环境胁迫和非胁迫条件下类植物乳杆菌转录组分析

【背景】类植物乳杆菌L-ZS9是一株在食品发酵与保鲜方面具有潜在应用价值的产细菌素益生菌。【目的】深入了解环境胁迫影响类植物乳杆菌L-ZS9细菌素合成的重要相关调节基因的信息。【方法】通过高通量测序技术对类植物乳杆菌转录组进行测序,对所有转录本进行COG(Clusters of Orthologous Groups)、GO(Gene Ontology)和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)分类和Pathway注释。【结果】转录组测序显示2个样品基因覆盖度都在90%以上,差异表达基因927个,其中744个上调,183个下调。KEGG分析结果表明,649个差异表达基因中68个集中在"ABC转运途径",占10.48%,其中3个基因表达上调超过16倍,1个基因表达下调超过1/16,暗示类植物乳杆菌L-ZS9细菌素合成与"ABC转运途径"密切相关。另外多个孤儿基因表达变化也超过16倍,有的甚至表达上调达万倍。【结论】进一步拓展了类植物乳杆菌的基因信息,为类植物乳杆菌细菌素代谢途径和逆境反应研究提供了坚实的基础。     

大肠杆菌O157显色培养基检测效果的评价

【目的】评价显色培养基对大肠杆菌O157:H7(Escherichia coli O157:H7)的检测效果。【方法】本实验室研制的大肠杆菌O157显色培养基(HKM),与国外梅理埃、科玛嘉及国内厂家的同类产品及传统培养基CT-SMAC作比较,对相关菌株以及污染样品和实际样品进行对比测试。【结果】实验室研制的HKM大肠杆菌O157显色培养基与科玛嘉同类产品在特异性、灵敏度及检测效果方面均无明显差异,均优于梅里埃、国内厂家产品及CT-SMAC。【结论】HKM大肠杆菌O157显色培养基具有高检出率及高特异性的特点,具有较好的应用价值和前景。     

食物源蝇类引诱剂的研制

【目的】研制一种高效环保的蝇类引诱剂制剂。【方法】通过室外诱捕实验确定蝇类引诱剂的配方,并对其加工工艺参数进行优化。【结果】由食物源气味物质组成的引诱剂Ⅲ具有较高的活性;引诱剂Ⅲ经32℃发酵9 d,冷冻干燥后,其制剂室外引诱效果最好。从开始诱捕的第8至第31天,其蝇类累计引诱数量显著高于商品引诱剂。【结论】持久高效、成本低廉和环境兼容性好的特点使引诱剂Ⅲ制剂在蝇类综合治理中具有较好的应用前景。     

基于国际专利数据的真菌黑色素创新发展趋势分析

【背景】黑色素具有抗肿瘤、抗辐射等多种生物活性,在生产和生活中具有巨大的应用潜力,通过真菌生产是获取黑色素的一条重要途径,它与动植物相比具有更短的生产周期和更高的产量,并且易于实现商业应用。【目的】揭示真菌黑色素的生产及应用发展情况和创新趋势,为致力于真菌黑色素产业的科研人员和企业提供参考。【方法】基于Inco Pat科技创新情报平台,通过对全球真菌黑色素相关专利进行检索统计,从专利涉及的菌株、专利技术构成、申请人专利价值等多维度对真菌黑色素相关专利进行深入分析。【结果】真菌黑色素在生产制备领域申请专利数量最多(50.56%),作为化工染料和化妆品原料应用的专利申请数量最少(13.48%),涉及的真菌菌属主要有层孔菌属、短梗霉属、木耳属、纤孔菌属、粒毛盘菌属、灵芝属和曲霉属。目前真菌黑色素专利技术申请的热点领域主要在C12 (微生物发酵、培养基、突变或遗传工程)类和A61 (医学)类,并且在未来一段时间内,C12和A61将继续作为热点技术申请领域。中国申请的真菌黑色素专利数量最多,但拥有的高价值专利比例较低,较国外仍具有一定差距。【结论】我国科研人员需要加强在医药和化工领域核心专利技术的创新应用与海外布局,增强与企业的合作研发和技术转移,以抢占真菌黑色素在这些领域的应用市场,并推动真菌黑色素相关专利向高质量发展。     

