一株小麦内生真菌的鉴定及其发酵产物对兔软骨细胞的影响

本研究对分离自青海大骨节病区小麦籽粒中优势内生真菌6-5-1菌株进行菌种鉴定并探讨其发酵产物对兔膝软骨细胞的影响。通过形态学观察及ITS序列分析进行菌种鉴定;其发酵产物经75%乙醇提取,并将乙醇总提物用3种不同有机溶剂(石油醚,乙酸乙酯和乙醚)进行萃取,分别作用于兔软骨细胞;四甲基偶氮唑蓝(methylthiazolyldiphenyl-tetrazoliumbromide,MTT)显色法检测细胞存活率,甲苯胺蓝(toluidine blue,TB)染色法和免疫组化法分别检测蛋白聚糖和胶原蛋白的表达;RT-PCR检测蛋白聚糖和Ⅱ型胶原m RNA的表达。经鉴定6-5-1菌株为三线镰孢霉(Fusarium tricinctum)。其发酵产物乙醇总提物对细胞存活率有较强的抑制作用,对蛋白聚糖和Ⅱ型胶原蛋白的合成与m RNA的表达均有抑制作用;其他萃取分部对软骨细胞损伤程度各不相同,石油醚分部作用最强,且各分部的影响作用均弱于乙醇总提物。可见6-5-1菌株代谢产物中应该有多种对软骨细胞产生损伤的物质,且这些物质可能存在协同作用。石油醚分部中可能存在已知损伤软骨细胞毒素以外的其他物质。     

不同硒浓度培养的一株链格孢霉产物对兔软骨细胞的影响

本实验研究了加硒培养的一株链格孢霉(Alternaria alternate)菌株的产物对兔软骨细胞毒损作用的影响。采用合成培养液,添加不同浓度硒元素后进行摇瓶培养链格孢霉菌株;发酵产物用75%乙醇提取后减压浓缩;将不同硒处理的发酵产物提取物加入兔软骨细胞培养体系,采用四氮唑蓝(MTT)法测定软骨细胞的生长速率,甲苯胺蓝染色法检测其蛋白聚糖的表达,免疫组化法检测Ⅱ型胶原表达量,半定量RT-PCR法检测细胞蛋白聚糖和Ⅱ型胶原mRNA的表达。结果显示,在实验所设浓度范围内,加硒对该链格孢霉菌株的生长有一定影响,但不显著。加不同浓度硒培养所得发酵产物提取物对兔软骨细胞生长速率的影响各异,多表现为抑制作用。菌株发酵产物的提取物对Ⅱ型胶原和蛋白聚糖mRNA的表达量有些微促进作用,尤其是加一定浓度硒的处理;但对这两种蛋白的表达都有抑制作用,不过和未加硒的处理相比,加一定浓度硒培养所得提取物的抑制效果有所减轻。本研究结果表明,硒对该链格孢霉菌株的生长有一定影响;加不同浓度硒培养的菌株提取物对兔软骨细胞损伤有关的指标影响不同;说明环境硒水平—真菌产物毒性—软骨细胞损伤之间可能存在一定关系,值得进一步研究。     

