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微生物学通报

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    2025年第7期
      封面
    • 2025,52(7):0-0, DOI:

      Abstract:

    • 目录
    • 2025,52(7):0-0, DOI:

      Abstract:

    • 专论与综述
    • 熊富忠,温东辉

      2025,52(7):2911-2934, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240957

      CSTR: 32113.14.j.MC.240957

      Abstract:

      膜污染是膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)在工程实践应用中难以避免的挑战性问题,严重限制该工艺的经济性和环境友好性。MBR系统中的膜污染形成过程涉及物理、化学和生物的多种机制,受到膜材料特征、混合液特征、系统运行参数和进水水质特征等多方面因素影响,其中主要由微生物形成生物膜而导致的生物污染对膜污染贡献巨大。基于群体感应效应(quorum sensing,QS)对生物膜形成的重要作用,通过人工干预手段阻断QS调控通路的群体感应淬灭(quorum quenching,QQ)策略成为从源头上控制MBR膜污染的新技术途径。QQ策略以筛选出的高活性QQ化合物、QQ酶和QQ菌为基础,通过开发基于海藻酸钠、高分子复合材料、二氧化硅及膜材料表面化学修饰等不同形式和结构的固定化技术,可实现对MBR膜污染进程的显著延缓,使膜污染周期最高可延长10倍,QQ活性维持时间可长达160 d以上。QQ策略还对MBR系统微生物群落产生显著影响,可改变与膜污染形成相关物种的相对丰度以及群落多样性和物种互作模式。为促进QQ策略的实际应用,未来还应精准识别复杂条件下QS对膜污染形成的调控作用,深入解析微生物群落结构和功能对QQ的响应规律,创新研发可以应对各种不利因素的高性能QQ固定化载体材料。

    • 杨战奎,陈芳艳,韩黎

      2025,52(7):2935-2944, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.241019

      CSTR: 32113.14.j.MC.241019

      Abstract:

      球孢子菌属(Coccidioides)和组织胞浆菌属(Histoplasma)致病性强,其孢子经空气播散引发感染,属于潜在的重要真菌生物战剂。尽管这2个属的真菌多在美洲等地区被检出,但其在全球的流行范围正在不断扩大。这2种真菌引发的感染在早期阶段的症状包括咳嗽、胸痛、呼吸困难和发热等,特异性不高,与细菌或病毒感染引起的社区获得性肺炎、结核等症状相似,因此,对这2种真菌感染的快速灵敏诊断具有重要意义和挑战性。本文对这2种高致病性真菌感染的实验室诊断方法进行了综述,重点描述了目前实验室诊断方法的特点和局限性。

    • 许妍,胡凯弟,李琴,刘书亮

      2025,52(7):2945-2959, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240884

      CSTR: 32113.14.j.MC.240884

      Abstract:

      二甲酰亚胺类杀菌剂具有高效、广谱等特性,对多种果蔬的真菌性病害具有较好的防治效果,但该类杀菌剂半衰期较长且具有内分泌干扰活性,其残留给生态系统和食品安全带来严重危害。利用微生物及其酶降解农产品和环境中的农药残留是有效方法之一。本文概述了二甲酰亚胺类杀菌剂的基本性质和危害,以及农产品中的残留现状,综述了微生物降解二甲酰亚胺类杀菌剂的研究进展,重点阐述了降解微生物种类及其降解途径。最后,对利用酶及基因工程技术修复二甲酰亚胺类杀菌剂研究方向进行了展望,以期为二甲酰亚胺类杀菌剂的污染防控提供研究思路。

    • 龙胜兰,王峥,杨德琴

      2025,52(7):2960-2971, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240920

      CSTR: 32113.14.j.MC.240920

      Abstract:

      白色念珠菌(Candida albicans)是人类最常见的机会性真菌病原体,当宿主防御系统受损时,白色念珠菌可以在人体组织中广泛地侵袭性生长,引起皮肤、黏膜的浅表感染甚至全身的侵袭性感染。近年来经典抗真菌药物更新缓慢、毒副作用较大、耐药现象愈发严重,抗真菌药物的发展进入瓶颈期,亟须寻找新的抗真菌药物靶点。白色念珠菌V型质子泵V-ATPase是白色念珠菌维持菌丝形成、自噬诱导和侵袭的重要结构,抑制V-ATPase可大大降低白色念珠菌的毒力。目前以V-ATPase作为抗白色念珠菌感染潜在靶点的研究正在深入开展。本文将围绕近年来V-ATPase在白色念珠菌中的作用,以及V-ATPase特异性抑制剂相关的研究进展作一综述。

    • 徐震东,张润泽,李达勋,高俊龙,石鑫楠,申乙彤,齐云峰

      2025,52(7):2972-2983, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.241018

      CSTR: 32113.14.j.MC.241018

      Abstract:

      抗生素的使用致使许多细菌产生耐药性,这对人类和动物的健康造成了严重威胁。新型抗菌材料不仅可以有效灭活抗生素耐药细菌,还不会使细菌产生耐药性,使其成为解决这个问题的有效方法。目前,已经研发出了各种新型抗菌材料,如天然抗菌化合物、光催化抗菌材料等,其均具有抗菌效果好、价格低廉、污染小以及生物相容性高等优点,并且科研人员们也结合最新技术对其抗菌机制展开了深入研究。因此,本综述系统介绍了新型抗菌材料的最新研究进展及抗菌机制,对该领域存在的问题进行了论述,并对发展前景进行了展望。

    • 师旖旎,肖宏坤,齐艳利,李成伟,孙忠科

      2025,52(7):2984-2996, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240938

      CSTR: 32113.14.j.MC.240938

      Abstract:

      作为主粮,小麦对保障国家粮食安全和人民食品安全至关重要。金属矿质元素对植物生长和人类膳食健康都具有重要作用。小麦生产中,既面临土壤有害微量矿质元素过量胁迫植物生长的问题,也面临有益矿质元素积累不足的问题。作为主粮,小麦籽粒中有益微量矿质元素不足会导致人类严重的健康障碍,被称为“隐性饥饿”,是重要的营养问题。微生物能够环保高效地阻控或促进小麦吸收微量矿质元素,这为缓解矿质元素过量导致的非生物胁迫和可食部分积累不足导致的营养强化问题提供了绿色方案。一方面,本文从微生物-植物互作角度出发,以有害矿质元素(Cu,Cd)为例,总结了微生物阻抗小麦对这2种元素的吸收策略,以及缓解它们胁迫的分子机制。另一方面,本文分析了微生物对小麦吸收、转运和积累2种有益矿质元素(Fe,Zn)的调节作用。特别是解析了内生菌促进小麦富集铁和锌元素的机制,展望了其在绿色高效农业发展方面的前景,为微生物促进小麦高效生产和品质提升提供了理论参考和应用指导。

    • 工业微生物学
    • 张薇,张晓梅,史劲松,许正宏

      2025,52(7):2997-3010, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240899

      CSTR: 32113.14.j.MC.240899

      Abstract:

