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微生物学通报
微生物学通报

赫荣乔

月刊

0253-2654

tongbao@im.ac.cn

010-64807511

100101

北京朝阳区北辰西路1号院2号中国科学院微生物研究所B401

微生物学通报/Journal MicrobiologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊1974年创刊，是中国微生物学会和中国科学院微生物研究所主办，国内外公开发行，以微生物学应用基础研究及高新技术创新为主的综合性双月学术期刊。主要刊登微生物学、生物工程、病毒学、酶工程、发酵工程、细胞工程等领域的最新研究成果，产业化新技术和新进展。设置的栏目有：研究报告、研究快报、专论与综述、技术与方法、高等院校教学、名师讲堂以及企业高科技信息与新产品介绍、专题专栏、专家论坛、书讯、会讯等。读者对象为科研院所、大专院校、医院、卫生防疫(检疫监察部门)、生物工程公司、环境保护、企业厂矿等单位。发行范围涵盖教育、科研、工业、农业、医药、环境、食品保健等领域。
正式出版
收录年代

    棘突蛋白氨基端嵌入标签(记)蛋白的重组猪流行性腹泻病毒的拯救和鉴定

    孙如晶董世娟于瑞嵩李震...
    2534-2545页
    查看更多>>摘要：[背景]猪流行性腹泻(porcine epidemic diarrhea,PED)是严重影响养猪业健康发展的动物传染病,其致病原为猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV).PEDV结构蛋白之一——棘突蛋白(spike protein,S protein)负责病毒的侵染、入胞等过程,该蛋白结构和功能研究是PEDV分子生物学研究的热点.S蛋白分为两个功能域,N端的S1 亚单位和C端的S2亚单位,以往研究表明PEDV DR13att毒株S1N(19-233 aa)结构域缺失,不影响DR13att毒株的存活和增殖.[目的]基于靶向 RNA 重组技术,在 PEDV(DR13att)S1N结构域分别引入 HA 标签基因、抗坏血酸过氧化物酶(APEX2)基因,构建重组PEDV,考察S1N结构域能否被标签(记)蛋白或多肽替换.[方法]利用靶向RNA重组技术的PEDV反向遗传学操作平台,将转移载体p-PEDV-DR13att的S1N结构域(1-234 aa)分别替换成HA基因、APEX2 基因,进行重组转移载体的构建,再分别将线性化的载体体外转录的RNA转染至 mPEDV 感染的 LR7 细胞,然后在 Vero 细胞上拯救重组 PEDV.通过观察细胞病变效应(cytopathic effect,CPE)、RT-PCR检测、测序、间接免疫荧光分析(immunofluorescence assay,IFA)、Western blotting检测对重组病毒进行验证,最后测定重组病毒滴度并绘制重组病毒生长曲线,探究重组病毒与亲本病毒的生长特性.[结果]构建的重组病毒经过拯救和传代,发现引入HA标签蛋白的重组猪流行性腹泻病毒rPEDV-DR13-S1N-HA(rPEDV-DSH)在P1代出现细胞病变,引入APEX2 蛋白的重组猪流行性腹泻病毒rPEDV-DR13-S1N-APEX2(rPEDV-DSA)盲传至P4 代,未出现细胞病变.对P4 代的rPEDV-DSH、rPEDV-DSA进行RT-PCR检测、测序、间接免疫荧光分析、蛋白质印迹法验证,证实引入HA标签的重组病毒rPEDV-DSH拯救成功,而携带APEX2 的重组病毒未能拯救成功.重组病毒rPEDV-DSH生长曲线表明rPEDV-DSH与亲本毒株DR13att有相似的生长趋势,但病毒增殖水平显著低于亲本毒株.[结论]HA标签替换S1N(1-234 aa)结构域的重组PEDV rPEDV-DSH成功拯救,为进一步研究S蛋白与宿主细胞的互作机制建立了基础.

