圈养与野外近人环境猕猴肠道菌群的比较分析

通过对来自北京动物园10只圈养猕猴(Macaca mulatta)和来自河南济源五龙口风景区10只处于野外近人环境中的猕猴的粪便微生物进行鸟枪法测序,分析两种不同环境下猕猴的肠道菌群组成和差异。结果表明:20份样品共检测出9个门、18个纲、22个目、31个科、46个属和226个种。通过分析发现,圈养和野外近人环境群体共享了绝大部分细菌(200种),但是近人环境群体相比于圈养群体,独有更多种类的微生物。圈养猕猴肠道微生物主要由厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和绿弯菌门(Chloroflexi)组成。处于野外近人环境中的猕猴肠道微生物主要由厚壁菌门、变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门组成。圈养猕猴和近人猕猴属水平上的肠道微生物结构存在显著差异(p=0.001)。圈养猕猴和野外近人环境猕猴肠道菌群组成的多样性与差异,可为猕猴的圈养以及景区野生动物管理提供指导和理论基础。

星孢菌素产生菌Streptomyces sp.FIM18-327基因组的测序与遗传操作体系的建立

目的通过基因组测序明确星孢菌素高产菌株Streptomyces sp.FIM18-327遗传背景,并建立该菌的遗传操作体系。方法通过第二代和第三代DNA测序技术相结合的策略对Streptomyces sp.FIM18-327进行全基因组测序并组装,利用antiSMASH软件预测该菌的次级代谢产物生物合成基因簇分布。通过优化接合转移载体、培养基种类及镁离子浓度,建立了Streptomyces sp.FIM18-327的遗传操作体系。结果Streptomyces sp.FIM18-327基因组大小为9.73 Mb,由一条染色体、两个线性质粒及一个环状质粒组成。其中染色体大小为9.48 Mb,GC含量70.12%,包含了8431个蛋白编码基因与34个次级代谢产物生物合成基因簇;以pFIM4123为载体,MS为接合转移培养基,在MS中添加MgCl2至终浓度为20 mmol/L时,接合转移的效率达3.2×10^(-6)。结论Streptomycessp.FIM18-327基因组信息的解析及遗传操作体系的建立,为该菌的进一步开发与应用奠定了基础。

微波强化嗜酸氧化硫硫杆菌浸出废线路板中铜的条件优化

为提高电子废弃物中金属铜的生物浸出率,用微波强化嗜酸氧化硫硫杆菌(Aidithiobacillus thiooxidan)对废线路板中铜的浸出,采用Plackett-Burman法和Box-Behnken法优化强化浸出条件。Plackett-Burman法表明微波功率、辐照时间和浸出时间能够显著影响废线路板中铜的生物浸出率。最陡爬坡实验确定3因素的中心值为微波功率340 W、辐照时间3.60 min和浸出时间6.80 d。采用Box-Behnken法优化浸铜条件。研究发现,微波功率、浸出时间、微波功率和浸出时间及辐照时间和浸出时间的交互作用对浸铜有显著影响,辐照时间有影响但不显著。模型预测最优条件为微波功率336.10 W、辐照时间3.59 min和浸出时间6.82 d,预测最优浸出率为75.69%。调整微波强化废线路板中铜的生物浸出条件为微波功率336 W、辐照时间3.60 min和浸出时间6.80 d,实际铜浸出率为75.41%±0.76%,与模型预测结果相近。表明所得最优条件真实有效,可用于后续研究。

