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大豆斑疹病菌铁摄取因子PiuB在致病性中的作用分析

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生物工程学报 2024年第1期40卷 177-189页

作者：苏如意金罗佳徐江玲耿慧雅陈晓林思怡郭威纪志远浙江师范大学生命科学学院浙江金华321004 中国农业科学院作物科学研究所农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程北京100081

铁作为生命必需的基本元素,在细菌生长代谢过程中具有重要作用。然而,大豆斑疹病菌(Xanthomonas axonopodis ***,Xag)中编码铁摄取因子的piuB基因是否参与病原菌的铁摄取和致病性并不清楚。为解析PiuB的作用,采用同源重组策略获得了Xag... 详细信息

铁作为生命必需的基本元素,在细菌生长代谢过程中具有重要作用。然而,大豆斑疹病菌(Xanthomonas axonopodis ***,Xag)中编码铁摄取因子的piuB基因是否参与病原菌的铁摄取和致病性并不清楚。为解析PiuB的作用,采用同源重组策略获得了Xag的piuB基因缺失突变株(ΔpiuB),并对该突变株进行功能研究。研究表明:相较于野生型,突变株ΔpiuB在寄主大豆上的毒性和生长能力显著削弱;铁载体分泌量激增;对Fe^(3+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)和Mn^(2+)的敏感性显著增强。此外,该突变株的H_(2)O_(2)抗性、胞外多糖产量、生物膜形成能力以及游动性等相较于野生型均显著减弱;添加外源Fe^(3+)不能有效恢复ΔpiuB的上述特性;功能互补株可完全恢复ΔpiuB的缺陷性表型至野生型水平。这说明PiuB是Xag摄取Fe^(3+)的潜在因子,并且是Xag在寄主大豆上致病所需的。

关键词：大豆斑疹病菌铁摄取因子PiuB Fe^(3+) 致病性

MXene基复合水凝胶在修复感染创面中的研究进展

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复合材料学报 2024年第7期41卷 3427-3441页

作者：吴晓娜汪宜宇赵凯黑龙江大学生命科学学院农业微生物技术教育部工程研究中心黑龙江省寒区植物基因与生物发酵重点实验室哈尔滨150080 台州学院生命科学学院浙江省植物进化生态学与保护重点实验室台州市生物医药与高端剂型重点实验室台州318000

感染创面严重危害着人类的生活质量甚至是生命健康,因此研发高效且副作用小的抗菌生物材料用于修复感染创面具有广阔的市场前景。二维过渡金属碳化物(MXene)是一种新型的二维片状材料,具有优异的抗菌性能,其抗菌机制主要包括物理捕获理... 详细信息

感染创面严重危害着人类的生活质量甚至是生命健康,因此研发高效且副作用小的抗菌生物材料用于修复感染创面具有广阔的市场前景。二维过渡金属碳化物(MXene)是一种新型的二维片状材料,具有优异的抗菌性能,其抗菌机制主要包括物理捕获理论、红外热效应、活性氧(ROS)生成理论、胞间分子泄露理论等,因此MXene有望成为一种更安全、有效、广谱的抗菌手段。通过水凝胶包裹MXene制成的MXene复合水凝胶比单纯水凝胶具有更佳的抗菌、抗氧化性以及光热效应等优势。本文综述了MXene的抗菌机制,并就近年来报道的MXene复合水凝胶修复感染创面的研究进行全面综述和总结。

关键词： MXene 复合水凝胶抗菌创面修复应用

羊驼源地衣芽孢杆菌SXAU08的益生功能评价及其对小鼠肠道菌群的影响

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动物营养学报 2024年

作者：于秀菊胡燕姣孙铮王蓉蓉朱芷葳王海东贺俊平杨丽华山西农业大学动物医学学院山西农业大学生命科学学院山西农业大学动物科学学院

本试验旨在探究分离自羊驼肠道的地衣芽孢杆菌SXAU08的益生功能及其对小鼠肠道菌群的影响。试验首先对分离菌株进行革兰氏染色和16S rRNA基因鉴定,将其命名为地衣芽孢杆菌SXAU08,然后测定该菌株的高温耐受性、在人工胃液和人工肠液中的... 详细信息

