香蕉林土壤可培养放线菌分离、鉴定及其抑菌活性

【背景】香蕉枯萎病是香蕉的顽固性疾病,制约着香蕉产业的发展,因此,筛选出对香蕉枯萎病菌(尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种,简称Foc4)具有抑制活性的生防菌株具有重要意义。【目的】分离香蕉林土壤样品中放线菌并进行物种的初步鉴定,测定其对包括香蕉枯萎病致病菌的7种病原菌的拮抗活性,获得高活性菌株,以获得解决香蕉枯萎病的生物防治策略。【方法】采集多份广西地区香蕉林土壤样品,采用超声波等手段对其预处理,设置多种特异性培养基从中分离放线菌资源,对获得的放线菌进行基于16SrRNA基因序列的物种鉴定,以7种病原菌为靶标,采用平板对峙法从中筛选抑菌活性菌株,最后采用菌丝生长速率法对Foc4的抑菌率进行测定。【结果】从香蕉林土壤中分离出138株放线菌均为链霉菌,其中5株为潜在新种,分别为X1085、X1052、X2052、X3059和X4046;筛选出具有抑菌活性的菌株77株,阳性率为55.8%。20株对Foc4具有抑制活性,其中4株拮抗效果明显,抑制率大于80%,菌株X4050的抑菌率高达93.76%。【结论】初步明确了香蕉林土壤中可培养放线菌的物种信息,其中部分放线菌为未知物种,活性分析显示一半...     

基因重组与外源铁离子对大肠杆菌合成血红素的影响

【背景】大肠杆菌通过C5途径合成卟啉及血红素,5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid,5-ALA)是C5途径中关键的前体物质,血红素由原卟啉IX (protoporphyrin IX, PPIX)螯合一个铁离子所形成,目前5-ALA与PPIX的外泌对卟啉的积累和血红素合成的影响尚不清楚。【目的】构建5-ALA外泌蛋白基因rhtA和卟啉外泌蛋白基因tolC双缺失的大肠杆菌以积累卟啉,同时外源添加铁离子,并过表达亚铁螯合酶基因hemH及参与铁摄取的基因efeB,促进卟啉向血红素的转化。【方法】通过Red同源重组敲除大肠杆菌BL21(DE3)的rhtA和tolC,并外源添加不同浓度的FeSO₄及Fe₂(SO₄)₃,同时构建重组质粒pEHE过表达hemH和efeB,检测卟啉和血红素含量,分析卟啉向血红素的转化。【结果】敲除rhtA和tolC对菌体生长无显著影响,与野生菌WT相比,敲除菌株WT-RT的卟啉含量增加,血红素合成略有提升。外源添加100μmol/L Fe²⁺     

汉阳陵陶俑表面微生物群落结构与种群多样性分析

【背景】汉阳陵是我国截至目前发现的规模最大、陪葬级别最高的汉代陶俑群,出土了大量形神毕肖的裸体俑群,考古学家认为这种裸体陶俑原本“着衣、装木臂”,称为“着衣式陶俑”,为皇室独有,异常珍贵。然而这些推测尚无科学依据,而且陶俑表面附着微生物可能会腐蚀俑体。【目的】通过比较研究汉陶俑表面微生物的组成差异,为汉裸体陶俑着有衣物且装有断臂的推测提供一定的科学佐证,同时为汉陶俑微生物腐蚀的防控提供靶标。【方法】应用微生物高通量测序与纯培养相结合的方法,对着衣式陶俑不同部位微生物进行测定。【结果】高通量测序结果显示女俑头部微生物多样性较高;男俑上半身微生物多样性最高,腿部居中,头部较低。汉陶俑表面微生物组成按俑的类别及不同部位聚集在一起,其优势菌为放线菌门的克洛斯氏菌属、糖多孢菌属、假诺卡氏菌属及链霉菌科,其他各部位优势类群相对丰度存在差异,断臂处与碳循环相关功能微生物的相对丰度最高。纯培养结果显示女俑头部的可培养细菌数量高于男俑头部可培养的细菌数量;男俑上身与腿部可培养的微生物数量高于男俑头部,表明上半身与腿部可能有衣物覆盖,导致其营养差异。【结论】汉陶俑头部与身体表面部位微生物多样性与组成存在明...     

防治平贝母菌核病的木霉菌筛选及室内防效

【背景】由病原菌Sclerotium denigrans侵染引起的平贝母菌核病是其主要的鳞茎病害之一,给平贝母种植产业带来了巨大的损失。【目的】筛选出对平贝母菌核病具有拮抗效果的木霉菌株。【方法】以平贝母菌核病作为靶标菌,采用平板对峙试验、平板对扣法、圆盘滤膜法与发酵液抑菌试验筛选对平贝母菌核病具有拮抗效果的木霉菌株。采用顶空固相微萃取的方法检测拮抗效果较好的木霉菌挥发性成分;二硝基水杨酸(dinitrosalicylic acid, DNS)比色法测定木霉菌的β-1,3葡聚糖酶的活性;室内防效试验验证其对平贝母菌核病的防治效果。【结果】平板对峙试验发现木霉菌F1、F2和D6对平贝母菌核病菌的生长具有较强的抑制作用,其抑菌率分别为91.06%、87.00%和86.12%;平板对扣法发现木霉菌E17和A26对菌核病菌的抑制效果最为明显,抑菌率分别为74.96%和75.86%;圆盘滤膜法发现菌核病菌在F2、C6、D3、F4、A26、B30、D4和D6的琼脂培养基上均不生长,抑菌率达100%;发酵液抑菌试验表明木霉菌D3抑制效果最强,可完全抑制菌核病菌的生长,抑菌率为100%;对A26、D4、E8、E17和D3这5株木霉进行GC/MS挥发性产物分析,在E17发现了具有抗真菌活性的6-戊基-2H-吡喃-2-酮等活性物质;DNS比色法发现β-1,3葡聚糖酶活性最高的木霉菌为F1;室内防效试验测定发现D3能明显抑制平贝母鳞茎菌核病的病变,对平贝母菌核病具有潜在的生防活性。【结论】木霉菌D3在防治平贝母菌核病中是极具开发价值的菌种。     