      【背景】谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)广泛应用于氨基酸的生产,是l-丝氨酸的主要生产菌株之一。全局转录因子在胞内代谢物合成的调节中发挥着重要的作用,调节具有特定功能的转录因子可以有效增加目标氨基酸的合成。【目的】研究谷氨酸棒杆菌碳代谢全局转录因子GlxR、RamA、RamB、LldR、GntR1、SigB和SigH对谷氨酸棒杆菌A36-AC的生长和l-丝氨酸产量的影响。【方法】以本实验室保藏的产l-丝氨酸的谷氨酸棒杆菌A36-AC为出发菌株,构建单独加强表达转录因子基因glxRramAramBlldRgntR1sigBsigH的重组菌,通过发酵考察重组菌的生长和产l-丝氨酸情况,并对结果进行分析。【结果】在谷氨酸棒杆菌A36-AC中加强表达RamB和GlxR可以促进l-丝氨酸的合成且不影响菌株A36-AC的生长,而加强表达转录因子RamA、LldR、GntR1、SigB和SigH对菌株A36-AC的生长和l-丝氨酸产量均无明显影响。进一步将2种转录因子RamB和GlxR进行组合加强表达,构建重组菌株AC-pZM1-ramB-glxR,发酵结果表明,重组菌最大OD562为30.3,而出发菌株A36-AC最大OD562为34.1;重组菌株的l-丝氨酸产量和生产强度分别达到43.10 g/L和0.36 g/(L·h),比出发菌株A36-AC分别提高15.9%和16.1%。【结论】在谷氨酸棒杆菌中加强表达转录因子RamB和GlxR可以促进l-丝氨酸的合成,本研究为进一步提高微生物发酵生产l-丝氨酸的水平奠定了基础。

    • 海洋微生物学
    • 赵丹婷,崔正国,李秋芬,单秀娟,曲克明,周易洲,孙波,迟赛赛,王洋,吴超

      2025,52(7):3011-3025, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240914

      CSTR: 32113.14.j.MC.240914

      Abstract:

      【背景】浮游细菌(free-living bacteria,FLB)和颗粒附着细菌(particle-attached bacteria,PAB)是海洋中两类不同生活方式的细菌。因其生态位的不同,两者在群落结构上存在较大差异,可能会导致其介导的氮循环存在显著差异,但目前对海洋中不同生活方式的细菌在氮循环功能上的差异研究仍然有限。【目的】开展渤海水环境中FLB与PAB群落组成的研究,并对比分析其介导的氮循环相关功能基因的差异。【方法】用分级过滤获得渤海不同水层的FLB和PAB样品,通过高通量测序和荧光定量PCR技术,分析这两类细菌的物种组成及其介导的氮循环功能差异。【结果】FLB群落以α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)为主,而PAB群落以γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)和黄杆菌纲(Flavobacteriia)等为主。功能预测显示,FLB和PAB群落的氮循环功能在表层和底层均以硝酸盐还原和好氧氨氧化作用为主,但两者在具体功能中的差异较大:硝酸盐还原作用在FLB群落中富集,硝化和反硝化作用在PAB群落中富集。根据功能预测结果,选择差异显著的功能基因进行实时荧光定量PCR (real-time fluorescent quantitative PCR,RT-qPCR)定量分析。定量分析与功能预测结果表现出一致性,PAB群落中的氮循环功能基因丰度显著高于FLB群落,并且底层基因丰度的差异性相较于表层更明显。FLB群落中的功能基因与NO3和NH4+之间具有显著相关性,PAB群落中的功能基因则与深度和α-多样性呈显著性关联。【结论】相较于FLB群落,PAB群落在渤海氮循环中可能发挥了更为重要的作用。本文为海洋微生物介导的氮循环机制研究提供了新的见解。

    • 环境微生物学
    • 郭岳帅,曹董恒,陈莎,薛岚,李丁

      2025,52(7):3026-3038, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.241005

      CSTR: 32113.14.j.MC.241005

      Abstract:

      【背景】锰元素在生物地球化学循环中发挥着重要作用,在自然界主要以锰氧化物形式存在。细菌介导的Mn (II)氧化作用是地表锰氧化物形成的重要因素。当前关于细菌Mn (II)氧化蛋白研究多集中于水生细菌,而土壤细菌Mn (II)氧化蛋白研究有待加强。【目的】以土壤锰氧化普罗威登斯菌(Providencia manganoxydans) LLDRA6为研究对象,克隆鉴定新的Mn (II)氧化蛋白。【方法】提取菌株LLDRA6总DNA,设计引物克隆目的基因pomA,利用大肠杆菌(Escherichia coli)表达菌株BL21和表达载体pET-32a (+)对其进行异源表达,超声破碎获得粗酶液,使用Ni-NTA琼脂糖蛋白纯化树脂纯化目的蛋白PomA,研究该蛋白体外Mn (II)氧化活性及酶学特性。【结果】成功构建了表达菌株BL21-pET-pomA,分离纯化出PomA蛋白,其分子量大小为59.4 kDa。序列分析表明,PomA具有4个保守的铜离子结合位点,属于多铜氧化酶。液体LB培养基培养发现,BL21-pET-pomA的Mn (II)氧化能力是BL21-pET的3.6倍。体外试验表明,PomA同时具有Mn (II)氧化活性和漆酶活性。其中,PomA的Mn (II)氧化最适反应温度为60℃,最适反应pH值为7.8,酶学参数Km为(3.11±0.02) mmol/L,Vmax为3.931×10–6 mol/(L·min),kcat为2.38 min–1。PomA的漆酶活性最适反应温度为60℃,最适反应pH值为3.0,Km为(47.29±0.02)μmol/L,Vmax为3.401×10–6 mol/(L·min),kcat为0.23 s–1。【结论】PomA属于多铜氧化酶,同时具有Mn (II)氧化活性和漆酶活性。由于其氨基酸序列与其它Mn (II)氧化多铜氧化酶存在较大差异,可能导致它们在催化活性上存在差异。

    • 毛双倍,毛纯泽,石於嘉,樊雪静,庄永亮,万幸,孙丽平

      2025,52(7):3039-3057, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240889

      CSTR: 32113.14.j.MC.240889

      Abstract:

      【背景】生物性环境修复和保护策略是发展可持续农业、保障粮食生产、保证食品质量安全的重要策略,因此挖掘并解析对环境镉污染有修复和保护潜能的菌株对农业生产具有重要意义。【目的】揭示霍氏肠杆菌(Enterobacter hormaechei) BG200耐镉性能及其机制,探究霍氏肠杆菌BG200对镉胁迫下水稻幼苗生长性能的影响。【方法】以低镉环境中富镉的灰褐牛肝菌(Boletus griseus)子实体为原料,采用含镉平板培养法对其内生细菌进行分离、纯化并进行16S rRNA基因扩增和测序;采用含镉摇瓶明确菌株的镉耐受性及其对镉的去除作用;利用转录组测序技术和生物信息学分析菌株在镉胁迫下差异表达基因;采用水培实验考察耐镉菌液对镉胁迫下水稻种子发芽和幼苗生长发育的影响以及镉积累变化。【结果】分离得到一株具有镉耐性的霍氏肠杆菌BG200,镉离子(Cd2+)对菌株BG200生长最低抑制浓度为200 mg/L。菌株BG200对液体中Cd2+的吸附去除率可达69.22%。菌株BG200在Cd2+胁迫环境中由长杆状变为短棒状并聚集,随镉浓度增加,菌体表面镉元素占比增加;Cd2+可能借助ATP结合盒(ATP-binding cassette,ABC)家族和主要异化子超家族(major facilitator superfamily,MFS)转运体或锌铁离子通道进入到菌体内;菌体显著上调产能和抗氧化系统相关的基因;菌体内多重耐药转录因子MarR、超氧化物反应转录因子SoxS、外排泵MerR家族转录因子等表达上调;同时,菌体上调外排转运体蛋白细菌抗菌化合物外排家族(proteobacterial antimicrobial compound efflux family,PACE)和属于MFS外排转运蛋白的GlpT。添加BG200菌液显著提高了镉胁迫下水稻种子的萌发率,提高了水稻苗的根长、株高、叶绿素、可溶性蛋白含量、抗氧化酶活性[过氧化氢酶(catalase,CAT)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)];降低水稻叶片中过氧化氢(hydrogen peroxide,H2O2)、超氧阴离子(superoxide anion radical,O2–)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)和脯氨酸(proline,Pro)含量,降低水稻植株总镉含量、镉迁移系数和营养液中镉残留量。【结论】霍氏肠杆菌BG200具有较高的镉耐性和镉吸附能力,对镉胁迫条件下水稻苗有一定促生性,能降低水稻植株镉含量,在环境镉污染的微生物治理策略上具有应用潜力。

    • 徐伟龙,徐展博,刘思涵,崔静,赵雷真,屈建航,周佳

      2025,52(7):3058-3070, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240965

      CSTR: 32113.14.j.MC.240965

      Abstract:

      【背景】氯霉素(chloramphenicol,CAP)是一种广谱抗生素,其胁迫作用可能会导致功能微生物进入活的但不可培养状态(viable but non-culturable,VBNC)而降低其对抗生素的降解能力。【目的】为了缓解这一状态,本研究利用复苏促进因子(resuscitation promoting factor,Rpf)与氯霉素降解菌解鸟氨酸柔武氏菌(Raoultella ornithinolytica) CC12联合活性污泥降解CAP废水,并解析该过程中微生物群落结构的演替规律。【方法】利用菌株IAM 14879制备Rpf,通过在活性污泥中分别投加降解菌CC12与Rpf,考察其对氯霉素的强化效果,进而采用高通量测序技术解析不同处理组中微生物群落的演替规律。【结果】在活性污泥中投加降解菌CC12后对230 mg/L CAP废水的降解率从56.41%提高至89.98%;而在活性污泥中投加Rpf则进一步将CAP降解率提升至93.53%,并且其紧密结合胞外聚合物(tightly-bound extracellular polymeric substance,EPS-TB)的荧光峰强度最高。高通量测序结果表明在活性污泥中投加Rpf后微生物的多样性和相对丰度增加,红球菌属(Rhodococcus)、贪铜菌属(Cupriavidus)、norank_f__AKYH767在该系统内明显富集,尤其是Rhodococcus成为优势菌属。【结论】Rpf的投加提高了CAP废水的降解效能,具有广阔的应用前景。

    • 汪赛月,卢娣,董占鹏,刘慧美,刘琴

      2025,52(7):3071-3083, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240891

      CSTR: 32113.14.j.MC.240891

      Abstract:

      【背景】藤黄微球菌(Micrococcus luteus)是一种条件致病菌,能引起肺炎、心内膜炎、败血症等疾病。近年来,从沙漠环境中分离具有抑菌作用的放线菌及其抑菌活性物质成为研究热点。【目的】筛选藤黄微球菌拮抗放线菌菌株,分离纯化抑菌活性物质,并检测其细胞毒性。【方法】利用平板对峙法,从沙漠土壤中筛选藤黄微球菌拮抗菌株,以具有较强抑制作用的菌株为研究对象,结合形态学观察和16S rRNA基因序列进行菌种鉴定。采用硅胶柱和Sephadex LH-20凝胶层析等方法从目标菌株中分离抑菌活性物质。通过微量孔法测定其最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)和最小杀菌浓度(minimum bactericidal concentration,MBC),并使用噻唑蓝(methylthiazolyldiphenyl tetrazolium bromide,MTT)法检测该物质对RAW264.7巨噬细胞的细胞毒性。【结果】从塔克拉玛干沙漠土壤中分离到一株具有显著抑制作用的放线菌TRM 58446-WSY,鉴定为灰肉色链霉菌(Streptomyces griseoincarnatus)。从其发酵菌体中分离纯化到一种具有藤黄微球菌拮抗活性的化合物——3,4-二叔丁基苯酚(3,4-di-tert-butylphenol,3,4-DTBP)。该化合物对藤黄微球菌的MIC为55.34 μg/mL,MBC为57.62 μg/mL,并且对RAW264.7巨噬细胞没有毒性。【结论】拮抗菌株TRM 58446-WSY及其代谢产物3,4-二叔丁基苯酚具有良好的藤黄微球菌拮抗活性且没有细胞毒性,为开发天然抑菌药物提供菌株支持和理论基础。

    • 基础微生物学
    • 付雨婷,韦永琴,牛熙,黄世会,王嘉福,冉雪琴

      2025,52(7):3084-3097, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.241047

      CSTR: 32113.14.j.MC.241047

      Abstract:

      【背景】Sigma B (SigB)是RNA聚合酶的辅因子,决定特异性转录,在芽孢杆菌响应高温等环境胁迫过程中起作用。研究发现沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis) ST7 sigB基因在锰胁迫时表达上调,可能参与锰的应答过程,其分子调节机制需要进一步研究。【目的】揭示sigB在沙福芽孢杆菌响应锰胁迫中的调节作用。【方法】以沙福芽孢杆菌ST7为起始菌株,采用同源重组单交换方法构建缺失突变株DsigB,分析突变株对锰的耐受性、运动能力、生物膜形成能力和芽孢形成率等变化,应用RT-qPCR分析突变菌株DsigB生物膜和芽孢相关基因spo0A、鞭毛相关基因flgD的转录水平。【结果】经测序证明,沙福芽孢杆菌ST7突变株DsigBsigB基因的后半段被完整的卡那霉素抗性基因取代,sigB表达量为0,并且对锰的耐受性下降;相较于野生菌株,突变株DsigB的浮游运动能力、生物膜形成能力和芽孢形成率降低,鞭毛合成相关基因flgD的表达量上调,而生物膜形成相关基因spo0A的表达量下调。【结论】sigB基因可调控沙福芽孢杆菌鞭毛、芽孢生成和生物膜相关基因表达,影响菌体的运动性和锰耐受性,在响应锰胁迫过程中发挥重要作用。

    • 基因克隆及功能研究
    • 高鑫,杨锋,毛淑红,路福平,秦慧民

      2025,52(7):3098-3110, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240975

      CSTR: 32113.14.j.MC.240975

      Abstract:

      【背景】稀少糖d-阿洛酮糖(d-allulose)是一种理想的低能量甜味剂替代品,其在食品加工和医疗健康领域具有广泛的应用前景。d-阿洛酮糖3-差向异构酶(d-allulose 3-epimerase,DAEase)是生物法催化d-果糖异构化生成d-阿洛酮糖的关键酶。【目的】基于酶数据库进行新酶基因的挖掘,拓宽DAEase的酶库资源,并结合理性设计筛选获得催化性能优良的新型DAEase酶分子。【方法】用来源于氧化微杆菌(Microbacterium oxydans)的新酶基因(MoDAEase)构建重组表达系统,研究该酶的酶学性质,通过分子结构模型预测,理性设计突变热点氨基酸,结合高通量筛选平台筛选潜在的d-阿洛酮糖3-差向异构酶突变体。【结果】重组目标蛋白实现可溶性表达,酶最适反应条件为60℃,pH 8.0,并且在40−60℃及pH 6.5−8.5条件下具有较好稳定性。筛选获得催化效率提高5.35倍的优势突变体M110S/P249G,用于转化500 g/L和750 g/L的d-果糖时,均展示出优良的催化性能。【结论】本研究从氧化微杆菌中挖掘得到了一种DAEase的新酶,并筛选得到催化活性显著提高的优势突变体,为酶法合成d-阿洛酮糖提供了理论及实践依据。

    • 农业微生物学
    • 贾师奇,刘烨欣,王紫宸,藏金萍,张康,董金皋,司贺龙,邢继红

      2025,52(7):3111-3123, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240999

      CSTR: 32113.14.j.MC.240999

      Abstract:

      【背景】近年来,玉米茎腐病已成为我国玉米生产中的一大病害威胁,对我国玉米产业以及国家粮食安全构成了严峻挑战。【目的】筛选出能够有效防治玉米茎腐病的生防菌株,明确其最佳发酵条件及其对玉米茎腐病的防治效果,为玉米茎腐病绿色防控技术研发提供理论基础和实践支撑。【方法】采用稀释涂布法和平板对峙法,对禾谷镰孢(Fusarium graminearum)进行生防菌株的筛选;运用生理生化和分子生物学技术对所筛选的生防菌株进行鉴定;对生防菌株的发酵条件进行优化,并进一步将其加工成种衣剂;通过室内盆栽试验与室外田间试验检测生防菌株在促进玉米生长及防治茎腐病方面的效果。【结果】筛选出对禾谷镰孢具有显著拮抗活性的贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis) SHB23,其抑菌率高达73.86%。该菌株对拟轮枝镰孢(Fusarium verticillioides)、大斑病凸脐蠕孢(Setosphaeria turcica)、尖孢镰孢(Fusarium oxysporum)、炭色长蠕孢(Cochliobolus carbonum)和新月弯孢霉(Curvularia lunata)等多种玉米病害病原菌展现出明显的抑制效果,抑菌率为63.17%−79.76%。菌株SHB23的最适碳源为5%乳糖,最适氮源为0.5%黄豆饼粉,最适宜的无机盐为0.1%硫酸镁。最佳发酵条件为接种量6.0%、装液量75 mL/250 mL、pH 7.0、温度37℃、转速200 r/min以及发酵时间24 h。室内盆栽试验和室外田间试验均证实,菌株SHB23制成的种衣剂能显著促进玉米生长,并有效提高玉米茎腐病的防治效果。【结论】筛选出高效拮抗禾谷镰孢的贝莱斯芽孢杆菌SHB23,其制成的种衣剂在促进玉米生长和防治茎腐病方面的效果显著,在玉米茎腐病生防菌剂研发及绿色防控技术中具有潜在的应用前景。

    • 毛欣颖,丁宇,王悦,陈田,刘子琪,王汝振,方磊,周洁

      2025,52(7):3124-3144, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.241055

      CSTR: 32113.14.j.MC.241055

      Abstract:

      【背景】近年来,药用植物内生菌多样性及其与代谢产物之间的相关性研究已成为中药资源领域研究热点。名贵中药材西洋参内生菌资源研究非常薄弱。【目的】探究不同生长时期西洋参内生真菌多样性及其与西洋参代谢物的相关性,筛选出具有促生活性的菌株,为挖掘西洋参内生真菌资源和开发促生菌剂提供基础数据。【方法】运用高通量测序技术分析西洋参出苗前后内生真菌多样性、共现网络分析及功能预测;运用代谢组学技术分析出苗前后代谢物的差异及其富集途径;通过相关性分析筛选出与代谢物相关的内生真菌属,通过体外分离培养、溶磷、解钾等实验筛选具有促生活性的内生真菌。【结果】西洋参出苗前后内生真菌群落存在多样性和差异性,子囊菌门(Ascomycota)为2个时期的共同优势菌门。相关性分析表明,鲜重与曲霉属(Aspergillus)、青霉属(Penicillium)、链格孢属(Alternaria)和篮状菌属(Talaromyces)等呈显著正相关。胚根长与木霉属(Trichoderma)和粘帚霉属(Clonostachys)等呈显著正相关(P<0.05)。篮状菌属(Talaromyces)与IAA-Glu、Ala-Glu、l-组氨酸等呈显著正相关,青霉属(Penicillium)与吲哚-3-丁酸(indole-3-butyric acid,IBA)呈显著正相关,木霉属(Trichoderma)与IBA、l-组氨酸和l-赖氨酸(l-lysine)等呈显著正相关,粘帚霉属(Clonostachys)与Asp-Glu和琥珀酸等呈显著正相关,曲霉属(Aspergillus)与瓜氨酸(citrulline)、3'-腺苷一磷酸(3'-adenosine monophosphate,3'-AMP)和甘油醛3-磷酸等呈显著正相关(P<0.05)。通过分离、鉴定及活性筛选获得6株具有促生活性的内生真菌,其中大前郁夫-安娜篮状菌(Talaromyces oumae-anna) S-20具有溶磷能力,肺炎青霉菌(Penicillium aeneum) S-7和钩状木霉(Trichoderma hamatum) S-21具有解钾能力,罗杰斯无性穗霉(Clonostachys rogersoniana) S-10、Trichoderma hamatum S-21、黑曲霉(Aspergillus niger) S-25和黄曲霉(Aspergillus flavus) S-27具有产铁载体能力。【结论】不同生长时期西洋参幼苗内生真菌和代谢物组成存在明显差异,与代谢物之间存在显著相关性的内生真菌将为西洋参促生菌剂的开发奠定基础。

    • 宋金黄,张丽华,谭红,樊荣

      2025,52(7):3145-3155, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240906

      CSTR: 32113.14.j.MC.240906

      Abstract:

      【背景】猕猴桃软腐病是一种贮藏期真菌病害,造成猕猴桃果实凹陷变软,腐烂酸臭,严重影响猕猴桃的商品价值和经济价值。引起该病害的病原菌种类较多,病菌特性复杂,产孢方法不明,导致对该病害发生机制理解不清,不能制定科学有效的防治措施。【目的】明确引起猕猴桃软腐病的病原菌并摸清该菌的适宜产孢条件。【方法】对猕猴桃软腐病样进行组织分离和纯化,结合形态学和分子生物学特征进行病原菌种类鉴定;测定不同培养基[马铃薯葡萄糖琼脂(potato dextrose agar,PDA)、燕麦琼脂(oatmeal agar,OA)、马铃薯蔗糖琼脂(potato saccharose agar,PSA)]、不同光照时长(24 h光照、24 h黑暗、12 h光暗交替)和不同波长的光(365 nm黑光灯、254 nm紫外灯)对病菌产孢的影响,并检测不同条件下病菌产生的分生孢子器数量及分生孢子浓度、大小和萌发率。【结果】通过组织分离纯化和柯赫氏法则测定,获得了1株病原菌,其引起的病害特征与猕猴桃软腐病症状相同。经形态学特征与ITS-TUB-EF多基因序列分析将该病原菌鉴定为葡萄座腔菌(Botryosphaeria dothidea)。该菌株在PDA培养基和24 h光照下产生的分生孢子器数量最多(平均每皿可产生130个分生孢子器),分生孢子浓度最高(可达2.5×105个/mL),而分生孢子大小和萌发率在各处理间无显著差异。【结论】葡萄座腔菌是引起贵州省猕猴桃主产区软腐病的主要致病菌,PDA培养基和24 h光照培养条件是诱导该菌产孢的最适方法。本结果为猕猴桃软腐病发生机制研究奠定了基础。

    • 卢肖肖,刘京,芶剑渝,周郑刚,谢世爽,王坡,杨苹,黄莺

      2025,52(7):3156-3164, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240925

      CSTR: 32113.14.j.MC.240925

      Abstract:

      【背景】烟草秸秆富含木质素、纤维素和半纤维素,且结构复杂,自然状态下难以降解。【目的】探讨烟草秸秆的降解过程,并通过复合菌剂有效提高其降解效率。【方法】构建由纤维素降解菌、木质素降解菌和氨化细菌组成的复合菌剂,按1:1:1的比例形成2种复合菌群(复合菌1和复合菌2)。采用傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)分析烟草秸秆在降解过程中的化学基团变化,并通过田间试验验证复合菌的实际应用效果。【结果】FTIR分析表明,复合菌可能破坏烟草秸秆的复杂结构,分解秸秆中的纤维素和木质素,释放小分子糖类和芳香族化合物等产物,推测了其降解过程。田间试验中,复合菌处理显著提高了烟草秸秆的降解效果;尤其是复合菌2,第15天腐解率达到40.44%,105 d后腐解率达到64.20%。【结论】本研究探讨了复合菌对烟草秸秆的降解过程,并显著提高了烟草秸秆的降解效率,为秸秆资源化利用提供了科学依据。

    • 江星彤,柏晓玉,冯玉莲,李雪,李梅,朱艳蕾,张志东

      2025,52(7):3165-3175, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.241015

      CSTR: 32113.14.j.MC.241015

      Abstract:

      【背景】梨火疫病是由解淀粉欧文氏菌(Erwinia amylovora)引起的重大植物病害,其毒力因子由该菌群体感应系统调控。群体感应抑制剂(quorum sensing inhibitor,QSI)作为一种新型活性物,可以通过阻断病原细菌的群体感应通路,进而降低毒力因子代谢,是防治梨火疫病的潜在新策略。【目的】挖掘梨火疫病欧文氏菌群体感应抑制剂,为梨火疫病防控提供理论依据。【方法】通过对菌株D67发酵并制备发酵粗提物,进而开展其对紫色色小杆菌(Chromobacterium violaceum) CV026和梨火疫病原菌的抑菌活性测试,分析不同亚抑菌浓度粗提物溶液对欧文氏菌生物膜、胞外多糖、运动性和胞外酶代谢的影响。【结果】菌株D67发酵粗提物具有明显的群体感应抑制活性和抑菌活性,其对梨火疫病欧文氏菌最小抑菌浓度为2 mg/mL;在亚抑菌浓度下,可有效降低梨火疫病原菌的运动能力,并且对菌株生物膜、胞外多糖和多种胞外酶代谢具有显著影响,并呈明显的浓度依赖性。在0.25 mg/mL浓度下,梨火疫病原菌生物膜抑制率为60.1%,与阳性对照丁香酚处理效果相当;在1/2 MIC浓度下,多聚半乳糖醛酸酶和果胶裂解酶的抑制率高达76.45%和34.80%,并在离体叶片实验中展现较好的防治效果。【结论】菌株D67发酵代谢产物具有明显的群体感应抑制活性,能显著抑制欧文氏菌毒力因子的产生,为梨火疫病生物防治提供了新思路。

    • 许寅翼,韦涵文,林少园,唐雯,柳志强,李晓宇

      2025,52(7):3176-3186, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.241030

      CSTR: 32113.14.j.MC.241030

      Abstract:

      【背景】暹罗炭疽菌(Colletotrichum siamense)是侵染橡胶的主要病原菌之一,每年造成严重的经济损失。CreA在调控真菌生长及发育过程中发挥着重要作用。【目的】从暹罗炭疽菌中鉴定CreA的同源蛋白CsCreA,并分析其生物学功能。【方法】利用同源重组的方法构建暹罗炭疽菌敲除突变株ΔCscreA和互补菌株,通过测定其营养生长、胁迫因子响应、分生孢子产量及萌发、致病性等明确其功能。【结果】CscreA编码1个含有386个氨基酸的蛋白和2个典型的C2H2蛋白结构域。相较于野生型菌株,敲除突变株ΔCscreA生长速度减慢,并且对H2O2和刚果红更加敏感,对KCl敏感性下降;ΔCscreA分生孢子的产量和萌发率显著降低,致病性减弱。【结论】暹罗炭疽菌转录因子CsCreA参与调控菌株营养生长、胁迫响应、分生孢子的产生、萌发和致病过程。

    • 兽医微生物学
    • 张吉贤,范定坤,杨东,毕研亮,崔凯,张乃锋

      2025,52(7):3187-3201, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240911

      CSTR: 32113.14.j.MC.240911

      Abstract:

      【背景】产丁酸菌是宿主胃肠道中一类重要的功能微生物群,其代谢产物能够促进反刍动物胃肠道的健康发育。【目的】分离筛选瘤胃源产丁酸菌株,明确其益生特性并优化培养条件,为后续开发利用提供菌种资源和理论基础。【方法】自中国农业科学院昌平试验基地采集成年羊新鲜瘤胃内容物,先用强化梭菌培养基(reinforced Clostridium medium,RCM)初筛,再以丁酸产量为标准复筛得到产丁酸效果最好的菌株,分析其生长特性、益生特性,利用单因素和正交试验对菌株培养条件进行优化。【结果】筛选到一株高效产丁酸的菌株,经鉴定为肠道罗斯拜瑞氏菌(Roseburia intestinalis),命名为R. intestinalis F12-9。R. intestinalis F12-9种子液以3%的接种量接入RCM培养基,培养温度37℃、初始pH 6.8,0−10 h为对数生长期。R. intestinalis F12-9在6.0% NaCl中的存活率高达(63.88±3.16)%,菌株在3.0 g/L胆盐中的存活率为(200.82±11.19)%,在模拟胃液(pH 2.5、pH 3.0)以及胰液中的存活率分别为(110.11±9.44)%、(100.18±8.44)%和(175.05±5.20)%。经正交试验优化后,菌株最佳培养条件为:接种量5%、pH 7.0、培养时间12 h,OD600为1.913,较未优化前提升了1.34倍。【结论】瘤胃源R. intestinalis F12-9为一株新的产丁酸菌株,其产丁酸能力强,无溶血,抗生素耐药性风险低,耐受性强,具有良好的开发前景。

    • 田黎明,章焕,张淑红,张成,邸腾刚,常盟涵,王冠,高丰衣,李少斌,杨广礼

      2025,52(7):3202-3221, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240973

      CSTR: 32113.14.j.MC.240973

      Abstract:

      【背景】粪肠球菌(Enterococcus faecalis)的益生性和致病性均具有菌株特异性,深入研究其生理特性和基因组特征对于评估其应用价值具有重要意义。【目的】探究大尾寒羊肠道内分离的1株粪肠球菌的生理特性及全基因组特征。【方法】采用改良GAM厌氧培养,结合16S rRNA基因鉴定技术,成功分离并鉴定目标菌株;通过生长和产酸曲线分析其生理特性;利用Illumina和PacBio高通量测序获取其全基因组序列,并借助生物信息学工具进行基因组组装与注释;此外,对菌株的耐药性特征进行了系统分析。【结果】分离出1株无芽孢的革兰氏阳性球菌,经16S rRNA基因鉴定为粪肠球菌;该菌株在2 h内进入对数生长期,6 h达到生长高峰,并且在实验初期就表现出产酸活性。全基因组分析显示,该菌株由1条环状染色体和2条圆形质粒组成,总长度2 992 873 bp,G+C含量37.26%,共编码2 810个基因。功能分析揭示其主要参与碳水化合物运输与代谢、翻译、核糖体结构和生物发生、转录等关键生物过程;基因组还由5个基因组岛、3个前噬菌体和6个CRISPR/Cas系统组成,这些可移动元件对其适应性进化具有重要作用;此外,还发现该菌株携带次级代谢产物的基因簇,与抑菌物质的产生密切相关。同时,菌株携带413个基因,可能通过干扰耐药基因和致病基因的表达,降低其毒力,从而抑制其致病性。药敏试验结果显示,该菌株对氨苄西林、哌拉西林、青霉素等抗生素高度敏感,对链霉素和红霉素呈中介敏感性,而对头孢氨苄、头孢呋辛钠等表现出耐受性。【结论】本研究分离获得1株绵羊源粪肠球菌(E. faecalis) LTHS1,其基因组富含代谢相关基因,有助于动物肠道内营养物质的消化吸收,还可通过次级代谢产物发挥抑菌作用;该研究结果为该菌株在微生物学、医学和畜牧业等领域的进一步研究与应用提供了重要的理论基础。

    • 医学微生物学
    • 雷森林,谌晓安,宋为正,李先辉,王兆锋

      2025,52(7):3222-3244, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.250422

      CSTR: 32113.14.j.MC.250422

      Abstract:

      【背景】肥胖相关认知障碍与肠道微生态稳态失调密切相关,运动可通过微生物-肠-脑轴抑制细胞焦亡,从而防治肥胖相关认知障碍。【目的】基于肠道菌群和核因子-κB (nuclear factor kappa B,NF-κB)/核苷酸结合寡聚结构域样受体蛋白3(nucleotide binding oligomerization domain like receptor protein 3,NLRP3)细胞焦亡通路,探究运动通过微生物-肠-脑轴改善高脂饮食诱导肥胖相关认知障碍的作用机制。【方法】无特定病原体(specific pathogen free,SPF)级雄性C57BL/6小鼠随机分为对照组(CON,n=11)和肥胖模型组(n=29),于12周后筛选肥胖认知障碍小鼠,随机分为高脂喂养组(high-fat diet,HFD)和高脂喂养+运动组(AE),随后8周AE组进行运动干预(12 m/min,6次/周),其余组静态笼饲养。采用新物体识别(novel object recognition,NOR)和Y迷宫测试检验小鼠的认知功能,采用生物试剂盒检测血脂及肝功能指标变化,利用ELISA检测肠道内容物及血清脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)水平;采用苏木精-伊红染色(hematoxylin and eosin staining)观察肝脏、海马、结肠组织细胞形态,采用Western blotting检测海马组织中炎症、细胞焦亡及突触可塑性相关蛋白变化,16S rRNA基因测序检测肠道菌群组成。【结果】相较于CON组,HFD组小鼠体重、Lee指数、体重指数(body mass index,BMI)及肝脏脂肪变性面积显著增加(P<0.05),血脂异常,肝功能损伤(P<0.05);海马CA1、CA3及DG区神经元数量显著减少(P<0.01),锥体细胞排列松散、核固缩;学习记忆能力显著下降(P<0.01);相较于HFD组,AE组小鼠生理指标、血脂、肝功能相关指标及肝脂肪变性显著改善(P<0.05),海马神经元密度恢复,学习记忆能力显著改善(P<0.01)。相较于CON组,HFD组肠道菌群α和β多样性发生显著变化(P<0.05),厚壁菌门(Firmicutes)/拟杆菌门(Bacteroidota)比值极显著增加(P<0.01),显著富集粪小杆菌属(Faecalibaculum),并且大肠杆菌志贺氏菌属(Escherichia-Shigella)相对丰度显著增加(P<0.05);相较于HFD组,AE组α和β多样性无显著差异(P>0.05),Firmicutes/Bacteroidota比值极显著降低(P<0.01),Escherichia-Shigella相对丰度显著降低(P<0.05),相关性分析发现Escherichia-Shigella与LPS、白细胞介素-1β(interleukin-1 beta,IL-1β)和Toll样受体4(Toll-like receptor 4,TLR4)呈显著正相关(P<0.05),与突触素1(synapsin 1,SYN1)呈显著负相关(P<0.05)。相较于CON组,HFD组肠道通透性增加,组织病理评分显著增加(P<0.01),紧密连接蛋白1(zonula occludens-1,ZO-1)表达显著降低(P<0.01),粪便和血清LPS显著增加,运动能显著改善上述指标的变化(P<0.05)。相较于CON组,HFD组海马组织中炎症相关蛋白TLR4、NF-κB,以及细胞焦亡相关蛋白NLRP3、cleaved-caspase1、气道蛋白D (gasdermin D,GSDMD)、IL-1β表达水平显著上调(P<0.05),突触可塑性相关蛋白鸢尾素(irisin)、脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)、突触生长蛋白(synaptophysin,SYP)、SYN1显著降低(P<0.05),运动能够抑制炎症、细胞焦亡相关蛋白表达,促进突触可塑性相关蛋白表达(P<0.05)。【结论】运动通过调节肠道微环境,抑制高脂饮食诱导的Escherichia-Shigella过度生长,减少LPS的产生和释放并增强肠道屏障功能,继而通过微生物-肠-脑轴抑制NF-κB/NLRP3通路减轻细胞焦亡,下调炎症因子IL-1β表达,防治肥胖相关认知障碍。

