- 本期文章
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2025,52(4):1371-1385, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240493
Abstract:
硝酸盐是全球氮循环的关键组成部分，同时也是植物有效氮的重要来源。研究硝酸盐的转化过程对于生态系统生产力的提高有重要意义，而自然环境中硝酸盐的转化主要是硝酸盐的异化还原。同时，硝态氮的大量输入导致了诸多环境生态问题，引起人们广泛关注。反硝化反应是环境中硝态氮去除的主要过程。硝酸盐异化还原是反硝化过程硝态氮去除的第一步，可以为后续的还原反应提供反应底物。研究硝酸盐还原过程还可以加深对微生物脱氮的理解。硝酸盐异化还原由膜结合硝酸盐还原酶(Nar)和周质型硝酸盐还原酶(Nap)共同催化，但二者在结构、细胞定位、反应机理以及基因调控等方面存在差异，并且二者对于环境因子的响应也不尽相同，因此可能在催化硝酸盐还原过程中存在一定的差异性。本文系统论述了硝酸盐还原酶Nar与Nap在上述几方面的异同，以提升对系统中硝酸盐发展动态的认识。
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李雅青，王玉静，许嘉乾，白丽，贾双双，尹季忠，张荣悦，吕威志，乔艺
2025,52(4):1386-1398, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240596
Abstract:
抑郁症是一种常见的精神疾病，其发病率逐年上升。近年来，使用乳酸菌治疗抑郁症得到了关注，越来越多的动物和人体研究证明了乳酸菌的抗抑郁功效。研究表明，乳酸菌可以缓解由抑郁症引起的肠道菌群失衡，进而改善宿主的行为和情绪。本文总结了乳酸菌对抑郁症的影响及其可能的作用机制，以及抗抑郁乳酸菌的分离来源，旨在为乳酸菌抗抑郁的研究提供新见解。
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马娟，刘晓风，白寅霜，王高可，刘华，曾海娟，高璐，李晓锋，王金斌
2025,52(4):1399-1414, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240498
Abstract:
随着全球变暖的加剧，高温已成为全球农作物产量下降的限制性因素之一。高温胁迫严重制约着作物产量和农业可持续发展。仅仅依赖于植物自身应对高温的生理响应开发作物耐高温策略是远远不够的。与植物紧密互作的根际微生物在植物健康发育和胁迫耐受性方面发挥着重要作用，具备良好的应用潜力。基于此，本文关注高温胁迫下适应性微生物的定殖以及微生物对植物的有益协助，综述了高温胁迫对植物生长的影响和植物对高温胁迫的响应，并阐明了微生物在提高作物抵御高温胁迫的能力方面的研究现状，对微生物改善植物生长的同时提高作物耐高温能力具有重要的指导意义。
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陈静文，郭浩，王鑫璐，姜义坤，刘晶晶，张凡，邓舒元，王博，魏士平
2025,52(4):1415-1429, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240629
Abstract:
【背景】 基于微生物原位产纳米可产生驱油用纳米流体设想。【目的】 将微生物产纳米能力与纳米流体提高原油采收率技术相结合，进行微生物原位产铁基纳米颗粒提高原油采收率研究。【方法】 从页岩岩屑获取实验所用菌株，经基因组测序分析对菌株进行鉴定，建立邻菲罗啉法Fe(II)浓度标准曲线测定菌株的Fe(III)还原能力，通过扫描电镜(scanning electron microscopy, SEM)、透射电镜(transmission electron microscopy, TEM)、Zeta电位分析对菌株与赤铁矿(Fe2O3)作用产纳米颗粒形态与粒径进行表征，通过油/水/岩界面动态润湿角测定与油滴剥离及运移实验对微生物产纳米进行驱油性能分析，最后探究微生物产纳米颗粒提高原油采收率的能力。【结果】 经鉴定分离的菌株为吉尔卡湖希瓦氏菌(Shewanella chilikensis)，编号为FR1；菌株FR1能使赤铁矿(Fe2O3)快速还原，铁还原率达到65.26%；与赤铁矿(Fe2O3)作用10 d经显微电镜观察显示：在细菌细胞壁上、细胞内部及细菌蚕食的赤铁矿表面都附着大量的球状纳米颗粒；通过粒径分析表明未接菌的空白对照粒径>1 000 nm的颗粒含量达到88.05%，接菌后主要转化为尺寸在10−1 000 nm的纳米级颗粒；这些纳米颗粒作用于原油和岩石界面能明显改变油润湿界面的润湿性，并且对固体界面上的原油进行有效剥离；通过FR1原位产生的纳米流进行岩心驱替，排出液水相表面张力下降到27.9−28.6 mN/m，提高原油采收率为16.38%−17.76%。【结论】 研究结果为微生物提高原油采收率提供了一种新的技术思路。
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2025,52(4):1430-1446, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240599
Abstract:
【背景】 重金属镉污染已经严重威胁到人类赖以生存的环境和生命安全。目前镉污染修复中微生物修复因其具有修复安全、简便、有效、成本低、环境友好等特点而具有更好的应用潜力。【目的】 从镉污染水土中筛选抗镉微生物，为镉污染治理提供更佳的优势菌株。【方法】 采用梯度稀释法和平板划线法从镉污染水土中筛选分离出128株抗镉菌株，采用16S rRNA基因测序技术结合不同微生物的抗镉能力及遗传稳定性，筛选到1株高抗镉菌株HGX-24，对其生物学特性及抗镉性能进行分析，并通过傅里叶变换红外光谱(fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)、扫描电子显微镜-能量色散谱仪(scanning electron microscope-energy dispersive spectrometer, SEM-EDS)、胞外蛋白质和多糖含量测定等方法初步探究了菌株HGX-24在镉胁迫下的响应机制，并通过植物盆栽试验探究了菌株HGX-24在修复镉污染中的实际应用效果。【结果】 筛选分离的菌株HGX-24与已报道菌株的相似性≤97.0%，为金黄杆菌属(Chryseobacterium)，该菌株的最高抗镉浓度为350 mg/L，遗传性能稳定，可通过分泌胞外可溶性蛋白及结合菌体表面官能团对镉进行吸附，并能有效缓解镉胁迫下玉米植株的氧化应激。【结论】 抗镉菌株HGX-24具有较好的水土镉污染治理潜力，在镉污染农田修复中发挥菌种优势。
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2025,52(4):1447-1461, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240495
Abstract:
【背景】 近年来，大庆地区土壤盐碱化问题日渐严峻，严重威胁作物生长。盐碱土中存在的耐盐碱促生菌可缓解盐碱环境对作物的胁迫。【目的】 从水稻根际土壤中获取耐苏打盐碱的促生菌资源以提高水稻对盐碱环境的抗性，促进水稻生长。【方法】 利用改良后的培养基筛选获得耐盐碱细菌，利用功能培养基测定其促生能力；通过16S rRNA基因序列分析鉴定菌株，并结合全基因组分析菌株基因组信息。【结果】 筛选得到菌株NP36，鉴定结果为肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)，其在pH 3.0−11.0及苏打盐80−200 mmol/L的LB培养基中均可生长。菌株NP36具有产吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)能力，可达(87.27±0.11) mg/L；具有溶无机磷能力，最大有效磷增量为(93.22±1.94) mg/L。相较于无菌水浸种处理，1.0×107 CFU/mL菌悬液浸种显著促进水稻胚根和侧根的生长。通过全基因组测序分析发现，菌株NP36具有合成有机酸和运输磷酸盐的基因。此外，在菌株NP36基因组中还发现氨基酸合成和K+转运的相关基因，分析菌株NP36通过细胞氧化还原反应和维持渗透压来抵抗盐碱胁迫。【结论】 本研究验证了菌株NP36对水稻的促生能力，并在基因组水平分析菌株NP36解磷和耐盐碱的机制，为开发耐盐碱促生菌生物肥料提供了理论依据和菌种资源。