3株酵母菌的鉴定及用于水果采后保鲜初探

以从贵州省凤冈县仙人岭水果梨、李和葡萄中分离的3株酵母菌XRL-1、XRL-2和XRL-3为研究材料,开展了形态学、生理生化以及分子生物学鉴定,并就其对水果采后保鲜的效果进行了初步研究。结果:XRL-1、XRL-2和XRL-3分别为异常威克汉姆酵母(Wickerhamomyces anomalus)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum),水果保鲜试验表明:XRL-1、XRL-2和XRL-3在枣子和提子的采后保鲜效果上,在第一周差异不显著(p> 0.05),但在第二周差异显著(p <0.05),就枣子采后保鲜效果而言,XRL-1、XRL-2和XRL-3与对照组之间,XRL-1与XRL-2和XRL-3之间差异显著;就提子采后保鲜效果而言,XRL-1与对照组和XRL-3之间差异显著(p <0.05);3株酵母菌对山桃采后保鲜无论在第一周还是第二周均未表现出明显差异。3株酵母菌中以XRL-1(异常威克汉姆酵母)对枣子和提子的采后保鲜效果最佳。

一株高产普鲁兰多糖短梗霉菌株的基因组分析及产糖机理探究

从分子水平解析微生物的基因组变化,从而对其进行遗传改造以提高普鲁兰多糖的产量是目前亟待解决的问题。通过比较基因组学方法,对一株高产普鲁兰多糖的出芽短梗霉(TN-31)与其他短梗霉菌株进行了基因组比较。结果显示,该菌株发生了基因组加倍,其基因组中存在大量的遗传变异,这可能是其高产普鲁兰多糖的重要原因。此外,该菌株的基因组大小高于其他短梗霉菌株,其特有基因和功能基因启动子区的特殊调控序列可能赋予其不同于其他短梗霉菌株的特性。这种特殊表型可能是适应性进化的结果,通过遗传变异和适应性选择,能够适应其所处的环境。

有涌现性功能的合成菌群在作物育种上的应用前景

在农业生态系统中,微生物具有丰富多样的复杂生态学功能,这些功能的产生具有涌现性。所谓涌现性,指的是复杂系统中随着系统复杂性增加产生的新特性。有趣的是,虽然涌现性功能源于多物种的共同作用,但是所需物种数量通常较少。这不但为利用合成菌群探究涌现性功能的产生提供了可能,而且还为应用合成菌群改造植物菌群提供了抓手。种子菌群作为植物最早的微生物群落,其所包含的微生物具有多样性相对较低的特点。但是,其在植物共生菌群的演化过程中却具有重要作用。此外,受限于种子干燥、贫营养的微生境条件,生物膜是微生物在种子表面和内部存在的主要形式。因此,本文提出以有涌现性功能的合成微生物群落为种子包衣,或可成为在植物微生物组调控中最关键时间节点、最易于开展阶段的有效干预途径。在此基础上,分别从宿主和菌群角度介绍了调控种子菌群涌现性功能的潜在因素。在智慧农业的场景下,通过与种子芯片技术、无人智能化平台的结合,或可在农田中实现合成菌群的大规模施用和功能动态实时监测,为发掘具有特定功能的合成微生物群落、开展基于种子合成菌群生物膜包衣的应用提供可行途径,进而有望为微生物-作物联合育种技术的发展带来重大变革。

蓝莓内生真菌的分离鉴定及多样性分析

揭示蓝莓内生真菌的多样性,可以为蓝莓内生真菌资源的开发与利用,以及进一步探究内生真菌与蓝莓的共生关系奠定理论基础。以2022年9月和2023年6月在长白山地区采集的栽培蓝莓根系为试验材料,采用植物组织分离法对蓝莓内生真菌进行了分离与纯化,并研究了其菌落形态特征;采用分子生物学鉴定法对所得菌种进行了鉴定,并分析了其分布情况。结果表明:从2 a样本中共分离出菌株136株,根据菌株菌落形态特征进行初步合并后得到52个菌株类型;根据序列相似性原则,52株内生真菌归于17个属,分别是卵菌(Oomycota)1个属、接合菌(Zygomycota)2个属、子囊菌(Ascomycotina)14个属,其中镰刀菌属(Fusarium sp.)真菌为优势菌群。从9月样品中分离出内生真菌27株,归于12个属,其中镰刀菌属(Fusarium sp.)真菌为优势菌群;从6月样品中分离出内生真菌25株,归于9个属,其中镰刀菌属(Fusarium sp.)真菌为优势菌群。不同内生真菌在蓝莓生长周期内共生的时间不同,9月蓝莓的内生真菌多样性高于6月蓝莓。

