微生物胞外长距离电子传递网络研究进展

[目的] 解析一株从黄河三角洲湿地甲烷氧化富集物中分离获得的甲烷氧化菌伴生菌的生理学及电化学特性,并探究该菌株对甲烷氧化过程的影响。[方法] 使用高通量测序技术解析甲烷氧化富集物的菌群结构,采用稀释涂布法、平板划线法分离甲烷氧化菌的伴生菌,通过16S rRNA基因测序技术进行菌株初步鉴定。利用扫描电子显微镜观察菌株形态,并通过气相色谱（gas chromatography,GC）检测伴生菌利用甲烷情况及对甲烷氧化菌氧化甲烷效率的影响。采用双室微生物燃料电池（microbial fuel cells,MFCs）及差分脉冲伏安法（differential pulse voltammetry,DPV）检测菌株的电化学活性。[结果] 黄河三角洲湿地土壤甲烷氧化富集物主要的好氧甲烷氧化菌为甲基杆菌属Methylobacter,同时还发现一些伴生菌。分离得到一株甲醇利用菌P7,其16S rRNA基因序列与恶臭假单胞菌Pseudomonasputida的相似性达99.79%。扫描电镜结果显示该菌株为杆状,长约1.5-2.5μm,宽度约为0.5μm。GC检测结果显示,该菌株不能利用甲烷,但与甲烷氧化菌共培养时,可以促进甲烷氧化（P<0.05）。双室MFCs检测结果显示该菌株具有电活性,最大电流输出密度为28 mA/m²,DPV检测结果显示该菌株主要的氧化峰和还原峰分别位于-0.17 V和-0.25 V。[结论] 本研究从黄河三角洲湿地甲烷氧化富集物中获得一株具有电活性的甲烷氧化菌的伴生菌恶臭假单胞菌Pseudomonas putida P7,该菌株可以促进甲烷氧化。本研究加深了对甲烷氧化过程中伴生菌的生理学特性及功能的认识。     

吡虫啉降解菌群结构解析及菌株资源挖掘

新疆地区为控制棉花连作引发的棉蚜等害虫规模性爆发,长期大量使用了吡虫啉等农药,为获得适合当地气候土壤环境条件下,降解吡虫啉的微生物资源,以吡虫啉为唯一碳源从新疆棉花长期连作土壤中富集降解菌群,通过高通量测序分析其结构组成,利用多种常规培养基和通过高通量测序结果设计的培养基从吡虫啉降解菌群（BCL）中挖掘细菌资源。结果表明,菌群在门分类水平上主要由变形菌门（Proteobacteria,67.05%）;放线菌门（Actinobacteria,10.67%）、厚壁菌门（Firmicutes,9.99%）、绿弯菌门（Chloroflexi,4.1%）、酸杆菌门（Acidobacteria,2.84%）等组成;在属分类水平,占比最多的依次为Pseudomonas（16.33%）、Moraxella（11.14%）、Escherichia（4.57%）、Brochothrix（2.19%）等,未能分类的菌属占58.13%。通过基础无机盐等常规培养基分离出BP2、BP5、BP8、BG5、BJ7、BJ17、BJW8等48株菌株,分别隶属于为Shinella、Nocardioides、Agromyces、Sphingopyxis、Bacillus、Cellulosimicrobium、Bosea等属。经Trace element solution和 Vitamin solution培养基分离获得了BMV3、BMV5、BMV7.1、BMV14.1、BLE1、BLE3.1、BLE4、BLE5、BLE10.1等25株菌株,分别隶属于Paenibacillus、Ammoniphilus、Planococcus、Brevibacillus、 Paenibacillus、Bacillus、Sphingopyxis、Rhodococcus、Nocardioides等属。使用16S rRNA序列对比分析,BP5与Nocardioides nitrophenolicus NSP 41同源性达98.08%,BMV5与Ammoniphilus resinae CC-RT-E同源性达98.5%,其他菌株同源性介于98.29%~100%之间。可见依据高通量测序结果设计培养基,可以有针对性地从源自新疆棉区土壤的吡虫啉降解菌群中分离出一些低丰度菌属。在摸索分离新疆特殊环境微生物资源的同时也能为该地区生物修复农药污染土壤提供参考。     