    • 技术与方法
    • 邹林涛,宋宇琪,罗格妙,周璇,邓仲良

      2025,52(7):3245-3254, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240983

      CSTR: 32113.14.j.MC.240983

      Abstract:

      【背景】鹦鹉热衣原体(Chlamydia psittaci)是一种重要的人畜共患病病原体,可引起鹦鹉热,该病若未能得到及时诊断和治疗,将会危及患者生命健康。【目的】建立一种基于酶促重组等温扩增(enzymatic recombinase amplification,ERA)结合胶体金侧流层析技术的快速检测鹦鹉热衣原体的方法。【方法】以鹦鹉热衣原体主要外膜蛋白(major outer membrane protein,MOMP)基因保守序列为靶标,设计特异性引物和探针。通过优化反应体系中的探针浓度、孵育温度和反应时间等关键参数,建立ERA结合胶体金侧流层析检测方法。评估该方法的灵敏度与特异性,并使用49份临床生物样本进行方法验证。【结果】该方法在37℃条件下15 min内可检测出最低10 copies/μL的鹦鹉热衣原体DNA。特异性测试表明,该方法仅对鹦鹉热衣原体呈阳性反应,对其他4种相关呼吸道病原体均无交叉反应。相较于实时荧光定量PCR (real time fluorescence quantitative PCR,RT-qPCR)方法,该方法在49份临床样本的检验中灵敏度为94.7%(36/38)、特异度为100%(11/11)、阴性预测值为84.6%(11/13)、阳性预测值为100%(36/36)、Kappa值为0.89。结果显示该方法具有良好的临床应用前景。【结论】本研究建立的ERA结合胶体金侧流层析方法操作简便、无需特殊仪器设备,能够快速、灵敏地检测鹦鹉热衣原体。该方法为鹦鹉热衣原体的快速诊断提供了新的技术支持,适用于资源有限的实验室和现场检测。

    • 谭寿生,谭心许,李怡君,杨芾,韦善君,张晓霞

      2025,52(7):3255-3270, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240996

      CSTR: 32113.14.j.MC.240996

      Abstract:

      【背景】盐碱地是后备耕地资源,对农业粮食安全至关重要,施用植物促生菌是治理盐碱地的有效策略之一。【目的】探究能高效分离盐碱地细菌资源的方法,促进盐碱地植物促生菌的开发利用。【方法】以山东省东营市重度盐碱地大豆根际土为材料,采用平板稀释培养法分离细菌,考察有机营养水平、pH和NaCl浓度对盐碱地细菌分离培养的影响;依托功能平板筛选具有溶解无机磷和产铁载体能力的细菌;通过16S rRNA基因测序对纯化的菌株进行鉴定。【结果】共有443个分离株的16S rRNA基因测序成功,包含48个属96个种,潜在新种7个。筛选获得28种具有溶解无机磷功能的细菌,13种产生铁载体功能的细菌,同时有7种具备2种功能的细菌。从细菌种类的丰富度和CFU数量角度来看,影响强度顺序为NaCl浓度>有机营养水平>pH。在寡有机营养条件下,NaCl浓度≥3%时对盐碱地细菌的生长有明显的抑制作用,适当地提高有机营养水平可以减缓抑制效应。综合考虑CFU数量、种类丰富度、新种质资源、溶解无机磷细菌及产铁载体细菌的获得情况,采用1/50×R2A+1.0% NaCl+pH 8.5的培养基可以获得良好的分离效果。【结论】本研究结果获得了一批重度盐碱地细菌资源,也为其他盐碱地细菌新资源的分离培养提供了参考。

    • 经验交流
    • 张佳佳,崔文艳,舒慧琳,罗喜燕,张恺琦,何朋杰

      2025,52(7):3271-3284, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240918

      CSTR: 32113.14.j.MC.240918

      Abstract:

      【背景】生防细菌贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis) F-37能有效抑制生姜青枯病病原菌青枯劳尔氏菌(Ralstonia solanacearum)的活性,而响应面法和二次通用旋转试验可在较少的试验次数下优化生防菌发酵培养基配方和发酵条件。【目的】优化贝莱斯芽孢杆菌菌株F-37的发酵培养基配方及发酵条件,提高其对青枯劳尔氏菌的抑菌活性。【方法】以平板拮抗效果为指标,采用单因素试验、响应面法优化贝莱斯芽孢杆菌F-37发酵培养基配方,通过二次通用旋转组合试验优化其发酵条件,采用牛津杯法比较并分析优化前后菌株F-37无菌滤液对青枯劳尔氏菌的拮抗活性。【结果】发酵条件及成分优化结果表明,小麦淀粉、酵母浸粉、氯化钾分别是对菌株F-37抑菌活性影响最显著的碳源、氮源和无机盐。培养基最优配方(g/L):小麦淀粉14.9、酵母浸粉8.6和氯化钾7.8;最佳发酵条件为:接种量1.0%、温度27℃、装液量78 mL/300 mL、pH 7.8、转速180 r/min、培养时间3 d。在优化方案下,菌株F-37无菌滤液对青枯劳尔氏菌的抑菌率为70.10%,显著高于优化前的46.9%,抑菌率增长率为49.5%。【结论】优化后的培养基和发酵条件提高了贝莱斯芽孢杆菌F-37抑制青枯劳尔氏菌的抑菌活性,为生姜青枯病病原菌生防制剂的研制和应用提供了技术基础。

    • 前瞻与评论
    • 胡耀峰,程从雨,李为,余龙江

      2025,52(7):3285-3301, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.241050

      CSTR: 32113.14.j.MC.241050

      Abstract:

      【背景】目前碳酸酐酶(carbonic anhydrase,CA)被应用于医药、天然活性物筛选、生物检测和碳捕集等众多领域,虽然已发表了大量相关科研论文和著作,但尚缺乏对CA领域全面、系统的文献计量分析。【目的】深入挖掘和分析可应用于碳捕集的CA的研究动态、研究热点和发展趋势,为从事相关工作的研究者提供研究方向及数据参考。【方法】选用Web of Science (WOS)核心合集数据库作为数据源,利用VOSviewer作为文献计量工具,通过关键词分析、发文数量分析、国家分布、作者合作共现及机构合作共现等方式对CA领域热点和趋势进行分析。【结果】最终共筛选出795篇有效文献。国家之间合作综合排名第一的是美国。我国在该领域起步较晚,但近些年呈现出迅猛发展势头,目前已经领先于其他国家。在2004−2023年用于碳捕集的CA领域中,研究热点集中在CA的表达、功能、CA的抑制剂和CO2的捕集方面,随着时间的推移,通过分子对接筛选疾病靶点以及对CA的改造用于固碳已成为新的研究热点。【结论】CA用于碳捕集这一领域具有广阔的前景,本文以可视化的方式诠释了用于碳捕集的CA领域研究发展热点和趋势,为用于碳捕集的CA研究及其应用提供了重要参考。

