贝莱斯芽孢杆菌生防次级代谢产物研究进展

贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)是生防芽孢杆菌中的重要代表,作为微生物农药的核心菌种,已被广泛应用于作物病害生物防治。贝莱斯芽孢杆菌具有植物内生性,其生防作用机制主要包括产生次级代谢产物对抗植物病原物;改善宿主植物根际微生物群落,促进宿主营养和生长;激发宿主植物产生防御反应,诱导植物获得系统抗性。其中,产生次级代谢产物是其最重要的生防作用机制。贝莱斯芽孢杆菌含有多个编码生物合成次级代谢产物的基因簇,其中包括编码聚酮化合物合酶(PKS)和非核糖体肽合成酶(NRPS)的基因簇,同时存在核糖体途径合成次级代谢产物基因簇。通过非核糖体途径可产生脂肽类化合物、聚酮类化合物、二肽和铁载体;通过核糖体途径产生小菌素、细菌素、羊毛硫抗生素。这些具有生物活性的次级代谢产物成为了天然新药和候选抗生素的储存库,对于解析生防菌作用机制具有重要意义。本文综述了贝莱斯芽孢杆菌的命名与更迭,产生次级代谢产物的类型、合成与调控基因以及靶标病原菌,以期为生防菌株的改良和生物农药的研发提供参考。

半胱氨酸、蛋氨酸对体外培养绒山羊次级毛囊生长及毛乳头细胞增殖的影响

旨在探讨半胱氨酸(Cys)、蛋氨酸(Met)对体外培养燕山绒山羊次级毛囊(SF)生长及毛乳头细胞(DPCs)增殖凋亡的影响。本研究选取1只1周岁左右健康雄性燕山绒山羊皮肤若干,完整分离的次级毛囊随机分成Cys试验组和Met试验组,每组各浓度3个重复,每个重复8根毛囊,Cys试验组添加浓度分别为0、40、80、120、160和200μg·mL^(-1);Met试验组添加浓度分别为0、10、15、20、25和30μg·mL^(-1)。毛囊培养7 d,每隔24 h观察毛囊生长形态并测量毛囊生长长度。从燕山绒山羊次级毛囊中提取、纯化DPCs,细胞计数并绘制DPCs生长曲线,将DPCs随机分为Cys试验组和Met试验组,每组各浓度6个重复,Cys试验组添加浓度分别为0、20、40、60、80、100μg·mL^(-1);Met试验组添加浓度分别为0、2、4、6、8、10μg·mL^(-1)。培养2 h后用CCK-8试剂盒进行细胞增殖活力测定,确定燕山绒山羊DPCs中Cys和Met的最适培养浓度,利用qRT-PCR技术检测不同浓度Cys和Met的DPCs增殖相关基因(PCNA、CCND1、CDC42、CDK 4)、凋亡相关基因(P21、P53、Bax、Caspase-3、Bcl-2)、皮肤细胞分化相关基因(IVL)及角蛋白相关基因(K10、K 14)mRNA表达水平。结果表明,与对照组相比,添加80和120μg·mL^(-1) Cys与10、15、20和25μg·mL^(-1) Met均可显著影响次级毛囊生长速率和累计生长长度(P<0.01),且120μg·mL^(-1) Cys和20μg·mL^(-1) Met促生长效果最好;添加20、40和60μg·mL^(-1) Cys可以显著影响DPCs增殖(P<0.05),添加40μg·mL^(-1) Cys显著上调PCNA、CCND1、CDK4、Bcl-2、K10、K 14和IVL基因mRNA表达量(P<0.05);添加6μg·mL^(-1) Met可以显著影响DPCs增殖(P<0.05),并显著上调PCNA、CCND1、CDK4、P21、Bcl-2、K 10和K 14基因mRNA表达量(P<0.05)。综上,添加Cys和Met可以显著促进长绒期燕山绒山羊次级毛囊生长,最适添加量分别为120μg·mL^(-1)和20μg·mL^(-1);添加Cys和Met可通过上调细胞增殖、分化、角蛋白等基因mRNA、下调细胞凋亡基因mRNA表达,促进乳头细胞增殖、抑制细胞凋亡进而促进燕山绒山羊次级毛囊生长。