    猪流行性腹泻病毒HA标签靶向RNA重组技术S1N结构域

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    羊肠道蒙氏肠球菌和屎肠球菌的分离鉴定及益生特性分析

    褚鑫龙马轲高鹏程付磊...
    2546-2562页
    查看更多>>摘要：[背景]随着病原菌对抗生素耐药性的不断增加,在畜牧业养殖中研发安全可靠的抗生素替代品变得越来越重要.益生菌以其无毒、无残留、低成本且能有效补充肠道有益微生物等诸多优点,成为一种理想的抗生素替代品.[目的]从绵羊肠道共生菌中分离获得满足益生特性的益生菌.[方法]将健康绵羊肠道内容物及粪便在MRS培养基上分离纯化,利用形态学和 16S rRNA基因序列分析鉴定分离菌株;通过抗菌活性分析、耐酸和耐胆盐能力测定、自聚集能力测定、抗生素敏感性分析及对小鼠的安全性测定等确定益生特性.[结果]从健康绵羊肠道中分离出多株肠道共生菌,经鉴定其中 2 株属于肠球菌,分别为蒙氏肠球菌(Enterococcus mundtii)A12 和屎肠球菌(Enterococcus faecium)C1.抗菌分析显示,分离菌株A12 和C1 培养上清对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和猪霍乱沙门氏菌(Salmonella choleraesuis)均有很强的抗菌活性.耐受性分析显示分离菌株A12 和C1 具有良好的耐酸和耐胆盐特性,并且均具有很强的自聚集能力.药敏试验发现分离菌株 A12 和C1对多种抗生素敏感.小鼠体内安全性试验显示分离菌株A12和C1未使小鼠出现明显的病理变化,因此具备良好的安全性.[结论]分离纯化的2株肠道共生菌Enterococcus mundtii A12和Enterococcus faecium C1 具有优良的益生特性和良好的安全性,具备作为益生菌开发的潜力.

    羊肠道分离纯化肠球菌益生特性

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    白羽鸡致病性大肠杆菌、沙门氏菌的分离鉴定及抗生素耐受性分析

    赵泰霞周圆圆田雯欣罗忠宝...
    2563-2575页
    查看更多>>摘要：[背景]大肠杆菌、沙门氏菌是肉鸡养殖中的主要致病菌,可造成巨大的经济损失,其耐药情况不容忽视.[目的]从病死鸡体内分离致病性大肠杆菌、沙门氏菌并对其进行鉴定,分析其耐药特性.[方法]常规方法分离纯化目标菌株,结合生化试验、16S rRNA基因序列分析、生长曲线验证进行鉴定,采用纸片扩散法进行药敏试验,分析其耐药率及多重耐药性.[结果]共分离得到 10 株大肠杆菌和 10 株沙门氏菌(包括 4 株肠道亚种、1 株亚利桑那亚种和 5 株邦戈尔沙门氏菌种);大肠杆菌仅对碳青霉烯类药物敏感,对其他类药物耐药性较强;沙门氏菌对碳青霉烯类药物敏感,对其他类药物则呈现不同程度的耐药性;所有分离菌均为多重耐药菌.[结论]分离得到了病原菌并确定了其耐药特性,为白羽鸡养殖中大肠杆菌、沙门氏菌的防治提供了参考.

    白羽鸡鸡源致病性大肠杆菌鸡源致病性沙门氏菌分离鉴定耐药性

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    鸭疫里默氏杆菌PT-RA1的分离鉴定、遗传进化分析及致病性试验

