武夷山地衣表生和内生芽孢杆菌种群的多样性

摘要:【目的】分析武夷山地衣表生和内生芽孢杆菌种群的多样性。【方法】从武夷山自然保护区采集扁枝衣属(Evernia)、珊瑚枝属(Stereocaulon)、孔叶衣属(Menegazzia)等分属于7科9属的地衣样品9份,分离地衣表面附生(表生)和内生芽孢杆菌,并根据16S rRNA基因序列同源性对分离得到的芽孢杆菌进行种的鉴定。【结果】未从扁枝衣属、树花属(Ramalina)和茶渍属(Lecanora)的3个样品中分离出表生或内生芽孢杆菌,从另外6个样品中分离出芽孢杆菌34株,分别鉴定为芽孢杆菌属(Bacillus)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)、短芽孢杆菌属(Brevibacillus)、赖氨酸芽孢杆菌属(Lysinibacillus)和绿芽孢杆菌属(Viridiibacillus)的24个种。类芽孢杆菌属、芽孢杆菌属是这些地衣表生、内生芽孢杆菌的优势种群,分别占分离得到菌株的41.2%(14株)和35.3%(12株);短芽孢杆菌属、赖氨酸芽孢杆菌属和绿芽孢杆菌属为首次报道从地衣中分离获得。从不同的地衣样品分离的表生和内生芽孢杆菌的种类、数量存在差异。蜈蚣衣属(Physcia)表生的芽孢杆菌数量最多、可达3.85×106 cfu/g,而珊瑚枝属表面附生和内生芽孢杆菌的种类最多、共有12个种。分离到的芽孢杆菌大部分来自单独的一种地衣;台中类芽孢杆菌(Paenibacillus taichungensis)、土壤短芽孢杆菌(Brevibacillus agri)等4个种存在于2－3种地衣中;蕈状芽孢杆菌(Bacillus mycoides)分布最广,在蜈蚣衣属、珊瑚枝属等4种地衣中都有存在。【结论】武夷山地衣表生和内生芽孢杆菌存在种类和数量的多样性。     

枯草杆菌(Bacillus subtilis)稳定的基因表达系统

芽孢杆菌属(Bacillus)在应用微生物学方面有着悠久的应用历史,尤其是本世纪以来,该属在工业用酶生产中所起的作用愈来愈显重要。液化淀粉芽孢杆菌(B.amyloliquefaciens)曾占据α—淀粉酶工业生产的主导地位,而地衣芽孢杆菌(B.1icheniformis)则是当今世界工业用酶的主要来源之一。     

粪产碱杆菌青霉素G酰化酶在枯草芽孢杆菌中的表达、纯化及其性质

利用PCR技术克隆了粪产碱杆菌 (Alcaligenesfaecalis,CICCAS1.76 7)青霉素G酰化酶 (pencillinGacylase ,PGA)基因 (GenBank登录号AF4 5 5 35 6 )。通过构建工程菌E .coli(pETAPGA) ,该酶在大肠杆菌中获得了表达 ,表达产物分泌到周质空间。进一步构建的工程菌B .subtilis (pMAPGA)和B .subtilis(pBAPGA)实现了该酶的胞外分泌表达。分泌表达的最高表达量为 6 5 3u/L ,比野生型A .faecalis表达量高 10 9倍。表达产物经硫酸铵分级沉淀和DEAE SepharoseCL 6B两步纯化 ,纯度提高 86倍 ,活力回收率达到 81% ,纯化后的PGA活力为 1.4 6 9u/mg。研究表明 ,PGA家族成员中只有粪产碱杆菌PGA和巨大芽孢杆菌PGA可以在枯草芽孢杆菌中分泌表达。与巨大芽孢杆菌PGA相比 ,粪产碱杆菌PGA的最适pH值为 8.0 ,最适温度为 6 0°C ,而且在有机溶剂中具有更强的稳定性。该酶在水相中具有较低的头孢氨苄合成活力。本研究为粪产碱杆菌PGA的获得提供了新的途径。     

黑粉虫与黄粉虫幼虫肠道细菌的比较

在黑粉虫和黄粉虫肠道中分别分离获得5株细菌,对其菌体形态、培养性状、染色反应、生理生化反应等进行了系统研究。鉴定结果表明,黑粉虫的5个细菌菌株分别属于金杆菌属(Aureobacterium)、李斯特氏菌属(Listeria)、微杆菌属(M i-crobacterium)、莫拉氏菌属(M oraxella)、短小杆菌属(Curtobacterium);黄粉虫的5个细菌菌株分别属于金杆菌属(Aureobacte-rium)、球形芽孢杆菌(Bacillus sphaericus)、微杆菌属(M icrobacterium)、巨大芽孢杆菌(B.m egaterium)、短小杆菌属(Curtobac-terium)。金杆菌属(Aureobacterium)、微杆菌属(M icrobacterium)和短小杆菌属(Curtobacterium)均在2种昆虫肠道中出现。     