红芪搓条前后主要次级代谢产物变化规律研究

目的 考察红芪搓条前后主要次级代谢产物的变化规律。方法 UPLC-MS/MS法测定芒柄花素、芒柄花苷、毛蕊异黄酮、毛蕊异黄酮苷、美迪紫檀素、染料木素、木犀草素、甘草素、异甘草素、香草酸、阿魏酸、γ-氨基丁酸、腺苷、甜菜碱的含量,聚类分析、主成分分析、正交偏最小二乘判别分析进行化学模式识别以寻找差异性成分。结果 搓条后,芒柄花素、毛蕊异黄酮、甘草素、γ-氨基丁酸含量升高,芒柄花苷、毛蕊异黄酮苷、香草酸含量降低。搓条、未搓条药材聚为2类,毛蕊异黄酮苷、芒柄花素、γ-氨基丁酸、香草酸、毛蕊异黄酮、芒柄花苷为差异性成分。结论 本实验阐明红芪搓条前后化学成分差异,可为其他药材搓条机制研究提供参考。

沿海次级城市发展的制约与突破

通过对概念进行界定,并梳理其发展趋势,发现沿海次级城市发展受到国内市场主导发展格局、区域倾斜调控等阶段性制约。但在新发展阶段,沿海次级城市面临新兴产业集聚和国家沿海内陆区域间发展关系重构等新发展机遇,建议从建设国际一流沿海城市群的战略高度出发,将沿海次级城市发展纳入国家区域发展战略重点倾斜区域,促进沿海中心城市与次级城市之间高水平的一体化进程,并依据区位特征、发展阶段和次级特征,科学选择产业集聚,推进相对集聚型、产城融合模式的城镇化格局。

土地利用和水环境因子对大型底栖动物次级生产力的影响:以东北地区连环湖为例

土地利用和水环境因子是影响湖泊生态系统的关键因素,探究大型底栖动物次级生产力受环境因子的作用机制,可揭示底栖动物栖息地的生态系统与外源环境的关系。为了解土地利用和水环境因子对大型底栖动物次级生产力的影响,2020年对连环湖13个主要湖泊的土地利用类型及6、8和10月的大型底栖动物、水环境因子进行调查,共采集到大型底栖动物75种,隶属于3门32科56属,其中优势种属及重要种属以摇蚊幼虫和腹足纲为主,前突摇蚊(Procladius sp.)为第一优势种。主成分分析表明,土地利用及水环境因子具备明显的时空梯度,而大型底栖动物次级生产力也存在明显的时空变化。春季、夏季、秋季次级生产力和P/B值分别为5.65、6.06、4.31 g/(m^(2)·a)和2.74、2.55、2.40 a-1,其中春季次级生产力集中于东北部湖区,龙虎泡集中于湖心区;夏季次级生产力逐渐向各湖区扩散,龙虎泡整体偏低;秋季次级生产力集中于西北部及东南部湖区,龙虎泡集中于东北部湖区。P/B值随季节的推移呈现由东部湖区向西部湖区逐渐递增的趋势,而龙虎泡始终集中于南部湖区。次级生产力和P/B值的结构分析表明,春季次级生产力主要由腹足纲构成,进入夏、秋季后以双壳纲对次级生产力的贡献最高。其中腹足纲、双壳纲、摇蚊幼虫和寡毛纲次级生产力主要集中于北部湖区、东南部湖区、中部湖区和龙虎泡,而甲壳纲仅出现于阿木塔泡。寡毛纲和双壳纲P/B值随季节的推移逐渐降低,摇蚊幼虫和腹足纲P/B值呈先升后降的趋势。通径分析表明,pH、人造地表和叶绿素a是影响年均大型底栖动物次级生产力的关键环境因子。典范对应分析表明,总磷和电导率是影响不同季节大型底栖动物次级生产力的重要环境变量。耕地、人造地表与总磷、电导率和悬浮物呈显著正相关,农业生产和城镇建设的增加是连环湖呈富营养化状态的重要原因,且此现象已对大型底栖动物次级生产力形成威胁。未来应通过控制农业面源污染、秸秆腐熟还田、鼓励粪便施肥、科学规划用地等措施改善连环湖流域的生态环境,以促进大型底栖动物资源合理的开发利用。