嗜盐古细菌的耐盐机制及其应用价值研究进展

嗜盐古细菌是一类主要生活在极性高盐环境中的古生菌。嗜盐古细菌及其酶具有耐高盐、耐极端pH和温度等特性,这使嗜盐古细菌来源的蛋白酶不仅成为各种生物技术产品的来源,还在生物技术中有许多潜在的应用。本文综述了嗜盐古细菌的分类、生理以及极性盐环境的适应机理,在盐环境下参与的代谢途径,进一步讨论了来源于嗜盐古细菌的各种活性蛋白酶的性质以及其在生产应用中扮演的重要角色。

秸秆还田及磷细菌对土壤微生态及豆角产量的影响

为研究秸秆还田及外源添加磷细菌对土壤微生态及农作物产量的影响,以玉米秸秆和具有解磷能力的恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)为研究对象,通过在设施大棚中栽培豆角,研究了不同处理对土壤和豆角根际解磷类细菌数量、土壤有效磷含量、解磷能力以及豆角产量的影响。研究结果显示,玉米秸秆(处理1)、玉米秸秆+磷细菌(处理2)、磷细菌(处理3)三个处理的土壤中解磷类细菌数量有较大差异,其中处理2数量最高,比对照区高31.89%,差异显著(P<0.05);三个处理均能明显增加豆角根际解磷类细菌数量,差异达到显著水平(P<0.05),其中处理2最高,比对照高86.30%,差异达到极显著水平(P<0.01);三个处理土壤有效磷含量均明显高于对照,差异显著(P<0.05),其中处理2最高,比对照高9.8%;三个处理土壤解磷能力差异较大,处理1和处理2可明显提高土壤解磷能力,分别比对照高50.2%和65.2%,差异极显著(P<0.01);三个处理对豆角均有增产效果,但差异较大,处理2比处理1、处理3产量增加明显,分别增产6.8%、10.3%,差异达到显著水平(P<0.05);处理2比对照增产15.5%,差异达极显著水平(P<0.01)。研究结果表明,玉米秸秆配合外源添加磷细菌恶臭假单胞菌,较单一使用玉米秸秆和磷细菌可显著增加土壤及豆角根际解磷类细菌数量、增加土壤有效磷含量、提高土壤解磷能力、促进豆角增产,说明玉米秸秆和磷细菌有相互促进作用。本研究可为秸秆还田和磷细菌田间施用方法的研究和应用提供参考。