一株镰孢霉发酵产物不同极性提取物对兔膝软骨细胞的影响

通过研究一株内生梨孢镰孢霉(Fusarium poae)发酵产物中不同极性提取物对兔膝软骨细胞的影响,初步了解其中毒性物质的基本性质,为进一步探讨真菌毒素在大骨节病发病中的可能作用以及分离新的潜在致病物质打下良好基础。本研究以预实验中筛选出的对软骨细胞有较强毒损作用的F.poae菌株进行摇瓶培养;发酵产物先用75%乙醇进行提取,再将乙醇总提取物用不同极性的溶剂进行萃取;将所得各种次级提取物分别作用于体外培养的兔膝软骨细胞,检测与软骨细胞损伤相关的指标,其中细胞存活率采用噻唑蓝(MTT)显色法,Ⅱ型胶原蛋白及蛋白聚糖的含量分别采用免疫组化法和甲苯胺蓝染色法,二者相应的mRNA表达量用半定量RT-PCR进行检测。结果发现,不同极性溶剂提取所得的石油醚、乙醚、乙酸乙酯和水提取物,都能在不同程度上造成培养兔软骨细胞的存活率、Ⅱ型胶原蛋白和蛋白聚糖的含量以及相应mRNA的表达量降低;毒性强弱有随溶剂极性增强而减弱的趋势,以石油醚分部的综合毒损作用最强,其后依次为乙醚、乙酸乙酯和水提取物。镰孢霉发酵产物的各种不同极性提取物中,都存在对软骨细胞相关指标造成程度不等毒损作用的物质。这些结果支持我们关于大骨节病的发病可能和多种真菌毒素的综合作用相关的观点。     

自由基与软骨基质胶原蛋白类型改变

本文利用ＳＤＳ－聚丙烯酰胺凝胶电泳方法,定量研究了体外培养的软骨细胞和软骨组织基质中Ⅱ型胶原蛋白的含量。结果表明氧自由基（·Ｏ－２和·ＯＨ）和具有自由基性质的物质（黄腐酸,镰刀菌毒素）可使软骨细胞合成,分泌异常的非Ⅱ型的胶原蛋白,同时,硒化合物可明显地抑制此种效应。     

自由基与软骨基质胶原蛋白类型改变

本文利用ＳＤＳ－聚丙烯酰胶电泳方法,定量研究了体外培养的软骨细胞和软骨组织基质中Ⅱ型胶原蛋白的含量。结果表明氧自由基（．Ｏ２＾－和．ＯＨ）和具有自由基性质的物质（黄腐酸,镰刀菌毒素）可使软骨细胞合成,分泌异常的非Ⅱ型的胶原蛋白,同时,硒化合物可明显地抑制此种效应。     

一株拮抗赤霉病的小麦内生细菌的筛选和抑菌活性

对安徽省淮北市小麦植株根、茎、叶中内生细菌的数量进行了调查和筛选,并测定了其抑菌活性.小麦根、茎和叶中的内生细菌的数量分别为7.01×105、4.26×105和0.94×105CFU·g-1鲜重.从健康小麦植株体内分离到131株内生细菌,通过对峙实验,筛选到6株对禾谷镰刀菌有拮抗作用的菌株,占所分离内生细菌总数的4.58%.来自根系组织中的菌株HB022的抑菌效果最佳,抑菌半径为17.0mm.根据形态特征、生理生化特性和16SrDNA序列分析,将菌株HB022初步鉴定为多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa).抑菌试验结果表明,100倍稀释的菌株HB022无菌发酵滤液对禾谷镰刀菌菌丝生长具有明显抑制作用,5倍稀释的无菌发酵滤液可完全抑制禾谷镰刀菌分生孢子萌发.可见,内生细菌HB022具有潜在生防应用前景.     

兔关节软骨细胞体外三维培养条件的优化

实验使用海藻酸钠水凝胶作为细胞支架.模拟软骨细胞体内生长的三维环境,研究了体外三维培养条件下,不同浓度的胎牛血清(FBS)和硒酸复合液(ITS)体系对兔透明软骨细胞(hyaline cartilage)的牛长、增殖和细胞外基质分泌活动的影响.结果 表明,三维模式培养21天,透明软骨细胞仍然具有较好的增殖活性.在硒酸复合液及低浓度血清时,细胞未去分化,保持分泌Ⅱ型胶原(Collagen Ⅱ)和软骨聚集蛋白聚糖(Aggrecan)的能力,与之比较,高浓度胎牛血清(10%)培养条件下,在21天开始细胞去分化,即硒酸复合液在一定的血清浓度下有助于维持软骨细胞生长、增殖,避免了软骨细胞受高浓度血清影响而去分化.     

