哈维氏弧菌密度感应系统对几种胞外酶的活性影响

密度感应系统是细菌通过感受群体密度变化而控制基因特定表达的1种机制。对病原菌密度感应系统的研究有助于找到新的抗感染策略。目前哈维氏弧菌分泌的蛋白酶、脂酶、磷脂酶和溶血素等致病相关因子是否受密度感应系统的控制尚不清楚。哈维氏弧菌有3个平行的密度感应系统。本研究通过检测3个密度感应系统基因突变株的胞外酶(如蛋白酶、脂酶、磷脂酶和溶血素等)活性,发现明胶酶的活性受密度感应系统的信号分子HAI-1和AI-2的正控制,且受AI-2的控制程度更大;脂酶也在一定程度上受HAI-1和AI-2的正控制;卵磷脂酶受HAI-1的负控制;溶血素受HAI-1和AI-2共同的负控制。结果表明,哈维氏弧菌胞外分泌的几种毒力相关因子都受密度感应系统的调控,但控制方式各不相同。     

几种海洋弧菌的密度感应系统及其信号干扰

密度感应(quorun sensing，QS)是细菌通过感受种群密度的变化而控制特定基因表达的一种机制(Miller et al.,2001)。密度感应细菌可以产生和释放特定的化学信号分子,称为自诱导分子(autoinducer，AI)，其浓度随着细菌密度的增加而增加。当少量细菌分泌的自诱导分子进入环境后,由于其浓度太低而无法被细菌中的受体蛋白检测到；但是,当细菌达到一定密度后,自诱导分子的浓度超过一定的阈值.受体蛋白与自诱导分子结合,并将此信号传导到细胞内,特异性地调控特定基因的表达。迄今为止的研究表明,许多细菌都可分泌化学信号分子来协调种群的活动，这些化学信号的种类是多种多样的,而且同一种细菌可以利用多种化学信号和复杂的调节环路来进行通讯。细菌种内和种间的通讯对细菌的存活及与自然生境之间的相互作用至关重要(Miller et al.,2001) 迄今为止研究的密度感应系统主要可分为3类:一类以酰基高丝氨酸内脂(acylated homoserine lactoes，AHL)为自诱导分子,如:费氏弧菌(Vibrio fischeri);一类以多肽为自诱导分子,如:革兰氏阳性细菌;一类是以哈维氏弧菌(V. harveyi)为代表的密度感应系统。在系统中有3种类型的信号分子( Miller et al.2001; Defoirdt et al.2004,Henke et al,2004)作者将着重介绍与海洋弧菌的密度感应系统、信号干扰及其应用相关的研究成果,为今后进一步的研究提供依据。     

具有群体感应系统微藻共栖细菌的筛选及抑藻活性的研究

以从海洋微藻中分离到的206株共栖细菌为材料,采用生物传感器法筛选具有群体感应系统的细菌,根据16SrRNA基因对它们进行了分子生物学鉴定和系统发育学分析。利用气相质谱联用法(GC-MS)检测群体感应信号分子酰基高丝氨酸内酯类化合物(AHLs)的种类;采用细胞活体荧光测定方法,研究了这类共栖细菌对微藻生长的抑制作用。结果表明,在分离到的206株微藻共栖细菌中有11株具有群体感应系统,它们分属于3类海洋细菌的系统分支:α-Proteobacteria、γ-Proteobacteria和Gram+细菌,通过GC-MS检测确定11株共栖细菌都含有信号分子C8-HSL,部分含有C6-HSL和C14-HSL,其中9株细菌具有抑藻活性,其代谢产物分别对东海原甲藻、棕囊藻、海链藻和赤潮异湾藻的生长具有不同程度的抑制作用。     

一种AHL降解菌株的高效筛选方法

酰化高丝氨酸内酯化合物(acyl-homoserine lactone,AHL)是革兰氏阴性细菌(G-)群体感应的信号分子。本文建立1种从环境微生物中高效地筛选AHL降解菌株的方法。首先利用AHL作为唯一能源对环境微生物进行初筛,再利用顶层琼脂法和报告菌株Chromobacterium violaceumATCC 12472、Agrobacterium tumefaciensA136等进行复筛,共筛选得到21株具有AHL降解活性的菌株。对其中活性最高的菌株A11进行初步的菌种鉴定,通过形态观察、16S ribosomal RNA(16S rDNA)基因分析最终确定为假单胞菌属细菌Pseudomonassp.A11。     