不同填料生物膜对海水养殖尾水的脱氮效能及微生物群落分析

为探究不同填料生物膜对海水养殖尾水氮污染物的处理能力,分别以无填料(C)、牡蛎壳(M)、珊瑚石(S)、弹性填料(T)和悬浮球填料(F)构建5组生物滤池,比较填料生物膜成熟时间、成膜情况及对不同氮污染物的24 h去除能力,同时利用高通量测序技术分析挂膜期间(20、40、60 d)填料生物膜上微生物群落的变化。结果表明:不同填料生物膜成熟时间需要46~50 d,珊瑚石所需时间最短(46 d);扫描电镜显示,弹性填料和悬浮球填料附着生物量最多,以杆状细菌为主;对氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮的24 h去除率最高的填料分别是悬浮球填料(68.66%±6.27%)、珊瑚石(99.99%±0.00%)和悬浮球填料(6.73%±3.41%);高通量测序显示,随着挂膜时间延长,弹性填料生物膜上的细菌丰度显著增加,牡蛎壳和珊瑚石生物膜上的细菌多样性显著下降(P<0.05);在门分类水平上,变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)是不同填料生物膜的主要优势菌群,硝化螺旋菌门(Nitrospirae)、硝化刺菌门(Nitrospinae)的相对丰度随挂膜时间延长不断升高;在属分类水平上,亚硝酸菌属(Nitrosomonas)、硝化螺菌属(Nitrospira)、硝化刺菌属(Nitrospina)和未分类_亚硝化单胞菌科(unclassified_Nitrosomonadaceae)是填料生物膜上具有硝化作用的优势菌属,这4种硝化菌属在挂膜60 d时的相对丰度总和从高到低依次为悬浮球填料(42.53%)>牡蛎壳(30.50%)、弹性填料(29.30%)>珊瑚石(11.74%),假单胞菌属(Pseudomonas)、青枯菌属(Ralstonia)、噬几丁质菌属(Chitinophaga)和草螺菌属(Herbaspirillum)等反硝化菌属在珊瑚石填料生物膜上的相对丰度高于其他填料。研究表明,珊瑚石、悬浮球填料能够实现脱氮菌属的高效富集,对海水养殖尾水具有良好的脱氮能力,是较为理想的生物填料。

强化能力培养的微生物学混合式教学实践

微生物学课程强调实践和应用性,在重视以传统教学方式进行知识体系讲授的基础上,需加强并有效考核学生实践创新能力培养,从而服务于本专业人才培养需求。本教学改革从多个方面探索实践:明确课程能力培养目标,树立以学生为中心,全课程贯穿课程思政,重视科教融合的教学理念;充分利用信息化教学手段,系统采用“教师讲授LBL+团队学习TBL+案例教学PBL”多种方式打造高效教学课堂;以项目式综合实验优化实践教学,培养学生实践能力和创新能力;构建多元化考评体系量化学生高阶能力的培养。通过教学实践,显著提高了教学效果,激发了学生的学习兴趣,实践创新能力得到明显提高,在学科竞赛和论文发表中取得了较好成绩,为培养具有专业特色的人才奠定了良好的基础。

猕猴桃采后真菌病害生物防治研究进展

猕猴桃果实易受多种病原真菌的侵染,采后易发生软腐病、灰霉病、青霉病等严重危害果实品质的真菌性病害。传统的有效防治方法主要为采前使用化学杀菌剂,但其易污染环境并可能危害人类健康。目前,已有一系列生物防治方法被研究并报道,这些方法可有效防控猕猴桃采后真菌病害:第一类为天然抑菌物质,包括植物提取物和其他天然物质;第二类为拮抗微生物,包括生防酵母、生防细菌、生防木霉,生防菌也能与物理及化学方法协同发挥作用。本文概述了各类生物防治方法在猕猴桃采后真菌病害绿色防控方面的研究进展及生防机理,并提出了目前存在的问题,最后展望了这一领域今后的研究方向。

微生物肥料新型功能作用机理与根际定殖增强策略

微生物肥料是支撑农业绿色发展的重要投入品,根际益生菌是微生物肥料菌种的主要来源。我国农业发展对促进作物根系发育、增强作物耐盐胁迫能力等新型功能的微生物肥料提出了需求,然而目前对根际益生菌促进作物根系发育和增强耐盐胁迫的分子机理研究仍然薄弱,成为制约优异菌种选育的瓶颈。另一方面,微生物肥料的根际定殖能力低也是导致其田间应用效果差的重要因素。本文综述了根际益生菌调控根系发育、增强植物耐盐的活性物质和作用机理,分析其根际定殖的过程和菌植互作机制,提出了增强根际定殖的策略,以期为微生物肥料研究提供参考。

