当期目录

2020年 第36卷 第2期    刊出日期：2020-02-26

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消化道微生物专题

鸡肠道微生物演替与早期定植的研究进展

王晶, 戴东, 武书庚, 张海军, 齐广海

2020, 36(2):  1-8.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-1197

摘要 ( 344 )   HTML   PDF (1041KB) ( 559 )  

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鸡肠道中寄生着数量庞大且复杂多样的微生物,对宿主的生长发育和健康十分重要,既影响着饲料消化、营养物质吸收,又参与了宿主肠道形态和免疫系统的调控。深入了解鸡肠道微生物区系的时空变化及早期定植特点,将有助于提出新的肠道微生态干预策略,应用于生产。就鸡肠道微生物组成和演替、早期微生物区系建立及调控等方面进行综述,并总结了一些最新研究进展。

非淀粉多糖在猪肠道菌群调控中的研究进展

杨立杰, 曾祥芳, 谯仕彦

2020, 36(2):  9-16.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-1224

摘要 ( 276 )   HTML   PDF (2108KB) ( 641 )  

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纤维作为高等植物细胞壁的主要组成部分,是地球上分布最广、储量最丰富的可再生资源。而非淀粉多糖（Non starch polysaccharide,NSP）作为纤维结构中除木质素外,最重要的构成组分,在纤维的功能性调控中扮演着重要的角色。纤维对肠道菌群调控的机制研究已成为当前微生物领域研究的热点,但其研究结果存在不一致性。纤维源的不同、NSP组分的差异及其评价体系的不完善,均是导致其应用效果呈现多样性的重要原因。就近几年有关NSP对猪肠道菌群调控中的研究进行综述,讨论了NSP在评价日粮纤维与肠道微生物区系平衡中的意义及存在的问题,旨在为进一步揭示营养素与肠道菌群的对话机制,促进动物肠道健康及纤维的合理利用提供借鉴。

益生菌调控幼龄畜禽消化道微生物研究进展

马涛, 刁其玉

2020, 36(2):  17-26.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0842

摘要 ( 301 )   HTML   PDF (1070KB) ( 428 )  

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益生菌是一类对宿主（人类或动物）有益的活性微生物,包括细菌、真菌（如酵母）等,具有促进动物生长、提高免疫力的作用,是潜在的抗生素替代品。益生菌可能通过与动物消化道微生物互作来发挥益生作用,但具体机制仍不明确。综述了基于高通量测序技术研究益生菌调控幼龄畜禽（仔猪、雏鸡、反刍动物）消化道微生物群落组成的最新进展,并提出了未来研究方向,包括益生菌如何通过与消化道微生物互作影响其功能,益生菌对于幼龄畜禽不同健康状态下肠道微生物的影响,以及宿主因素如何影响益生菌对于幼龄畜禽消化道微生物的作用效果。

奶牛瘤胃微生物研究进展和趋势

吴家劲, 朱森林, 周密, 孙会增

2020, 36(2):  27-38.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-1180

摘要 ( 337 )   HTML   PDF (1534KB) ( 521 )  

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近年来在奶牛试验中,对瘤胃微生物的研究引起了人们越来越多的兴趣。这些研究的目的多是将微生物组成变化与日粮组成、宿主生产性能（如饲料效率,产奶量,乳脂等）、健康（如瘤胃酸中毒和亚急性酸中毒）以及环境（如甲烷排放）联系起来,另外还有一些研究则强调了微生物在多种反刍动物瘤胃发育中的作用。关于奶牛瘤胃微生物的大部分发现都是基于扩增子测序,可以揭示瘤胃微生物的分类组成,以及在不同处理条件下瘤胃菌群的变化。尽管新兴的宏基因组学和宏转录组学能够深入探索瘤胃微生物的功能,但在数据分析和解释方面也带来了更多的挑战,如目前大多数论文都严重依赖于相关性和推测分析。综述了奶牛瘤胃微生物研究的进展和局限,包括瘤胃微生物与产奶效率、甲烷排放以及瘤胃发育的关系,以及奶牛瘤胃微生物未来的研究趋势。

