我国环境微生物领域中部分特色工作介绍

微生物与环境的相互作用及其相关生物学技术的发展和利用,已经成为当今环境微生物学的主题曲.环境中的微生物以及微生物的环境变化对于人类的生存和发展越来越重要.近年来,我国在环境微生物学的相关研究领域获得了较大的发展和进步.在此,我们将本刊第四期作为"环境微生物专刊",介绍国内众多同行的部分工作,并将其中一些较有特色的研究成果推荐给大家.     

调亏灌溉对冬小麦耗水特性和水分利用效率的影响

以高产中筋冬小麦品种济麦22为材料,在山东兖州小孟镇史王村进行田间试验,研究了调亏灌溉对冬小麦耗水特性和水分利用效率的影响.结果表明：在全生育期降水228 mm条件下,W₁（土壤相对含水量：播种期80%+拔节期70%+开花期70%）和W₄（土壤相对含水量：播种期90%+拔节期85%+开花期85%）处理总耗水量高于W₀（土壤相对含水量：播种期80%+拔节期65%+开花期65%）、W₂（土壤相对含水量：播种期80%+拔节期80%+开花期80%）和W₃（土壤相对含水量：播种期90%+拔节期80%+开花期80%）处理,W₁和W₄处理间无显著差异;W₁处理增加了0～200 cm土层土壤贮水消耗量,降低了小麦拔节至开花期的耗水模系数,提高了开花至成熟期的耗水模系数;W₄处理在开花至成熟期、拔节至开花期的耗水量和耗水模系数均较大.调亏灌溉条件下,W₀处理水分利用效率较高,但产量最低;随灌溉量增加,其他处理水分利用效率呈先增加后降低的趋势.耗水量最高的W₁和W₄处理产量也最高,W₁处理灌溉水利用效率和灌溉效益均高于W₄处理,为本试验条件下高产节水的最佳处理.     

紫菜外生细菌抑菌活性及其多聚酮合酶(PKS Ⅰ)基因筛选

[目的]基于紫菜外生细菌抑菌活性的研究,本文对具有广谱抑菌活性的菌株进行了多聚酮合酶(Polyketide synthase Ⅰ,PKS Ⅰ)基因的筛选,以期获得PKS Ⅰ阳性菌株及探讨紫菜藻际微生物区系细菌的拮抗机制与PKS Ⅰ途径的关系.[方法]利用琼脂柱法筛选出具广谱抑菌活性的菌株31株,以其基因组DNA为模板,设计引物扩增酮基合成酶(Ketosynthase, KS)片段基因并将其克隆到pMD19-T Vector,筛选出PKS Ⅰ阳性菌,进行16S rDNA测序分析.[结果]紫菜外生细菌表现出广谱抑菌性.从温州病烂紫菜外生菌中筛选出3株具强抑菌活性的PKS Ⅰ阳性菌,BLAST比对结果显示:菌株WPhG3、WPySw1和WPySw2扩增得到PKS Ⅰ的KS结构域核苷酸序列所对应的氨基酸序列与Bacillus subtilis subsp. subtilis str. 168(NP. 389602)、Bacillussubtilis (ABR19776)和Aspergillus carbonarius(AAZ99721)的PKS Ⅰ的KS结构域的同源性分别达到98%、99%和98%;16S rDNA系统发生学分析显示它们均与Bacillus的同源性最高.[结论]紫菜藻际微生物群落组成复杂,通过多条途径调节藻际微生物区系的平衡.PKS Ⅰ途径可能是温州病烂紫菜外生菌Bacillus表现抑菌活性的一种方式.     

猪的基因图谱及数量性状位点定位

在人类基因组计划的带动下,猪的遗传连锁图谱和细胞遗传学图谱有了较大的进步,利用目前猪基因组图谱的研究成果,通过基因组扫描法和候选基因法,可以对猪重要经济性状的主效基因位点进行区域定位,进而图位克隆,找到主效基因,为现代遗传育种奠定理论基础。     

嗜冷微生物和冷育微生物的研究：Ⅳ.冰箱中产生怪味的冷育微生物

由冰箱中存放的豆制品、猪肉、蔬菜等食品中分离到34株产生不良气味的细菌。它们都是革兰氏阴性细菌,经鉴定分别属于假单胞菌属、气杆菌属、产碱菌属、欧文氏菌属和沙门氏菌属。它们都可以在5℃以下生长,最高生长温度均高于30℃,故都是冷育细菌。经气相色谱分析,形成不良气味的原因是在细菌生长过程中,产生了硫化氢、氨和一些挥发性有机酸等代谢产物,不良气味即这些混合气林所致。     

2017年至2019年阜阳某三级医院常见病原菌分布和细菌耐药性分析

摘要 目的：分析本院2017年~2019年常见病原菌分布和细菌耐药性情况,以指导临床用药。方法：将送检标本中的病原菌进行鉴定,参照CLSI 2017版判读药敏结果。结果：收集2017年7月~2019年6月临床分离菌共2292株,其中革兰阴性菌1862株,占81.2%,革兰阳性菌430株,占18.8%。大肠埃希菌占比最高,占25.7%。主要分离于尿液标本（55.9%）、血液标本（12.2%）和痰液标本（10.8%）。金黄色葡葡球菌中MRSA（耐甲氧西林金黄色葡萄球菌）和凝固酶阴性葡萄球菌中耐甲氧西林凝固酶阴性葡萄球菌（MRCNS）的检出率分别为61.4%和74.4%。MRSA主要分布于普外科、神经外科和骨科。未检出替考拉宁、利奈唑胺或万古霉素耐药的葡萄球菌。肠球菌属中屎肠球菌对测试药物的耐药率均较高。16株肺炎链球菌,其中3株对青霉素耐药。肠杆菌科细菌中,肺炎克雷伯菌对碳青霉烯耐药率为14.5%。鲍曼不动杆菌对碳青霉烯的耐药率为76.9%。铜绿假单胞菌为19.3%。14株流感嗜血杆菌中,β内酰胺酶检出率为35.7%（5/14）。结论：2017年~2019年我院常见病原菌以革兰阴性杆菌为主,病原菌的耐药性较高,临床应加强科室管理,合理应用抗生素,防耐药菌株的流行,降低医院感染的发生风险。     