海绵共栖细菌抗菌活性及其群体感应信号的研究

利用平板涂布法从南海海绵生物样品中分离海绵共栖细菌,以枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌及酿酒酵母作为实验用指示菌对海绵共栖细菌进行了抗菌活性筛选。利用气相质谱联用仪(GC-MS)建立了群体感应信号分子酰基高丝氨酸内酯类化合物(AHLs)的检测方法,分析了活性菌株粗提液中信号分子的产生及种类。同时采用16S rDNA同源性和系统发育分析对活性菌株进行种属鉴定和系统发生学研究。结果表明,在分离到的94株海绵共栖细菌中18株(占19.1%)细菌具有抗菌活性。通过GC-MS检测确定大多数活性菌株都含有AHLs,因此提出了海绵共栖细菌抗菌活性与群体感应之间可能存在必然联系的推测。通过细菌分类鉴定,结果显示具有抗菌活性的细菌大部分属于芽孢杆菌属(Bacillus)。     

海绵共栖细菌抗菌活性及其群体感应信号的研究

利用平板涂布法从南海海绵生物样品中分离海绵共栖细菌,以枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌及酿酒酵母作为实验用指示菌对海绵共栖细菌进行了抗菌活性筛选。利用气相质谱联用仪(GC-MS)建立了群体感应信号分子酰基高丝氨酸内酯类化合物(AHLs)的检测方法,分析了活性菌株粗提液中信号分子的产生及种类。同时采用16S rDNA同源性和系统发育分析对活性菌株进行种属鉴定和系统发生学研究。结果表明,在分离到的94株海绵共栖细菌中18株(占19.1%)细菌具有抗菌活性。通过GC-MS检测确定大多数活性菌株都含有AHLs,因此提出了海绵共栖细菌抗菌活性与群体感应之间可能存在必然联系的推测。通过细菌分类鉴定,结果显示具有抗菌活性的细菌大部分属于芽孢杆菌属(Bacillus)。     

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。     

几种海洋弧菌的密度感应系统及其信号干扰

密度感应(quorum sensing,QS)是细菌通过感受种群密度的变化而控制特定基因表达的一种机制(Milleret al.,2001)。密度感应细菌可以产生和释放特定的化学信号分子,称为自诱导分子(autoinducer,AI),其浓度随着细菌密度的增加而增加。当少量细菌分泌的自诱导分子进入环境后,由于其     

海洋发光弧菌生长和发光条件的研究

海洋生物发光研究对渔业、环境监测等有着举足轻重的意义。根据从湛江东海岛海域沉积物样品中分离出的一株海洋发光弧菌(Vibrio sp.,编号为D2),对这株菌的生长和发光条件进行了初步研究。实验结果表明,海洋发光弧菌D2在pH7.0、温度35℃、NaCl浓度为2.0%时,生长状态最好;在pH5~6、温度20℃、NaCl浓度为3.0%、细菌密度OD600达0.08时,发光强度最高。     

哈维氏弧菌的生物学特性、流行病学及检测技术

哈维氏弧菌是1种革兰氏阴性、发光的海洋细菌,广泛分布于海洋环境中。它是最近10多年才被认识到的水产养殖动物的重要致病菌。文中综述哈维氏弧菌的生物学特性、流行病学、致病机制、密度感应系统、检测技术、疾病的防治及其应用。     

一株群体感应抑制活性海洋放线菌的筛选与鉴定 *

群体感应抑制剂(Quorum Sensing Inhibitors, QSIs)可以通过干扰群体感应(Quorum Sensing, QS)而有效降低病菌的感染性和毒力, 并且不会胁迫致病菌使其产生耐药性, 是具有前景的抗生素替代品。海洋微生物是新型QSIs的潜在来源。本研究利用紫色杆菌(Chromobacterium violaceum 026, CV026)模型评价QS抑制活性, 在来源于南海中西部和印度洋深海沉积物样品的放线菌中筛选QS抑制活性菌株, 并且根据形态学特征和16S rRNA基因序列鉴定活性菌株。通过筛选获得了菌株SCSIO 53717, 其提取物在CV026模型中能够显著降低指示菌株的紫色菌素产量, 并且在0~1000mg·mL^-1的有效浓度范围内不影响紫色杆菌的生长。菌株SCSIO 53717被鉴定为Kocuria属, 是首次报道的具有QS抑制活性的Kocuria属菌株, 因而具有进一步深入研究的价值。     