瘤胃微生物与宿主互作及其日粮调控研究进展

王炳, 罗海玲

2020, 36(2):  39-48.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0747

摘要 ( 338 )   HTML   PDF (1062KB) ( 908 )  

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瘤胃微生物与宿主间存在互作关系,宿主动物遗传信息影响瘤胃微生物,而瘤胃微生物变化也同样受到日粮原料、营养水平以及外源添加物质的调控。近年来,通过多组学技术分析瘤胃微生物与宿主关系及其内在机制已成为研究热点。综述了瘤胃微生物与宿主关系及受日粮调控作用研究进展,具体介绍了瘤胃微生物与宿主基因组关系,瘤胃微生物与动物生产性能关系,以及在日粮配置、益生菌益生元和植物次生代谢物添加等条件下对瘤胃微生物的影响;并对瘤胃微生物研究的发展趋势和应用前景进行了展望。

丁酸调控幼龄反刍动物瘤胃上皮发育研究进展

王璐, 刘理想, 孙大明, 刘军花

2020, 36(2):  49-57.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-1234

摘要 ( 347 )   HTML   PDF (1360KB) ( 570 )  

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瘤胃是反刍动物营养物质消化吸收和代谢的重要器官,其发育状态直接影响反刍动物生产性能和健康。初生犊牛和羔羊,瘤胃功能尚未发育完全,不能够充分消化和吸收固体饲料。因此,在幼龄时期,通过营养调控手段促进反刍动物的瘤胃发育对维持动物健康及提高生产性能具有重要意义。丁酸是瘤胃微生物降解植物性饲料的主要产物,也是瘤胃上皮及宿主的重要能量来源。丁酸调控幼龄反刍动物瘤胃上皮发育是一个历久弥新的话题。主要介绍了幼龄反刍动物瘤胃上皮形态及功能的发育以及丁酸调控幼龄反刍动物瘤胃上皮发育的研究进展。

鱼虾肠道菌群代谢产物短链脂肪酸研究进展

刘宇, 丁倩雯, 冉超, 杨雅麟, 王安然, 张洪玲, 张进雄, 李解, Rolf Erik Olsen, Einar Ringø, 张震, 周志刚

2020, 36(2):  58-64.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0826

摘要 ( 386 )   HTML   PDF (3007KB) ( 315 )  

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短链脂肪酸（Short-chain fatty acids,SCFAs）是指碳链中碳原子数量小于6个的有机脂肪酸,主要由食物中不消化的碳水化合物在体内经厌氧菌酵解生成,主要包括乙酸、丙酸、丁酸等。随着消化道微生物研究的不断深入,肠道微生物代谢产物—短链脂肪酸也被报道出具有重要的生理功能。主要综述了短链脂肪酸在水产动物营养代谢和免疫抗病上的作用,并对水产动物短链脂肪酸的研究短板进行了展望,以期推进水产动物短链脂肪酸的研究进程及实际应用。

小龙虾肠道产纤维素酶细菌的分离与鉴定

冯光志, 石慧, 刘博, 吴玉婷, 王月琳, 石玉

2020, 36(2):  65-70.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0789

摘要 ( 311 )   HTML   PDF (2043KB) ( 442 )  

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小龙虾肠道微生物是小龙虾降解纤维素和半纤维素的主要驱动力,挖掘小龙虾肠道内降解纤维素的益生菌资源及基因资源。采用纯培养法,从小龙虾肠道筛选产纤维素酶细菌,对高活性菌株进行高通量测序。形态学结合16S rRNA分子鉴定结果显示：菌株13为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）,菌株33为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）,菌株33具有多种水解酶活性,并有较高的纤维素降解能力,高通量测序结果表明该菌基因组含有许多碳水化合物相关酶基因。小龙虾肠道中含有丰富的纤维素降解菌,芽孢杆菌属细菌占据一定比重。

蜜蜂肠道微生物与其社会性的关系

王红芳, 胥保华

2020, 36(2):  71-76.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0876

摘要 ( 320 )   HTML   PDF (1015KB) ( 382 )  