    林志敏林彬彬谢碧林徐以娟...
    2576-2585页
    查看更多>>摘要：[背景]鸭疫里默氏杆菌(Riemerella anatipestifer,RA)是一种主要引起以鸭的纤维素性心包炎、肝周炎和气囊炎为临床特征的传染病病原,其血清型众多,防治困难.[目的]了解莆田市鸭疫里默氏杆菌的遗传特征、耐药情况和致病力情况,为该菌的治疗和防控提供科学依据.[方法]对来自莆田某养殖场疑似感染鸭传染性浆膜炎 15日龄患病番鸭的脑组织进行分离纯化、16S rRNA基因鉴定和血清型鉴定,对该分离株的 16S rRNA基因序列进行测序及遗传进化分析,并进一步测定其耐药性和对雏番鸭的致病性.[结果]分离得到一株 11 型鸭疫里默氏杆菌,将其命名为PT-RA1.PT-RA1 分离株 16S rRNA 基因遗传进化上与鸭疫里默氏杆菌参考株广州株 GZ-RA12、北京株CZ-RA03 和山东株SD-RA2018 处在同一进化分支上,相似性为 100%,提示鸭疫里默氏杆菌可能存在跨地区传播;分离株对链霉素、庆大霉素和卡那霉素等 15 种抗生素表现多重耐药,而对氨苄西林、阿莫西林、头孢唑林、头孢曲松、四环素、强力霉素、头孢克肟、头孢吡肟、氧氟沙星、氟苯尼考敏感;对该分离株进行雏番鸭致病性试验,死亡率 80%,病死鸭出现纤维素性心包炎、肝周炎、气囊炎和脾脏肿大等典型的鸭疫里默氏杆菌病临床特征症状.[结论]分离并鉴定一株 11 型鸭疫里默氏杆菌PT-RA1,为鸭疫里默氏杆菌病的防控及后续研究提供参考依据.

    鸭疫里默氏杆菌分离鉴定遗传进化致病性

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    一株肺炎克雷伯菌的分离鉴定及生物学特性分析

    王帅刘根涂文姬曾成...
    2586-2598页
    查看更多>>摘要：[背景]肺炎克雷伯菌是一种人兽共患机会致病菌,可引起多种动物感染且防治难度大.[目的]调查某犀牛驯养场病原菌存在情况.[方法]对随机采集到的 6 份犀牛粪便进行细菌分离鉴定、耐药情况及相关耐药基因、毒力基因筛查、小鼠致病性试验.[结果]分离到一株肺炎克雷伯菌,分离率为 16.67%.分离株对强力霉素、多黏菌素B、杆菌肽等 6 种抗生素耐药,且携带有五大类共 6 种耐药基因.检出kfu BC、fim H、ure A、uge、wab G和wca G这 6 种毒力基因.在致病性试验中接种浓度为 1×1010 CFU/mL时小鼠死亡率高达 80%,死亡小鼠肝脏、肺脏和小肠组织有不同程度的病变.[结论]该犀牛驯养场分离到的肺炎克雷伯菌耐药情况严重,耐药基因与耐药表型的复合率低,耐药机制复杂;毒力基因携带情况与致病性试验结果较符合,研究数据可为驯养场防治该菌的潜在感染提供参考.

    肺炎克雷伯菌分离鉴定生物学特性耐药机制

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    猪结肠源分离菌对结肠炎小鼠肠道细胞因子和转录因子表达的调节