傣药植物内生真菌的抑菌活性评价及发酵条件探索

从云南傣药植物中分离到180株内生真菌,选用9种培养基进行发酵。利用茄腐镰刀菌、尖孢镰刀菌、立枯丝核菌、玉米小斑病、稻梨孢菌等5种植物病原菌作为指示菌株,结合TLC检测对其发酵粗提物进行活性评价和化学多样性分析,以期寻找到具有开发潜力的活性菌株。研究结果表明活性菌株为36株,其中有7株菌活性好且产物多样性丰富。     

不同程度骨关节炎中Wnt/β-catenin信号通路、OPN和MMP-13的相关性的研究

目的:研究不同严重程度骨关节炎模型兔的软骨细胞中Wnt/β-catenin信号通路、骨桥蛋白(Osteopontin,OPN)和基质金属蛋白酶13(Matrix metalloproteinase 13,MMP-13)的相关性。方法:将40只新西兰大耳白兔随机分成4组,通过注射不同浓度木瓜蛋白酶处理,而构建患有不同程度骨关节炎的兔模型。利用Real-Time PCR法和ELISA法分别检测β-catenin、OPN、MMP-13以及Ⅱ型胶原和蛋白聚糖的m RNA和蛋白的水平。结果:利用不同浓度的木瓜蛋白酶成功建立OA兔模型,通过Mankin评分可分成轻度、中度和重度三级。在不同分级的OA模型兔中,β-catenin、OPN、MMP-13的浓度均高于正常对照组,而Ⅱ型胶原和蛋白聚糖较正常对照组均下降(P0.05);且随着OA严重程度增加,结果具有一致性(P0.05)。结论:Wnt/β-catenin信号通路可调节OPN的表达,进而影响到MMP-13的表达,最终对骨关节炎的发生产生影响。     

小麦赤霉病拮抗菌JB7的拮抗活性及鉴定

由禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum, Fg)引起的赤霉病是限制小麦生产的主要病害之一。生物防治是一种高效且可持续的防治方法。【目的】从小麦种子内筛选具有抑制禾谷镰刀菌的菌株并对其生防潜力进行评估,为小麦赤霉病生防制剂的开发与利用提供菌种资源及理论支撑。【方法】采用平板对峙、孢子萌发法和无菌上清液抑菌试验筛选小麦种子内对禾谷镰刀菌具有拮抗活性的内生菌株;利用扫描电镜(scanning electron microscope, SEM)和共聚焦扫描电镜(confocal laser scanning microscope, CLSM)观察并分析无菌上清液对Fg的分生孢子形态、膜完整性以及胞内活性氧的影响;通过盆栽试验验证内生菌对小麦赤霉病的生防效果;应用二代Illumina HiSeq测序平台进行全基因组测序。【结果】从小麦种子中分离出一株高效抑制Fg生长的内生菌株JB7,其衰亡期无菌上清液对Fg孢子萌发抑制率高达85.23%。菌株JB7的无菌上清液使Fg孢子表面凹陷,破坏其细胞膜,造成核酸和蛋白质的渗漏,诱导Fg菌丝活性氧的累积,引起Fg菌丝可溶性蛋白和丙二醛含量的显著升高。该菌株具有分泌蛋白酶、纤维素酶、葡聚糖酶和产铁载体的能力。盆栽试验表明菌株JB7能显著降低小麦赤霉病的病情指数(P<0.05)。经全基因组学鉴定为甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus) JB7,该菌株基因组中含有12个抑菌功能的次级代谢产物合成基因簇。【结论】菌株JB7能抑制禾谷镰刀菌的生长,对小麦赤霉病有较强的防效,可作为生物防治小麦赤霉病的候选菌株。     