Isolation and characterization of AHL-degrading bacteria from fish and pond sediment

Quorum sensing (QS) disruption is considered as a potential alternative strategy to combat bacterial diseases in aquaculture. In this study, we isolated and identified bacteria degrading QS molecules from pond sediment and fish intestine. A total of 132 strains were obtained in the enrichment culture, of which two strains were identified as Enterobacter sp. f003 and Staphylococcus sp. sw120, being isolated from the fish intestine and pond sediment, respectively. We found that strains f003 and sw120 could degrade acyl-homoserine lactones (AHLs) and cause no hemolysis of sheep red blood cells. The AHL lactonase (aiiA) homologous gene in the two strains was detected in PCR amplification and the high-degrading activity to N-hexanoyl-L-homoserine lactone (C6-HSL) and AHLs secreted from pathogenic Aeromonas hydrophila was assessed. Meanwhile, the artificial infection of cyprinid Carassius auratus gibelio with intraperitoneal injection showed that the two strains were avirulent. Therefore, the obtained indigenous bacteria are candidate probiotics against pathogenic A. hydrophila in aquaculture.     

北部湾养殖牡蛎体内异养细菌数量及其耐药性研究

为了探究北部湾养殖区域香港牡蛎(Crassostrea hongkongensis)体内的异养细菌和弧菌数量及其耐药概况变化, 对不同养殖场牡蛎体内的异养细菌进行分离培养, 并统计其数量, 通过药敏纸片扩散等方法研究了细菌的耐药状况。结果显示: 牡蛎在高死亡率养殖环境中体内的异养细菌[(8.6±0.4)×10⁶CFU·g^-1]和弧菌[(9.5±0.4)×10⁵CFU·g^-1]数量较高, 在中死亡率环境中体内的异养细菌[(6.9±0.2)×10⁶CFU·g^-1]和弧菌[(4.5±0.6)×10⁵CFU·g^-1]数量次之, 在低死亡率养殖环境中体内的异养细菌[(3.3±0.1)×10⁶CFU·g^-1]和弧菌[(2.5±0.6)×10⁵CFU·g^-1]数量最低。耐药细菌主要为革兰氏阴性菌, 对β-内酰胺类(青霉素)、糖肽类(万古霉素)的耐药率较高, 对四环素类(四环素、多西环素)的耐药率次之, 对氨基糖苷类(链霉素、庆大霉素、妥布霉素、新霉素)、大环内酯类(红霉素)、喹诺酮类(诺氟沙星、环丙沙星、氧氟沙星、恩诺沙星)的耐药率较低。在高死亡率环境中牡蛎体内的多重耐药菌占79.7%, 其耐药谱型(48种)较广; 在中度死亡率环境中牡蛎体内的多重耐药菌占66.2%, 其耐药谱型为30种; 在低死亡率环境中牡蛎体内的多重耐药菌占58.4%, 其耐药谱型为17种。本文探究了牡蛎死亡率与其体内异养细菌数量和细菌耐药性的关系, 结果显示牡蛎在高死亡率环境中体内的耐药细菌数量多、耐药谱型较广, 低死亡率环境中牡蛎体内的耐药细菌数量较少, 异养细菌数量与牡蛎死亡率呈正相关关系, 两者相关系数为0.996。     

长江口可培养耐(嗜)盐细菌群落结构研究

针对长江口10个站位样品,采用HM培养基和ZMCA培养基分离培养耐(嗜)盐菌,通过PCR方法获取156株细菌的16S rDNA序列。其中,由HM培养基分离获得136株菌株,可划分为33个分类单元(OUT),分属α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)的芽孢杆菌纲(Bacilli)3个类群,其中γ-变形菌纲为优势耐(嗜)盐细菌;靠近海岸的站点M5-1,N6-2和M4-1耐(嗜)盐细菌均属于厚壁菌门,而远离海岸的站点耐(嗜)盐细菌均属于变形菌门。以ZMCA培养基分离获得的20株菌株分属α-变形菌纲和放线菌纲(Actinobacteria),可划分为10个OTU。由HM培养基分离获得的菌株中,70.5%属于耐盐菌,29.5%属于中度嗜盐菌;由ZMCA培养基分离获得的菌株均为耐盐菌。HM培养基分离得到的136株细菌的硝酸盐和亚硝酸盐还原性分析表明,亚硝酸盐还原菌数量仅为硝酸盐还原菌的1/3左右。     