一株耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌噬菌体的分离鉴定和临床应用

【背景】耐药菌感染是人类生命健康的重要威胁,寻找抗生素替代或辅助疗法迫在眉睫,噬菌体是细菌的天敌,有很大的开发潜力。【目的】分离针对耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌(carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii, CRAB)的烈性噬菌体,治疗患者CRAB肺部感染,为噬菌体疗法的推广积累经验。【方法】用CRAB临床菌株NAB11B做宿主菌,从医院污水中分离新噬菌体,进行生物学特征和基因组特点的表征、分析后制备成高纯度的噬菌体制剂,通过雾化吸入的方式治疗肺部CRAB感染,评估噬菌体疗法的有效性和安全性。【结果】分离到一株新噬菌体,命名为AB＿SZL4,其潜伏期短、增殖速度快、抑菌能力强、生物学稳定性高且不携带有害基因。在临床应用中,噬菌体鸡尾酒联合抗生素疗法能快速清除肺部病原菌,且未见明显噬菌体相关不良反应。【结论】AB＿SZL4是一株有极大临床应用潜力的烈性噬菌体。     

基于文献统计学的我国新疆特殊环境微生物新种资源挖掘概况及展望

【背景】我国新疆地域辽阔,气候类型多样,具有多样性极高的特有微生物资源。【目的】基于文献统计学,探究新疆特殊环境微生物新种资源挖掘现状与趋势。【方法】以“Xinjiang”为关键词,在IJSEM等发表微生物新种的主流刊物上检索并筛选出2000-2021年22年间源自新疆地区的新种文献合计321篇共计348株新种用于本研究计量分析,使用VOS viewer对其关键词、发表时间、作者及单位进行可视分析。【结果】新种文献发表的数量整体呈现波动上升趋势,主要发文单位是云南大学和塔里木大学,高频关键词为土壤微生物,对全部新种的种属分类、分离获得的方法、潜在的应用价值进行归纳总结。【结论】根据文献统计学(bibliometrics)分析了新疆地区孕育的微生物新种资源概况及相关研究趋势,为将来系统性地开发新疆地区特有微生物种质资源提供参考。     

应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测蜜蜂黑蜂王台病毒的研究

【目的】本文旨在建立用于临床检测黑蜂王台病毒(Black queen cell virus,BQCV)的环介导等温扩增技术(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP),为该疾病的检测和防控提供技术支撑。【方法】根据BQCV基因保守序列设计4条特异性引物,探究LAMP扩增的最优条件,并与常规的PCR(Polymerase chain reaction)检测方法进行比较。【结果】建立的LAMP方法特异性好,检测下限为86 fg,灵敏度比PCR高100倍。临床检测显示其对意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica和中华蜜蜂Apis cerana cerana均准确有效,且检出率比普通PCR法高10%~20%。【结论】建立的针对BQCV的LAMP检测方法为养蜂生产第一线检测和预防BQCV提供了技术支持,有一定的应用价值。     

DNA条形码技术在河北保定、廊坊地区鳞翅目昆虫上的应用及小型区域数据库的构建

【目的】为了探究DNA条形码技术和小型区域数据库在蛾类鉴定上的可行性,本研究利用条形码通用引物扩增了采自河北保定、廊坊地区10种夜蛾82个样本的线粒体细胞色素c氧化酶亚基I(Mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I,COⅠ)基因序列。【方法】基于进化树、距离、阈值和特征的方法。【结果】虽然整体分类效果较好,但基于进化树、距离、阈值的方法都无法将二点委夜蛾Athetis lepigone进行较好的分类;样本LF110802.008总是被分入标瑙夜蛾Maliattha signifera类群,与形态学分类结果发生分歧。基于特征的方法运用核基因28S进行分析,结果与形态分类一致。同时还探讨了基于特征方法得到的诊断特征数目与样本数量之间的关系,发现两者密切相关;基于特征的方法对小样本量的鉴定也比较有效。本研究建立了小型区域的DNA条形码数据库,使物种识别具有更强的针对性,有利于提高地区性蛾类病虫害防治效果。【结论】在蛾类鉴定中,DNA条形码有很好的分类效果,小型区域数据库很有实际应用价值。     