环状芽孢杆菌几丁质酶基因序列分析、表达和生物活性测定

真菌病害一直是影响作物的主要病害之一 ,每年造成巨大经济损失。几丁质酶可水解许多病原真菌细胞壁所含有的主要成分—几丁质 ,是研究得最多的抗真菌蛋白质。许多几丁质酶基因已从微生物中克隆到 ,芽孢杆菌是一类重要的几丁质酶产生菌。环状芽孢杆菌可产生并分泌多种多糖降解酶类 ,包括几丁质酶、β 1 ,3 葡聚糖酶、β 1 ,6葡聚糖酶和半纤维素酶[1] 。Ｗａｔａｎａｂｅ克隆了环状芽孢杆菌ＷＬ 1 2菌株的几丁质酶基因ｃｈｉＡ和ｃｈｉＤ ,对该几丁质酶基因的结构和功能进行了深入研究[2～ 4 ] 。我国的陈三凤克隆了黄杆菌的几丁质酶基因 ,…     

一件出土饱水木漆器文物中可培养细菌的鉴定及对木材的腐蚀作用

【背景】饱水木质文物易受到微生物侵害,目前国外围绕饱水木质文物微生物病害已开展多方面研究,并取得阶段性进展,而国内在饱水木质文物微生物学技术方面的报道比较少。【目的】研究保藏水环境中出土饱水木漆器F446及水中细菌的种类,以及对木材的腐蚀作用。【方法】采用16S rRNA基因序列分析方法及生理生化试验,对饱水木漆器F446及水环境中细菌进行鉴定,并选取典型菌按5×10~8个/瓶菌量接种马尾松心材(悬于无菌自来水中),37°C培养120 d,测试木材的损失率。【结果】从F446文物和水样中分离的53株细菌中,21株被鉴定为芽孢杆菌属(Bacillus),为优势菌属,其中蜡样芽孢杆菌(B.cereus)19株,病研所芽孢杆菌(B.idriensis)和苏云金芽孢杆菌(B.thuringiensis)各1株;11株菌被鉴定为短杆菌属(Brevibacterium),此外还有4株短波单孢菌属(Brevundimonas),5株粪产碱杆菌(Alcaligenes faecalis),5株Altererythrobacter,2株水氏黄杆菌(Flavobacterium mizutaii);另外,还有解糖假苍白杆菌(Pseudochrobactrum saccharolyticum)、梭型芽孢杆菌(Lysinibacillus fusiformis)、Leucobacter aridicollis、Ochrobactrum pseudogrignonense、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)菌株各1株。菌株A5、A6分别为类芽孢杆菌(Paenibacillus)和Altererythrobacter属中的疑似新种。从典型菌中选取15株菌回接木材进行腐蚀试验,结果显示,9株细菌与对照组比较存在极显著差异,说明这些菌对马尾松木材有一定的腐蚀作用,但是腐蚀率非常低,最高仅1.38%,表明这些细菌对试验木材马尾松腐蚀并不严重。【结论】F446木漆器文物样品中优势菌属为芽孢杆菌属(Bacillus),水样中优势菌属依次为短杆菌属(Brevibacterium)、短波单孢菌属(Brevundimonas)和Altererythrobacter。从F446木漆器文物和水样中分离出的细菌对木材的降解非常缓慢,短期内腐蚀作用有限。     

应用TGGE技术分析人肠道中双歧杆菌的组成

用温度梯度凝胶电泳(TGGE)技术结合16SrDNA克隆、测序,对健康人肠道中双歧杆菌的组成进行了分析。10例健康人肠道双歧杆菌的TGGE分析显示:人肠道内双歧杆菌的组成具有宿主特异性,不同人肠道双歧杆菌种的多样性和种类不同。通过对一健康儿童肠道双歧杆菌属特异性PCR扩增产物的测序及TGGE电泳行为的分析发现,该个体双歧杆菌TGGE图谱中的条带分别代表Bifidobacteriumbifidum、B.infantis、B.longum、B.adolescentis、B.pseudocatenulatum等种和一新种,其中B.pseudocatenulatum(假小链双歧杆菌)是大多数个体共有且较优势的种类。用传统培养方法只检出B.pseudocatenulatum和B.longum两种。基于双歧杆菌属特异性PCR基础上的TGGE方法结合16SrDNA克隆文库分析可较灵敏、直观地反映人肠道中双歧杆菌的组成。     

