景】枯草芽孢杆菌N2-10是一株具有较强抑菌能力且能产纤维素酶等多种水解酶的革兰氏阳性菌,在发酵饲料中具有较大的应用潜力。【目的】通过获得枯草芽孢杆菌N2-10的全基因组序列信息,进一步解析菌株次级代谢产物合成基因信息,并通过比较基因组学分析菌株N2-10与模式菌株的差异性,为阐明N2-10抑菌和益生机制提供理论基础。【方法】通过二代Illumina NovaSeq联合三代PacBio Sequel测序平台,对菌株N2-10进行全基因组测序,将测序数据进行基因组组装、基因预测与功能注释,并利用比较基因组学分析N2-10与其他菌株的差异。【结果】菌株N2-10基因组大小为4 036 899 bp,GC含量为43.88%;共编码4 163个编码基因,所有编码基因总长度为3594369bp,编码区总长度占基因组总长度的89.04%;含有85个tRNA、10个5S rRNA、10个16S rRNA、10个23S rRNA,以及2个CRISPR-Cas、1个前噬菌体和6个基因岛;在GO (gene ontolog)、COG (clusters of orthologous groups of...     

解淀粉芽孢杆菌在畜牧业中的应用进展

解淀粉芽孢杆菌是一种广泛应用于养殖业的益生菌。该菌可通过降低畜舍内氨气等有害气体的含量、减少畜禽粪便中钙及磷等物质的排出量并降低畜舍空气中大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌等有害微生物的数量等方式来改善畜舍环境。同时解淀粉芽孢杆菌能促进细胞免疫因子的分泌,提高动物的免疫力,缓解畜禽的免疫应激。此外,该菌还能分解难以降解的纤维素,中和抗营养因子,促进饲料在肠道内的消化,提高饲料转化率。本文就解淀粉芽孢杆菌在上述几方面的作用进行阐述,以期为该菌在动物生产中的应用提供理论依据。     

生防解淀粉芽胞杆菌的研究进展

解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)因能抑制植物病害和促进植物生长而被广泛研究。随着测序技术的不断发展,解淀粉芽胞杆菌菌株的全基因组序列陆续被测定,综述了其拮抗作用相关的功能基因、生防机制及植物-病原物-生防菌的相互作用,并对后续研究趋势进行了展望,为解淀粉芽胞杆菌的深入研究及其更好的应用提供理论参考     

Cloning and expression of the gene for neutral protease of Bacillus amyloliquefaciens in Bacillus subtilis

A Bacillus amyloliquefaciens neutral protease gene was cloned and expressed in Bacillus subtilis.The chromosomal DNA of B. amyloliquefaciens strain F was partially digested with restriction endonuclease Sau3AI, and 2 to 9 kb fragments isolated were ligated into the BamHI site of plasmid pUB110. Then, B. subtilis strain 1A289 was transformed with the hybrid plasmids by the method of protoplast transformation and kanamycin-resistant transformants were screened for the formation of large halo on a casein plate. A transformant that produced a large amount of an extracellular neutral protease harbored a plasmid, designated as pNP150, which contained a 1.7 kb insert.The secreted neutral protease of the transformant was found to be indistinguishable from that of DNA donor strain B. amyloliquefaciens by double immunodiffusion test and SDS-polyacrylamide gel electrophoresis.The amount of the neutral protease activity excreted into culture medium by the B. subtilis transformed with pNP150 was about 50-fold higher than that secreted by B. amyloliquefaciens. The production of the neutral protease in the transformant was partially repressed by addition of glucose to the medium.     

生防解淀粉芽胞杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）最新研究进展

解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)是与枯草芽胞杆菌相似,可产芽胞、革兰阳性(G+)、具有生防活性的益生细菌。其代谢过程中产生的抗菌物质种类多、抗菌谱广,其抗菌制剂或抗菌提取物具有无毒、无害、无残留、抑菌时效长等优点,可广泛应用于果蔬保鲜、果蔬生长期及采后微生物病害的生物防治,是极具开发价值的生防菌。本文从抗菌机理、抗性基因组成、基因工程菌构建、抗性产品开发及对微生物病害防治等几个方面,对解淀粉芽胞杆菌的研究及应用现状进行了归纳和总结,为其在农业生物工程中的规模化安全应用提供参考。     

解淀粉芽胞杆菌hemX基因缺失对血红素合成的影响

血红素是一种广泛存在于生物体中的卟啉类化合物,具有多种生理功能。解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)具有易于培养、分泌表达能力较强等特点,是一种重要的工业菌株。为了筛选血红素合成的最优出发菌株,以不添加和添加5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid, ALA)的方式,对实验室保藏菌株进行筛选,发现不添加ALA时,菌株BA、BAΔ6、BAΔ6ΔsigF的血红素产量无明显差别;然而添加ALA后,BAΔ6ΔsigF的血红素产量和比生产能力均为最高,分别达到200.77μmol/L和615.70μmol/(L·g DCW)。因此,以BAΔ6ΔsigF为出发菌株,敲除编码细胞色素组装蛋白HemX的hemX基因,探究其在血红素合成途径中的作用,发现敲除菌株发酵液明显变红,且生长未受到明显影响;摇瓶发酵12 h时ALA浓度最高,为82.13 mg/L,略高于对照的75.11 mg/L;不添加ALA时,血红素产量和比生产能力分别为对照的1.99倍和1.45倍;添加ALA后,血红素产量和比生产能力分别为对照的2.08倍和1.72倍;实时定量荧光PCR...     