褐斜鲽(Plagiopsetta glossa)线粒体基因组特征及重排机制研究

冠鲽科(Samaridae)隶属于鲽形目(Pleuronectiformes), 包含冠鲽属(Samaris)、沙鲽属(Samariscus)和斜鲽属(Plagiopsetta)。目前研究表明, 冠鲽(Samaris cristatus)和满月沙鲽(Samariscus latus)的线粒体基因组结构都有重排, 并且两者的基因数量也有差别。为检测斜鲽属鱼类中是否也有不同的特征结构, 我们选用褐斜鲽(Plagiopsetta glossa)作为代表种进行斜鲽属鱼类线粒体基因组特征分析, 同时与冠鲽属及沙鲽属鱼类的线粒体基因组特征进行对比。分析显示, 褐斜鲽的线粒体基因组全长为18723bp, 包括39个基因: 13个蛋白基因、24个tRNA基因、2个rRNA基因、2个控制区、1个轻链复制起点和比典型基因组多的13个间隔子。和经典鱼类的线粒体基因组相比, 褐斜鲽和满月沙鲽都多了tRNA-Cys和tRNA-Tyr两个tRNA, 冠鲽只多了tRNA-Cys, 且3个种类都多了一个控制区, 但褐斜鲽与满月沙鲽的基因排列顺序相同。褐斜鲽线粒体基因的重排导致不同位置的6个tRNA形成了六连体基因簇“tRNA-Cys₁-Tyr₁- Ser1-Lys-Arg-Ser2”, “ND5-ND6-Glu-Cytb-Thr”则位于六连体之后, 但这11个基因相对的排序没有发生变化。采用双复制随机丢失模型(double replications and random loss, DRRL)对褐斜鲽基因的重排现象进行分析, 认为该鱼类基因数量、排列顺序以及比典型基因组多13个间隔子等特征为该模型提供了新的依据。     

防城河口湾潮间带大型底栖动物群落结构研究

文章根据2016年5月、8月、11月和2017年2月的调查数据, 研究自然和人为因素对广西防城河口湾潮间带大型底栖动物群落结构的影响。结果表明: 4个季度共采集到潮间带大型底栖动物10门252种, 以软体动物门、节肢动物门和环节动物门为主。调查区域的优势种包括珠带拟蟹守螺Cerithidea cingulata、菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum、长腕和尚蟹Mictyris longicarpus、纵带滩栖螺Batillaria zonalis、青蛤Cyclina sinensis、南海鸭嘴蛤Laternula nanhaiensis、文蛤Meretrix meretrix和红树蚬Gelolna coaxans等8种, 年均密度和生物量分别为203个?m^-2和276.58g?m^-2, 其中软体动物占69.58%和83.73%。盐度和底质类型因素是影响群落密度、生物量和群落指数的主要环境因子, 季节和潮带因素影响较小。其中盐度对密度和生物量的影响大于底质类型, 但底质类型对种类多样性指数、丰富度指数、均匀度指数和物种丰度等群落指数的影响大于盐度。聚类分析和多维尺度分析可以将群落划分为3个类型, 基本对应于盐度和底质类型影响。从多样性水平判断防城河口湾潮间带总体上处于中度扰动之中, 盐度、底质类型和人为干扰等因素综合影响了该湾潮间带动物群落的空间分布格局。     

基于DNA条形码研究中国枪乌贼和鸢乌贼的食物种类组成*

中国枪乌贼(Uroteuthis chinensis)和鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)作为中国南海头足类的关键种, 对海洋生态系统的物质流动与能量循环具有重要影响, 其摄食生态的研究将对海洋食物网的构建具有重要意义。由于传统胃含物分析法难以准确鉴定糜状饵料生物的组成, 本研究利用DNA条码技术, 针对中国枪乌贼和鸢乌贼不可辨认的食物糜提取组织DNA, 选用线粒体基因细胞色素C氧化酶亚基I(Mitochondrial cytochrome oxidase subunit I, COI)作为分子标记, 获得的序列在Genbank中进行比对分析, 并使用GMYC(Generalized Mixed Yule Coalescent)模型进行物种界定和构建系统进化关系。结果成功鉴定出中国枪乌贼饵料物种有13种, 鸢乌贼饵料物种有8种, 共20种(其中1种为共有饵料)。比较发现, 汕头-台湾浅滩渔场的中国枪乌贼主要摄食鱼类、甲壳类和头足类, 而南海中部海域鸢乌贼则主要摄食鱼类和头足类。两物种均存在同类相食现象, 但鸢乌贼表现更明显。     

