Genome analysis reveals insights of the endophytic <Emphasis Type="Italic">Bacillus toyonensis</Emphasis> BAC3151 as a potentially novel agent for biocontrol of plant pathogens

Diseases caused by phytopathogenic microorganisms account for enormous losses for agribusiness. Although Bacillus species are recognized as being antimicrobial producers and some may provide benefits to plants, the association between Bacillus toyonensis and plants has not been studied. In this study, the whole-genome sequenced endophytic B. toyonensis BAC3151, which has demonstrated antimicrobial activity and quorum sensing inhibition of phytopathogenic bacteria, was investigated for its potential for the production of compounds for biocontrol of plant pathogens. Four whole-genome sequenced B. toyonensis strains shared 3811 protein-coding DNA sequences (CDSs), while strain-specific CDSs, such as biosynthetic gene clusters of antimicrobials, were associated with specific chromosomal regions and mobile genetic elements of the strains. B. toyonensis strains had a higher frequency of putative bacteriocins gene clusters than that of Bacillus species traditionally used for the production of antimicrobials. In addition, gene clusters potentially involved in the production of novel bacteriocins were found in BAC3151, as well as biosynthetic genes of several other compounds, including non-ribosomal peptides, N-acyl homoserine lactonase and chitinases, revealing a genetic repertoire for antimicrobial synthesis greater than that of other Bacillus strains that have demonstrated effective activity against phytopathogens. This study showed for the first time that B. toyonensis has potential to produce various antimicrobials, and the analyses performed indicated that the endophytic strain BAC3151 can be useful for the development of new strategies to control microbial diseases in plants that are responsible for large damages in agricultural crops.     

从淀粉酶产生菌筛选和基本鉴定谈探究性实验教学

本文结合微生物学探究性实验教学实践,以淀粉酶产生菌筛选和基本鉴定为例,讨论了在微生物学实验中进行探究性实验的经验,为微生物学探究性实验教学改革提供参考。     

利用反向遗传技术制备重组人类偏肺病毒

利用反向遗传技术, 将包含人偏肺病毒2个血清型A和B代表株NL/1/00和NL/1/99全基因组cDNA的质粒及其4种辅助蛋白N、P、L、M2.1的表达质粒pCITE-N、pCITE-L、pCITE-P、pCITE-M2.1分别共转染BSR-T7细胞以制备重组hMPV。3 μg 全长cDNA质粒, 辅助蛋白质粒pCITE-N、pCITE-L、pCITE-P、pCITE-M2.1分别为0.3 μg、0.15 μg、0.3 μg和0.24 μg, 通过Lipofectamine 2000转染BSR-T7细胞,     

微生物还原Cr(VI)的研究进展

随着现代工业的发展, 水环境中的重金属对人类健康和环境带来严重的危害, 其中的Cr(VI)具有强烈的毒性。微生物在代谢过程中可以将Cr(VI)还原为Cr(III), 有效降低Cr(VI)的毒性。本文从可还原Cr(VI)的微生物、微生物还原Cr(VI)的机理、还原过程中存在的问题及发展方向等方面进行了综述。     

基于XcmⅠ酶切的高效TA克隆载体的构建

目的：制备基于XcmⅠ酶切的高效TA克隆载体,并检测其克隆PCR产物的效果。方法：设计一对互补配对的寡核苷酸,经过变性及退火后插入质粒pUC19的多克隆位点,从而在该多克隆位点中引入2个XcmⅠ酶切位点,用XcmⅠ酶切后即获得含有3’突出T碱基的T载体;为了提高该T载体的克隆效率,优化了2个XcmⅠ酶切位点之间的碱基数目,排除了载体自连产生白色克隆的可能性,使假阳性大大减少;此外,为了便于完全酶切与未完全酶切载体的分离,在2个XcmⅠ之间插入了一段无关DNA片段。结果：改进得到的T载体可以有效克隆PCR产物,其阳性克隆率可达95％。结论：构建了基于XcmⅠ酶切的TA克隆载体,经过改进的T载体具有很高的克隆效率。     

大肠杆菌的AcrAB-To1C多药外排泵及其调控研究进展

多药外排泵造成了细菌的多种药物的耐药现象,这对感染性疾病的防治提出了挑战.对于多药外排泵的研究不仅使人们认识细菌耐药性机制,而且为细菌耐药性的防治提供思路.大肠杆菌AcrAB-To1C外排泵系统的结构和调控机制研究取得了一些新进展,这为病原菌的相关研究提供了参考,本文对其进行了综述.     