肠道菌群：肠道干细胞增殖分化的调节者

肠道干细胞(intestinal stem cells, ISCs)是肠道各类上皮细胞的来源,通过平衡增殖与分化维持肠道稳态。同时,肠道菌群及其代谢物在维持宿主肠道稳态中也发挥着重要作用。随着技术的发展,研究者认识到ISCs与肠道菌群之间存在相互作用。研究表明,ISCs对上皮细胞亚型的调控影响肠道菌群的组成,并且肠道菌群及其代谢物也影响ISCs介导的上皮发育。本文阐述了ISCs分化对肠道菌群的影响,重点总结了肠道菌群及其代谢物调控ISCs增殖分化的研究进展,从菌群调控ISCs的角度探讨肠道损伤的治疗思路,并对未来可能的研究方向进行讨论。     

蝗虫肠道微生物研究进展

蝗虫自古以来是我国农林牧业的一大害虫,蝗虫聚集成灾对农业造成了巨大的损失,国内外学者也因此对其进行了深入的研究。随着科研工作者对昆虫肠道微生态学理论的逐渐重视,蝗虫的肠道微生物也成为了研究的重点,同时测序技术的迅速发展促进了蝗虫肠道微生物的研究。本文从蝗虫肠道菌群的多样性、功能及研究方法入手,对近年来蝗虫肠道微生物的研究进展进行总结,并对今后的研究进行展望。     

肠道菌群影响脊髓损伤后焦虑情绪的研究进展

脊髓损伤作为一种严重的创伤性应激可以引发焦虑情绪,对患者心理健康造成极大影响。研究发现,脊髓损伤后肠道菌群失调与焦虑情绪的发生存在密切联系,因此本文从5-羟色胺系统失调、多巴胺系统失调、脑源性神经营养因子缺乏及炎症反应4个方面,探讨脊髓损伤后肠道菌群改变影响焦虑情绪发生的机制,为今后治疗脊髓损伤后焦虑情绪的深入研究和药物开发提供理论依据。     

制药工程“微生物学实验”课程的项目化教学探索与实践

为了培养学生的自主学习能力和实践创新能力,按照工程教育专业认证要求基于成果导向教育(outcome based education, OBE)理念设计课程教学,将制药工程微生物学实验课实验教学项目设置成入门、进阶和自主3种项目等级。实验项目内容由浅入深、逐级递进、层层相关,教学过程以学生为中心,并结合线上教学手段和竞赛机制的支持。实践结果表明,经过项目化教学改革,在教师教学和学生学习成效两个方面均得到明显提升,学生在论文撰写能力、动手能力等方面也有了明显的进步,值得后续进一步总结和推广。     

幼虫密度对桑螟生长发育和繁殖的影响

【目的】本研究旨在了解桑螟Diaphania pyloalis幼虫不同饲养密度对其生长发育和繁殖的影响。【方法】本研究测定了室内同一条件下5个幼虫密度(130, 650, 1 300, 1 950和2 600头/m²)下桑螟生长发育和繁殖指标,包括发育历期、幼虫存活率、化蛹率、成虫羽化率、蛹重、产卵期、单雌产卵量等。【结果】幼虫密度对桑螟的生长发育和繁殖均产生不同程度影响,幼虫密度偏低或偏高都不利于桑螟生长发育和繁殖。其中以1 300和1 950头/m² 2种幼虫密度下的桑螟幼虫生长发育和成虫繁殖状态均最佳且两密度下各项指标无明显差异,1 300头/m²密度下,桑螟的幼虫历期、蛹历期和成虫历期分别为11.32, 6.33和5.31 d; 1 950头/m²密度下,桑螟的幼虫历期、蛹历期和成虫历期分别为11.50, 6.00和5.47 d。1 300头/m²幼虫密度下,桑螟化蛹率、成虫羽化率和幼虫存活率分别为86.67%, 100%和86.67%, 1 950头/m^2<...     

代谢工程改造大肠杆菌一碳模块高效合成L-甲硫氨酸

L-甲硫氨酸又名L-蛋氨酸,是人体必需8种氨基酸之一,在饲料、医药、食品领域具有重要应用。以实验室前期构建的M2(Escherichia coli W3110?IJAHFEBC/PAM)为出发菌株,以模块化代谢工程策略构建了一株L-甲硫氨酸高产菌株。首先通过过表达亚甲基四氢叶酸还原酶(methylenetetrahydrofolate reductase,MetF)和筛选不同来源的丝氨酸羟甲基转移酶(hydroxymethyltransferase,GlyA),增强了一碳模块甲基供体的生成,优化了一碳模块。随后针对一碳模块的前体供应,过表达了胱醚裂解酶(cysteamine lyase,MalY)和半胱氨酸内运基因(fliY),有效地提高了L-高半胱氨酸和L-半胱氨酸的供应。最终摇瓶发酵L-甲硫氨酸的产量由2.8 g/L提高至4.05 g/L,5 L发酵罐中达到18.26 g/L。研究结果表明,一碳模块对L-甲硫氨酸的生物合成具有十分重要的影响,在细胞内通过优化一碳模块,可以实现L-甲硫氨酸的高效生物合成。本研究为进一步提高微生物发酵生产L-甲硫氨酸的水平奠定了基础。