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2025,52(4):1462-1474, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240635
Abstract:
【背景】 禾谷炭疽菌(Colletotrichum graminicola)是危害玉米(Zea mays)等作物的一种重要病原真菌。异源三聚体G蛋白在丝状真菌信号转导中发挥关键作用，其中Gα亚基是G蛋白的主要组成成分。【目的】 鉴定禾谷炭疽菌中的G蛋白III型Gα亚基CgrGa3，探讨其在该菌生长和发育中的功能。【方法】 通过基因敲除构建其敲除突变体，开展多层次的表型分析，包括菌丝生长、应激响应、孢子产生与萌发及致病性等方面的实验。【结果】 CgrGa3编码一个含有355个氨基酸的蛋白，包含一个G_alpha结构域。CgrGa3缺失突变体表现出菌落生长缓慢，对NaCl、KCl和H2O2更加敏感，卵圆形和镰刀形孢子的产量和萌发率均显著下降，致病力明显减弱；而互补菌株能够恢复以上表型缺陷。【结论】 CgrGa3在调控禾谷炭疽菌的营养生长、胁迫响应、无性发育和致病过程中发挥了重要作用。
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2025,52(4):1475-1490, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240590
Abstract:
【背景】 由于抗生素的过度使用和误用，加速了耐药细菌的出现，对全球卫生与发展构成威胁，因此迫切需要开发新型抗生素。唐古特大黄(Rheum tanguticum)是一种传统中药，具有多种药效活性成分，药理作用主要有抗菌、抗病毒、止血、利胆、抗肿瘤。植物内生菌在与宿主长期进化的过程中会产生与宿主相同或相似的代谢产物，已成为人们寻找新型抗菌药物的重要来源。【目的】 探究唐古特大黄内生细菌的多样性，筛选出具有抗菌活性的细菌，为开发天然抗菌药物提供微生物资源。【方法】 采用稀释涂布法在3种培养基上分离内生细菌，通过16S rRNA基因序列确定内生细菌的分类地位；采用琼脂块法对内生细菌进行抑菌活性初筛；对目标菌株进行抑菌活性检测和全基因组测序分析。【结果】 从唐古特大黄中共分离得到100株内生细菌，分属于4门8纲17目26科43属，其中厚壁菌门(Firmicutes, 35%)为优势菌门，芽孢杆菌属(Bacillus, 9%)为优势菌属。抑菌活性初筛结果显示，有13株菌对不同病原菌表现出了抑制作用，其中1株类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.) RTM5-22对5种病原菌有很好的抑制活性；菌株RTM5-22液体发酵正丁醇相粗提物对7种病原菌均有抑制活性；菌株RTM5-22基因组中包含聚酮类、萜烯类、核糖体合成和翻译后修饰肽等次级代谢基因簇。【结论】 唐古特大黄内生细菌物种多样性较为丰富，而且获得多株具有抗菌活性的菌株，为唐古特大黄内生细菌的后续研究提供数据支撑。菌株RTM5-22的代谢产物有广谱抗菌活性，可为寻找新型、高效的天然抑菌活性物质提供新的菌种资源。
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任兆锐，刘永德，顾亚洲，杨彦涛，汪宇迪，宋莉，李长富，朱玲芳，王瑶，沈锡辉
2025,52(4):1491-1506, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240539
Abstract:
【背景】 细菌六型分泌系统(type VI secretion system, T6SS)广泛分布于革兰氏阴性细菌，在细菌定殖、环境适应、细菌-宿主互作等过程中发挥重要作用；T6SS对致病菌假结核耶尔森氏菌(Yersinia pseudotuberculosis)的致病性有重要作用。【目的】 探究假结核耶尔森氏菌T6SS基因簇编码的潜在效应蛋白T6SS分泌型效应核酸酶(T6SS secreted effector nuclease, TseN)的生理生化特性及其生物学功能。【方法】 通过生物信息学分析锁定潜在的T6SS效应蛋白TseN及其免疫蛋白T6SS分泌型免疫核酸酶(T6SS secreted immune nuclease, TsiN)；构建相关重组质粒转化大肠杆菌(Escherichia coli)，利用生长曲线测定等方法探究TseN的细菌毒性及TsiN免疫活性；通过细菌双杂交试验验证TseN与TsiN的相互作用；纯化蛋白，通过体外DNA酶活实验明确TseN的DNA酶活特性；利用同源重组等技术构建假结核耶尔森氏菌tseN基因缺失菌株(ΔtseN)，并构建回补菌株[ΔtseN(tseN)]，确证TseN在细菌竞争、抵抗胁迫等方面的功能。【结果】 表达TseN的大肠杆菌生长受到显著抑制，共表达TsiN的菌株生长恢复，并且TsiN通过与TseN直接相互作用来中和其毒性。TseN可以结合DNA，具有Mn2+依赖的DNA水解酶活性。相较于野生型菌株，ΔtseN介导细菌种内或种间竞争的能力显著减弱，并且ΔtseN的生物膜形成受到显著影响，面对高盐、低pH等胁迫条件时存活率显著降低，以上情况在回补菌株中得到一定恢复。【结论】 TseN是假结核耶尔森氏菌T6SS分泌的Mn2+依赖的DNA水解酶，具有较强的细菌毒性作用；TsiN是其免疫蛋白，保护假结核耶尔森氏菌免受TseN的毒性作用。TseN介导假结核耶尔森氏菌参与细菌竞争，有助于其占据生态位。同时，能促进假结核耶尔森氏菌的生物膜形成、高盐和低pH等胁迫耐受能力。
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2025,52(4):1507-1519, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240636
Abstract:
【背景】 禾谷炭疽菌(Colletotrichum graminicola)是一种既能够在寄主活体细胞内汲取养分，也能通过破坏寄主细胞获得养分的病原真菌。其主要寄生于禾本科植物，可以对这些植物进行侵染从而引起炭疽病。C2H2型转录因子在真菌生长发育过程中起着关键作用。【目的】 鉴定禾谷炭疽菌中一个C2H2型转录因子CgrFlbC，阐明其在该菌中的生物学功能，为进一步解析FlbC在禾谷炭疽菌中的侵染机制提供理论支撑。【方法】 采用同源重组技术分别获得禾谷炭疽菌CgrflbC基因敲除突变株及其互补菌株，对其多种表型特征进行系统分析，包括：不同营养条件下菌丝的生长、非生物胁迫因子响应、产孢及分生孢子发育情况、毒力分析等。【结果】 CgrflbC编码的蛋白质由399个氨基酸组成，含有2个C2H2的锌指结构域。相较于野生型菌株，敲除突变株ΔCgrflbC生长速度减慢，对十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate, SDS)和H2O2更敏感，卵圆形孢子产量增加，萌发率降低，镰刀形孢子产量降低，不能形成附着枝。【结论】 CgrFlbC在禾谷炭疽菌中参与调控菌丝生长、细胞壁完整性、氧化应激响应、产孢及孢子萌发以及附着枝的形成，为深入解析禾谷炭疽菌侵染机制奠定了理论基础。