    • 高校教改纵横
    • 赵安琪,伊娟娟,吕永坤,王志,张一折,许敬亮

      2025,52(7):3302-3313, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240998

      CSTR: 32113.14.j.MC.240998

      Abstract:

      生物经济正在成为引领新兴产业发展的重要力量,酶工程作为生物经济的重要产业领域,未来发展充满机遇与挑战。基于此,本文就酶工程课程本科教学改革开展思考与探索,旨在通过培养目标定位优化、思想内涵提升、教学内容凝练与重组、研究与应用热点内容引入、学习与考核模式多元化设计等方面的改革,提升酶工程课程的教学质量和学生学习效果,为培养具备丰富专业知识、扎实实践技能与正确人生价值观,并适应国家生物经济发展需求的酶工程技术人才提供有价值的启发与思考。

    • 朱晓琴,周庆峰,陈晓俊,裴冬丽,宋兆齐,邓丹丹,侯红件

      2025,52(7):3314-3325, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.241057

      CSTR: 32113.14.j.MC.241057

      Abstract:

      “食药用菌生产工艺学”是应用型高校生物学科的重要专业课程之一。为有效解决教学过程中学生缺乏兴趣、课堂参与率低等痛点问题,课程采用成果导向教育(outcome-based education,OBE)理念和课前预习、课中互动、课后实践的“三阶递进式”教学模式,以培养学生专业核心能力为目标,重构课程教学内容、融入思政元素、注重过程性考核。通过系列课程改革实践,有效提高了学生的学习兴趣和参与热情,学生的专业知识、能力和素养水平得以明显提升。我们的课程教学改革不仅有助于提升我国食药用菌产业专业型人才的培养质量,也可为高校应用型课程教学设计及实践提供有益参考。

    • 王艳凤,赵国星,刘艳华,路玲玲,彭茜,刘寅

      2025,52(7):3326-3339, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.241036

      CSTR: 32113.14.j.MC.241036

      Abstract:

      新医科的核心是复合型医学人才的培养,而专业核心课程医学微生物学实验对培养学生的创新意识、实践能力和高阶思维有着不可替代的作用。在新医科背景下,针对学生自主学习难维持、跨学科及转化应用能力弱、科研创新思维未形成、课程思政难内化、考核评价缺乏全面考量等痛点问题。经过几代人的传承,以学生的发展为中心,从重构具备新医科特色多层次实验教学内容、融入成果导向实验课程思政体系、革新混合式实验教学模式、打造课内外教研协同育人新范式、构筑“多元化+挑战度”考核评价体系5个方面建立适合复合型拔尖医学人才培养“五位一体”实验教学体系。结果表明,课程改革在夯实医学生专业知识与技能、提高学习内驱力与临床转化应用能力、提升科研创新潜力、培养人工智能(artificial intelligence,AI)素养、提升医学人文精神及职业道德素养等方面发挥积极作用,为高等医学院校实验课程改革提供了范式和经验。

    • 杨套伟,潘学玮,邵明龙,徐美娟,张显,张玲,段作营,陈献忠,饶志明

      2025,52(7):3340-3349, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240908

      CSTR: 32113.14.j.MC.240908

      Abstract:

      面向新一轮科技革命和产业变革,针对新工科背景下学生解决工业微生物育种复杂问题的能力不断提升的要求,以“厚植家国情怀,强化交叉融合,注重创新实践能力培养”的理念为引领,以学科竞赛为载体,构建并实践了“价值塑造、创新教育和实践提升”三位一体的工业微生物育种新质人才培养路径。厚植家国情怀,强化专业教师思政教育能力,提升大学生思政素养教育质量;激发创新精神,构建“金字塔”式学科竞赛训练模式,因材施教培养学生创新能力;强化实践能力,优化院校企三级实践训练平台,梯度递升学生的工程实践能力。基于赛培研有机融合,在生物工程类本科专业工业微生物育种新质人才培养方面取得了一定的成效,以期对其他领域的新质人才提供了一些借鉴和参考。

    • 周晶,卢曙光,胡启文,李明,赵岩,李刚,胡晓梅,杨裔,乐率,饶贤才

      2025,52(7):3350-3361, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240910

      CSTR: 32113.14.j.MC.240910

      Abstract:

      “三全育人”背景下,加强全员全程全方位育人是课程教学改革的必然要求。本研究针对医学微生物学教学中全员协同育人效果不佳、全程促学培优成绩不显、全方位素质提升考核不全等问题,探索了利用成长档案袋贯彻落实“三全育人”理念的有效途径,阐述了成长档案袋的构建策略、应用方法和评价体系。通过问卷调查和访谈,发现学生对成长档案袋的总体认可度达90.44%,学习成绩提高,医学生核心能力提升,教师教学评价多元化,教学反思加强,“教师-辅导员-家庭”三方协同育人联系紧密,有效实现了综合育人目标。

    • 刘晓亭,李子,刘磊,汪楠楠,孙艳华

      2025,52(7):3362-3377, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240985

      CSTR: 32113.14.j.MC.240985

      Abstract:

      职业教育以培养技术应用型人才为目的,为了提高专业人才培养质量,需要加强学生实践和应用能力的培养。微生物学是我校药品生物技术专业的一门核心课程,课程教学团队从培养实用型专业人才出发,根据微生物学学情分析和教学中存在的痛点问题,对微生物学课程教学进行了探索与改革。通过落实课程新标准,明确了课程三位一体的教学目标;根据岗位需求,重构强化学生实践能力培养的教学内容;打造以学生为中心,通过虚实结合、理论和实践结合以及线上线下结合,全课程贯穿课程思政的高效教学课堂;构筑全过程多元多维评价体系,有效掌控教学效果。通过教学改革和实践,充分发挥了学生学习积极性和主动性,学生学习目标更加明确,在实践中提高了学生的综合职业能力,教学效果显著提高,为培养高素质技术服务型及技能型人才提供了支撑。

    • 张悦,杨帆,殷红玲,范超,洪皓,陈历俊,陈明

      2025,52(7):3378-3388, DOI: 10.13344/j.microbiol.china.240958

      CSTR: 32113.14.j.MC.240958

      Abstract:

      随着我国绿色生物制造领域技术革新和产业升级演变加速推进,迫切需要培养具有实践创新能力的高层次专业人才。本文探讨了生物与医药专业学位发酵工程领域研究生人才培养模式中存在的问题,通过剖析人才培养与行业需求的适应度,优化产教深度融合模式,推进课程建设和评价体系改革,探索并实践了“产业驱动” “学产一体” “联合指导” “项目贯通”等培养模式,切实推进校企双方共同参与到专业学位研究生培养的全过程,致力于构建“政产学研用”多元融合的“一核-二融-三通-四链”专业人才培养体系,为我国生物制造领域培养更多实践创新型专业人才。


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