苏云金芽胞杆菌抗菌脂肽初步鉴定及抑菌活性测定

植物枯萎病是影响作物生长的重要因素，利用植物内生菌拮抗病原菌生长，从而降低其危害程度是目前研究的热点。本研究从健康的番茄植株中筛选分离得到一株对番茄枯萎病病原菌有较强拮抗作用的内生细菌B-R1,通过形态学、生理生化以及分子生物学检测分析，鉴定该菌株为苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)。为进一步探索该菌株的生防作用，首先将菌株发酵后离心，得到发酵上清液，采用盐酸沉淀法对其活性物质进行粗提，并检测其对大肠埃希菌(Escherichia coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)以及尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的抑菌活性。通过薄层色谱法(TLC)、傅里叶红外光谱(FI-TR)、高分辨液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)分析并鉴定活性物质的结构。结果表明，苏云金芽胞杆菌对尖胞镰刀菌有良好的抑制作用，结构分析初步鉴定抗菌物质中含有丰原素(fengycin),属于脂肽类抗生素。     

抑制Notch信号通路减少大鼠膝骨关节炎关节软骨内MMP-13的上调和Col Ⅱ的降低

目的研究抑制Notch信号通路对大鼠膝骨关节炎(osteoarthritis,OA)进展的影响。方法以前交叉韧带切断术建立大鼠膝骨关节炎模型,膝关节腔注射Notch信号通路抑制剂(2S)-N-[N-(3,5-二氟苯乙酰基)-L-丙氨酰]-2-苯基甘氨酸叔丁酯{(2S)-N-[N-(3,5-difluorophenacetyl)-L-alanyl]-2-phenylglycine tert-butyl ester,DAPT}进行干预,用HE染色法检测膝骨关节炎组织病理学变化,以免疫组织化学染色分析膝关节软骨内基质金属蛋白-13(matrix metalloproteinases-13,MMP-13)以及Ⅱ型胶原蛋白(type II collagen,Col II)表达情况。结果膝骨关节炎关节软骨出现明显组织学损害,MMP-13免疫反应性明显增强,Ⅱ型胶原蛋白免疫反应性明显降低;膝关节腔注射Notch信号通路抑制剂DAPT明显抑制膝骨关节炎关节软骨的组织学损害、MMP-13免疫反应性的增强和Ⅱ型胶原蛋白免疫反应性的降低。结论抑制Notch信号通路可通过抑制骨关节炎关节软骨内MMP-13水平的上调、减少Ⅱ型胶原蛋白的破坏而减轻骨关节炎。     

RNA干扰茄病镰刀菌ALP基因及其基因沉默菌株的制备

目的构建RNA干扰质粒载体抑制茄病镰刀菌碱性丝氨酸蛋白酶(ALP)基因,通过检测ALP的表达及酶活性变化筛选出基因沉默菌株。方法构建2个ALP的干扰载体,转化茄病镰刀菌孢子,获得ALP基因沉默菌株△ALP1、△ALP2,通过RT-PCR检测△ALP1、△ALP2的ALP基因mRNA变化,并通过蛋白琼脂廓清率培养基检测ALP酶活性变化,对所得菌株的毒力进行判断。结果 RNA干扰后所获基因沉默菌株中,ALP的mRNA表达量显著低于标准茄病镰刀菌株(F=184.67,P<0.01),其中ΔALP2抑制效果较好、酶活性显著低于标准菌株及△ALP1(q=5.276、5.463,P<0.01)。结论通过LiAc转化法对茄病镰刀菌ALP进行RNA干扰,可有效抑制茄病镰刀菌ALP的表达;ALP基因沉默茄病镰刀菌株的获取,为进行动物体内实验、深入研究ALP在茄病镰刀菌性角膜炎发病机制中的作用、探索新型治疗方法提供思路。     

重组类人胶原蛋白工程菌补料发酵过程建模

对产类人胶原蛋白的重组大肠杆菌Escherichia coli(E. Coli) 的批式和分批-补料培养动力学进行了研究。通过检测发酵过程的基质浓度、菌体量和产物浓度,建立了一组反映发酵的动力学模型,并考虑了非工程菌存在的影响,分析了细胞生长、底物消耗、基因工程产物生成的过程,结果显示该动力学模型可以很好的拟合发酵过程。     