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蜜蜂是一种典型的营群居生活的社会性昆虫,相比独居生活的昆虫,其肠道微生物具有独特的区系结构。这种独特肠道微生物与其社会性之间的关系是一个重要的科学问题。现有研究显示,蜜蜂肠道的优势菌包括9大类群。消化道不同区段的优势菌种类和丰度存在差异。主要表现为前肠种类少、丰度低、后肠种类多、数量大,占了全消化道微生物的99%以上。不同社会分工的蜜蜂肠道微生物区系结构存在差异,肠道微生物会通过影响胰岛素信号的传导、保幼激素和卵黄原蛋白的合成以及蜜蜂抗氧化应激的能力等对蜜蜂的级型分化、社会分工、摄食行为及寿命长短产生调节作用。除此之外,蜜蜂肠道微生物还具有激活免疫、抑制病原菌生长、降解食物、促进养分吸收、解毒、发酵蜂蜜和蜂粮等作用。主要针对蜜蜂肠道微生物的基本特征及其与蜜蜂社会性的关系作一简要综述。

肠道微生物与性激素相关疾病研究进展

黄海敏, 蓝秀万, 吴耀生

2020, 36(2):  77-82.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0955

摘要 ( 257 )   HTML   PDF (1035KB) ( 735 )  

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数以万亿计的微生物生活在人类肠道中,形成了一个复杂的微生态群落。肠道微生物可为宿主提供营养和能量,并与人类疾病的发生发展密切相关。随着研究的不断深入,越来越多的证据表明肠道微生物的改变可引起性激素水平变化,进而导致一系列相关的疾病发生。本文就肠道微生物与多囊卵巢综合征、乳腺癌、卵巢癌等性激素相关疾病之间的关系进行阐述,旨在为人类疾病诊疗提供新思路。

肠道菌群在应激诱发大鼠高血压中的作用

吴芹, 许子洋, 刘丽萍, 张文英, 宋思远

2020, 36(2):  83-90.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-1215

摘要 ( 288 )   HTML   PDF (2761KB) ( 461 )  

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观察应激性高血压大鼠肠道菌群的变化,探索肠道菌群在应激性高血压发生中的作用。应激性高血压模型的制备：大鼠每天2次接受足底电刺激加噪声的应激,每次2 h,中间间隔4 h,共14 d。血压的测量：大鼠股动脉插管,Powerlab系统记录血压。伪无菌鼠的制备：在大鼠的饮用水中加入氨苄西林（1 g/L）、万古霉素（500 mg/L）、新霉素（1 g/L）和甲硝唑（1 g/L）4种抗生素,共持续4周。采用 Illumina MiSeq 测序技术,测定大鼠粪便中微生物16S rRNA V3-V4 区序列,并对群落结构和多样性进行比较分析。慢性应激导致大鼠血压升高,心率加快,血清去甲肾上腺素浓度增加;α多样性分析显示应激大鼠肠道菌群丰富度和多样性下降,β多样性分析显示应激组大鼠肠道菌群物种组成变少,差异性变大;伪无菌鼠的肠道菌群物种单一,仅有少量的变形菌门。给予伪无菌鼠相同的慢性应激,不能引起大鼠血压升高、心率增快,血清去甲肾上腺素浓度未升高。应激引起大鼠肠道菌群紊乱,应激性高血压的发生可能依赖于肠道菌群的状态。

乙醇对瘤胃液接种稻秸的体外发酵产物及细菌群落结构的影响

林淼, 王阔鹏, 陈映良, 孙文婧, 封丽梅, 胡梓轩

2020, 36(2):  91-99.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-1101

摘要 ( 254 )   HTML   PDF (5381KB) ( 307 )  