    凌乙丹程颖州潘龙慕春龙...
    2599-2613页
    查看更多>>摘要：[背景]哺乳动物消化道中的微生物对肠道稳态的维持十分重要,但肠道细菌在调节细胞因子表达等方面发挥的调节作用还有待研究.[目的]探究猪肠道不同分离菌株在结肠炎模型中对细胞因子和转录因子的调节差异.[方法]从猪结肠分离培养单菌,在脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)诱导的Caco-2 细胞炎症模型中,用细菌上清液孵育细胞;进一步试验采用葡聚糖硫酸钠诱导的结肠炎小鼠模型,用细菌悬浮液进行灌胃,检测细菌处理后Caco-2 细胞和小鼠结肠组织中细胞因子和转录因子基因表达、细胞生长率、小鼠体重等指标.[结果]从猪结肠中分离得到 6 株菌,分别属于Enterococcus、Lactobacillus、Sharpea和Mitsuokella.在LPS诱导炎症Caco-2 细胞炎症模型中,Lactobacillus amylovorus LGM显著下调白细胞介素(interleukin,IL)-4 和IL-17 的mRNA表达(P<0.05);Enterococcus cecorum LGM处理显著下调T盒子转录因子(T-box expressed in T cells,T-bet)、叉状头转录因子 3(forkhead box P3,Foxp3)、IL-17 和转化生长因子-β(transforming growth factor β,TGF-β)mRNA表达(P<0.05).在菌液灌胃结肠炎小鼠试验中,只有Lactobacillus amylovorus LGM能够明显改善结肠炎症,恢复结肠长度,结肠组织中Foxp3、GATA结合蛋白 3(GATA binding protein 3,GATA-3)和干扰素-γ(interferon-gamma,IFN-γ)mRNA 表达上升(P<0.05).相反地,Mitsuokella jalaludinii LGM处理加重结肠损伤,组织中干扰素-γ mRNA表达水平升高(P<0.05).[结论]6 株分离菌对猪肠道结肠炎的调节作用不同,这与不同菌株对细胞因子基因表达的调节有关.Lactobacillus amylovorus LGM通过上调结肠中的转录因子Foxp3 和GATA-3 可以发挥一定程度的抗炎症作用.

    肠道微生物猪乳酸菌结肠炎细胞因子

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    糖丝菌属次级代谢潜能分析及代表菌株基因编辑体系建立

    李栋范可强胡会涛潘国辉...
    2614-2629页
    查看更多>>摘要：[背景]稀有放线菌是发掘天然产物的"新矿藏".糖丝菌(Saccharothrix)作为典型的稀有放线菌,其天然产物生产潜能尚需进行系统分析和发掘.此外,针对糖丝菌的基因编辑体系也鲜有报道.[目的]揭示糖丝菌属稀有放线菌合成不同结构类型天然产物的潜能,并建立代表菌株的基因编辑体系,推动新结构天然产物发现及相关生物合成研究.[方法]通过多位点序列分析(multi-locus sequence analysis,MLSA)方法评价已公布的 34 个糖丝菌基因组之间的相似度,利用antiSMASH分析基因簇及其合成产物的结构信息,并使用BiG-SCAPE对基因簇进行聚类分析.选择代表菌株澳大利亚糖丝菌(Saccharothrix australiensis)DSM 43800 和紫丁香糖丝菌(Saccharothrix syringae)NRRL B-16468,以整合型载体和基因敲除载体为工具,建立接合转移及基因编辑体系.[结果]对 34 个糖丝菌基因组的分析显示,共发现了 1348 个天然产物生物合成基因簇,平均每个基因组含有约 40 个基因簇.其中,合成聚酮、非核糖体肽、聚酮-非核糖体肽杂合产物,以及核糖体合成和翻译后修饰肽类天然产物的基因簇丰度较高.这 1348 个基因簇聚类成 852 个基因簇家族(gene cluster family,GCF),进一步聚集成 130 个基因簇集团(gene cluster clan,GCC).本研究建立并优化了适用于澳大利亚糖丝菌和紫丁香糖丝菌的接合转移操作体系,并建立了 2 个代表菌株的基因编辑体系,获得了相应的突变菌株.[结论]糖丝菌作为稀有放线菌,其基因组内富含天然产物生物合成基因簇,展现出合成众多结构类型天然产物的强大潜能,尤其是聚酮与聚肽类天然产物.我们成功实现了对糖丝菌基因组的精准编辑,为深入研究基因簇及其合成的天然产物奠定了坚实的基础.