海南腰果种植区黄猄蚁资源调查

调查了海南省乐东县、东方市和昌江县腰果种植区的黄獠蚁Oecophylla smaragdina Fabficius发生情况,结果表明,3个腰果种植区均有较为丰富的黄猄蚁资源.调查发现,常年失管的腰果园黄猄蚁资源较为丰富,这些腰果园人为活动干扰少,有利于黄獠蚁的自然定殖、繁衍和扩散.黄猄蚁蚁巢在腰果树北面(3.1个/株)分布数量最多,其次为西面(2.3个/株)和东面(2.0个/株),南面(0.9个/株)蚁巢数量最少.黄猄蚁蚁巢长度和宽度、蚁巢长度和离地高度以及蚁巢宽度和离地高度均呈极显著的线性正相关关系.     

一种基于EGFP的、安全的抗HIV药物评价系统

目的：建立基于EGFP的、安全的抗人免疫缺陷病毒（HIV）药物评价系统。方法：用增强型绿色荧光蛋白（EGFP）基因替代HIV感染性克隆质粒pUC18-HIV-NL4-3中的部分包膜基因（env）,构建重组假病毒质粒pUC18-NL4-3-EGFP,将其与水疱性口炎病毒糖蛋白（VSV-G）真核表达载体共转染人胚肾293FT细胞,观察绿色荧光蛋白的表达,同时用该细胞培养上清进一步感染其他293FT细胞培养物。为了检验该假病毒系统能否用于抗病毒药物的评价,在假病毒复制和感染过程中加入不同浓度的抗HIV药物AZT（Zidovudine）,采用荧光显微镜检测和流式细胞仪定量检测,分析AZT对假病毒的抑制作用。结果：假病毒质粒pUC18-NL4-3-EGFP能够在转染细胞和再感染细胞中有效地表达绿色荧光蛋白基因,不同浓度的AZT能以剂量依赖方式抑制假病毒的感染和报告基因的表达。结论：建立了一种基于EGFP表达和检测的、安全的HIV假病毒复制和感染系统,该系统可以用于抗HIV药物的筛选和评价。     

屋顶长生草叶的解剖结构及其离体培养形态发生的研究

对屋顶长生草叶的解剖结构及其在离体培养条件下形态发生过程进行了研究。结果表明,屋顶长生草的叶具有肉质旱生植物叶的特点,表皮细胞外有角质层,叶有较密的腺毛分布,气孔器由两个肾形的保卫细胞和两个镰刀形的护卫细胞组成;叶肉细胞没有栅栏组织与海绵组织之分,细胞比较大,有贮水作用;维管束平行排列,导管和筛管分子都很小,为一圈维管束鞘所包围。屋顶长生草叶片离体培养形态发生途径主要有两种:一种是由外植体直接产生不定芽(器官型)途径;另一种是叶肉细胞脱分化成胚性细胞,经胚性细胞团形成愈伤组织,再分化产生芽、根等器官(器官发生型),芽分化为内起源。     

内消旋-二氨基庚二酸脱氢酶关键氨基酸位点的改造提高对烷基取代2-酮酸的催化活力

【背景】高效实现D-氨基酸的生物合成一直是人们关注的热点。内消旋-二氨基庚二酸脱氢酶(meso-diaminopimelate dehydrogenase,DAPDH)能够直接催化2-酮酸和氨合成D-氨基酸。【目的】提高DAPDH对烷基取代2-酮酸的催化活力,并解释其催化机制。【方法】以来源于嗜热共生杆菌(Symbiobacteriumthermophilum)的内消旋-二氨基庚二酸脱氢酶(StDAPDH)为模板,在前期结构分析结合被选择位点突变结果的基础上,确定对H227位进行定点饱和突变,并以D-丙氨酸、D-2-氨基丁酸、D-正缬氨酸、D-谷氨酸为底物进行筛选。【结果】获得突变体H227Q和H227N。突变体H227Q对丙酮酸、2-氧代丁酸、2-氧代戊酸、2-酮戊二酸的比活力比野生型分别提高了10.9、11.5、8.6和7.6倍。动力学参数表明,突变体H227Q同时提高了酶对底物的亲和力及催化常数,使其对丙酮酸的催化效率(k_(cat)/K_m)相较于野生型提高了9.4倍。利用分子模拟技术分析突变体H227Q与产物氨基酸之间的相互作用表明,227位的谷氨酰胺通过与氨基酸的羧酸形成氢键,使得氨基酸产物Cα上的氢和辅酶烟酰胺环C4原子之间的距离缩短。【结论】利用定向进化技术提高DAPDH对烷基取代2-酮酸的催化活力,有助于开发新型的高效生物催化剂,这些工作也为下一步继续进行更具挑战性的D-氨基酸研究提供了基础。