全基因组预测多粘类芽孢杆菌SC2的分泌蛋白

为了解多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)分泌蛋白的典型特征,本研究通过SignalP、ProtCompB、TMHMM、Phobius、LipoP、TatP、MEME和BLAST等多种分析程序对多粘类芽孢杆菌SC2菌株的全基因组共5 439条蛋白质序列进行生物信息的综合分析。结果表明,共获得146个具有典型信号肽的SPⅠ(Signal peptidase Ⅰ)分泌蛋白。信号肽序列中出现频率最高的氨基酸依次是亮氨酸、丙氨酸和丝氨酸。对信号肽的切割位点分析发现与枯草芽孢杆菌等一致,均为A-X-A型。通过MEME对信号肽序列进行分析发现存在一种保守基序。最后用BLAST分析发现,在146个分泌蛋白中,89个具有功能描述的分泌蛋白,主要是细胞生长代谢及生物降解酶类,其余57个皆为功能尚未明确的假定蛋白。本研究获得了多粘类芽孢杆菌SC2菌株分泌蛋白的信息,为进一步研究多粘类芽孢杆菌的蛋白功能奠定了基础。     

克氏原螯虾用芽孢杆菌的特性及其安全性评价

为评估克氏原螯虾用产芽孢益生菌的特性和安全,本研究从市售益生菌产品中分离到19株芽孢杆菌属成员.通过测定抗菌活性、产纤维素酶活性、温度对生长影响来评价其益生菌的特性;通过测定芽孢对高温、低pH、胆汁酸盐的耐受、自聚集性和表面疏水性等评价其稳定性;通过溶血活性、抗生素敏感性、小鼠攻毒试验、克氏原螯虾饲养试验等评价其安全性.以抗菌和产纤维素酶活性、低温(15℃)生长快和无溶血活性这四项指标为标准进行筛选,结果表明:只有3株芽孢杆菌(B8,B20,B27)可成为益生菌候选株.在15℃低温时生长迅速、抗菌和产纤维素酶活性高的2株解淀粉芽孢杆菌(B14和B40)有溶血活性,能引起克氏原螯虾的肠炎,并导致肠道菌群中气单胞菌丰度显著上升.因此,在克氏原螯虾用芽孢杆菌益生菌的选择中,不仅要关注益生功能,更要考虑其安全性.本研究结果为芽孢杆菌在动物保护产品中科学评价和合理使用提供参考.     

应用16S rDNA克隆文库法分析有机物料腐熟菌剂细菌组成

应用16SrDNA克隆文库法对有机物料腐熟菌剂A和B样品中的细菌组成进行分析研究。结果表明,样品A有14个OTU,主要是融合乳杆菌(Weissella confusa)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus),其比例分别占总克隆文库的28.6%、30.4%和23.2%;样品B有43个OTU,主要是布氏乳杆菌(Lactobacillus buchneri)、香肠乳杆菌(Lactobacillus farciminis)和耐酸乳杆菌(Lactobacillus acetotolerans),占总克隆文库的比例分别为18.03%、18.86%和13.12%;所得出的结果均与产品标注存在差异,样品A未提及细菌的种类,而样品B只标注短小芽孢杆菌。研究表明这一方法在微生物菌剂细菌组成分析及其质量检测中具有良好的应用前景。     

曾候乙墓穴木椁微生物的分离与鉴定

从曾侯乙墓中椁室、东椁室、西椁室和北椁室分别取样,经平板划线培养,分离,纯化共获得典型的菌株16株。将16株分别涂片镜检,生理生化分析鉴定,结果证明芽孢杆菌属11株,其中苏云金变种1株,地衣芽孢杆菌1株,巨大芽孢杆菌1株,球形芽孢杆菌5株,蜡状芽孢杆菌2株,多粘芽孢杆菌1株。其余菌株微杆菌属4株,黄色杆菌属黄杆菌1株。     

耐碱性木聚糖酶基因在巨大芽孢杆菌中的表达及其酶学性质

摘要：【目的】从耐碱性木聚糖酶高产短小芽孢杆菌中克隆得到带有自身启动子的木聚糖酶基因,将其在巨大芽孢杆菌中进行表达,并对表达产物进行性质分析。【方法】将克隆得到的木聚糖酶基因xynA以及带有自身启动子序列的结构基因, 构建在芽孢杆菌表达载体pWH1520和改造后的载体pWG03中,得到重组质粒pWTEJX和pWGXYN,分别转化到巨大芽孢杆菌BM70中,获得重组巨大芽孢杆菌BMJXH9和BMGpp12;经过诱导产酶培养,均得到分泌表达。【结论】重组巨大芽孢杆菌BMGpp12比BMJXH9产酶活力提高了三倍     