混合菌群DBFC对二苯并呋喃的降解特性及其代谢途径

[目的] 二苯并呋喃（DBF）是研究多环芳烃降解过程的模式化合物,研究其代谢过程和代谢途径对于阐明多环芳烃的代谢机制有重要意义。[方法] 从辽河河口区石油污染土壤中筛选到1个高效降解DBF的混合菌群DBFC。提取总DNA对菌群的生物多样性进行分析,通过稀释涂布平板法对菌株进行分离纯化。通过测定OD₆₀₀的吸收值对混合菌群的最适生长条件进行研究。在最适生长条件下研究底物浓度、底物谱、营养物质及表面活性剂对菌群降解效率的影响。利用超高分辨质谱检测混合菌群降解DBF的中间代谢物质,并推测其代谢途径。[结果] 生物多样性分析表明该混合菌群的组成为类芽孢杆菌（84.06%）、无色杆菌（8.17%）、假单胞菌（0.77%）、其他菌株（2.13%）。分离得到苍白杆菌、无色杆菌、寡养单胞菌和细杆菌。生长测定结果显示苍白杆菌、无色杆菌、寡养单胞菌和细杆菌均不能在DBF培养基中生长。混合菌群DBFC的最适生长条件为30℃、pH 8.0。在该条件下,混合菌群DBFC能将1.0 g/L的DBF在8 d内完全降解。在DBF浓度1.0 g/L条件下,混合菌群DBFC的最大降解速率为0.031 mmol/（L·h）。在培养基中添加葡萄糖、酵母粉和蛋白胨能将菌群降解DBF的效率分别提高1.38倍、1.14倍和1.24倍。在培养基中添加十二烷基磺酸钠或Triton-X-100能够抑制混合菌群降解DBF的效率。利用超高分辨质谱检测到4种中间代谢物质（2,2'',3-三羟基联苯、2,4-已二烯酸、龙胆酸和水杨酸）,并推测了DBF代谢途径。[结论] 本研究分离到高效DBF降解菌群,该菌群能在碱性（pH 8.0）条件下完全降解DBF,为该类污染物的原位修复提供优良菌系;利用超高分辨质谱分析得到了DBF降解途径,为该类物质的混合菌群代谢研究提供了参考。     

4株高效产电菌的电化学活性及其生物学特征

采用循环伏安法对从湖南省吉首大田湾污水处理厂曝气池活性污泥中富集和筛选的37株产电菌的电化学活性进行考察。结果发现,4株菌株（F012、F015、F021、F026）的电化学活性较为显著,其中F026的电化学活性最好。对4株产电菌的系统发育分析表明,菌株F012属于Dyella属,与Dyella marensis CS5-B2^T系统发育关系最为密切（相似性为97.22%）;菌株F015属于Paludibacterium属,与该属的Paludibacterium yongneupense 5YN8-15^T系统发育关系最为密切（相似性为97.70%）;菌株F021和F026都属于Pseudomonas属,分别与该属的Pseudomonas simiae OLi^T和Pseudomonas otitidis MCC10330^T系统发育关系最为密切（相似性分别为99.60%和98.62%）。生物学特性研究表明,电化学活性最好的产电菌F026的生长温度范围为20~40 ℃,最适宜生长温度为30~35 ℃;生长pH范围为5~9,最适pH生长范围为8~9,适合作为微生物燃料电池的高效产电菌。     

竹炭固定化施氏假单胞菌Pseudomonas stutzeri ZH-1降解苯酚的研究

通过竹炭固定化以加强施氏假单胞菌Pseudomonas stutzeri ZH-1对苯酚的降解能力。采用正交试验优化竹炭对菌株ZH-1固定化条件,冷场发射扫描电镜（SEM）观察固定化后的菌株在竹炭上的附着情况,对比固定化菌和游离菌的降解性能并对固定化菌做重复利用性能测试。结果显示,竹炭固定化P. stutzeri ZH-1的最适条件为竹炭1 g,接种量5%(体积分数),吸附时间24 h;SEM显示菌附着在竹炭表面和内部空隙中;竹炭固定化后菌株ZH-1对苯酚的降解率显著增加（P<0.05）,处理48 h时降解率增加15%;竹炭固定化菌ZH-1经10轮重复利用后仍有很高的苯酚降解性能,48 h时降解率增加173%（P<0.05）。竹炭固定化菌ZH-1在去除含苯酚类有机废水中具有较好的应用前景。     