微生物次级代谢产物多样性发掘方法

微生物次级代谢产物是微生物在生长过程中产生的非必需性代谢产物,其往往具有独特的生物活性。随着对微生物次级代谢产物多样性研究的不断深入开展,研究者逐渐发现在实验室的常规培养条件下微生物的代谢潜能不能完全被激发,从中可获得的天然产物结构类型远远少于其代谢潜能所决定的数量。近年来,随着基因组技术、分子生物学技术特别是合成生物学相关技术的发展,研究人员开发了如OSMAC、表观遗传、异源表达等多种方法,从多个角度多层次地发掘次级代谢产物多样性。这些方法有效激活潜在的生物合成基因簇、提高了微生物次级代谢产物多样性,加之与高通量筛选方法联合应用,能够显著改善了微生物活性天然产物的发现效率。本文综述了微生物次级代谢潜能的激活以及代谢产物高效筛选的方法和技术,为提高微生物次级代谢产物多样性发掘,加快先导化合物的发现提供参考。

肠道菌群介导次级胆汁酸及其受体调节肠黏膜免疫机制的研究进展

胆汁酸是一种胆固醇衍生物,对提高每日膳食中脂肪的消化与吸收率具有显著功效。在肝内,细胞利用胆固醇形成初级胆汁酸,初级胆汁酸在肠道菌群产生的蛋白酶的影响下产生次级胆汁酸,极大地扩大了肠道环境的分子多样性。目前最常见的次级胆汁酸受体为跨膜G蛋白胆汁酸偶联受体-5(GPBAR1,也被称为TGR5)和核受体法尼类X受体(FXR),在调节机体健康中起着多效性作用,特别是可以维持肠道菌群稳态和黏膜免疫系统平衡。本综述讨论了胆汁酸与肠道菌群的关系、次级胆汁酸的代谢以及次级胆汁酸及其受体在肠道免疫系统中的不同作用机制,可为肠道菌群在动物肠道疾病的防治以及相关研究等方面提供理论基础。

1株海洋真菌Penicillium sp.的次级代谢产物及抗细菌活性研究

目的研究1株海洋真菌Penicillium sp.LW23的次级代谢产物及其抗细菌活性。方法采用硅胶柱层析、Sephadex LH-20凝胶柱层析及半制备高效液相色谱等方法,对该菌株发酵产物进行分离纯化;通过核磁共振波谱(NMR)和质谱(MS)等方法并比对相关文献,鉴定化合物结构;采用微量肉汤稀释法评价其体外抗菌活性。结果从菌株发酵的乙酸乙酯粗提物中分离鉴定了6个化合物,分别为methyl penicyrone(1)、penicyrone(2)、verrucosidin(3)、deoxyverrucosidin(4)、peniquinone A(5)和penipratynolene(6)。结论海洋真菌Penicilliumsp.LW23能产生具有抗细菌活性的化合物。化合物3和4对幽门螺杆菌Helicobacter pylori G27和三重耐药菌H.pylori BHKS159具有中等抑菌活性;化合物5对野油菜黄单孢菌、青枯雷尔菌、枯草芽胞杆菌和耻垢分枝杆菌均具有一定程度的抑菌活性。

西沙马尾藻共附生真菌Aspergillus sp.SYPUF41304次级代谢产物的分离与鉴定

目的对西沙马尾藻共附生真菌Aspergillus sp.SYPUF41304的次级代谢产物进行分离与鉴定。方法利用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱、中压反相柱色谱及半制备高效液相色谱等分离手段对马尾藻共附生真菌Aspergillus sp.SYPUF41304的液体发酵提取物进行分离纯化,并利用核磁共振、质谱等波谱学方法,结合文献对照,确定化合物结构。结果最终从提取物中分离得到10个化合物,经鉴定为吲哚-3-甲醛(1H-indole-3-carboxaldehyde)(1)、吲哚-3-乙酸甲酯(methyl indole-3-acetate)(2)、环(L-脯氨酸-L-缬氨酸)(cyclo-L-prolyl-L-valine)(3)、brevianamide F(4)、asperterreusine A(5)、talaisocoumarin A(6)、3-甲基-6-羟基-8甲氧基-3,4-二氢异香豆素(3-methyl-6-hydroxy-8-methoxy-3,4-dihydroisocoumarin)(7)、3-甲氧基-6,8-二羟基-3-甲基-3,4-二氢异香豆素(3-methoxy-6,8-dihydroxy-3-methyl-3,4-dihydroisocoumarin)(8)、4-hydroxykigelin(9)和de-O-methyldiaporthin(10)。结论化合物按结构类型可分为生物碱和聚酮类等,化合物4~8均为首次从该属真菌中分离得到。所有化合物在4 mg·mL^(-1)浓度下,均未显示出抗细菌活性。

