细菌活的非可培养状态研究进展

细菌活的非可培养状态(Viable but nonculturable state,VBNC)是指某些细菌在不良环境中所形成的休眠状态,常规条件培养下不能繁殖,却仍然保持代谢活性。VBNC细菌的形态、生理生化、遗传特征等都会发生变化,且能在适宜条件下复苏为可培养状态。这一概念是1982年中国海洋大学徐怀恕在美国马里兰大学访问期间,与Rita R. Colwell等首次提出的,在国内外引起了极大反响和关注。迄今为止,国际上已发表VBNC相关论文10 800余篇。本文在这些文献的基础上,针对VBNC细菌近40年的研究成果进行系统阐述,包括VBNC细菌的发现、主要类群和诱导因素、形成机制、生物学特征、检测和复苏方法以及环境VBNC细菌的分离培养等。目前绝大多数海洋微生物尚未获得纯培养,对VBNC细菌进行复苏或将成为分离培养海洋环境中未培养微生物的重要手段。     

弧菌科分类学研究进展

弧菌科细菌主要存在于海洋与河口环境中,在淡水中偶尔也有分布。弧菌科中的某些种类如霍乱弧菌、副溶血弧菌、哈维氏弧菌等是人类或水产生物的致病菌。弧菌科细菌多样性高,其成员的准确分类学地位一直是科学家们争论的焦点。本文回顾了近50年来弧菌科细菌的分类学的研究进展,从经典分类法到多相分类与分子分类法,最后到如今的基因组分类法的发展历程,梳理了弧菌科中现有的所有有效属种,总结了目前的分类状况,弧菌科隶属于变形菌门γ-变形菌纲,迄今共包含弧菌属、发光杆菌属、另类弧菌属、肠弧菌属、盐弧菌属、格里蒙氏菌属、海胆单胞菌属和链状球菌属8个属,159个种。并展望了弧菌科分类学尚需解决的问题和将来的发展方向。     

海洋细菌密度感应淬灭酶及在水产养殖中的应用

许多病原菌通过密度感应现象(Quorum sensing,QS)调控毒力因子的产生,因此淬灭密度感应(Quorum quenching,QQ)在不影响病原菌生存条件下能够有效控制病原菌毒力因子的表达,是一种治疗水产养殖业细菌性病害的新策略。QQ是海洋细菌的一个普遍特征,主要通过QS小分子阻抑物(Quorum sensing inhibitors,QSIs)和QQ酶干扰QS过程,QQ酶降解信号分子是最常见的QQ方式。目前在海洋细菌中广泛存在N-酰基高丝氨酸内酯(N-acylhomoserine lactones,AHLs)内酯酶和AHL酰基转移酶两种QQ酶,在放线菌门、厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门、浮霉菌门和疣微菌门的海洋细菌中均发现有AHL内酯酶,在α-变形菌纲、γ-变形菌纲、蓝细菌门、拟杆菌门的海洋细菌具有AHL酰基转移酶。目前已发现多种AHL降解酶可以降低病原菌毒力因子的产生,在水产养殖细菌病害防治方面潜力巨大,并且作为一种新型治疗手段受到广泛关注。     

鳗弧菌膜绑定溶胞壁质转糖酶MltD的表达纯化及生物信息学分析

本研究将新发现的鳗弧菌毒力相关基因mltD(膜绑定溶胞壁质转糖酶基因)克隆于表达载体pET-32a(+),在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达,并以镍琼脂糖亲和层析柱纯化表达的融合蛋白;经SDS-PAGE分析,纯化的融合蛋白为单一条带,分子量约为70.2 kDa,与理论预测值相符.生物信息学分析表明,鳗弧菌MltD由523个氨基酸组成,与其他弧菌的MltD氨基酸序列有较高的相似性;二级结构以a螺旋和无规则卷曲为主;功能区包括N端的信号肽区域、1个糖基转移酶结构域和C端的3个溶解酶结构域;蛋白的N端具有一段脂蛋白信号肽,信号肽外的其他部分为非细胞质蛋白.鳗弧菌MltD蛋白为亲水性;不稳定系数为27.40,属于稳定性蛋白;整个蛋白分子共有24个可能的抗原决定簇,具有较强的抗原性.推断MltD蛋白为1种外周膜脂蛋白,在弧菌中相对保守,抗原性强,可应用于抗弧菌病疫苗的开发研制.     