低温环境中T-2毒素降解菌的分离鉴定及特性研究

离筛选低温环境中T-2毒素的降解菌并探明其生化特性,探究T-2毒素降解微生物生化特性异同点,为T-2毒素降解微生物的检验提供生化判断参考。针对暴露于－20 ℃低温环境中的低浓度T-2毒素标准品,采用LC-MS/MS定量分析T-2毒素残留量,利用营养琼脂培养基（NA）和马铃薯葡萄糖琼脂培养基（PDA）共分离出5株降解菌,16S rDNA结合生化鉴定结果为死谷芽胞杆菌（Bacillus vallismortis）、蜡状芽胞杆菌（Bacillus cereus）、阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae）、弯曲假单胞菌（Pseudomonas geniculata）和尼泊尔葡萄球菌（Staphylococcus nepalensis）。这些分离株在－20 ℃条件下对低浓度T-2毒素均有不同程度的降解能力,其中蜡状芽胞杆菌（Bacillus cereus）降解能力最强,降解率为91%。它们的理化特性具有很多相似性,主要表现在5株菌均不能利用D 塔格糖(dTAG）,对ELLMAN都表现出阴性;Bacillus vallismortis Bp1234-7、Pseudomonas geniculata Bp24-4、〖WTBX〗Staphylococcus nepalensis Bp124-5和Enterobacter cloacae Bp123-7都能分解D-葡萄糖,而Bacillus cereus Bp1234-8不能。     

柑橘园土壤中解磷细菌多样性及其功能潜力分析

解磷细菌（phosphate solubilizing bacteria,PSB）是重要的农业微生物资源,能够促进柑橘根系对土壤磷的吸收,但是目前对柑橘园土壤中PSB资源的研究不多。本研究以有效磷含量低的华南柑橘园土壤为对象,利用平板培养分离技术调查了PSB的资源和多样性,并测定了PSB菌株的解磷活性。研究结果表明,柑橘园土壤中PSB资源丰富,分离到20个属的54个PSB菌株,其中链霉菌（Streptomyces）、北里孢菌（Kitasatospora）、副伯克氏菌（Paraburkholderia）、伯克氏菌（Burkholderia）、芽胞杆菌（Bacillus）和类芽胞杆菌（Paenibacillus）6个属的菌株分离频率较高;PSB菌株对磷酸钙的解磷活性高、对磷酸铁的解磷活性低,而卵磷脂的解磷活性介于二者中间;北里孢菌和类芽胞杆菌对三种磷源的解磷活性均高于均值,可能是潜在的高活性PSB;溶磷圈大小可以筛选帮助PSB,但是不能用于评价解磷活性大小。这些研究结果为从红壤柑橘园中分离PSB资源并应用PSB提高柑橘植株的磷营养提供了依据。     

混合菌株降解褐藻胶的筛选、鉴定及产酶条件优化

为获得仿刺参（Apostichopus japonicus）肠道菌群中可有效降解褐藻胶的混合菌株,以海藻酸钠为唯一碳源配制培养基,以透明圈法进行初筛,DNS法和紫外法复筛,从已驯化仿刺参肠道中筛选得到4株高酶活力褐藻胶降解菌株S1、S2、S10和S11,经16S rDNA序列分析、电镜观察,确定菌株S2与S11分别为微杆菌属（Microbacterium sp.）和微小杆菌属（Exiguobacterium sp.）。对该4株菌株分别进行混合培养,获得菌株S2与S11最佳配比组合,并通过单因素试验及响应面优化试验对影响混合菌株产酶条件的发酵初始pH值、NaCl质量浓度、装液量和发酵温度4个因素进行优化。得到混合菌株最佳产酶条件为pH 8,NaCl质量浓度为40 g/L,装液量80 mL,温度28 ℃。在最佳发酵条件下,混合菌株酶活力可达94.78 U/mL,相比于优化前提高了43.9%,优化后混合菌株的酶活力显著提高。     