鄱阳湖湿地大型底栖无脊椎动物多样性对群落次级生产力及稳定性的影响

理解生物多样性对生态系统功能及稳定性的影响对于制定有效的保护管理策略有重要意义。然而,目前生物多样性与群落生产力、稳定性的关系仍存在争议。在鄱阳湖湿地布设30个采样点,于2019年秋季开展大型底栖无脊椎动物群落野外调查。基于底栖动物群落数据,采用广义加性模型分析物种、谱系、功能多样性对鄱阳湖湿地底栖动物群落次级生产力与稳定性的影响。结果表明:底栖动物群落的次级生产力与反映物种多样性的指数(Simpson多样性指数、Shannon⁃Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数)、分类多样性指数、平均分类差异指数、功能丰富度指数等呈显著的负相关,其中Pielou均匀度指数与次级生产力的相关度最高(r^(2)=0.33)。功能多样性对群落次级生产力的空间分异有最高的解释度(r^(2)=0.75)。P/B值(次级生产力与生物量之比代表群落稳定性)与物种、谱系、功能多样性指数均呈正相关,其中功能丰富度与P/B值的相关度最高(r^(2)=0.22)。反映物种多样性的三个指数总体上对P/B值的空间分异解释度最高(r^(2)=0.37)。谱系多样性与次级生产力、P/B值的相关性相对较弱。生物多样性指数总体分别解释了次级生产力和群落稳定性中81.9%、54.8%的变异。上述研究结果表明,生物多样性与群落生产力、稳定性的关系可能因具体的生物群落而异。研究结果对于鄱阳湖湿地的底栖生物多样性保护有参考价值。

华泽兰内生真菌Aspergillus puniceus次级代谢产物及其抗三阴性乳腺癌活性和作用机制

从华泽兰根部分离得到一株内生真菌Aspergillus puniceus.采用正相硅胶柱色谱、Sephadex LH-20凝胶柱色谱及半制备高效液相色谱等方法,从该菌株的发酵液中分离得到8个结构类似的口山酮类化合物,通过现代波谱技术分别鉴定为3′,4′-hydrogenated austocystins A(1)、austocystin M(2)、austocystin F(3)、austocystin D(4)、austocystin B(5)、austocystin K(6)、austocystin A(7)、austocystin H(8).MTT结果显示化合物5对三阴性乳腺癌MDA-MB-231细胞具有较好的选择性细胞毒活性(IC_(50)为1.28μmol·L^(-1)).另外,流式细胞术检测化合物5作用于MDA-MB-231细胞后凋亡率的变化,相比于对照组,最高总凋亡率为69.7%.同时,AO/EB双荧光染色也证明化合物5能够诱导MDA-MB-231的细胞凋亡.JC-1线粒体膜电位检测进一步显示化合物5能够通过线粒体途径诱导三阴性乳腺癌MDA-MB-231的细胞凋亡.

海绵共附生真菌Aspergillus sp.SYPUF29次级代谢产物的分离和鉴定

目的研究海绵共附生曲霉属真菌(Aspergillus sp.SYPUF29)的次级代谢产物。方法采用硅胶、ODS、Sephadex LH-20柱色谱、HPLC等多种手段进行分离纯化,根据理化性质和波谱数据确定化合物的结构。结果分离得到9个化合物,分别鉴定为胸腺嘧啶(1)、环(亮氨酸-甘氨酸)(2)、JBIR-74(3)、JBIR-75(4)、3β,15α-dihydroxyl-(22E,24R)-ergosta-5,8(14),22-trien-7-one(5)、α-spinasterol(6)、(22E,24R)-ergosta-7,22-diene-3β,5α,6β-triol(7)、(22E,24R)-ergosta-7,22-diene-3β,5α,6β,9α-tetraol(8)、cellobiosylsterol(9)。结论化合物5,6,9为首次从曲霉属中分离得到。