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旨在研究乙醇对山羊瘤胃液与水稻秸秆厌氧共培养的影响。利用频繁传代的体外发酵技术和高通量测序方法,分析了短链脂肪酸（SCFA）产量和细菌群落的变化。结果表明,经体外培养传代8次的稻秸发酵液的总短链脂肪酸产量显著高于瘤胃液（P<0.01）;与未添加乙醇的稻秸发酵液相比,添加乙醇显著提高了乙酸、戊酸和己酸的比例,降低了丙酸和丁酸的比例（P<0.01）,总SCFA产量及异丁酸和异戊酸比例无显著差异。与瘤胃液相比,稻秸发酵液的拟杆菌门（Bacteroidetes）相对丰度下降,厚壁菌门（Firmicutes）相对丰度升高（P<0.05）,且添加乙醇显著提高了厚壁菌门和放线菌门（Actinobacteria）的相对丰度（P<0.05）;添加乙醇使双歧杆菌属（Bifidobacterium）、未定性的毛螺菌属（unidentified Lachnospiraceae）、产琥珀酸菌属（Succiniclasticum）、脱硫弧菌属（Desulfovibrio）和未定性的梭菌属（unidentified Clostridiales）的相对丰度显著升高（P<0.05）。乙醇使稻秸发酵液的显著性差异物种（Biomarker）增加;稻秸发酵液与瘤胃液亲缘关系较近,而添加乙醇显著改变了细菌区系;短链脂肪酸比例在稻秸发酵液细菌群落多样性中具有重要作用。研究表明,体外频繁传代和添加乙醇可以提高稻秸发酵液的乙酸、戊酸和己酸产量,乙醇改变了稻秸发酵液的细菌群落结构。

研究报告

NaCl胁迫下黑果枸杞转录组测序分析

马彦军, 段慧荣, 魏佳, Richard John Tiika, 单立山, 马瑞

2020, 36(2):  100-109.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0492

摘要 ( 376 )   HTML   PDF (1081KB) ( 391 )  

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研究黑果枸杞在不同浓度盐胁迫下基因表达谱变化情况,为进一步研究黑果枸杞抗盐分子机制奠定研究基础。对0（CK）、50、250 mmol/L NaCl溶液胁迫的黑果枸杞组培苗的根和叶在胁迫时间为0、1、12 h时分别取样,采用转录组测序（RNA-Seq）技术进行测序分析。结果表明,转录组测序共产生 222.49 Gb 原始数据,拼接出 Unigenes 86 037条,注释到 7大功能数据库（GO、KEGG、KOG、NR、Pfam、Swiss-Prot和egg NOG）上的 Unigenes 总数为46 594个,占总Unigenes 的54.76%,还有38 929个Unigenes在这些数据库中没有得到注释。通过 GO 分类和 KEGG Pathway 富集性分析,分别归于 51 个 GO 类别和 211条代谢途径。差异表达基因分析显示,黑果枸杞叶片和根的上调基因和下调基因数随着NaCl浓度的增大和处理时间的延长均呈增加趋势,叶片中的上调基因数（7 514）小于下调基因数（9 032）,根中的上调基因数（12 347）大于下调基因数（11 559）。在黑果枸杞盐胁迫下转录组中发现28 325个SSR位点,最多的为单核苷酸 SSR,占 70.47%。综合分析表明,黑果枸杞对盐胁迫的反应是一个多基因参与、多个生物过程协同调控的过程,基因表达量的变化可能是基因调控的主要方式。

同步分泌高效纤维素酶和木聚糖酶菌株YB的鉴定及其酶学性质研究

杨彬, 李小波, 周林, 区佩渝, 金小宝

2020, 36(2):  110-118.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0497

摘要 ( 258 )   HTML   PDF (5661KB) ( 310 )  

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筛选和鉴定可降解木质纤维素的真菌,并研究其产酶特征。采用刚果红平板涂布法,从荔枝腐叶中筛选具有木质纤维素降解能力的真菌,结合ITS-rDNA序列分析进行鉴定,初步测定其产酶条件,然后采用DEAE Sepharose Fast Flow阴离子交换层析与Sephadex G-100凝胶层析对硫酸铵沉淀的粗酶液进行分离纯化,对其开展酶学性质研究。结果显示,筛选出一株可降解木质纤维素降解的菌株YB,鉴定为绿木霉（Trichoderma virens）。在发酵过程中,纤维素酶和木聚糖酶的最大活力分别为313.53±26.78 U/mL和18 120.87±500.37 U/mL。分离纯化得到纤维素酶（CMC酶）Ⅰb、Ⅳ和木聚糖酶Ⅰa;通过SDS-PAGE 检测,其分子量分别为58.5 kD、22.8 kD和44.5 kD。3种酶的最适酶促反应条件均为：50℃,pH 5.0。其中,木聚糖酶能有效降解玉米芯木聚糖为木糖和多种木寡糖。菌株Trichoderma virens YB可分泌高效木质纤维素降解酶,具有应用于木聚糖酶和木寡糖生产的潜力。