大小兴安岭可培养细菌的资源多样性

细菌作为微生物中的重要组成部分, 在有机质的形成与分解、维持生态系统平衡、促进动植物发育等多方面都有着重要作用。2014-2017年, 我们采用常见培养基分离纯培养法及16S rRNA基因序列分析方法对大小兴安岭地区土壤可培养细菌的群落结构和多样性进行了调查研究。结果表明: 从大小兴安岭地区的17个自然保护区内不同生境的土壤中分离获得3,180个菌株, 隶属于24属120种。其中, 芽孢杆菌属(Bacillus)的种数和株数最多, 分别为38种和2,419株, 是大小兴安岭地区可培养细菌的绝对优势类群(占总株数的76.1%); 其次是短杆菌属(Brevibacterium)(13.0%)。大兴安岭地区的物种数、Simpson多样性指数和Shannon-Wiener指数高于小兴安岭地区。优势类群芽孢杆菌属的枯草芽孢杆菌(B. subtilis)、苏云金芽孢杆菌(B. thuringiensis)、巨大芽孢杆菌(B. megaterium)等有重要的生产及科学研究价值。     

可可西里低温适生拮抗芽孢杆菌的筛选鉴定及脂肽化合物分析

极端环境特殊微生物资源研究和开发具有广阔的应用前景和研究意义.对分离筛选自青海可可西里境内植被根围的8株在4和10 ℃条件下生长良好的低温适生芽孢杆菌进行鉴定分析.结果表明: 通过生理生化特征分析、rep-PCR指纹图谱分析、16S rDNA及gyrB基因序列分析鉴定,8株供试菌株分别为莫哈韦芽孢杆菌(Bacillus mojavensis)3株,解淀粉芽孢杆菌(B. amyloliquefaciens)1株和简单芽孢杆菌(B. simplex)4株.采用平板对峙试验从中筛选到4株对油菜菌核病原真菌(Sclerotinia sclerotiorum)及水稻白叶枯病原细菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae)均具有显著拮抗活性的生防菌株;采用MALDI-TOF-MS质谱分析生防菌株的拮抗活性物质,结果显示菌株KKD-1 (B. mojavensis)产生脂肽类化合物泛革素和表面活性素,菌株KKD-2(B. amyloliquefaciens)产生脂肽类化合物伊枯草菌素A、泛革素和表面活性素,推断生防菌株的拮抗活性可能与脂肽化合物的合成及分泌有关.该研究为低温适生性芽孢杆菌生物肥料和生物农药的研发提供了菌株资源.     

解淀粉芽孢杆菌β-1,3-1,4-葡聚糖酶的高效表达

目的:克隆解淀粉芽孢杆菌β-1,3-1,4-葡聚糖酶基因(bglA)使其在解淀粉芽孢杆菌CICIM B4081中高效表达,并对重组酶进行酶学性质研究.方法:以解淀粉芽孢杆菌(CICIM B4801)染色体DNA为模板,经过PCR扩增得到了大小约为0.8kb的β-1,3-1,4-葡聚糖酶基因(bglA),构建了重组表达质粒pQ-bglA,通过电转化的方法将其转化人解淀粉芽孢杆菌(CICIM B4801)中.结果:得到了能高效表达β-1,3-1,4-葡聚糖酶的重组解淀粉芽孢杆菌.在250mL摇瓶条件下,重组菌分解地衣多糖的胞外最高酶活达到了1515.7U/mL,重组酶的最适作用温度为55℃,最适反应pH值为6.5.结论:重组菌的β-1,3-1,4-葡聚糖酶的酶活为原始菌株的11.84倍,实现了bglA基因在解淀粉芽孢杆菌中的高效表达.     