塔克拉玛干沙漠来源产氨基糖苷类次级代谢产物潜力链霉菌的筛选

氨基糖苷类药物是一类广谱抗菌药物,主要从链霉菌属和小单孢菌属中分离获得,该类药物能够治疗多种感染性疾病以及农作物腐烂病等,在生物医疗、农业等方面具有重要作用。为发现和挖掘新的氨基糖苷类天然产物提供种质资源、丰富氨基糖苷类化合物,本研究从沙漠土壤中分离获得链霉菌属,通过“基因-活性-化学”相结合的筛选手段从132株链霉菌中筛选出两株具有产氨基糖苷类化合物潜力的菌株:TRM71140和TRM94015。通过质谱法检测,从TRM94015发酵产物中检测到大观霉素信号,该研究结果丰富了氨基糖苷类化合物潜力菌株。

宽带声场再现中基于GSO-GL的次级声源布局优化方法研究

声场再现是一种利用多个次级声源在听音区域内再现预定义期望声场的方法,其中次级声源布局是影响再现性能的关键因素。为解决次级声源布局优化问题,提出一种将Gram-Schmidt正交化方法与组Lasso方法相结合的方法(称为GSO-GL方法),即先使用Gram-Schmidt正交化方法从所有备选次级声源中选出一定数量的次级声源,再利用组Lasso方法从前一步所选的次级声源中进一步选择出激励声源。二维房间模型仿真结果表明,GSO-GL方法的性能优于单独使用Gram-Schmidt正交化方法或组Lasso方法,综合了Gram-Schmidt正交化方法的高系统稳定性和组Lasso方法的高再现准确度。

基于转录组测序筛选疆南绒山羊次级毛囊周期发育相关的circRNA

【目的】探讨疆南绒山羊皮肤毛囊的生长发育机制,加深对次级毛囊发育相关候选基因遗传调控和功能的认识,为指导疆南绒山羊后期培育,改善其绒产量提供参考。【方法】利用高通量测序技术对疆南绒山羊次级毛囊生长期、退行期和休止期皮肤组织中环状RNA(circRNA)进行分析,筛选出不同比较组的差异表达circRNA(DE circRNA),对其宿主基因进行GO功能、KEGG通路及蛋白互作(PPI)分析,并联合前期转录组数据构建竞争性内源RNA(ceRNA)网络。【结果】在9个疆南绒山羊皮肤组织中共鉴定到2482个circRNAs。其中包含138个DE circRNAs,退行期和生长期、退行期和休止期、休止期和生长期比较组中分别存在54、74、65个DEcircRNAs。GO功能和KEGG通路分析揭示,DEcircRNA宿主基因主要富集在细胞黏附、整合素介导信号通路、细胞整合素复合物等功能通路,以及一些与毛囊生理过程有关的信号通路,如MAPK、TGF-beta、Hedgehog等。结合PPI网络推测14个circRNAs可能参与调控疆南绒山羊皮肤次级毛囊生长发育。通过6个DEcircRNAs、20个DE miRNAs、3个DEmRNAs和2个DElncRNAs构建了疆南绒山羊ceRNA网络。【结论】本研究通过转录组测序筛选出与疆南绒山羊次级毛囊周期发育相关的关键circRNAs,包括novel-gene5238-2、novel-gene7855-1、novel-gene4455-1等。研究结果为circRNA在绒山羊次级毛囊发育中的生物学功能和调控特性提供理论依据,也为疆南绒山羊育种提供了新的方向。

冠突散囊菌及其次级代谢产物研究进展

冠突散囊菌是茯砖茶“金花”中的主要菌种,也是影响茯砖茶品质的重要因素。冠突散囊菌的次级代谢产物主要包括苯甲醛类、蒽醌类、二酮哌嗪吲哚生物碱类和其他类化合物,因其具有抗炎、抗肿瘤、免疫调节等生物活性,在功能食品等方面具有较好的应用前景。该文综述近年来冠突散囊菌的鉴定、次级代谢产物种类、生物活性和应用前景,以期为深入研究冠突散囊菌及其次级代谢产物提供理论参考。