赤松枯梢病叶内生真菌多样性研究

谢宪, 梁军, 张铭, 胡瑞瑞, 程元, 张星耀

2020, 36(2):  119-125.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0836

摘要 ( 300 )   HTML   PDF (2730KB) ( 594 )  

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在微生物层面研究枯梢病与植物针叶内生微生物的互作关系,分析内生真菌的多样性差异,为松枯梢病的防控提供基础数据。利用高通量测序技术测定赤松（Pinus densiflora）不同染病程度的针叶内生真菌的多样性。结果显示,随着病害的加重,P. densiflora针叶内生真菌丰富度呈现出上升的趋势,多样性指数表现为先下降后上升的趋势。无病斑针叶内生真菌中,子囊菌门（Ascomycota）与担子菌门（Basidiomycota）相对丰度最高,优势属为Lapidomyces和Selenophoma,病害导致优势菌相对丰度的降低。通过对不同染病情况的P. densiflora针叶内生真菌的测定,明确了枯梢病不同发病程度的P. densiflora针叶内生真菌的多样性及群落结构组成。

不同季节使用微生态制剂后养殖海水细菌群落特征

王永妍, 赵炳赫, 梁广钰, 李云, 徐仰仓

2020, 36(2):  126-133.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0817

摘要 ( 354 )   HTML   PDF (2037KB) ( 220 )  

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细菌是维持养殖水体稳定的重要类群,可以反映出水质情况,微生态制剂作为一种可以去除有害物质的生物方法,目前被广泛应用。了解微生态制剂在投入养殖海水后细菌群落结构和多样性变化,探讨不同季节的水质环境因子对细菌群落的影响。通过高通量测序技术对细菌16S rRNA V3、V4区进行扩增,分析冬、春、夏3个季节下使用完商品型菌剂后,养殖海水中细菌群落分布规律及其多样性,采用冗余分析（Redundancy analysis,RDA）探讨不同季节的水质指标与细菌群落之间的关系。养殖海水中细菌多样性丰富,3个季节主要的优势菌门为变形菌门和拟杆菌门,其中Tenacibaculum（38.28%）,卓贝尔氏菌属（Zobellella,30.78%）、盐单胞菌属（Halomonas,13.55%）为冬季优势属;Glycocaulis（34.00%）、盐单胞菌属（11.36%）、Planktosalinus（9.67%）为春季优势属;Pseudofulvimonas（28.94%）、Zobellella（17.51%）、Planktosalinus（15.86%）、海杆菌属（Marinobacter,12.30%）为夏季优势属,不同时期细菌属水平发生显著变化。RDA分析表明,不同时期水质环境因子对细菌群落影响不同,温度、盐度、pH、溶解氧与3个季节中10个优势属的丰度有显著相关性,冬季和春季优势属主要与盐度和溶解氧呈正相关,夏季优势属主要与温度和pH呈显著正相关。微生态制剂在净化养殖水体方面有很大优势,其在不同季节中应用虽细菌群落结构和多样性产生一定变化,但整体都发挥出各自的调控能力,该研究为以后养殖海水治理和微生态制剂应用提供新的思路。

来源于Penicillium sp.C1的水产用中性植酸酶基因在毕赤酵母中的表达及性质研究

李雅楠, 余利红, 陈新美, 杨浩萌, 黄火清

2020, 36(2):  134-141.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0704

摘要 ( 257 )   HTML   PDF (2830KB) ( 304 )  