Halolysin SptA有助于嗜盐古菌Natrinema sp.J7-2长期生存

【背景】嗜盐古菌可以在盐沉积物中存活长达几百万年,是著名的长寿菌。许多嗜盐古菌分泌胞外蛋白酶,大多数分泌的胞外蛋白酶被称为Halolysin,具有以下特征：属于枯草杆菌蛋白酶类蛋白酶;在胞内折叠后经Tat途径高效分泌至胞外;可自加工形成成熟酶;尤其在天然宿主中大多数Halolysin在对数生长后期表达并在稳定期达到最高水平。目前Halolysin的酶学性质、加工成熟及分泌机制已被广泛研究,然而其生理功能的研究较少。Halolysin SptA是嗜盐古菌Natrinema sp.J7-2的主要胞外蛋白酶,前期研究发现多个顺式调控元件协同调节SptA的生长期依赖性表达,使SptA参与J7-2菌株不同生长期之间的转变,而且在衰亡期之后SptA有助于J7-2菌株继续生存。【目的】研究Halolysin SptA对Natrinema sp.J7-2长期生存的作用。【方法】将J7-2菌株和突变体ΔsptA1分别在寡营养、无外源营养物质（液体）及营养丰富（固体）条件下长期培养,通过比较二者的生长、生存和SptA的表达分泌情况进一步探讨SptA的作用。【结果】J7-2菌株在寡营养条件下产生更多SptA,培养后期（33 d） J7-2菌株活细胞数显著高于ΔsptA1。在无外源营养物质情况下长期温育,J7-2菌株和ΔsptA1经历多次细胞分裂和细胞死亡,在延长温育期间（73—200 d）存活的J7-2菌株细胞数量均显著多于存活的ΔsptA1细胞数量。在营养丰富的固体平板上培养的后期（160 d）,由于营养物质消耗,J7-2菌株通过SptA吸收和利用来源于死细胞蛋白的降解产物,帮助其群体长期生存。【结论】SptA介导的细胞死亡和死细胞蛋白降解,促进J7-2菌株利用来源于死细胞的营养物质,从而有助于菌株群体在营养缺乏条件下长期存活。本研究提供了关于Halolysin生理作用的新见解。     

云南嵩明大哨天然虫生真菌及其内生真菌的分离鉴定与抑菌活性分析

【背景】云南存在着丰富的虫草资源,天然虫草群落中蕴藏多样的真菌资源,是挖掘新型抑菌活性化合物的潜在来源。【目的】了解云南嵩明大哨天然虫生真菌及其内生真菌的物种多样性,并从中筛选具有抑菌活性的菌株。【方法】采用组织分离法对所采集的野生虫草样本进行虫生真菌及其内生真菌的分离,并通过形态观察和ITS联合nrSSU、nrLSU、tef-1α、rpb1、rpb2多基因测序进行物种鉴定及多样性分析;通过平板对峙法以7株病原细菌、5株植物病原真菌为病原指示菌进行抑菌活性测试。【结果】共采集86份天然虫草样本,经鉴定隶属于3科5属7种,包括虫草科（Cordycipitaceae）虫草属（Cordyceps）（1种）、白僵菌属（Beauveria）（2种）、鳞翅虫草属（Samsoniella）（2种）、麦角菌科（Clavicipitaceae）泛普可尼亚属（Metapochonia）（1种）,以及线虫草科（Ophiocordycipitaceae）线虫草属（Ophiocordyceps）（1种）。同时,从采集到的虫草样本中分离得到26株内生真菌,分属于9科9属,其中木霉属（Trichoderma）（38%）和镰刀菌属（Fusarium）（19%）为此次分离得到的优势菌属。对所分离保存的真菌按其分离源及种类归属,从虫生真菌和内生真菌菌株中共挑取20株代表性菌株进行抑菌活性筛选,有11株真菌对2株及以上病原指示细菌具有不同程度的抑菌活性,13株真菌对1株以上植物病原真菌具有不同程度拮抗能力;其中Trichoderma sp.Y3-1和Fusarium sp.WZ3-1具有广谱抑菌活性。【结论】云南嵩明大哨分布有丰富的虫生真菌及内生真菌资源,分离所得的真菌对多种病原菌具有不同程度的抑制作用。本研究丰富了云南虫草资源多样性,为云南省虫草及其内生真菌资源的开发利用提供了数据支持,也为下一步从虫草及其相关真菌资源中挖掘抑菌活性物质提供了菌株资源。     