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2025,52(4):1520-1536, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240605
Abstract:
【背景】 根际微生物在作物镉耐性与累积中起着重要作用。【目的】 探究根际微生物相互移植对镉高/低积累玉米生长及镉累积的影响。【方法】 以铅锌矿区污染农田镉相对高积累(盘玉3号)和低积累(路单16号)的2个品种为研究材料，分析其根际细菌群落结构特征，进而开展移植根际微生物的盆栽试验，研究根际微生物移植后2个品种玉米的生长及镉累积特征。【结果】 2个品种玉米根际细菌群落组成相似，以变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinomycetota)、酸杆菌门(Acidobacteriota)为主；优势属为链霉菌属(Streptomyces)、类诺卡氏菌属(Nocardioides)、栖大理石菌属(Marmoricola)等，但存在相对丰度的差异，盘玉3号根际类节杆菌属(Paenarthrobacter)的相对丰度显著高于路单16号。移植试验发现，镉低积累玉米根际微生物导致镉高积累玉米根系生物量、蒸腾速率和根系交叉数分别增加26.3%、31.3%和462%，植株镉生物转运系数降低58.5%；镉高积累玉米根际微生物导致低积累玉米株高、生物量分别降低15.0%、21.3%，地上部镉累积量显著降低61.6%。Mantel分析表明，路单16号根际微生物中变形菌门、放线菌门、酸杆菌门的相对丰度与盘玉3号的镉含量、镉累积量呈正相关，与株高、生物量呈负相关；盘玉3号根际微生物中放线菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门(Gemmatimonadota)的相对丰度对路单16号株高、生物量、生物转运系数有正相关影响。【结论】 镉低积累玉米根际微生物能促进镉高积累玉米地下部镉的滞留，增强玉米对镉的耐性，根际微生物对玉米生长与镉累积起着特定的调控作用。
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杨德伟，施春兰，解紫薇，秦小萍，秦得强，高熹，顾小飞，谢永辉，吴国星
2025,52(4):1537-1550, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240612
Abstract:
【背景】 实验室前期自巨网苔蛾幼虫分离所得的铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa) HZ15对烟草黑胫病具有较强拮抗作用，但其余生物活性尚未挖掘。【目的】 通过对菌株HZ15在农业上的生物活性进行探究，旨在为该菌株在农业领域的应用提供理论基础，并为其生物农药开发提供科学依据。【方法】 采用琼脂扩散法、平板对峙、饲喂法、生物测定法、盆栽和大田试验等探究菌株HZ15的抑菌、促生、杀虫及对黑麦草的除草活性。【结果】 菌株HZ15对4种植物病原细菌具有较强的抑菌活性，对11种植物病原真菌的抑制率均达到60%以上，表现出广谱抑菌活性；对烟草青枯病的盆栽试验防效达52.48%，与52%氯尿硫酸铜可溶性粉剂800倍液处理间无显著差异。大田促生试验中，菌株HZ15能够显著增加烟草的叶片数和最大叶面积。此外，该菌及其次生代谢产物对红火蚁和秀丽隐杆线虫均有较强的毒杀作用，其中，上清滤液对红火蚁的毒杀作用最强，而菌液对秀丽隐杆线虫的毒杀能力最好。对黑麦草的除草活性实验表明，菌株HZ15对黑麦草的萌发抑制率达63.80%，并且显著降低了黑麦草的根长、茎长及鲜重。【结论】 铜绿假单胞菌HZ15具有抑菌、促生、杀虫、抑制黑麦草生长的生物活性，在农业和环境管理中具有重要的应用潜力。
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2025,52(4):1551-1571, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240607
Abstract:
【背景】 西瓜枯萎病是由西瓜专化型尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f. sp. niveum, Fon)引起的一种严重土传病害，在世界范围内给西瓜的品质和产量造成严重损失。【目的】 确定简单的合成细菌群落是否具有与复杂的合成细菌群落相似的作用，基于植物和病原菌的选择，简化防治西瓜枯萎病合成菌群。【方法】 采用16S rRNA基因测序和实时荧光定量PCR技术，分析施用SynCom Q对西瓜根和根际的细菌群落及病原菌丰度的影响；基于16S rRNA基因测序结果明确在根和根际上定殖的细菌成员，并构建简化的菌群SynCom R；分别利用盆栽试验和拮抗试验检测SynCom R对西瓜枯萎病的防治效果和Fon的拮抗活性；采用平板定性试验评估SynCom R中4个细菌的生理生化特性；利用交叉喂养试验测定SynCom R中4个细菌对彼此生长的影响。【结果】 SynCom Q处理改变了西瓜根和根际细菌的群落结构，金黄杆菌属(Chryseobacterium)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、根瘤菌属(Rhizobium)等在西瓜根和根际富集；提高了根和根际细菌丰度，降低了根际Fon丰度；经过植物和病原菌的联合筛选，确定了路氏肠杆菌(Enterobacter ludwigii) LSQ1、皮氏不动杆菌(Acinetobacter pittii) LSQ3、贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis) LSQ19和贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis) WB能在西瓜根和根际定殖，并获得了E. ludwigii LSQ1、A. pittii LSQ3、B. velezensis LSQ19和B. velezensis WB这4个细菌组成的菌群(SynCom R)。相较于单菌和SynCom Q，SynCom R能有效抑制Fon的生长；盆栽试验表明，SynCom R能降低西瓜枯萎病的发病率，控病效果要显著高于其他菌群；E. ludwigii LSQ1、A. pittii LSQ3、B. velezensis LSQ19和B. velezensis WB具有产部分胞外酶和其他生理功能的特性；交叉喂养试验表明，B. velezensis LSQ19和B. velezensis WB的代谢物能促进彼此的生长，其他菌间无显著的抑制或促进作用。【结论】 SynCom R能有效控制西瓜枯萎病，具有很好的应用前景。
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2025,52(4):1572-1586, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240475
Abstract:
【背景】 毛白杨(Populus tomentosa)属杨柳科杨属的落叶大乔木，在我国的种植面积非常广，具有生长速度快、繁殖率高、环境适应性强等优点。探索其内生细菌的特性和功能对农业生产具有重要的实际指导意义。【目的】 探究毛白杨内生细菌功能的多样性，为农业高效生产提供优良的菌种资源。【方法】 以速生植物毛白杨为研究材料，采用葡萄糖-硝酸盐(dextrose-nitrate, DN)、LB、生物工艺细胞培养基(Czapekʼs continuous medium, CCM)和营养琼脂(nutrient agar, NA)培养基分离纯化各组织内生细菌。测定菌株16S rRNA基因序列并进行系统发育树分析；挖掘菌株固氮、溶磷、解钾、产铁载体、产生长素等潜在促生长特性；测定菌株生理生化特性，筛选促生功能较强的菌株进行水稻种子萌发及水稻盆栽促生长试验。【结果】 共分离到16株代表菌株，其中6株具有溶磷能力，6株具有解钾能力，7株具有固氮能力，6株具有分泌生长素能力，11株具有分泌铁载体能力，表明毛白杨内生细菌具有丰富的功能多样性。水稻种子的萌发及促生长试验结果显示：4株菌及2个组合菌液对水稻萌发和生长均具有促进作用，其中，土壤肠杆菌(Enterobacter soli) BYG3205与乌尔斯氏植物内生菌(Phytobacter ursingii) BYG3102和土壤不动杆菌(Acinetobacter soli) BYJ201的组合处理比单菌处理的效果好。【结论】 从毛白杨材料分离得到16株内生细菌，并通过16S rRNA基因测序分析、固氮酶活性确定、内生细菌溶磷、解钾、产生长素等促生特性等环节，筛选出促生长特性菌株且对水稻盆栽试验表现出促进作用，丰富了微生物资源库，为绿色、可持续农业提供了可行途径。
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2025,52(4):1587-1599, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240584
Abstract:
【背景】 叶际微生物群落构建研究对于厘清其多样性的形成和维持机制具有重要意义，但研究进展缓慢。【目的】 探究园林植物叶际微生物群落的构建过程及决定叶际微生物群落构建过程的主要因素。【方法】 在大理苍山国家自然保护区下沿，选择50 m半径范围内的3种园林植物，采集同一朝向的3种不同大小叶片，基于高通量测序技术和群落构建理论模型，分别分析了整体微生物、不同植物种类、不同叶片大小和不同微生物类群的叶际微生物群落构建过程。【结果】 整体叶际微生物群落、不同植物种类和不同大小叶片上的叶际微生物群落构建过程相似，即都由确定性过程的同质选择主导，但细菌和真菌的群落构建存在差异，即叶际真菌与细菌的群落分别由随机性过程的漂变和确定性过程的同质选择主导。通过广义线性模型分析显示，植物种类对叶际微生物的群落构建过程有显著的影响，尤其是微生物类群和微生物类群与植物种类变量组合对叶际微生物群落构建过程有极显著的影响，而叶片大小对叶际微生物群落构建过程有影响但不显著。【结论】 微生物类群是叶际微生物群落构建过程中的主导因素。
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2025,52(4):1600-1616, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240583
Abstract:
【背景】 半夏的连作障碍已成为制约半夏产量与品质的重要影响因素。轮、间作耕作体系可有效地消减作物的连作障碍。【目的】 探究利用半夏间作生姜的种植模式来缓解半夏连作障碍，为消除半夏土壤连作障碍提供参考。【方法】 以半夏间作生姜种植模式中的半夏和生姜根际土壤，以及单作半夏和生姜的根际土壤为研究对象，对不同种植方式下产量、土壤酶活性、土壤微生物群落特征及其之间的相互关系进行研究。【结果】 当土地当量比(land equivalent ratio, LER)>1时，表明间作体系较2种作物单作有优势，半夏间作生姜LER为1.85，说明半夏和生姜间作优势明显。间作半夏(BSB)较单作半夏(BX)处理的土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶酶活性分别显著增加了11.01%、25.05%、4.96%。间作生姜(BSS)较单作生姜(SJ)处理则增加了5.02%、72.68%、19.75%。半夏间作生姜种植模式提高了半夏的根际微生物种类、物种丰富度和物种多样性。在真菌门水平，相较于单作，间作下子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度降低，被孢霉门(Mortierellomycota)的相对丰度升高；在细菌门水平，相较于单作，间作下放线菌门(Actinomycetota)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidota)的相对丰度升高，绿弯菌门(Chloroflexota)、酸杆菌门(Acidobacteriota)、芽单胞菌门(Gemmatimonadota)的相对丰度降低；在真菌属水平，间作处理减少了镰刀菌属(Fusarium)的相对丰度；在细菌属水平，节杆菌属(Arthrobacter)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)的相对丰度均增加。Spearman相关性分析表明：被孢霉门的相对丰度与产量、土壤蔗糖酶呈显著正相关，子囊菌门的相对丰度与产量呈显著负相关；放线菌门、厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度与土壤过氧化氢酶、脲酶呈正相关；绿弯菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门、浮霉菌门(Planctomycetota)、蓝藻(Cyanobacteria)的相对丰度与脲酶、蔗糖酶呈负相关。【结论】 半夏间作生姜改变了土壤细菌群落结构，提高土壤酶活性和有益菌物种丰度，实现了半夏增产，可作为改善半夏连作障碍、提高产量的有效措施。
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2025,52(4):1617-1631, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240566
Abstract:
【背景】 玛瑙红樱桃在贵州种植数量庞大且深受消费者喜爱，其由于微生物侵染而造成的果实损失已成为人们的关注焦点之一。【目的】 为贵州省玛瑙红樱桃病原菌防治及产业发展提供理论支持。【方法】 从采前喷施水杨酸(salicylic acid, SA)和硝普钠(sodium nitroprusside, SNP)处理的玛瑙红樱桃果实组织中分离并纯化病原真菌。通过形态学特征、致病性试验以及分子生物学方法(rDNA-ITS序列分析)等来确定致病菌，并在体外环境中探究SA和SNP对致病菌的抑制效果，同时评估室内杀菌剂对致病菌的影响。【结果】 玛瑙红樱桃的2株致病菌为香港间坐壳菌(Diaporthe hongkongensis)和藤仓镰刀菌(Fusarium fujikuroi)。采前喷施SA和SNP能够维持樱桃果实的品质，能有效抑制果实表面微生物的生长，但对致病菌香港间坐壳菌(Diaporthe hongkongensis)和藤仓镰刀菌(Fusarium fujikuroi)的抑制作用并不明显。然而，室内毒力实验表明，多种药剂对这2种致病菌显示出较好的抑制效果，特别是50%咯菌腈对香港间坐壳菌的抑制效果最好，其EC50值达到0.80×10−7 μg/mL；而43%戊唑醇对藤仓镰刀菌的抑制效果最佳，EC50值为0.094 5 μg/mL。【结论】 推荐使用50%咯菌腈和43%戊唑醇作为田间防治药剂，并结合采前喷施水杨酸和硝普钠，为玛瑙红樱桃产业的发展提供理论支持。
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2025,52(4):1632-1654, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240551
Abstract:
【背景】 野生香菇菌种资源的保护和开发将是稳固我国粮食安全的重要举措。【目的】 明确马桑香菇菌株不同状态的培养条件，为开发应用奠定基础。【方法】 基于菌株生物学特性进行单因素筛选、正交试验及响应面法分析，对菌株的固体培养及液体发酵的各参数进行优化。【结果】 采集的野生菌株Le.Msy鉴定为香菇，在24 ℃时生长状态良好，菌丝生长偏好于pH 5.0−6.0的弱酸性环境，培养基营养因子中对碳源没有强选择性，氮源中除尿素外均可生长，碳氮比为20:1−30:1时菌丝生长最好，并且无机盐中对镁离子有嗜好性；正交试验表明麦芽糖、麸皮、硫酸镁的组合最适宜菌株的生长；通过响应面优化的菌种培养基中主要因子的用量为碳源23.05 g/L、氮源6.14 g/L和无机盐5.48 g/L，7 d菌落直径达(50.10±1.02) mm；基于优化的培养基配比做液体发酵参数优化，生物量可作为稳定的预测指标，最佳发酵培养参数为温度26.71 ℃、转速127.21 r/min、接种量9.69块/100 mL，此时生物量干重可达(5 505.67±93.22) mg/L。【结论】 菌株Le.Msy对营养因子的适应性广，固体培养时菌落直径能作为精准预测生长发育模型的响应指标；而液体发酵时菌丝球密度、平均直径及有效接触面积只能在非极端温度范围内反应菌株状态，菌丝球生物量干重在任何参数变化时均能精准反映菌丝生长发育状态。
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2025,52(4):1655-1672, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240488
Abstract:
【背景】 羊肚菌商业化栽培成功以来，土壤及连作产生的土壤生态问题已经成为羊肚菌可持续发展的障碍。【目的】 为栽培羊肚菌土壤改良与生态修复提供借鉴。【方法】 在收获期对北京地区野生羊肚菌和栽培羊肚菌不同产量区菌塘土壤取样，进行理化和微生物分析。【结果】 野生羊肚菌菌塘的含氮量、碱性和中性磷酸酶、过氧化氢酶、脲酶活性均高于栽培区土壤。羊肚菌根际土壤中细菌相对丰度明显高于真菌，野生菌菌塘的物种丰富度和相互联系远大于栽培土壤。在细菌门水平，放线菌门(Actinomycetota)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexota)、酸杆菌门(Acidobacteriota)、拟杆菌门(Bacteroidota)占比为80%以上，栽培羊肚菌有更多的厚壁菌门(Firmicutes)，低产区最高达28.91%。真菌门水平子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和被孢霉门(Mortierellomycota)占比达90%及以上。栽培低产区优势属为芽孢杆菌属(Bacillus)、被孢霉属(Mortierella)，高产区有较多的腐质霉属(Humicola)和曲霉属(Aspergillus)。产量、碱性磷酸酶、脲酶、过氧化氢酶等与多个细菌和真菌呈显著正相关。【结论】 丰富的有机质和微生物群落有助于羊肚菌的产量增加、生态修复和可持续发展。
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2025,52(4):1673-1696, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240609
Abstract:
【背景】 肠道微生物与宿主健康密切相关。作为我国一级保护动物，朱鹮的肠道微生物组成结构的研究对于其种群数量的恢复具有重要意义。【目的】 研究朱鹮肠道微生物多样性，以期阐明朱鹮肠道可培养微生物多样性，发掘朱鹮肠道潜在有益微生物资源。【方法】 采用了三大类十八小类培养基对成年健康朱鹮的肠道细菌进行了分离，结合16S rRNA基因扩增和序列分析对分离获得的细菌进行鉴定分析。【结果】 共分离得到了1 245株细菌，经鉴定为3门22属82种，在门水平上，变形菌门(Proteobacteria)作为优势菌门，占分离总数的71.00%，在纲水平上，变形菌纲(Proteobacteria)和芽孢杆菌纲(Bacilli)为优势菌群，分别占分离总数的71.00%和27.23%，在属水平上，埃希氏菌属(Escherichia)为优势菌属，占分离总数的46.75%。第一类为基础培养基，共包含九小类培养基，总计获得561株纯化细菌，其中包括放线菌门(Actinomycetota)的细菌。主要为埃希氏菌属、假单胞菌属(Pseudomonas)、肠球菌属(Enterococcus)、链霉菌属(Streptomyces)的细菌；第二类为添加粪便上清培养基，共含六小类培养基，总计获得539株纯化细菌，主要是假单胞菌属、芽孢杆菌属(Bacillus)、漫游球菌属(Vagococcus)、梭菌属(Clostridium)、微小杆菌属(Exiguobacterium)、赖氨酸芽孢杆菌属(Lysinibacillus)；第三类为添加鱼肉培养基，共包含三小类培养基，总计获得145株纯化细菌，主要为气单胞菌属(Aeromonas)、柠檬酸杆菌属(Citrobacter)、哈夫尼菌属(Hafnia)和肥杆菌属(Obesumbacterium)。此外，三大类培养基在各分类水平上都体现了不同的选择性。所有培养基中，除了MRS以及MRS筛选培养基的优势菌门是厚壁菌门(Firmicutes)外，其他培养基所获得的优势门都是变形菌门。本研究还发现96株肠球菌属的细菌中，有82株细菌所属种被报道具有益生作用，占分离总数的6.59%；此外有62株为潜在新菌，占分离总数的4.98%，其中基础培养基和粪便上清培养基中的新菌率相对较高。【结论】 采用多培养基联合探究朱鹮肠道微生物多样性，丰富了朱鹮肠道中的微生物种类，为后期朱鹮肠道微生物资源挖掘奠定了坚实基础，也为后期开发有益微生物积累了丰富且稀有的菌种资源。
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任廷亿，刘永相，张永英，冯硕，高鹤，刘佳宁，肖子悦，马腾壑，闫兆阳
2025,52(4):1697-1709, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240611
Abstract:
【背景】 芽孢杆菌(Bacillusspp.)是家禽益生菌制剂的重要来源，因其具有较强的抑菌活性和抗逆性，近年来备受关注。【目的】 筛选出具有潜在益生活性的太行鸡源芽孢杆菌，为家禽益生菌制剂提供候选菌株。【方法】 采集健康太行鸡的新鲜粪便样品，通过芽孢杆菌选择培养基分离、16S rRNA基因测序及全基因组单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)分析鉴定芽孢杆菌种属，通过双层琼脂平板法研究其对指示菌的抑菌活性；利用其在不同条件下孵育后的存活率研究其耐受性；通过肉汤稀释法测定其对抗菌药物的敏感性，利用多种生物信息学工具和数据库对全基因组进行注释和比对，分析其菌株安全性及潜在抗菌活性的次级代谢产物合成情况。【结果】 分离鉴定了5株贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)，双层琼脂平板法显示5株芽孢杆菌可抑制多种病原菌的生长，在恶劣条件孵育后仍具有较高的存活率，对12种测试的抗菌药物敏感且未携带可移动耐药基因和毒力基因。最后，通过antiSMASH预测到5株贝莱斯芽孢杆菌存在16–20个与次级代谢产物合成相关的基因簇，并与广谱抑菌活性的芬荠素和表面活性素等合成基因簇高度相似。【结论】 本研究获得的5株贝莱斯芽孢杆菌具有广谱抑菌活性和体外安全性，可作为家禽益生芽孢杆菌制剂的潜在候选菌株。
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2025,52(4):1710-1723, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240591
Abstract:
【背景】 弯曲菌(Campylobacter)是引起食源性疾病的主要病原菌之一，家禽和猪是其常见和重要宿主，畜禽在屠宰加工过程中易污染胴体导致人类感染，对食品安全和公共健康造成巨大威胁。【目的】 通过应用全基因组测序(whole genome sequencing, WGS)分析52株畜禽来源弯曲菌的耐药基因、毒力基因及遗传多样性。【方法】 采用琼脂稀释法对其最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration, MIC)进行测定，通过二代测序平台进行全基因组测序，应用基因组流行病学数据平台ResFinder数据库分析其耐药基因，通过毒力因子数据库(virulence factor database, VFDB)筛选毒力基因，应用PubMLST数据库分析菌株序列型(sequence type, ST)和克隆复合体(clonal complex, CC)。【结果】 52株弯曲菌对环丙沙星、四环素、萘啶酸耐药明显，对氟苯尼考敏感，多重耐药率为57.69%。WGS分析发现52株弯曲菌共有6大类16种获得性耐药基因及与喹诺酮类耐药相关的gryA基因点突变和与大环内酯类耐药相关的23S rRNA点突变。除检出常见的氨基糖苷类、β-内酰胺类、四环素类(tetO)耐药基因外，还发现ermB、ermA、fexA、optrA、tetL和lnuC等在弯曲菌新流行的耐药基因；52株弯曲菌携带120种毒力相关基因，其中细菌黏附、荚膜合成、侵袭、鞭毛及趋化蛋白等相关基因携带率较高，空肠弯曲菌(Campylobacter jejuni)携带毒力基因的数量普遍多于结肠弯曲菌(Campylobacter coli)；多位点序列分析(multilocus sequencing typing, MLST)结果显示共得到28个ST型和14个CCs (包括4个已知的CCs和10个未知CCs，以CC-828克隆复合体为主)，分离株之间具有较高的遗传多样性。【结论】 江苏畜禽源弯曲菌多重耐药现象严重，耐药基因复杂多样，毒力基因分布广泛，以克隆复合体CC-828为主，具有较高的遗传多样性。该研究结果为我国动物源性弯曲菌耐药性监测提供了基础数据。
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2025,52(4):1724-1741, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240562
Abstract:
【背景】 乌鳢(Channa argus)是一种重要的淡水经济鱼类，其养殖业快速发展，但病害侵扰尤其是易发生细菌性疾病，已成为制约其可持续发展的瓶颈。【目的】 深入了解乌鳢源病原菌耐药性、致病机制，为病害的预防和控制提供科学指导。【方法】 从患病乌鳢病灶部位分离获得了3株病原菌(SY1、SY3、SY7)，并对其进行抗生素药物敏感性试验和全基因组测序；根据全基因组测序数据注释病原菌的毒力基因、耐药基因、前噬菌体及前噬菌体携带的毒力基因和抗性基因。【结果】 经过16S rRNA基因测序及基因组平均核苷酸一致性(average nucleotide identity, ANI)分析，菌株SY1、SY3、SY7分别被鉴定为厦门希瓦氏菌(Shewanella xiamenensis)、达卡气单胞菌(Aeromonas dhakensis)和鰤鱼诺卡氏菌(Nocardia seriolae)。药物敏感性试验结果显示，这些病原菌对多种抗生素具有耐药性，并且对青霉素、苯唑西林、氨苄西林、红霉素、克拉霉素、阿奇霉素、万古霉素、林可霉素均表现出抗药性。它们的全基因组大小分别为4 895 555 bp (G+C含量46.23%)、4 853 433 bp (G+C含量61.54%)和9 294 386 bp (G+C含量68.24%)。在病原菌基因组中总共检出毒力基因171个，涉及运动性、黏附、外毒素、效应传递系统、营养和代谢、抗逆性；检测到耐多药类、四环素类、大环内酯类等15种类别的抗生素抗性基因；发现病原菌均携带前噬菌体，但在前噬菌体序列中未检出毒力基因和抗生素抗性基因。【结论】 本研究扩展了乌鳢源病原菌耐药性和致病机制的认识，可为乌鳢病害的预防和治疗提供科学依据。
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2025,52(4):1742-1759, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.241070
Abstract:
【背景】 解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens) ZG2是本课题组前期从枣果表面分离筛选获得的一株具有生物防治效应的菌株，在果蔬采后病害防控中具有极好的应用前景。【目的】 分析菌株ZG2的基因组序列信息，深入挖掘其功能基因及次级代谢产物基因资源，为将该菌株应用于果蔬采后病害生物防治提供理论依据。【方法】 采用分光光度计法测定菌株ZG2的生长曲线；采用Illumina二代测序技术结合第三代高通量PacBio测序平台对其进行全基因组测序，并对测序数据进行基因组装、基因预测、功能注释及预测次级代谢产物基因簇等；采用菌丝生长速率法验证菌株ZG2对链格孢(Alternaria alternata)的抑制作用，并通过防效试验进一步验证菌株ZG2对玉露香梨采后黑斑病害的防治效果。【结果】 菌株ZG2在0–6 h处于生长迟缓期，在6–26 h处于对数期，26–46 h处于稳定期，46–58 h处于衰亡期。通过共线性分析得出菌株ZG2与贝莱斯芽孢杆菌(B. velezensis) FZB42、B. amyloliquefaciens GKT04的亲缘关系最近。菌株ZG2基因组全长为4.13 Mb，G+C含量为46.09%，编码4 652个编码基因，将全基因组数据上传至NCBI，获得登录号为CP172418。非冗余(non-redundant, NR)蛋白质数据库、Swiss-Prot、京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)、同源蛋白簇(clusters of orthologous groups, COG)、转运蛋白分类数据库(transporter classification database, TCDB)、基因本体(gene ontology, GO)数据库、病原与宿主互作(pathogen host interactions, PHI)数据库、毒力因子数据库(virulence factor database, VFDB)、碳水化合物活性酶(carbohydrate-active enzymes, CAZy)数据库、蛋白质家族(protein families, Pfam)数据库中注释到的基因分别为4 539、3 453、4 197、3 070、541、2 914、350、194、162、2 914个，预测到地衣多糖酶/内切-β-1,3-1,4-葡聚糖酶(lichenase/endo-beta-1,3-1,4-glucanase) (EC 3.2.1.73)、几丁质酶(chitinase) (EC 3.2.1.14)、溶菌酶(lysozyme) (EC 3.2.1.17)、内切-β-1,4-葡聚糖酶/纤维素酶(endo-beta-1,4-glucanase/cellulase) (EC 3.2.1.4)等多种水解酶，同时预测到13种次级代谢产物合成基因簇，编码大环内酰亚胺H (macrolactin H)、多烯类——多聚烯类抗生素抑菌物质(bacillaene)、丰原素(fengycin)、达菲菌素(difficidin)、儿茶酚型嗜铁素(bacillibactin)、抗菌二肽溶杆菌素(bacilysin)等抑菌物质。其中3个基因簇与已知化合物编码基因簇同源性较低，表明菌株ZG2具有合成新型、独特功能化合物的潜力。菌株ZG2发酵液对链格孢菌丝生长具有明显的抑制作用，抑制率为97.5%，对玉露香梨采后黑斑病第7天的防治效果为53.55%。【结论】 对菌株ZG2进行全基因组测序，全面揭示菌株ZG2基因组的构成和功能，深入分析了基因表达与合成抗菌性有机化合物的抑菌机制，预测菌株ZG2的次级代谢产物合成基因簇，并对菌株ZG2发酵液应用于链格孢的体内和体外防治效果的探究，为进一步挖掘菌株ZG2在果蔬采后领域的潜在应用价值提供了理论依据。
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张雨薇，唐培培，刘子琦，李翔，吴俊林，苗森，路鹏，贾玮，郝浩浩，党炳俊