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通过简并引物和TAIL-PCR 技术从青霉Penicillium sp. C1菌株的基因组 DNA 中克隆得到一个新的植酸酶基因,命名为 phyC1。其结构基因全长1 477 bp,5&apos;端包含58 bp的内含子序列,该基因编码472个氨基酸和一个终止密码子,前23个氨基酸为信号肽。将 PhyC1 的成熟蛋白的编码基因在毕赤酵母菌GS115中高效分泌表达,重组蛋白经硫酸铵沉淀和阴离子交换柱和分子筛纯化后达到电泳纯。对其酶学性质分析表明：重组植酸酶 PhyC1最适pH为6.5,在pH5.0-10.0的条件下具有较好的稳定性;重组植酸酶 PhyC1最适温度为 50℃。与现有商品植酸酶相比,PhyC1具有两个显著的特性,如低温条件下具有高活性,尤其是在低于20℃时;在中性pH 7.0条件下仍具有90%以上的相对酶活性,因此,植酸酶PhyC1的优良特性为其在水产行业的应用奠定基础。

表型特征结合基因组分析鉴定不同菌落形态Bacillus velezensis ACCC 19742

郭鹤宝, 王星, 何山文, 张晓霞

2020, 36(2):  142-148.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0750

摘要 ( 349 )   HTML   PDF (1760KB) ( 495 )  

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在中国农业微生物菌种中心（ACCC）菌株的定期转接保藏过程中,发现解淀粉芽孢杆菌ACCC 19742在同一培养基上出现两种不同的菌落形态,将这两个不同形态的菌株编号为19742-1和19742-2。通过形态学、生理生化及基因组分析相结合鉴定不同菌落形态ACCC 19742,并进一步确定该菌株的分类地位。首先将菌株进行分离与纯化,其次将纯化后的菌株进行16S rRNA及gyrB基因扩增及序列分析,通过MEGA 7.0软件构建系统发育树;API 20NE、BIOLOG及脂肪酸等分析菌株的生理生化特性;全基因组分析菌株的ANI和DDH值。两株菌在API 20NE中,仅葡萄糖酸盐同化反应存在差异;脂肪酸检测中主要组成相同,仅是百分含量方面略有差别;两株菌的16S rRNA基因相似性为100%,gyrB基因的相似性为99.4%;全基因组测序表明,两株菌的ANI值为99.95%,DDH值为99.62%。综合遗传学特征和表型特征,证实两者为来源于同一菌株不同的形态变异型,而并非污染所致。同时,19742-1和19742-2与Bacillus velezensis NRRL_B 41580^T的ANI及DDH值最高,分别为97%和77%,且16S rRNA和gyrB系统进化分析也表明,该菌株在分类地位上属于贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）,而非解淀粉芽孢杆菌。这为菌株的保藏提供了一定的参考价值。

综述与专论

miRNA在植物响应高温胁迫中的研究进展

李泽卿, 刘彩贤, 邢文, 文亚峰

2020, 36(2):  149-157.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0857

摘要 ( 459 )   HTML   PDF (1965KB) ( 417 )  

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microRNA（miRNA）是一类由20-24个核苷酸组成的小的非编码RNA,通常通过序列互补降解或抑制其靶标基因转录后的翻译过程,从而在转录后水平上调控基因的表达。miRNA在植物基因组中普遍存在,作为一类重要的调节因子参与到植物的生长发育与逆境响应中。目前,已有研究表明高温除了诱导植物编码基因表达发生改变之外,一些非编码RNA的表达也发生了显著改变,其中miRNA作为重要的非编码RNA,参与了植物的高温胁迫响应。对植物miRNA的合成途径,作用机制以及主要功能进行了扼要阐述,重点阐述了高温胁迫下植物miRNA的作用机制,旨在为miRNA在植物抵抗高温胁迫中的研究与应用提供新的思路。

植物种子萌发期耐盐碱性提高技术研究进展

朱建峰, 杨秀艳, 武海雯, 张华新

2020, 36(2):  158-168.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0727

摘要 ( 427 )   HTML   PDF (1063KB) ( 844 )  