基于K-means聚类算法的叶螨图像分割与识别

【目的】叶螨(spider mite)是为害多种农作物的主要害虫,叶螨识别传统方法依靠肉眼,比较费时费力,为研究快速自动识别方法,引入计算机图像分析算法。【方法】该方法基于K-means聚类算法对田间作物上的叶螨图像进行分割与识别。【结果】对比传统RGB彩色分割方法,K-means聚类算法能够有效地对叶片上叶螨图像进行分割和识别。K-means聚类算法平均识别时间为3.56 s,平均识别准确率93.95%。识别时间 T 随图像总像素 Pi 的增加而增加。【结论】K-means聚类组合算法能够应用于叶螨图像分割与识别。     

聚类分析在黄霉素发酵过程中的应用

【目的】将聚类分析的方法应用于黄霉素摇瓶发酵条件的优化过程中。【方法】通过系统聚类算法、K均值聚类算法和模糊C均值聚类算法对不同批次黄霉素发酵的摇瓶数据的聚类分析进行比较,发现模糊C均值聚类算法优于其他聚类算法,确定了以模糊C均值聚类算法对黄霉素摇瓶发酵数据进行聚类分析。【结果】然后利用模糊C均值聚类算法选取优质组样本,并利用优质样本优化了黄霉素摇瓶发酵的控制参数分布范围。【结论】这充分证明了聚类分析在发酵过程的优化过程中有良好的实用性。     

基于线粒体COI基因的青海省44种蚤类的分子鉴定及系统发育分析

【目的】本研究应用DNA条形码技术对青海省部分蚤种进行鉴定,旨在弥补蚤类传统形态分类方法的不足。【方法】通过PCR扩增3总科6科22属44种共182头蚤类标本的线粒体COI基因片段(约600 bp)并进行测序和比对;用K2P模型计算种内及种间遗传距离;以邻接法(neighborjoining,NJ)构建系统发育树。【结果】共测得182条COI基因序列片段(GenBank登录号:MG138154-MG138335);分析可知蚤种内遗传距离0.01%~2.90%,种间遗传距离4%~12%,种间遗传距离显著大于种内遗传距离。系统发育树显示,同一物种的不同个体均形成高支持率的单系,种间分支很明显。【结论】本研究结果表明COI基因可以用于蚤类的快速鉴定。     

上呼吸道分离鲍曼不动杆菌1 型整合子的分离与鉴定

【目的】研究I型整合子的结构特征,探讨其与细菌多重耐药之间的相关性。【方法】收集2008年至2009年广州呼吸疾病研究所上呼吸道分离的187株鲍曼不动杆菌,应用K-B纸片扩散法检测耐药性,采用聚合酶链式反应进行I型整合子整合酶基因的检测;扩增整合子的可变区,应用DNA测序技术分析I型整合子基因结构。【结果】I型整合子的阳性率达53.4%。共七种1型整合子基因盒被鉴定,其中首次发现报道一种新的整合子(GenBank:HQ322622)。可变区主要编码氨基糖苷类药物的耐药基因。20种抗菌素耐药的结果均表明携带Ⅰ型整合子的鲍曼不动杆菌耐药率较不携带I型整合子的鲍曼不动杆菌的耐药率明显增高。整合子与鲍曼不动杆菌的多重耐药表型具有密切相关性。【结论】I类整合子相关耐药基因在本院临床分离鲍曼不动杆菌中分布较广泛。整合子在鲍曼不动杆菌耐药性的形成和播散中具有重要作用。     