Recent advances in the study of Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus replication and pathogenesis

It has now been over twenty years since a novel herpesviral genome was identified in Kaposi's sarcoma biopsies. Since then, the cumulative research effort by molecular biologists, virologists, clinicians, and epidemiologists alike has led to the extensive characterization of this tumor virus, Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus(KSHV; also known as human herpesvirus 8(HHV-8)), and its associated diseases. Here we review the current knowledge of KSHV biology and pathogenesis, with a particular emphasis on new and exciting advances in the field of epigenetics. We also discuss the development and practicality of various cell culture and animal model systems to study KSHV replication and pathogenesis.     

The structure, reproduction and taxonomy of Vidalia and Osmundaria (Rhodophyta, Rhodomelaceae)

Comprises species occurring mostly in subtidal habitats in tropical, subtropical and warm-temperate areas of the world. An analysis of the type species, V. spiralis (Sonder) Lamouroux ex J. Agardh, a species from Australia, establishes basic characters for distinguishing species in the genus. These characters are (1) branching patterns of thalli, (2) flat blades that may be spiralled on their axis, (3) width of the blade, (4) primary or secondary derivation of sterile and fertile branchlets and (5) position of sterile and fertile branchlets on the thalli. Application of the latter two characters provides an important basic method for separation of species into three major groups. Osmundaria , a genus known only in southern Australia, was studied in relation to Vidalia , and its separation from the Vidalia assemblage is not accepted. Species of Vidalia therefore are transferred to the older genus name, Osmundaria. Two new species, Osmundaria papenfussii and Osmundaria oliveae are described from Natal. Confusion in the usage of the epithet, Vidalia fimbriala Brown ex Turner has been clarified, and Vidalia gregaria Falkenberg, described as an epiphyte on Osmundaria pro/ifera Lamouroux, is revealed to be young branches of the host, Osmundaria prolifera.     

New or rare chromosome counts in Artemisia L. (Asteraceae, Anthemideae) and related genera from Kazakhstan

Fifteen chromosome counts of six Artemisia taxa and one species of each of the genera Brachanthemum, Hippolytia, Kaschgaria, Lepidolopsis and Turaniphytum are reported from Kazakhstan. Three of them are new reports, two are not consistent with previous counts and the remainder are confirmations of very scarce (one to four) earlier records. All the populations studied have the same basic chromosome number, x = 9, with ploidy levels ranging from 2x to 6x. Some correlations between ploidy level, morphological characters and distribution are noted.     

肝癌中HBV和HCV基因和抗原的分布及意义

采用原位分子杂交方法检测HCV RNA及HBV X基因;采用免疫组织化学方法研究HCV核心抗原,非结构区C33c抗原及HBxAg在肝细胞肝癌中的定位及分布.结果表明(1)HCV RNA、HBV X基因在肝细胞肝癌组织检出率分别为40%(55/136)和82%(112/136).HCV RNA定位于癌细胞的胞浆内,阳性细胞呈散在、灶状及弥漫分布三种形式;HBV X基因在肝癌细胞中的分布呈胞浆型、核型及核浆型,阳性细胞也呈上述三种分布形式;(2)HCV C33c抗原、核心抗原在肝细胞肝癌中的阳性率为81%(133/164)及86%(141/164).C33c抗原定位于癌细胞及肝细胞的胞浆内;核心抗原既定位于癌细胞核中,又可定位于胞浆中.C33c抗原阳性细胞以灶状分布为主;而核心抗原阳性细     

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.