可可西里低温适生拮抗芽孢杆菌的筛选鉴定及脂肽化合物分析

极端环境特殊微生物资源研究和开发具有广阔的应用前景和研究意义.对分离筛选自青海可可西里境内植被根围的8株在4和10℃条件下生长良好的低温适生芽孢杆菌进行鉴定分析.结果表明:通过生理生化特征分析、rep-PCR指纹图谱分析、16S rDNA及gyrB基因序列分析鉴定,8株供试菌株分别为莫哈韦芽孢杆菌(Bacillus mojavensis)3株,解淀粉芽孢杆菌(B.amyloliquefaciens)1株和简单芽孢杆菌(B.simplex)4株.采用平板对峙试验从中筛选到4株对油菜菌核病原真菌(Sclerotinia sclerotiorum)及水稻白叶枯病原细菌(Xanthomonasoryzae pv.oryzae)均具有显著拮抗活性的生防菌株;采用MALDI-TOF-MS质谱分析生防菌株的拮抗活性物质,结果显示菌株KKD1(B.mojavensis)产生脂肽类化合物泛革素和表面活性素,菌株KKD2(B.amyloliquefaciens)产生脂肽类化合物伊枯草菌素A、泛革素和表面活性素,推断生防菌株的拮抗活性可能与脂肽化合物的合成及分泌有关.该研究为低温适生性芽孢杆菌生物肥料和生物农药的研发提供了菌株资源.     

聚丙烯酰胺凝胶电泳对几个苏芸金杆菌变种营养细胞酯酶图型的分析

Norris曾提出用淀粉凝胶电泳分析营养细胞酯酶类型作为苏芸金芽孢杆菌(Bacillusthuringiensis,简称B.t)分类鉴定的方法之一。并将B.t.血清型1—9中的12个变种定为10个酯酶型。他的这一方法后来为大家所承     

苏云金芽孢杆菌gerA操纵子在芽孢萌发中的作用

芽孢萌发的营养诱导剂通过与特异的萌发受体结合激活下游的萌发过程,从而使芽孢经过一系列的遗传变化及生化反应恢复营养生长.从苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)中克隆到一个与枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)gerA操纵子和蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)gerR操纵子同源的gerA操纵子.苏云金芽孢杆菌gerA操纵子含有3个开放读码框:gerAA、gerAC和gerAB,该操纵子在产孢起始3个小时后开始转录.gerA的破坏阻断了L-丙氨酸诱导的芽孢萌发并且延迟了肌苷诱导的萌发.在L-丙氨酸诱导芽孢萌发的过程中D-环丝氨酸能够提高芽孢的萌发率.     

苏云金芽孢杆菌δ-内毒素基因穿梭质粒的构建

在农业生产中长期使用化学农药已对环境和生态平衡造成一定破坏作用,同时有不少害虫也逐渐产生抗药性从而引起某些害虫的大流行,给农业生产带来巨大损失。应用苏云金杆菌杀虫蛋白基因(Bt基因)可构建具有抗虫作用的抗虫工程菌,这样通过拌种或植物叶面喷雾可达到快速、经济、有效的防治虫害的目的。国际上抗虫工程菌研究应用很快,如美国将BI基因转入到一种正常情况下定居在植物组织中的棒杆菌,将这种工程菌拌玉米种子,这样随植物生长该菌在植物体内大量繁殖,当玉米螟在茎和叶取食时,即因食用表达苏云金杆菌毒蛋白的工程菌而死亡。 田颖川等已克隆了苏云金芽孢杆菌内毒素基因CryIA(b)和CryIA(c)。本文将Bt基因CryIA(c)插入到大肠-枯草穿梭载体pBE-2中构建成Bt毒蛋白基因穿梭质粒pAMY,利用电穿孔法转人大肠杆菌DH5a,枯草芽孢杆菌B.subtilis BR151,IA511,野生型蜡状芽孢杆菌B.cereusa-47,短芽孢杆菌B.brevis A-5和枯草芽孢杆菌90-8,获得了具有较高杀虫活性的工程菌克隆。     

具有ACC脱氨酶活性的海滨锦葵(Kosteletzkya pentacarpos)内生细菌对小麦耐盐性的影响

从盐生植物海滨锦葵块根中分离内生细菌43株,经形态学特征和16S r DNA序列相结合的方法鉴定,分属10个种属,其中芽孢杆菌属是优势属,其次是假单胞菌属和农杆菌属,蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)和地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)是优势种。对海滨锦葵内生细菌ACC脱氨酶活性的测定显示,其中5种菌明显具有ACC脱氨酶活性。用筛选到的5种细菌接种盐胁迫下小麦根系并测定其对于小麦耐盐性的影响。结果表明,蜡样芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)、地衣芽孢杆菌四种芽孢杆菌均能显著提高盐胁迫下小麦幼苗的干物质重和叶绿素含量,并能显著提高保护酶(SOD、POD、CAT)活性,对盐胁迫的毒害有一定的缓解作用。绿针假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)对小麦幼苗株高、根长、鲜重、干重、叶绿素含量和保护酶活性的提高也具有一定的作用。上述分析表明从海滨锦葵块根中分离出的5株具有ACC脱氨酶活性的内生细菌均能提高小麦幼苗的耐盐性。