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种子萌发是种胚从生命活动相对静止恢复到生理活跃状态的生长发育过程,最易受到外部环境影响,其中盐碱胁迫是最严重的生态限制因素之一。中国盐碱地面积大、分布广,总面积约1亿hm²,占全国土地面积的10%,盐碱逆境下种子萌发受阻已成为我国盐碱地植物天然更新和农林业生产的首要障碍因子。目前,已知植物种子萌发期耐盐碱性提高技术主要有物理方法、化学调控、生物途径和育种技术4个方面,其中物理方法包括种子引发、低温、超声波、微波、电场等物理因素处理;化学调控包括无机、有机外源物质调控;生物途径包括植物促生细菌和真菌共生;育种技术包括耐盐性鉴定筛选和转基因技术。综述了植物种子萌发期耐盐碱性提高技术研究进展,简述了这些技术的特点及不足,并提出了进一步开展工作的建议,旨在为解决我国盐碱地植物种子萌发受阻难题、实现盐碱地低成本规模化的生物修复和盐碱地区农林业生产提供参考。

SUMO E3连接酶在植物适应非生物胁迫中的作用研究进展

汪永平, 任伟, 王润娟, 邵坤仲, 高慧娟, 张金林

2020, 36(2):  169-177.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0744

摘要 ( 333 )   HTML   PDF (2480KB) ( 456 )  

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SUMO化（Sumoylation）作为一种广泛存在于真核生物的重要翻译后修饰,在调控植物生长、发育和逆境应答等方面发挥着重要作用。SUMO E3 连接酶具有底物识别和选择的作用,直接促进SUMO蛋白与靶蛋白的结合。目前,在植物中已经鉴定出多种SUMO E3连接酶。综述了SUMO E3连接酶在植物适应干旱、盐害、高/低温、营养元素匮缺和重金属毒害等非生物胁迫过程中的作用,并展望了未来植物SUMO化研究的方向,以期为今后植物SUMO化方面的研究提供参考。

藻类中添加剂的应用研究进展

杨树萍, 张琳, 徐继林

2020, 36(2):  178-187.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0523

摘要 ( 291 )   HTML   PDF (1392KB) ( 364 )  

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藻类富含多种营养元素和活性物质,具有重要的经济价值和广阔的应用前景。现阶段藻类培养多采用露天跑道池,成本低,但易受环境影响。不适宜的环境条件（温度、酸性、重金属、紫外、盐度和光强胁迫等）会造成藻类生产成本上升、产品产量及品质下降等后果,严重制约藻类养殖业及相关产业的发展。添加剂不仅能有效促进藻类生长,还能缓解环境胁迫对其带来的逆境伤害。将近年来添加剂在藻类生长及抗逆方面的应用进行系统汇总,并对已阐明的几种添加剂的作用机理进行分析整理。添加剂在藻类中的应用研究大多停留在生长及生理指标的测定,如藻细胞密度、光系统活性、渗透调节物质含量、脂质含量、过氧化氢酶和硝酸还原酶活力等,仅有少部分研究是利用分子技术测定防御基因的表达情况,尝试进一步探究藻类抗逆性分子机制。旨在为研究者进一步明确常用添加剂在藻类中的信号传导机制及改善非生物胁迫造成的产品产量及品质的问题提供理论依据,具有重要现实意义。

肺部菌群与呼吸道疾病的相互关系

李宗杰, 狄荻, 李蓓蓓

2020, 36(2):  188-192.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0905

摘要 ( 297 )   HTML   PDF (1029KB) ( 624 )  

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由于呼吸道黏膜免疫系统具有很好的防御保护作用和强大的清除病原体的能力,过去学术界曾经一度认为健康机体的肺是无菌的。随着不依赖于体外培养的第二代测序技术的发展,关于肺部共生微生物的结构组成及其免疫调节功能的研究越来越受重视。肺部菌群的结构组成与出生方式、饮食结构、生活环境和抗生素使用等多种因素有关,生命早期的肺部菌群的形成和发育会影响全生命周期的呼吸道疾病的发生和发展。肺部菌群通过与宿主免疫系统相互作用调节肺部免疫稳态,还可以与肠道菌群、呼吸道病毒相互作用影响呼吸道感染。因此,干预生命早期肺部菌群的结构组成可以成为预防和控制呼吸道疾病的有效策略和新靶点。