菘蓝内生细菌的分离、筛选和鉴定

筛选和鉴定药用植物菘蓝中对河西走廊常见植物病原菌禾谷镰刀菌、链格孢霉、大斑凸脐蠕孢有拮抗活性的内生细菌。利用常规分离法对菘蓝根、茎、叶、叶柄、花进行内生细菌的分离,采用同步培养法对分离的内生细菌进行活性菌株筛选,并对筛选的活性菌株进行形态观察,生理生化指标测定以及16S r RNA全序列鉴定。结果显示,共分离得到19株内生细菌,其中10株细菌对禾谷镰刀菌有不同程度的抑制作用,占分离菌总数的52.6%,其中菌株G2对禾谷镰刀菌的抑菌效果最强,抑菌率为94.63%,19株细菌均对链格孢霉,大斑凸脐蠕孢有不同程度的抑制作用,占分离菌总数的100%,其中菌株G2、J1、Y5及B2对这两种病原菌的抑菌率最大,均接近100%,经形态学观察,生理生化检测及16S r RNA序列分析,菌株G2为玫瑰色库克菌(Kocuriarosea);菌株J1,Y5为黄杆菌(Microbacterium maritypicum);菌株B2为人参短状杆菌(Brachybacterium ginsengisoli)。从菘蓝中分离筛选到了对河西走廊常见植物病原菌有强抑菌活性的内生细菌,尤其菌株G2、J1、Y5和B2的抑菌性较强,其抑菌活性值得进一步研究。     

Ⅱ型胶原-硫酸软骨素支架的制备及组织工程软骨的构建

研究经乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐(EDC)处理的Ⅱ型胶原-硫酸软骨素支架材料的性能特点,并在体外构建组织工程软骨。从鸡软骨中提取Ⅱ型胶原,以不同浓度的EDC为交联剂通过冷冻干燥的方法制备Ⅱ型胶原与硫酸软骨素复合支架并测定其理化性质。将体外培养的新生兔关节软骨细胞接种在Ⅱ型胶原与硫酸软骨素复合支架上,观察软骨细胞在支架上的生长形态并检测支架上软骨细胞分泌的糖胺聚糖含量及Ⅱ型胶原含量。结果表明:采用EDC与硫酸软骨素交联增加了支架的稳定性,最适的交联剂质量浓度为7 mg/mL。软骨细胞在复合支架上增殖分化良好,并保持软骨细胞特异分化的表型,分泌Ⅱ型胶原与蛋白多糖(GAG)。培养14 d后已有软骨样组织形成。     

柑橘内生真菌的分离鉴定及其发酵产物对柑橘溃疡病菌的抑制活性

本研究从柑橘抗病品种的健康植株不同组织中分离纯化和鉴定内生真菌,并测定其发酵产物对柑橘溃疡病菌的抑制活性,以明确柑橘抗病品种中内生真菌的组成及其产抗柑橘溃疡病菌活性代谢产物的潜力,为柑橘溃疡病抗菌剂的开发奠定基础。该研究通过组织培养法分离内生真菌,采用形态学和分子生物学方法对其进行鉴定; 基于前期的拮抗预试验结果,选取代表性菌株进行发酵培养,通过乙酸乙酯浸提、真空抽滤、旋转蒸发浓缩制备粗提物; 采用带毒平板涂布法测定不同菌株发酵产物乙酸乙酯提取物对柑橘溃疡病菌的抑制活性。结果表明:(1)共分离得到72株内生真菌,归为2门(Ascomycota、Basidiomycota)、14个属,其中优势属为刺盘孢属(Colletotrichum)、球座菌属(Guignardia)、链格孢属(Alternaria)和镰刀菌属(Fusarium)。(2)不同柑橘品种中内生真菌多样性指数为温州蜜柑(桂林)>沙糖桔(桂林)>沙糖桔(梧州)。(3)不同组织中内生真菌多样性变化因地理位置差异而有所不同,采自桂林的温州蜜柑和沙糖桔均为叶片中的内生真菌的多样性高于枝条,而采自梧州的沙糖桔为叶片中的多样性低于枝条,并且采自梧州的柑橘样品与采自桂林的柑橘样品中的内生真菌相似性低。(4)测定了30株内生真菌乙酸乙酯提取物对柑橘溃疡病菌的抑制活性,其中29株菌株表现出不同程度抑制活性。不同柑橘品种中的优势属的MIC介于0.312 5～10 mg·mL^-1之间,特有属的MIC介于0.156～5 mg·mL^-1,共有属镰刀菌属的MIC介于0.312 5～2.5 mg·mL^-1之间。研究结果表明柑橘抗病品种中内生真菌具有丰富多样性,并且其发酵提取物普遍对柑橘溃疡病菌具有抑制作用。特有属抑菌活性总体优于优势属,共有属镰刀菌属在不同柑橘抗病品种中均具有显著抑菌效果。     