清洁疏浚物对2种海洋微藻种间竞争的影响

采用实验生态学方法,研究了不同起始密度下悬浮清洁疏浚物对中肋骨条藻Skeletonema costatum和赤潮异弯藻Heterosigma akashiwo生长的影响。研究结果表明,在实验室单培养条件下,清洁疏浚物培养液中,起始密度不同,微藻生长状况明显不同。起始密度为0.2×10⁴ cells·mL^-1时,进入指数生长期和静止期的时间延长,但生长所达到的最大细胞密度较高;起始密度为0.8×10⁴ cells·mL^-1时,进入指数生长期和静止期的时间缩短,但生长所达到的种群最大密度较低。混合培养条件下,清洁疏浚物培养液中,起始密度不同,导致了微藻种间竞争关系的变化,中肋骨条藻与赤潮异弯藻具有明显的种间竞争,赤潮异弯藻是竞争的优胜者,中肋骨条藻受到赤潮异弯藻的抑制,整个实验周期内细胞密度下降都非常明显,细胞密度明显低于单培养时的细胞密度,而赤潮异弯藻细胞密度并没有明显的减少。在3种不同质量浓度组清洁疏浚物培养液中,质量浓度最高的1 000 mg·L^-1培养液中藻细胞密度显著低于100 和500 mg·L^-1质量浓度组,而100 mg·L^-1培养液中藻细胞密度最高,说明清洁疏浚物质量浓度越高,对海洋微藻抑制影响越为明显,质量浓度越低,影响越小。     

中国西沙群岛底栖甲藻热带库里亚藻(Coolia tropicalis)的形态学、系统发育及毒性研究

库里亚藻(Coolia)是一类广泛分布且具有生物毒性的海洋底栖甲藻。本研究对近年来在中国南海西沙群岛海域采集分离的4株库里亚藻, 通过光镜及电镜下的形态学观察, 并结合基于核糖体大亚基(large subunit, LSU)rDNA(D1-D3)和内部转录间隔区(internal transcribed spacer, ITS)的序列进行系统发育分析, 鉴定该4个株系为热带库里亚藻(Coolia tropicalis)。在卤虫(Artemia salina)生物毒性试验中, 热带库里亚藻不同株系毒素提取液对卤虫幼虫表现出了毒性差异, XS554株系的48h半致死浓度(LC50)为1.42mg·mL ^-1(约相当于1.1×10 ⁵cells·mL ^-1), 5XS15株系的LC50为1.92mg·mL ^-1(约相当于1×10 ⁵cells·mL ^-1)。     

Khai岛和Pathiu岛珊瑚礁沉积物细菌多样性及细菌粗提物延缓秀丽隐杆线虫衰老活性研究*

在Khai岛和Pathiu岛珊瑚礁生长海域采集2份珊瑚礁沉积物样品, 将样品预处理后采用6种分离培养基进行分离培养, 获得活性海洋细菌菌株, 通过PCR扩增和16s rRNA基因序列测定, 分析物种多样性, 并构建系统发育树。以模式生物秀丽隐杆线虫为模型考察菌株发酵提取物延缓衰老的作用。实验结果表明, 从4种样品中分离鉴定出22株细菌, 分别属于11目13科14属。16S rRNA基因序列相似性低于98.65%的细菌有2株, 疑似为潜在新种。GXIMD014 (Vibrio galatheae)和GXIMD112 (Kocuria kristinae)的500μg·mL^-1细菌粗提物具有延缓线虫衰老的活性, 能不同程度的延长线虫寿命, 提高线虫产卵量、运动能力、热激损伤能力、抗氧化损伤能力、体内酶活性以及改善虫体表皮形态。Khai岛和Pathiu岛珊瑚礁沉积物细菌具有较高的物种多样性, 蕴藏着丰富的微生物资源, 且部分细菌菌株具有延缓衰老的生物活性。