2025,52(4):1760-1774, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240610
Abstract:
【背景】 烟草黑胫病是由烟草疫霉侵染所引起的土传类病害，在我国烟草种植区内发病率高且病情严重，造成的产量损失巨大。【目的】 筛选对烟草黑胫病菌有拮抗作用的生防菌株，为烟草黑胫病的生物防治提供菌种资源。【方法】 采用稀释涂布平板法、平板对峙法筛选出对烟草疫霉(Phytophthora nicotianae)具有拮抗作用的菌株，借助DNBSEQ平台和PacBio平台对拮抗菌株进行全基因组测序，通过antiSMASH在线软件对拮抗菌株的次级代谢产物基因簇进行预测。【结果】 筛选分离出一株可以抑制烟草疫霉生长的耐受盐芽孢杆菌(Bacillus halotolerans) BY-S2。菌株BY-S2具有溶磷、产铁载体的能力，还对重金属铜具有一定的耐受能力。全基因组测序结果表明，菌株BY-S2基因组长度为4 058 008 bp，只有一条环形染色体，平均G+C含量为43.78%。antiSMASH共预测到次级代谢产物基因簇10个，其中5个与bacillaene、fengycin、bacillibactin、subtilosin A、bacilysin化合物合成相关基因簇完全一致。【结论】 耐受盐芽孢杆菌BY-S2对烟草疫霉具有拮抗作用，具有溶磷和产生铁载体的能力，具有5种已知的抑菌代谢物合成基因簇。
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达春瑶，陈锦华，冯立国，邓丽颖，张丽，邹文海，刘祝祥，陈义光
2025,52(4):1775-1795, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240575
Abstract:
【背景】 菌株JSM 102089分离自湖南省吉首市德夯峡谷非盐性耕作土壤，中度嗜盐、兼性厌氧、不能运动、产芽孢，脲酶、明胶水解和革兰氏染色阳性。其系统发育地位独特，并具有产铁载体活性。【目的】 确定菌株JSM 102089的系统发育地位，了解其次级代谢潜力。【方法】 采用基于16S rRNA基因序列的系统发育分析法，辅之以表型特征比较，初步了解菌株JSM 102089的系统分类地位；测定其基因组框架图，采用比较基因组学技术对比分析实验菌株与其系统发育关系密切的典型菌株的G+C含量、平均核苷酸一致性(average nucleotide identity, ANI)和数字DNA-DNA杂交值(digital DNA-DNA hybridization, dDDH)，并进行基因组系统发育分析，更为准确地判定菌株JSM 102089的系统发育地位；采用antiSMASH 7.0、BLASTn和BLASTp等多种生物信息学工具进行次级代谢产物合成基因簇(biosynthetic gene clusters, BGCs)的快速鉴定、功能注释和序列比对，探测其次级代谢潜能。【结果】 16S rRNA基因序列分析表明，菌株JSM 102089应归属于芽孢杆菌科(Bacillaceae)，与其系统发育关系最密切的是假嗜碱芽孢杆菌属(Pseudalkalibacillus)的P. sedimenti FJAT-53715T (16S rRNA基因序列相似性，99.72%)、P. spartinae FJAT-53046T (99.64%)和花津浦滩假嗜碱芽孢杆菌(P. hwajinpoensis) SW-72T (99.59%)，其次是嗜碱盐芽孢杆菌属(Alkalihalobacillus)的球海胆嗜碱盐芽孢杆菌(A. hemicentroti) JSM 076093T (98.64%)。在基于16S rRNA基因序列的系统发育树上，这些菌株形成了稳定的进化支系。其中JSM 102089与P. sedimenti FJAT-53715T和P. spartinae FJAT-53046T聚类为稳定的亚支系，但JSM 102089在该亚支系的外周占据独立的进化分支；菌株JSM 102089的化学分类特征符合芽孢杆菌科特征，但其耐盐特性、运动性、明胶水解和脲酶活性等重要生物学特征明显区别于系统发育关系最密切的典型菌株；比较基因组学分析发现，菌株JSM 102089与系统发育关系密切的典型菌株之间的ANI和dDDH值均明显低于普遍认可的细菌物种划分阈值(ANI, 95%–96%; dDDH, 70%)，说明该菌株代表了芽孢杆菌科一个新的独立物种。在基因组系统发育树上，菌株JSM 102089也与P. sedimenti FJAT-53715T和P. spartinae FJAT-53046T聚在一起，但该菌株形成了独立的物种簇，说明该实验菌株是假嗜碱芽孢杆菌属的一个新成员。BGCs分析表明，在菌株JSM 102089及其密切相关的假嗜碱芽孢杆菌属和嗜碱盐芽孢杆菌属13个代表性菌株基因组中分布有铁载体、III型聚酮合酶和萜类等19类86个BGCs，多数具有突出的新颖性和较高的多样性，特别是菌株JSM 102089专有2个结构上非常独特、功能上特别新颖的复合型BGCs。【结论】 综合16S rRNA基因序列、表型特征和比较基因组学分析结果，明确显示分离自非盐环境的产铁载体嗜盐菌JSM 102089代表了芽孢杆菌科假嗜碱芽孢杆菌属的1个潜在新种(新基因组种)；BGCs分析结果显示菌株JSM 102089及其密切相关的假嗜碱芽孢杆菌属和嗜碱盐芽孢杆菌属代表性菌株的多数BGCs具有突出的新颖性和较高的多样性，其中菌株JSM 102089部分BGCs的结构和功能具有明显的独特性，提示它们具有较大的产生新颖多样次级代谢产物的潜力。因此，菌株JSM 102089是一株典型的新资源微生物，其系统分类、耐盐机制、次级代谢功能和生物技术潜力值得进一步探索。本研究还发现，嗜碱盐芽孢杆菌属及其部分物种的系统发育和分类地位有待重新考量，并对此提出了针对性建议。
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2025,52(4):1796-1809, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240540
Abstract:
【背景】 在肺部健康红灯预警的社会背景下，高毒力肺炎克雷伯氏菌(hypervirulent Klebsiella Pneumoniae, hvKP)的出现引起了广泛关注。作为经典肺炎克雷伯氏菌的变种，hvKP具有易传播、毒性强、致死率高的特点，易在健康人中引发社区获得性感染。【目的】 开发出针对hvKP的灵敏、便捷的检测方法，以预防其大面积的传播。【方法】 将重组酶聚合酶扩增与CRISPR超灵敏检测系统相结合，开发出一种针对hvKP的便捷且高灵敏的检测方法。【结果】 该方法在无增菌的条件下能够在40 min内检测低至58.1 fg/µL的hvKP的DNA样本，对包括经典肺炎克雷伯氏菌在内的13种非特异性菌种均无扩增，显示了良好的特异性。此外，在模拟血液样本的检测中，该方法的灵敏度达到5.5 CFU/mL，高于传统的qRCR方法(灵敏度为5.5×102 CFU/mL)两个数量级。【结论】 本新型检测方法不仅具有高灵敏度和高特异性的优点，而且因其构建方法简便，检测过程便捷，可为基层医疗机构大规模筛查hvKP提供有效工具，同时也为公共卫生服务领域提供新的检测方案。这一新技术有望在控制和预防hvKP传播方面发挥重要作用。
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林鹏，吴毓薇，赵昕宇，蒋富凤，万强，薛亮，徐环，蔡芷荷，吴清平
2025,52(4):1810-1829, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240545
Abstract:
【背景】 人星状病毒(human astrovirus, HAstV)和人札幌病毒(human sapovirus, HuSaV)是引起人类急性胃肠炎的重要病原体，尤其对婴幼儿、老年人和免疫力低下等人群造成严重的威胁。目前尚无疫苗和特异性手段防控病毒的感染与传播，因此加强检测对防控病毒的传播具有重要的意义。【目的】 建立能同时检测HAstV和HuSaV的双重荧光定量RT-PCR方法，为HAstV和HuSaV的快速检测和流行病学调查提供技术支持。【方法】 针对HAstV和HuSaV保守区域基因序列，设计特异性检测引物和探针并优化反应体系，建立HAstV和HuSaV双重荧光定量RT-PCR检测方法，并分析其特异性、敏感性和重复性。【结果】 HAstV和HuSaV双重荧光定量RT-PCR检测方法针对HAstV和HuSaV最低检测线分别为15 copies/μL和2.1 copies/μL；与其他常见的食源性病毒、致病菌和乳酸菌无交叉反应；批内和批间重复性试验变异系数均小于3.5%。采用人工模拟不同浓度的病毒污染牡蛎样品，结果显示HAstV和HuSaV双重荧光定量RT-PCR检测方法能检测出所有受污染的牡蛎样品，与阳性对照组检测结果差异不显著(P>0.05)；利用所建立的HAstV和HuSaV双重荧光定量RT-PCR检测方法检测不同食品样品的HAstV和HuSaV，其阳性率分别为10.83%和0%。【结论】 本研究建立的HAstV和HuSaV双重荧光定量RT-PCR检测方法具有较好的敏感性、特异性和重复性，适用于食品样品中HAstV和HuSaV的快速检测及大规模流行病学调查。
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2025,52(4):1830-1839, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240622
Abstract:
Burkholderia gladioli pathovar cocovenenans是一种可引起人类食物中毒的致病菌，该菌产生的米酵菌酸等毒素通过作用于线粒体而造成机体损伤，机体中毒后死亡率高于30%，并且尚无特效药。B. gladioli pv. cocovenenans的分类学历史颇为曲折，从描述到被正式命名经历了漫长的过程，随着相关研究的增加及深入，出现了多个不同的中文名称，目前仍然存在不同的表述。这不仅阻碍了研究的开展，也会影响医护治疗成本，甚至延误病患的抢救时机。本文梳理了B. gladioli pv. cocovenenans的生物分类学历史，对其中文名称的使用现状进行了分析，并认为“唐菖蒲伯克霍尔德氏菌椰毒致病变种”可能是更为合适的译名。同时也对另外3类致病变种的中文名称做出展望。
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2025,52(4):1840-1860, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240531
Abstract:
【背景】 合成生物学作为一门新兴的交叉学科，在医学、农业和工业等多个领域展现出巨大的应用潜力。噬菌体作为合成生物学领域的研究重点，具有潜在的应用价值。【目的】 通过专利分析揭示噬菌体合成生物学的全球发展态势及技术进展，明确其在未来应用中的潜力与挑战。【方法】 采用多维度的专利分析方法，包括专利申请趋势、技术构成、技术来源国、法律状态及中美对比分析，以全面评估噬菌体合成生物学的全球专利分布和研发动态。【结果】 研究发现相关技术进展主要集中在噬菌体基因组改造、噬菌体治疗及噬菌体展示等方面。然而，专利数据揭示了当前研究在技术布局和应用方向上的不均衡，尤其在生物安全和伦理方面仍有待完善。【结论】 建议制定前瞻性的专利布局策略、加强全球专利布局和重点方向保护，以及重视生物安全和应用伦理问题。
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陈龙，罗施中，李正军，刘艳辉，刘军锋，曲丹，吕杰，裴鹏飞，张桂敏
2025,52(4):1861-1875, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240554
Abstract:
微生物学课程具有实践性、工程性强等特征，与现实生产生活、社会时政联系紧密，可以成为课程思政教学的重要平台。北京化工大学微生物学课程建设以“全员、全程、全方位”三全育人理念为指导，开展微生物学课程思政的内容建设和课堂设计。挖掘整理了具有北京化工大学特色的课程思政案例，设计了基于小课题的课程思政教育环节，并探索了课程思政教育效果的评价方法。通过系列课程改革的实践，课程教学有效提高了学生的科学思维能力和知识应用能力，提升了微生物学课程知识的学习效果；增强了思政教育的吸引力、渗透力，改善了学生思想教育的效果。实现了科学知识学习、实践能力培养与价值观传递的有机融合，为相关学科的课程思政教学提供了有益借鉴。
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程新宽，卢明辉，满淑丽，彭伟盼，殷利眷，骆健美，马龙，刘洪斌
2025,52(4):1876-1889, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240521
Abstract:
随着全球经济一体化进程的不断深入，培养具有全球化视野、跨文化交流能力和行业前沿创新能力的国际化人才已成为我国高等教育的重要任务。本文以天津科技大学生物工程学院的国际化人才培养模式为例，探讨了当前我国高校在轻工类专业国际化人才培养模式中存在的问题，通过营造国际化的教育理念，优化课程体系和评价机制，实施多元化教学模式，提升教师队伍的国际化水平，以赛促教培养学生的国际化竞争意识，强化国际化人才思政教育的“六位一体”的全面改革措施，旨在构建一个既具有民族特色又符合国际标准的轻工类专业国际化人才培养新模式。未来，学院将继续结合国家发展战略和新质生产力的发展需求，深入落实学校提出的“先锋计划”，推动我国高等教育的国际化进程，为国家和全球轻工业发展培养更多高素质的国际化人才。
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2025,52(4):1890-1902, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240550
Abstract:
“研究性学习”是一种能够提升学生多种能力的主动学习模式，包括激发学习兴趣、增强自主学习和问题解决能力、培养团队合作意识等，能够针对性改善传统课程教学中目标单一、学习吸引力不强、挑战度不够、较少干预不良学习习惯等问题，推动学生从被动接受知识转为自主探索，符合现代高等教育的人才培养目标。基于“微生物学”课程教学中开展的研究性学习项目具体实践及后续的问卷调查结果，本文在对项目设计理念、实施方案及要点进行总结的基础上，从课程、学生和教师3个维度分析了研究性学习在教学实践中的能效体现。结果表明，85%以上的学生认可研究性学习对本人知识、能力和综合素养的正向提升，尤其在增强知识拓展、信息挖掘等学习能力、增进合作交流以及提升对微生物学相关领域的学习兴趣等方面效果显著，并且具有可持续提升效应。
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2025,52(4):1903-1914, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240569
Abstract:
基于新工科背景，研究食品微生物检验课程思政建设过程中，教学改革如何服务专业应用型人才培养目标。为落实立德树人、培养专业人才的根本任务，食品微生物检验以“课程思政融入” “检验技术串引”两条主线贯穿应用型教学内容，采用“4+4”项目式的课程教学内容设计，通过线上线下混合式教学、案例分析和翻转课堂来改进课堂教学方式方法，以学生学习效果与课程教学效果来评价应用型课程教学目标的达成情况。课程建设充分调动教师和学生发挥教和学的双主体作用，探索多元评价方式来深化课程教学实践的改革。