2,5-二甲氧基-4-碘苯丙胺对自由活动小鼠次级视觉皮质V2区γ振荡的作用

目的研究5-羟色胺2A受体(5-HT2AR)激动剂2,5-二甲氧基-4-碘苯丙胺(DOI)对自由活动小鼠次级视觉皮质V2区场电位的影响。方法将C57BL/6J小鼠手术埋置皮质脑电(ECOG)电极,恢复7 d后ip给予1%DMSO(溶剂),记录次级视觉皮质V2区局部场电位(LFP)30 min;而后ip给予DOI 2.0 mg·kg^(-1),记录该区LFP 30 min;最后ip给予5-HT2AR拮抗剂氟利色林0.3 mg·kg^(-1),记录该区LFP 30 min。将数据导入Neuro Explorer软件进行频谱分析,用GraphPad Prism 8.0.2软件分析给药前后γ振荡和θ振荡功率谱密度变化,用Matlab软件分析θ振荡和γ振荡相位振幅耦合。结果与给予溶剂相比,给予DOI 2.0 mg·kg^(-1)可显著增高次级视觉皮质V2区γ振荡(30~80 Hz)功率(P<0.05)和θ振荡(4~7 Hz)功率(P<0.05),显著降低θ振荡和γ振荡相位振幅耦合调制指数(P<0.01);氟利色林可逆转DOI引起的次级视觉皮质V2区γ振荡和θ振荡功率的增高(P<0.05)。结论DOI的致幻作用可能与其增高小鼠次级视觉皮质V2区γ振荡和θ振荡功率及降低θ振荡和γ振荡相位振幅耦合有关。

美国次级经济制裁的行为分析——以人类命运共同体理念为视角

美国次级经济制裁行为的合法性在国际法上备受质疑。人类命运共同体理念是我国基于当前的国际形势提出的全新概念,此理念已在国际社会得到广泛的认同,为分析美国次级经济制裁行为的违法性提供了理论指导。以人类命运共同体理念为视角,采用比较分析法、案例分析法等方法,对美国次级经济制裁行为进行研究,分析得出美国次级经济制裁行为在人类命运共同体理念中的人权、发展权以及全球治理观原则上具有违法性,进而得出坚持完善国际人权协商机制,树立“以合作谋发展”的理念,构建新型的全球治理观是一条必经的道路,旨在为推动国际社会向着更加公正、平等和可持续的方向发展贡献一份力量。

次级叶轮进口直径变化对多级离心泵水力性能的影响

为了提高多级离心泵的水力效率,以次级叶轮的进口直径为优化对象,保持叶片型线的方格网不变,共设计了5组具有不同进口直径的水力优化方案,基于RNG k-ε湍流模型进行定常数值计算,探讨次级叶轮进口直径的变化对多级离心泵水力性能的影响。结果表明:在一定范围内减小叶轮进口直径,能够降低叶轮的扬程与轴功率,但扬程减小的幅度有限,最低扬程仅比最高扬程减小了0.64%,而轴功率的降低幅度比较明显,最小轴功率比最大轴功率降低了1.90%,最终可使叶轮的水力效率提高1.29%,多级离心泵次级叶轮的进口直径存在最佳值,能使泵的水力效率相对较高。

常州次级河流污染应急处理方式探讨——以安定河河道为例

孟河镇安定河是一条典型的黑臭水体,文章研究了该河道的水质情况,17个考核断面水质均不满足《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅳ类标准,主要污染因子为氨氮、总磷、总氮,超标率分别为100%、88%、100%。根据河道治理及排水需求,对河道进行应急处理,在河道两端及污染物汇入量较大处建设应急处理装置,处理工艺为反硝化(生物膜法)+活性污泥法+MBR(膜生物反应器)膜,出水直排河道;在河道沿线污水排入口设置截污井;河道污染严重区域设置河道曝气系统。结果表明,工程效果较好,化学需氧量(COD)去除率达90%以上,氨氮去除率达98%以上,河道水质由劣Ⅴ类提升到Ⅴ类、Ⅳ类。