RNA干扰技术在水产动物抗病毒和抗寄生虫研究中的应用研究进展

宋华丽, 孙效迎, 孔祥会, 李莉, 裴超

2020, 36(2):  193-205.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0908

摘要 ( 390 )   HTML   PDF (1716KB) ( 481 )  

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RNA干扰（RNA interference,RNAi）是由双链RNA介导的,抑制目标基因的表达,沉默靶基因的一种转录后基因沉默机制,并且在真核生物中广泛存在。近年来随着水产养殖业的发展壮大,水产动物疾病频繁爆发,给养殖户带来巨大的经济损失。目前,病毒、寄生虫等病原引起的水产动物疾病的致病机制还有待深入研究。RNA干扰技术的出现为水产动物疾病致病机制的研究提供了强有力的工具。主要对 RNA 干扰的发现、作用机制以及在水产动物抗病毒和抗寄生虫研究中的应用作以综述,并对未来RNAi技术在水产动物疾病防治中的研究和应用进行了展望,旨为水产动物疾病控制提供参考。

技术与方法

单壁碳纳米管载锦鲤疱疹病毒ORF149核酸疫苗的构建

胡峰, 王庆, 李莹莹, 曾伟伟, 王高学, 朱斌, 王英英, 尹纪元

2020, 36(2):  206-213.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0688

摘要 ( 300 )   HTML   PDF (3649KB) ( 480 )  

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为了开发新型高效疫苗预防锦鲤疱疹病毒病,以单壁碳纳米管（SWCNT）作为运输载体,构建锦鲤疱疹病毒（KHV）ORF149核酸疫苗。首先构建pcDNA3.1（+）-ORF149重组质粒,通过瞬时转染和免疫印迹分析确定其表达情况,然后通过1,3-偶极环加成反应法将重组质粒与SWCNTs进行偶联,最后通过扫描电镜观察和核酸电泳鉴定其偶联是否成功。结果表明,构建的重组质粒转染细胞后经免疫印迹分析和间接免疫荧光试验均能检测到特异性信号;在核酸琼脂糖凝胶电泳中,构建的重组疫苗电泳条带消失;在场发射扫描电镜观察下,与重组质粒进行偶联的SWCNTs和空白SWCNTs形态差异明显。

基于退火缓冲液的SLiCE无缝克隆方法的改良

杨东成, 蔡松, 赵筱, 王金华, 王永泽

2020, 36(2):  214-222.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0468

摘要 ( 438 )   HTML   PDF (2768KB) ( 820 )  

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旨在建立一种在采用低感受态细胞转化的条件下完成Seamless ligation cloning extract（SLiCE）无缝克隆的方法。通过在SLiCE反应中引入变性和复性步骤来提高无缝克隆的效率。结果显示,当DNA片段经过SLiCE处理后再进行变性和复性处理,其产生的克隆子比对照多7倍左右,经过菌落PCR验证SLiCE无缝克隆的重组效率高达100%,在此条件下,采用1.7×10⁶ CFU/μg转化效率的感受态细胞转化SLiCE反应产物,不仅能够得到重组成功的克隆子,且经验证重组效率仍高达100%。采用引入变性和复性步骤的SLiCE方法,使用常用的CaCl₂方法制备的普通感受态细胞,就能得到阳性克隆子,实现无缝克隆,表明本方法能提升SLiCE技术的克隆效率和实用性。

其他

目录

2020, 36(2):  223-223. 

摘要 ( 94 )   HTML   PDF (272KB) ( 135 )  

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版权

2020, 36(2):  224-224. 

摘要 ( 95 )   HTML   PDF (132KB) ( 90 )  

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封面

2020, 36(2):  225-225. 

摘要 ( 103 )   HTML   PDF (209KB) ( 134 )  

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