短小芽胞杆菌Bacillus pumilus HR10增殖扩繁培养基组分优化

短小芽胞杆菌Bacillus pumilus HR10是1株优良的菌根辅助细菌(Mycorrhiza Helper Bacteria,MHB),无论单独接种或与外生菌根真菌(Ectomycorrhizal Fungi,EMF)黄色须腹菌(Rhizopogen luteous)互作,都能显著促进马尾松(Pinus massoniana)的生长。应规模应用需要,从10种碳源、8种氮源及8种无机盐中以单因素试验初步筛选出主要组分,在此基础上采用正交试验及响应面分析法优化短小芽胞杆菌HR10增殖扩繁的培养基成分。结果表明,该菌株增殖扩繁培养基最佳组分配比为黄豆粉10.332 g/L,玉米粉7.296 g/L,蛋白胨10.718 g/L,KCl 2.5 g/L,KH2PO42.5 g/L。研究结果为菌根辅助细菌短小芽胞杆菌B.pumilus HR10菌剂开发应用提供了参考依据。     

尼罗红在测定细菌细胞中聚-β-羟基丁酸和其他脂类贮藏物质中的应用

通过对含有PHB和非PHB(脂类贮存物质(NPLD)的细菌细胞的尼罗红染色和荧光显微观察,证实尼罗红是一种很好的细菌细胞内贮存的脂类物质的荧光染色剂,灵敏度较高.可用于PHB和非PHB脂类贮藏物质荧光显微观察,并能在一定程度上将两者区分开来.     

趋磁细菌及磁小体在肿瘤治疗中的应用

提高抗肿瘤药物的靶向性是肿瘤治疗、降低药物副作用的重要手段。在肿瘤组织内部由于癌细胞的快速增殖致使其形成低氧区,低氧区会对多种肿瘤治疗方案产生耐受。趋磁细菌 (Magnetotactic bacteria, MTB) 是一类能在细胞内产生外包生物膜、纳米尺寸、单磁畴磁铁矿 (Fe3O4) 或硫铁矿 (Fe3S4) 晶体颗粒-磁小体的微生物的统称。在磁场的作用下,趋磁细菌可凭借鞭毛运动至厌氧区。趋磁细菌在动物体内毒性较低且生物相容性良好,其磁小体与人工合成的磁性纳米材料相比优势显著。文中在介绍趋磁细菌及其磁小体生物学特点、理化性能的基础上,综述了趋磁细菌作为载体偶联药物进入肿瘤内部,并通过感受低氧信号定位于肿瘤低氧区,以及趋磁细菌竞争肿瘤细胞铁源的研究进展,总结了磁小体运载化疗药物、抗体、DNA疫苗靶向结合肿瘤的研究进展,分析了趋磁细菌及磁小体肿瘤治疗中面临的问题,并对趋磁细菌和磁小体在肿瘤治疗中的应用进行了展望。     

水稻种子内生泛菌(Pantoea spp.)系统发育多样性及其促生功能

【目的】Pantoea菌株是广泛分布在自然界中的一类功能多样的细菌。本研究对分离自水稻种子内生的Pantoea菌株进行系统发育分析及功能评价,从而确定分类地位、种类多样性、分布特征及功能特性。【方法】采用乙醇-次氯酸钠联合灭菌方法进行水稻种子的表面灭菌,进行内生细菌的分离与纯化;其次将纯化后的菌株进行16Sr RNA基因PCR扩增及序列分析,通过MEGA7软件构建系统发育树;将分离得到的菌株进行功能实验检测,如溶磷、产IAA、产铁载体、拮抗病原真菌等特性,最后检测菌株的溶血性;水稻分型采用SSR方法,并对水稻农学性状如分蘖数、株高、植株重及产量进行调查。【结果】本研究对分离自8个不同基因型水稻种子中的146株内生Pantoea菌株进行系统发育分析及功能评价,结果发现所分离到的泛菌菌株主要属于Pantoea dispersa、Pantoea agglomerans、Pantoea cypripedii以及Pantoea brenneri四个种,其中P. dispersa的菌株数量最多,分布最广,并且存在于所有的8个水稻种子样品中。对其中66株菌进行功能检测,发现86.3%和69.7%的菌株具有溶磷和产IAA能力,有7株菌具有产铁载体能力,未发现对真菌病害Fusarium moniliforme有拮抗作用的菌株,并发现3株菌具有溶血性;本实验未发现泛菌组成与水稻系统发育及农学性状存在明显的相关性。【结论】本研究首次对水稻种子中泛菌的多样性及其功能进行报道,发现不同基因型的水稻种子所含Pantoea种类及组成存在差异,种子选择性地积累了Pantoea类群,大部分菌株具有一定的促生特性。该研究结果有助于进一步探究微生物与植物的共进化、种子微生物的传播途径及作用方式。