    糖丝菌次级代谢天然产物生物合成基因簇基因编辑

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    牦牛瘤胃碳水化合物降解酶与微生物宏基因组对饲粮添加混合异位酸的响应

    胡志斌姜菲高彦华张康林...
    2630-2646页
    查看更多>>摘要：[背景]异位酸属于支链挥发性脂肪酸,具有为瘤胃微生物提供营养物质、促进瘤胃纤维降解菌生长的作用.[目的]研究饲粮添加混合异位酸(mixed isoacids,MI)对牦牛瘤胃碳水化合物降解酶活性、物种组成及功能基因的影响,并分析瘤胃碳水化合物活性与瘤胃微生物及功能基因相对丰度的相关性,为合理利用 MI 以改善牦牛瘤胃发酵性能提供参考.[方法]采用单因素试验设计,选取 16头 200 kg左右的健康麦洼公牦牛,随机分为 4组,每组 4个重复,每个重复 1 头牛.对照组(CON组)饲喂不添加MI的基础饲粮,试验组MI添加量分别为基础饲粮的 0.1%(T1组)、0.2%(T2 组)和 0.3%(T3 组).试验预饲期 10 d,正饲期 85 d,试验结束时采集瘤胃液,通过宏基因组测序分析瘤胃微生物菌群及紫外分光光度法分析瘤胃碳水化合物降解酶活性.[结果]与对照组相比,饲粮添加MI能显著提高牦牛瘤胃羧甲基纤维素酶和淀粉酶的活性.物种α多样性指数分析结果表明,添加 0.3%MI显著降低了瘤胃物种丰富度,提高了组内物种组成相似度和功能基因组成相似度;物种与功能差异分析表明,厚壁菌(Firmicutes)、丹毒丝菌(Erysipelotrichia)、糖细菌(Saccharibacteria)及气单胞菌科(Aeromonadaceae)等差异细菌在 T2 组显著富集;磷转移酶(2.7.1.68)、泛素水解酶(3.4.19.12)、氨基酰转移酶(2.3.2.27)和蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶(2.7.11.11)等KEGG酶差异基因在T1 组显著富集.瘤胃酶活性与瘤胃宏基因组相关分析结果显示,瘤胃淀粉酶活性与丙酸菌(Profundibacterium)、气单胞菌属(Aeromonas)、糖细菌(Saccharibacteria)和气单胞菌科(Aeromonadaceae)显著正相关,与GH13_20 家族、GH77 家族和CBM72 家族基因显著正相关;瘤胃羧甲基纤维素酶活性与GT90 家族基因显著正相关.[结论]在牦牛饲粮中添加MI能显著提高牦牛瘤胃淀粉酶和羧甲基纤维素酶活性,提高瘤胃微生物物种和功能基因的相似度,提高瘤胃细菌及功能基因的相对丰度,且瘤胃细菌及其功能基因与瘤胃酶活性存在一定相关性,表明添加MI能一定程度改善牦牛瘤胃发酵特性.

    混合异位酸牦牛碳水化合物降解酶宏基因组学

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    高产紫杉烷内生菌的分离筛选及曼地亚红豆杉发酵炮制