Zn对解淀粉芽孢杆菌JK-JS8生物膜形成及拮抗能力的影响

【背景】锌（Zn）是一种微量元素,对细菌细胞的结构和调节系统非常重要。细菌在环境中会受到高浓度锌离子影响,进而影响其自身的功能。【目的】研究Zn对解淀粉芽孢杆菌JK-JS8生物膜及拮抗松枯梢病病菌能力的影响,探讨二者之间的联系和可能的作用机制,为生防菌在不同环境条件下的应用提供理论依据。【方法】观察解淀粉芽孢杆菌JK-JS8在不同浓度锌离子条件下生物膜的形成情况,采用平板对峙法探究非致死浓度的锌离子对解淀粉芽孢杆菌JK-JS8拮抗松枯梢病病菌效果的影响,通过RT-qPCR检测ZnCl₂处理后生物膜相关基因的表达,检测抗菌产物的生成情况。【结果】300 μmol/L ZnCl₂对解淀粉芽孢杆菌JK-JS8的生长量无影响,但显著抑制了JK-JS8生物膜形成能力及拮抗病原菌能力。Zn胁迫下,tasA、spo0A和bamD等生物膜相关基因的表达量与对照组相比明显下调,通过液相色谱检测到抑菌产物bacillomycin D的产量在24、48和72 h时分别降低了39.1%、58.8%和61.0%。【结论】环境中的锌离子浓度过高会影响解淀粉芽孢杆菌JK-JS8的生物膜形成,进而降低其拮抗病原菌的能力。     

副干酪乳杆菌PC-01全基因组测序及不同副干酪乳杆菌菌株比较基因组学分析

【背景】副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)作为乳酸菌中重要菌种之一,常被认为是优良益生菌开发的潜在资源。【目的】以L.paracasei PC-01和L.paracasei Zhang为例,分析不同L.paracasei的基因组差异和遗传背景,为菌株的鉴定和开发奠定基础。【方法】采用PacBioSMRT三代测序技术对L.paracasei PC-01进行全基因组测序,结合2株L.paracasei模式菌株和公开的36株全基因组数据,通过比较基因组学方法揭示39株L.paracasei菌株之间的差异。【结果】L.paracasei PC-01基因组不包含质粒,染色体大小为2 829 251 bp,GC含量为46.64%;L.paracasei Zhang包含一个质粒基因组大小为2 898 456 bp,GC含量为46.51%;不同L.paracasei菌株基因组大小、质粒数及GC含量均存在一定差异。L.paracasei群体为开放式基因组,基因组具有高度多样性。基于核心基因构建系统发育树对于L.paracasei种内区分效果最好,L.paracasei PC-...     

解淀粉芽孢杆菌诱变育种及其突变株在降低酱油中氨基甲酸乙酯的应用

【目的】通过诱变育种提高解淀粉芽孢杆菌JY06利用精氨酸的能力,并将其用于降低酱油中的氨基甲酸乙酯及前体,从而提高酿造酱油的安全性。【方法】采用等离子诱变和紫外诱变两种诱变育种方法对解淀粉芽孢杆菌JY06进行突变,应用高通量筛选手段获得具有高精氨酸利用能力的突变株,验证突变株降低酱油中氨基甲酸乙酯的能力。【结果】获得了12株精氨酸利用能力提高的突变株,与出发菌株JY06相比,突变株C12和E6可使酱油中瓜氨酸含量分别降低了15.6%和14.7%,EC的含量分别降低了19.3%和13.1%。【结论】通过等离子诱变和紫外诱变进一步提高了解淀粉芽孢杆菌JY06降低酱油中EC及其前体瓜氨酸的能力,具有控制或减少酱油中生物危害物的应用潜力。     

一株产高酶活性碱性磷酸酶解淀粉芽孢杆菌的分离及其phoD碱性磷酸酶基因的克隆与表达

[背景]碱性磷酸酶作为工具酶被广泛应用于各个领域,在免疫学检测方面应用较多的是PhoA家族的碱性磷酸酶,尚无关于PhoD家族的碱性磷酸酶在免疫学检测方面的研究。[目的]筛选出一株产高酶活性PhoD家族碱性磷酸酶的细菌,并将其phoD基因进行克隆表达,研究PhoD的酶学性质,为PhoD家族的碱性磷酸酶在免疫学检测方面的应用奠定一定的基础。[方法]采取有机质丰富的土样在有机磷平板中进行细菌分离,以4-硝基苯磷酸二钠盐（4-nitrophenyl phosphate disodium salt hexahydrate,p-NPP）为底物测定有机磷平板中单菌落的酶活性,选取酶活性高的菌株作为目的菌株,克隆其phoD基因。[结果]筛选到一株产碱性磷酸酶酶活性高的菌株S2-4,通过16S rRNA基因序列同源性比较分析,鉴定该菌株为解淀粉芽孢杆菌,克隆了其phoD基因并进行诱导表达。研究了纯化后PhoD的酶学性质,PhoD的最适反应温度为70℃;最适反应pH为9.8;PhoD最适Ca²⁺浓度为3 mmol/L,Mg²⁺对PhoD的酶活性有抑制作用,K