先锋牧草-香根草联合固氮菌多样性研究

摘要：【目的】香根草（Vetiver zizanioides）是一种多年生禾本科草本植物,具有极强的生态适应性和抗逆能力,可作饲料和水土保持用。通过研究香根草联合固氮菌多样性,为进一步研究和应用打下基础。【方法】采用无氮培养基,首次从香根草中分离到47株联合固氮菌,分别应用SDS-PAGE全细胞蛋白质电泳、DNA指纹图谱、唯一碳源和16S rDNA全序列测定等方法,进行聚类和多样性分析。【结果】SDS-PAGE、IS-PCR和Bio-BIQA碳源利用的聚类结果基本一致,将供试菌株分为6个类群和4个单菌株;     

傅立叶变换红外光谱技术对两株大肠杆菌的鉴别

【目的】应用傅立叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR)技术对两株不同来源的大肠杆菌进行鉴别。【方法】用FT-IR技术对两株不同来源的大肠杆菌进行指纹图谱数据采集,用化学计量学分析方法对光谱进行分析。【结果】建立了基于主成分分析(Principal component analysis,PCA)和分级聚类分析(Hierarchical cluster analysis,HCA)两种聚类分析模型,均可将两株大肠杆菌进行成功区分。【结论】傅立叶变换红外光谱分析方法简便、快速、易操作,结果重现性好,可用于区分不同来源的同种细菌。     

蝇蛹俑小蜂对橘小实蝇和瓜实蝇的偏好性

【背景】蝇蛹俑小蜂是实蝇类害虫蛹期的一种重要寄生蜂,对压制下一代实蝇类害虫的种群数量具有重要作用,但有关其对不同实蝇害虫的寄生特性尚缺乏研究。【方法】采用"H"型装置和培养皿测定方法,研究了蝇蛹俑小蜂的寄主选择偏好性。【结果】蝇蛹俑小蜂在橘小实蝇蛹和瓜实蝇蛹共存的情况下,偏好在橘小实蝇蛹上停留,且寄生率较高,最高寄生率达61.11%。【结论与意义】本研究为合理利用蝇蛹俑小蜂控制实蝇类害虫提供了理论基础。     

耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌对C57BL/6小鼠肺部菌群的扰动

【背景】肺部菌群与宿主健康和呼吸道疾病密切相关,耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌(carbapenem-resistantKlebsiella pneumonia,CRKP)是临床常见的条件致病菌,感染后对肺部菌群的影响尚不清楚。【目的】探究耐碳青霉烯类肺炎克雷伯杆菌CRKP2对C57BL/6小鼠肺部菌群的扰动。【方法】将C57BL/6小鼠随机分为3组,分别用CRKP2、碳青霉烯类敏感肺炎克雷伯菌KP2044和无菌PBS溶液滴鼻,利用16S rRNA基因的高通量测序技术分析肺部菌群结构。【结果】与健康小鼠相比,菌株KP2044和CRKP2感染后小鼠肺部菌群α多样性和β多样性均显著改变,变形菌门相对丰度显著增加,乳酸杆菌属相对丰度明显下降。与KP2044相比,CRKP2生物膜形成能力较弱,感染后小鼠死亡率较低,对肺部菌群的扰动较小。【结论】虽然肺炎克雷伯菌是条件致病菌,但高剂量耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌CRKP2仍对健康小鼠肺部菌群造成显著影响;尽管菌株CRKP2具有多重耐药性,但与菌株KP2044相比对肺部菌群的扰动较小,因此推测KP菌株感染对肺部菌群的扰动程度可能与菌株毒力有关。     