    郭幸王胜超张振凌李雅静...
    2647-2662页
    查看更多>>摘要：[背景]曼地亚红豆杉内生菌种类丰富,能产生多种抗肿瘤活性成分;经过中药发酵炮制,部分有效成分的含量得以提高.[目的]选用曼地亚红豆杉产紫杉烷的内生菌作为发酵菌种,优化曼地亚红豆杉固体发酵的优势菌株及发酵时间,创新红豆杉炮制方法.[方法]采用平板划线法对曼地亚红豆杉内生菌进行分离纯化,通过 HPLC 及 UPLC-MS 测定紫杉烷类化合物,以筛选高产紫杉烷成分的内生菌.筛选出的菌株用于发酵炮制曼地亚红豆杉,采用 HPLC法测定 7 种成分含量,结合权重计算得分,优选曼地亚红豆杉固体发酵炮制的优势菌株及时间,并通过 16S rRNA基因及全基因组测序对优势菌株进行分类鉴定.[结果]从曼地亚红豆杉中分离出 30 株真菌、35 株细菌,筛选出 7 株内生菌产紫杉烷;其中 6 株产巴卡亭Ⅲ、4 株产三尖杉宁碱、2 株产紫杉醇,6 株产巴卡亭Ⅲ的内生菌产量分别为LY2(2.99 mg/L)、LY9(4.90 mg/L)、LP22(0.34 mg/L)、PJ20(1.43 mg/L)、PJ25(0.18 mg/L)、PJ30(0.36 mg/L),4 株产三尖杉宁碱的内生菌产量分别为:LY2(4.92 mg/L)、LY9(1.31 mg/L)、PP4(0.66 mg/L)、PJ25(1.31 mg/L),2 株产紫杉醇的内生菌产量分别为:PP4(0.70 mg/L)、PJ25(0.34 mg/L).HPLC含量测定及权重计算得分显示,菌株LP22为曼地亚红豆杉固体发酵炮制的优势菌株,最佳发酵时间为 48 h,优势菌株LP22 经 16S rRNA基因及全基因组学测序鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),基因组测序数据提交至NCBI数据库获得登录号为PRJNA1039587.[结论]曼地亚红豆杉部分内生菌能够产紫杉烷,将菌株LP22 加入药粉固体发酵 48 h,有利于提高曼地亚红豆杉中的紫杉烷及黄酮含量,为后续曼地亚红豆杉发酵炮制研究奠定了基础.

    曼地亚红豆杉内生菌紫杉醇发酵

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    新生儿重症监护病房患儿粪便肺炎克雷伯菌分离株毒力特征分析

    张亚南丁赞博孔一鸣刘尊杰...
    2663-2675页
    查看更多>>摘要：[背景]肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)常存在于人体上呼吸道和肠道,属于条件性致病菌.目前由于临床上多重耐药菌株的出现及细菌毒力的不断增强使其受到了广泛关注.新生儿重症监护病房(neonatal intensive care unit,NICU)患儿免疫系统不完善,高毒力肺炎克雷伯菌的存在具有院内传播的潜在风险.[目的]探究 2021 年北京妇产医院/北京妇幼保健院NICU患儿粪便肺炎克雷伯菌存在情况与分离株毒力特征.[方法]对采集自北京妇产医院/北京妇幼保健院NICU患儿 421 份粪便样本进行肺炎克雷伯菌分离培养、全基因组测序及毒力基因分析.利用毒力因子数据库(virulence factor database,VFDB)和Kleborate数据库进行肺炎克雷伯菌毒力基因注释与多位点序列分型(multilocus sequence typing,MLST),并通过拉丝试验、大蜡螟生存试验及细胞毒力试验验证各菌株毒力.[结果]在 421 份粪便样品中共检出 13 株肺炎克雷伯菌,检出率为 3.1%,肺炎克雷伯菌携带者主要集中于ABO溶血、低出生体重、新生儿肺炎和新生儿高胆红素血症患者.肺炎克雷伯菌分离株基因组大小为 5 Mb,基因组组装后序列长度中位数N50 大于 20 kb,G+C含量为 57%.13 株菌分别具有 13 种ST型别、13 种K血清型与 7 种O血清型.利用VFDB注释肺炎克雷伯菌分离株的 846 个毒力基因,菌株Kp50 具有最多的毒力蛋白和毒力结构基因,Kleborate毒力因子评分中菌株 Kp50 评分最高.表型试验发现在 13 株肺炎克雷伯菌中,仅有菌株 Kp50 具有高黏表型和更强的细胞毒力,具有铁载体表达能力的菌株Kp50、Kp260、Kp185 和Kp273 在大蜡螟幼虫试验中呈现较高的毒力.[结论]北京妇产医院/北京妇幼保健院NICU患儿粪便样本中肺炎克雷伯菌检出率较低,分离得到的肺炎克雷伯菌分型呈现高度多样性,存在携带多种毒力基因和表型的高毒力菌株,需引起临床重视,做好高毒力菌株在院内传播的预防与控制.

    肺炎克雷伯菌新生儿重症监护病房全基因组测序毒力基因毒力表型

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