马钱子致大鼠体内毒性的研究——“装袋”算法和16S rRNA基因测序技术在毒理学研究中的应用

目的中药马钱子(Strychnos nux-vomica L.,SN)在临床上具有消肿止痛的功效,然而,由于含有生物碱类成分,马钱子具有一定毒性。人们对马钱子毒性所引起的大鼠内源性代谢变化及其对肠道微生物群代谢失调的潜在影响知之甚少,因此,马钱子的毒理学研究对其安全性评价具有重要意义。本研究将代谢组学和16S rRNA基因测序技术相结合来探索马钱子的致毒机制。方法通过急性、蓄积性和亚急性毒性试验,分别确定马钱子的中毒剂量、毒性强度和毒性靶器官。超高效液相色谱-质谱联用技术用于分析大鼠灌胃马钱子后的血清、肝脏和肾脏样本。利用基于装袋算法的决策树和K最近邻(K nearest neighbor,KNN)模型对组学数据进行分类。从大鼠粪便中提取样本后,使用高通量测序平台对细菌的16s rRNA V3-V4区域进行分析。结果装袋算法提高了样本分类的准确率。共鉴定出12个生物标志物,这些生物标志物的代谢失调可能是马钱子致体内毒性的原因。拟杆菌、粪厌氧棒菌、颤螺菌、双茎体菌等与肾肝功能的生理指标密切相关,这表明马钱子引起的肝肾损害可能与这些肠道细菌的代谢紊乱有关。结论本文揭示了马钱子的体内致毒机制,为马钱子临床上的安全合理使用提供了科学依据。

传统发酵乳品中产广谱细菌素乳酸菌选育

为选育产广谱细菌素乳酸菌,采用琼脂扩散法对甘肃牧区传统发酵乳品中分离纯化的96株乳酸菌进行了筛选,并确定产细菌素菌株,具有最佳抑菌效果的菌株经重离子束12C6+辐照诱变,再采用培养皿分区法进行6种指示菌广谱抑菌性能比较。结果表明,琼脂扩散法筛选出抑菌效果最佳的产细菌素菌株Lp1,经辐照诱变得到98株突变菌,选育出对大肠埃希氏菌(Escherichia coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、单核细胞增生李斯特氏菌(Listeria monocytogenes)、沙门氏菌(Salmonella)、志贺氏菌(Shigella)和克罗诺杆菌(Cronobacter)抑菌性能均明显优于出发菌株Lp1的5株突变株L088、L087、L063、L049、L010进行广谱抑菌试验,其中菌株L088和L063为广谱抑菌性能较好菌株,突变株L088对上述6种指示菌的抑菌扇环半径比出发菌株Lp1抑菌扇环半径分别提高47.81%、33.28%、22.97%、45.25%、21.39%、40.21%,突变株L063对上述6种指示菌的抑菌扇环半径比出发菌株Lp1抑菌扇环半径分别提高54.27%、29.18%、25.37%、58.03%、17.85%、42.13%。采用培养皿分区法可同时在1个培养皿中完成检测6种指示菌的抑菌试验,可高效筛选产广谱细菌素乳酸菌。

关于临床微生物学检验,你了解多少

临床微生物学检验是指应用医学微生物学的理论和技术,为临床感染性疾病的诊断、治疗和预防提供科学依据的检验方法。在临床实践过程中,针对不同感染疾病的样本采集类型、采集方法以及样本保存直接影响临床医生对疾病的诊断。本文将详细介绍不同感染类型样本的采集指征和留取方法。一、引言临床微生物检验的主要任务就是通过微生物学培养和检测技术,快速、准确地对疑似感染性患者的生物样本作出病原学诊断,并为临床提供抗微生物药物敏感性报告,指导临床抗菌药物的合理使用。