青岛潮间带沉积物可培养厌氧细菌多样性的研究

为了验证设计的简易厌氧培养方法,作者以青岛潮间带沉积物为研究对象,采用5种培养基,从青岛潮间带沉积物共分离获得138株厌氧细菌。16S r DNA序列分析表明,这些细菌分属3个门15个属32个种,其中γ-变形菌纲64株18个种,在种类上处于优势地位;此外还包括δ-变形菌纲(δ-Proteobacteria)16株2个种,ε-变形菌纲4株1个种,拟杆菌门(Bacteroidetes)29株8个种,梭杆菌门(Fusobacteria)25株3个种。在属水平上,弧菌属(Vibrio)、Marinifilum属、泥杆菌属(Ilyobacter)、脱硫弧菌属(Desulfovibrio)、希瓦氏菌属(Shewanella)在数量上占优势。此外,有26株8种细菌(占总菌株数的18.84%)与已知菌的同源性介于89.38%~94.22%,为潜在的海洋细菌新科或新属,表明此简易厌氧菌培养方法在获得新菌方面具有较大优势。另外,研究结果还表明,不同培养基对特定的类群具有选择性:2216E培养基对γ-变形菌纲分离培养效率较高;SPG培养基在获得新菌方面具有优势(占新菌数62.5%),且这些新菌大多属于拟杆菌门和梭杆菌门,其中SPG-1培养基对于分离硫酸盐还原菌和难培养的ε-变形菌纲细菌具有优势,SPG-4培养基对分离硝酸盐还原菌具有优势。     

海洋微生物微包埋培养及应用研究进展

海洋中蕴藏着丰富的微生物资源,其在海洋生态系统中起着重要的作用。综述海洋微生物微包埋培养技术的相关研究概况及应用进展。适于海洋微生物包埋的微球制备技术主要有:水油乳化法、膜乳化法、挤出法、微流体法等。在此基础上建立的培养技术可用于海洋微生物生物多样性研究;慢速生长菌株的培养和分离及微生物传感器的制备等。随着研究的深入,该技术将在海洋微生物的研究方面得到更广泛的应用。     

黄河沙漠宽谷段水沙变化特征及驱动因素

根据定位观测、第一次全国水利普查、遥感影像解译的数据,利用MWP、双累计曲线、水土保持分析法、数学模拟等方法,分析了黄河上游水沙变化特征,评估了多元驱动因素对2000-2012年黄河下河沿-头道拐沙漠宽谷段水沙变化的贡献率。结果表明:与20世纪70年代以前的基准期相比,2000年以来径流量、输沙量同步减少,水沙关系也发生变化,单位径流量的输沙量明显减少;沙漠宽谷段径流量减幅沿程不断增加而输沙量减幅沿程变化不大,水沙年内分配较基准期发生倒置,来沙系数不断减小;灌区引水引沙、水土保持措施、水库拦沙、支流来水来沙、水库调蓄及河道冲淤是沙漠宽谷段水沙变化的主要影响因子;经济社会发展用水对沙漠宽谷段径流量减少的作用最大,贡献率为81%,其次是水库蓄泄量,占15%以上;水库拦沙对头道拐输沙量减少的贡献率最大,占41%,其次是支流水土保持措施,贡献率约占13%,入黄风沙减少的贡献率并不大,约为6%,而河道淤积量、灌区引沙量较基准期都是减少的,贡献率分别约为-41%和-8%;近10多年来降雨等自然因素对水沙变化的作用相对不大,起主要作用的是水库运用、水土保持、经济社会发展等人类活动因素。     

迟缓爱德华氏菌致病相关因子的研究进展

迟缓爱德华氏菌(Edwardsiealla tarda)是引起多种鱼类产生爱德华氏菌病(edwardsiellosis)的病原菌。随着水产养殖业的日益发展,致病性迟缓爱德华氏菌对水产养殖业的危害也越来越严重。有关迟缓爱德华氏菌的致病机理至今还没有系统、清晰的阐释,但近些年对其致病相关因子的研究已逐渐深入。文中对迟缓爱德华氏菌的生物分型、快速检测技术等进行了简要阐述,并对该病原菌的主要致病相关因子,包括黏附因子、抵抗宿主免疫机制的酶类、各种毒素、Ⅲ型和Ⅵ型分泌系统、载铁体及磷酸盐特异转运操纵子进行了详细阐述,以期为迟缓爱德华氏菌致病机理的进一步深入研究及其防治提供参考和借鉴。