具群体感应抑制作用短小芽孢杆菌F3-1菌株的诱变育种

【目的】获得群体感应(QS)信号分子降解能力更强的突变短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus),增强其在水产细菌性病害防治中的效果,为水产养殖业利用细菌QS淬灭机制防治细菌性疾病提供借鉴。【方法】以具有降解QS信号分子特性的短小芽孢杆菌F3-1为出发菌株、紫外线和亚硝酸钠(Na NO2)为诱变剂进行诱变选育;以紫色杆菌(Chromobacteria violaceum ATCC12472)为报告菌株筛选正向突变,经连续传代25代后测定其遗传稳定性;采用单因素试验测定培养时间、p H、盐度和温度对突变菌株降解QS信号分子能力的影响,同时通过扩增QS抑制基因aii A及SDS-PAGE分析验证突变菌株的蛋白表达情况。【结果】两种诱变方法共获得205株突变菌株,以紫色杆菌为报告菌株通过紫外诱变筛选出具有QS抑制作用的正向突变株4株,编号分别为FF1-2、FF3-2、FF3-3和FF4-1。其中,突变菌株FF1-2的蛋白产量达47.48±2.87μg/m L,约是出发菌株F3-1的3.12倍,对紫色杆菌的褪色圈直径是出发菌株F3-1的2.96倍,抑制紫色素的能力较出发菌株F3-1提高64%,说明该突变菌株具有很强的QS抑制能力;连续传代25代后,突变菌株FF1-2的产蛋白能力及对紫色素的抑制作用无显著变化(P>0.05)。突变菌株FF1-2在培养时间为40 h、温度30℃、盐度0.5%、p H 7.0时,紫色素褪色效果最佳。从出发菌株F3-1和突变菌株FF1-2中均能扩增获得753 bp的aii A基因,且通过SDS-PAGE分析验证二者在28 k D处均呈现出特异条带。【结论】采用诱变育种技术筛选得到的突变菌株FF1-2能显著提高QS抑制能力,且该抑制能力能稳定遗传,即通过诱变育种技术提高短小芽孢杆菌的产酶量及酶活力具有可行性。

应用群体感应淬灭技术控制MBR膜污染的研究进展

膜生物反应器(MBR)被广泛应用于污水的深度处理和回用。然而,膜表面的生物污染一直是MBR应用中的难题,至今仍未得到有效解决。研究结果表明,生物膜的形成与细胞间的群体感应(QS)有关,因此,通过干扰QS系统而阻止生物膜形成的群体淬灭(QQ)技术有望从根本上有效减缓MBR膜表面的生物污染。文中综述了微生物信号分子、QS机制以及各种控制MBR膜污染的QQ方法,为MBR膜生物污染控制技术的发展提供了相关信息。

水产品特定腐败菌及其在鲜度评估中的应用

近年来,为了降低水产品腐败变质带来的经济损失,对其原因进行不断深入研究,揭示了特定腐败菌(Specific Spoilage Organism,SSOs)与水产品腐败机制密切相关。特定腐败菌是导致水产品品质下降的重要原因,群体感应(Quorum sensing,QS)调控水产品腐败过程中特定腐败菌的生长代谢及腐败特征。研究SSOs种群特征和生长代谢规律,对数字化预测水产品货架期和抑菌保鲜等具有较大的潜在价值。本文重点分析了SSOs特征和代谢物定量致腐能力指标,阐述了基于SSOs数学模型预测水产品货架期和水产品保鲜技术应用,旨在为控制腐败菌和延长水产品货架期提供基础理论参考。

假单胞菌M18pqsR突变株的构建及其对藤黄绿菌素合成的调控

假单胞菌M18是一株能同时合成藤黄绿脓菌素（Plt）和吩嗪-1-羧酸（PCA）两种抗生物质的植物根际促生细菌。运用PCR方法, 从M18基因组中扩增得到pqsR基因, 该基因编码LysR家族调控蛋白PqsR。通过同源重组技术, 构建假单胞菌M18的pqsR突变菌株M18PRG。比较野生型菌株M18和突变菌株M18PRG在KMB培养基的Plt产量, 发现M18PRG 菌株合成Plt的量约为野生型M18菌株的3-4倍。在pqsR突变株的反式互补实验中, Plt的产量回复到野生型水平。pltA′-′lacZ翻译融合的测定结果进一步证明PqsR对Plt生物合成基因簇具有负调控作用。分析M18野生型及其pqsR突变株的生长曲线, 发现PqsR对细菌的生长具有抑制作用。另外, 我们还发现pqsR基因调控红色色素的产生。上述结果表明, 在假单胞菌M18中, PqsR作为全局性调控因子参与了细胞内多种生理活动的调控。

铜绿假单胞菌生物被膜形成及其与持留菌关系研究进展

铜绿假单胞菌是目前临床感染相当严重的超级细菌之一,其能够形成生物被膜和产生持留菌,相关感染的临床治疗药物匮乏。本文综述生物被膜形成调控因素以及持留菌形成条件,并简单阐述两者之间的相互作用。