多粘类芽胞杆菌SC2基因敲除体系的建立

摘要:【目的】建立多粘类芽胞杆菌SC2 的基因敲除体系。【方法】利用电转化把温敏型自杀质粒pRN5101导入到多粘类芽胞杆菌SC2中。采用基因重组技术敲除SC2 中的多粘菌素基因E(pmxE),得到突变株SC2-E。利用抗细菌性能检测和高效液相色谱分析合成多粘菌素的能力,来证实pmxE基因是否被敲除。【结果】成功构建了多粘类芽胞杆菌SC2 的基因敲除体系。pRN5101转入SC2后能够在28℃复制,39℃自杀。突变株失去了合成多粘菌素的能力,成功敲除pmxE基因,验证了此体系的可用性。【结论】首次构建了多粘类芽胞杆菌的基因敲除体系,拓展了pRN5101的使用范围,为研究多粘类芽胞杆菌的基因功能提供了高效的遗传操作工具。     

丝光绿蝇触角鞭节感受器官超显微形态研究

【目的】观察研究重要的医学昆虫丝光绿蝇Lucilia sericata触角感受器的形态,以明确不同类型感受器的结构及功能。【方法】采用透射电镜与激光共聚焦显微镜技术相结合的方法。【结果】明确并详细描述了毛型感受器、锥型感受器、腔锥型感受器及感觉囊的形态结构。【结论】毛型感受器和锥型感受器可能为化学感受器,腔锥型感受器可能为温湿度感受器;感觉囊中的无孔锥型感受器可能为温湿度感受器,类锥型感受器及类腔锥型感受器可能为化学感受器,各类型感受器同时行使功能,表明感觉囊为一个功能复合体。蝇类触角的感器类型多样、囊结构复杂,可作为研究昆虫触角感器形态、功能及演化的模式类群。     

节杆菌(Arthrobacter sp.)降解阿魏酸的效能

【背景】蓄积在土壤中的阿魏酸类化感自毒物质对农作物生长产生危害,利用有益微生物分解该类物质是一项有效的治理措施。【目的】从自然界土壤分离获得能高效降解阿魏酸的菌株,并评估典型环境因子对降解效能的影响,以期为该菌在阿魏酸类自毒物质降解领域中的应用提供理论依据。【方法】采用一次性投加高浓度化合物的驯化方法分离筛选得到能有效降解阿魏酸的菌株,采用16S rRNA基因序列分析进行菌株鉴定,采用高效液相色谱法跟踪不同条件下该菌株对阿魏酸的降解情况。【结果】分离筛选获得的菌株为节杆菌属细菌(Arthrobacter sp.),命名为J6;在≤1.20%盐度(即12g/LNaCl)、pH5.0-9.0、20-40℃、有/无葡萄糖和有/无酵母粉的条件下,菌株J6均能高效降解阿魏酸。【结论】菌株J6在阿魏酸类自毒物质的生物修复领域具有较高的应用潜能。     

基于CiteSpace分析铜绿假单胞菌耐药性研究热点与趋势

【背景】铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)是临床引发感染的主要病原菌之一,对多种抗菌药物均有耐药性,临床治疗难度大,对该病原菌耐药性的研究一直备受关注。【目的】基于CiteSpace可视化功能,探究铜绿假单胞菌耐药性研究现状、热点与发展趋势。【方法】利用文献计量分析法,以2014–2021年中国知网(CNKI)、万方数据库(Wanfang)、Web of Science (WoS)共8 996篇铜绿假单胞菌耐药性的中英文文献为分析样本,运用Citespace软件对文献发文量、作者合作网络、国家和机构合作网络、文献共被引及期刊分析、关键词聚类、突现等方面进行分析,以探究该研究主题的研究热点及趋势。【结果】英文文献发文量增长速度高于中文文献;我国文献发文量仅次于美国、印度,在该领域科研成果贡献度较高,国际学术影响力较大;中英文文献中均对院内感染疾病和耐碳青霉烯类铜绿假单胞菌持高关注度。然而,中文文献较关注铜绿假单胞菌耐药性的临床防治问题,英文文献则较关注铜绿假单胞菌耐药性的基础研究。【结论】国内外铜绿假单胞菌耐药性研究对院内感染疾病及新型耐药菌的产生与防治关注度最高,暗示以上研究主题是该领域的研究热点与趋势。