低强度周期性静水压力对人膝关节软骨细胞的影响

目的:探讨低强度周期性静水压力对体外培养的人膝关节软骨细胞增殖、凋亡,以及细胞Ⅱ型胶原分泌表达的影响。方法:体外酶消化法分离培养成人膝关节正常软骨细胞,将培养的第3代软骨细胞分为两组:正常对照组、3.0MPa组压力实验组,应用多功能恒温体外细胞培养中高压静水压力加载装置加载低强度周期性压力,共5d,每天2h。Ⅱ型胶原免疫组织化学染色法和甲苯胺蓝染色法鉴定软骨细胞,流式细胞术检测细胞凋亡,四甲基偶氮唑蓝(MTT)法绘制细胞生长曲线,qRT-PCR、Western-Blot检测Ⅱ型胶原的分泌和表达。结果:软骨细胞Ⅱ型胶原免疫组织化学染色和甲苯胺蓝染色均显示为阳性。与正常对照组相比,3.0MPa组表现出促进软骨细胞增殖,抑制细胞凋亡,且Ⅱ型胶原的合成分泌明显升高(P0.05)。结论:通过体外模拟人生理情况下较低强度(3.0MPa)的周期性静水压力对人软骨细胞增殖、凋亡水平及周围基质分泌合成功能的影响,初步证实了较低强度压力有助于软骨自我修复和自身保护作用的发挥。     

一株链霉菌21-1的分离鉴定及其对禾谷镰刀菌的抑菌活性

【背景】由禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)引起的小麦赤霉病严重威胁我国的小麦生产。【目的】筛选对禾谷镰刀菌具有拮抗能力的链霉菌菌株,为生防菌剂开发提供理论基础。【方法】利用平板对峙法筛选对禾谷镰刀菌具有拮抗能力的链霉菌;通过形态特征、生理生化特征和16S rRNA基因序列分析对其进行鉴定;通过病原菌菌丝生长、孢子产生及萌发抑制试验分析其发酵液的抑菌活性;利用人工接种试验测定该菌株发酵液的防病效果。【结果】筛选到一株对禾谷镰刀菌具有较强拮抗活性的链霉菌21-1,抑菌率为59.5%。依据形态特征、生理生化特性和16S rRNA基因序列分析,将该菌株鉴定为黄三素链霉菌(Streptomycesflavotricini)。菌株21-1发酵液能够抑制禾谷镰刀菌的菌丝生长、孢子产生及萌发过程,而且可以降低禾谷镰刀菌菌丝中可溶性蛋白质的含量,并增加丙二醛的含量。菌株21-1可以产生蛋白酶及纤维素酶。菌株21-1菌液10倍稀释液对小麦赤霉病的防效最佳,为70.1%。此外,菌株21-1发酵液对其他8种植物病原菌均有较好的抑制作用。【结论】菌株21-1对禾谷镰刀菌有较好的抑菌活性,具...