新疆传统发酵乳制品调研及其发酵微生物种质资源分析

为挖掘新疆传统发酵乳制品的微生物菌种资源,对不同地区传统发酵乳的制作方式及其发酵微生物进行了调研。采集了全疆12个地州及乌鲁木齐周边共45个县165个乡村483份家庭作坊生产的传统发酵乳制品,并对其进行了发酵微生物筛选。从采集的不涉及任何商品发酵剂的新疆传统发酵乳中,共筛选出497株乳酸菌和364株酵母菌,并首次发现了假肠膜明串珠菌、汉逊德巴利酵母和巴氏醋杆菌等菌。此研究成果可为开发新疆传统发酵乳制品的优质菌种资源提供基础。

植物乳杆菌固体发酵对复方中药中有效成分含量的影响

该研究采用植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)BLCC2-0015、BLCC2-0126和BLCC2-0410固体发酵复方中药(黄芪、甘草和益母草等),测定发酵过程中复方中药的pH、微生物数量及总酸、有机酸、粗多糖等有效成分含量的变化,评价其对复方中药有效成分含量的影响。结果表明,植物乳杆菌发酵可降低复方中药的pH值,提高乳杆菌活菌数,抑制大肠杆菌(Escherichia coli)及霉菌的生长,并提高总酸、乳酸、苹果酸、粗多糖、阿魏酸及甘草次酸的含量。其中,植物乳杆菌BLCC2-0410发酵效果最好,发酵72 h时,复方中药的pH为4.32;乳杆菌活菌数为4.53×10^(9)CFU/g,大肠杆菌及霉菌未检出;总酸、乳酸、苹果酸、粗多糖、阿魏酸和甘草次酸含量均显著升高(P<0.05),分别为27.82 g/kg、19.25 g/kg、4.06 g/kg、5.83%、42.00 mg/kg和517.9 mg/kg。

垂穗披碱草根际促生菌的分离鉴定及促生作用研究

优良的根际生长促生菌(Plant growth-promoting rhizobacteria, PGPR)是生产优质微生物菌肥的重要物质基础。本研究以广布于青藏高原的垂穗披碱草(Campeiostachys nutans Griseb.)为材料,采用平板划线法分离其PGPR,探究菌株的促生特性,通过16S测序确定菌株的分类地位,并进行盆栽试验验证PGPR的促生效果。结果表明,从垂穗披碱草根际土筛选出14株促生特性优良的PGPR,其中,有11株兼具产IAA,ACC脱氨酶以及铁载体的能力。经16S rDNA鉴定,以假单胞菌属为优势菌属,6株属于假单胞菌属(Pseudomonas),2株属于芽孢杆菌属(Bacillus),2株属于葡萄球菌属(Staphylococcus),其他四株分别属于类节杆菌属(Paenarthrobacter)、微杆菌属(Microbacterium)、不动杆菌属(Acinetobacter)和考克氏菌属(Kocuria)。盆栽试验表明,接种14株菌株对多年生黑麦草具有良好的促生效果,并能够提高其光合效率。研究结果丰富了植物根际促生菌菌种资源库,为实现农业“绿色增产”提供优质菌肥种质资源。

对92个茶树菇菌株的遗传多样性分析和农艺性状的评价

为了解茶树菇(Agrocybe aegerita)种质资源的遗传多样性和筛选优良的茶树菇新品种,采用菌株拮抗试验方法观察了92株茶树菇菌株间拮抗反应及其类型,ISSR-PCR(inter-simple sequence repeat-PCR)分子标记方法对92株茶树菇菌株的遗传多样性进行了综合分析。拮抗试验将92株茶树菇菌株分为27组;筛选出的20条ISSR引物共扩增出317条清晰条带,多态性条带平均比率为82.60%;在遗传相似系数为0.742时,ISSR分子标记分析可将92株茶树菇划分为6大类群,拮抗试验和ISSR分子标记分析的结果基本一致。通过对比农艺性状分析,初步筛选出滇农5、滇农14、茶5-800、白茶、闽农5及滇农8作为工厂化生产茶树菇菌种。结果表明茶树菇的遗传多样性丰富,结合栽培出菇试验可为茶树菇品种选育和杂交育种的亲本选择提供参考。