本试验旨在探究分离自羊驼肠道的地衣芽孢杆菌SXAU08的益生功能及其对小鼠肠道菌群的影响。试验首先对分离菌株进行革兰氏染色和16S rRNA基因鉴定,将其命名为地衣芽孢杆菌SXAU08,然后测定该菌株的高温耐受性、在人工胃液和人工肠液中的存活率、抑菌活性和抗生素敏感性。选取40只21日龄清洁级昆明小鼠,随机分为2组,每组20只（公母各占1/2）。对照组饲喂基础饲粮并灌服生理盐水,试验组在基础饲粮的基础上灌服1×1010CFU/mL地衣芽孢杆菌SXAU08,灌胃量均为0.3 mL/只。试验期30 d,研究该菌对小鼠肠道组织形态和菌群的影响。结果表明:1)该菌无细胞培养液可显著抑制金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和藤黄微球菌的生长;在40～100℃处理后仍可正常生长,在人工胃液和人工肠液作用6 h后仍可存活,且呈生长趋势;对庆大霉素、氟氧沙星和阿莫西林等10种常见饲用抗菌药物敏感。2)灌服地衣芽孢杆菌SXAU08后的小鼠无不良反应,存活率为100%,剖检无病理性变化。3)与对照组相比,灌服地衣芽孢杆菌SXAU08的试验组小鼠十二指肠绒毛高度和绒毛高度/隐窝深度（V/C）值极显著提高（P<0.01）,十二指肠隐窝深度极显著降低（P<0.01）。4)与对照组相比,在门水平上,试验组小鼠空肠厚壁菌门和脱硫杆菌门相对丰度显著提高（P<0.05）,空肠拟杆菌门相对丰度显著降低（P<0.05）,盲肠脱硫杆菌门和髌骨菌门相对丰度显著提高（P<0.05）;在属水平上,试验组小鼠空肠和盲肠乳杆菌属相对丰度均显著提高（P<0.05）。综上所述,源自羊驼肠道的地衣芽孢杆菌SXAU08能够改善小鼠肠道形态,提高肠道益生菌相对丰度,调节肠道菌群,维持肠道健康,可作为益生菌的备选菌株。

关键词：羊驼地衣芽孢杆菌益生性小鼠肠道菌群

香猪CD9基因结构变异多态性及其对基因表达的影响

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中国畜牧杂志 2024年第8期60卷 290-295页

作者：梁才康兰隽儿孙勇庞玉莲黄世会牛熙王嘉福冉雪琴贵州大学动物科学学院贵州贵阳550025 贵州大学农业生物工程研究院贵州贵阳550025

通过比较基因组学分析,在香猪白细胞分化抗原9(Cluster of Differentiation 9,CD9)基因中检测到1个长度为315bp的结构变异(Structure Variant,SV)。该SV位于CD9基因的第2内含子中。为了探索CD9-I2-sv315的多态性是否对基因表达有影响,... 详细信息

通过比较基因组学分析,在香猪白细胞分化抗原9(Cluster of Differentiation 9,CD9)基因中检测到1个长度为315bp的结构变异(Structure Variant,SV)。该SV位于CD9基因的第2内含子中。为了探索CD9-I2-sv315的多态性是否对基因表达有影响,本研究通过在该SV上下游设计特异性引物,通过PCR验证CD9-I2-sv315在大白猪和香猪中的群体分布;采用生物信息学技术分析CD9-I2-sv315区域是否存在影响基因表达的功能元件;采用实时荧光定量PCR方法检测香猪主要组织及不同CD9-I2-sv315基因型之间CD9基因的表达变化。结果表明,香猪群体中CD9-I2-sv315位点检测到2种基因型,分别为DD型和ID型(D为缺失基因,I与参考基因一致),其中D等位基因频率为84.5%;大白猪群体中存在3种基因型,II型、ID型和DD型,D等位基因频率为55%。本文比较了香猪主要组织中CD9基因的表达量,得出肺组织的表达量最高。生物信息学分析提示CD9-I2-sv315区域中包含一个短散在元件(Short Interspersed Element,SINE)和36个miRNAs结合位点,可能影响CD9基因的表达效率。进一步检测肺组织中3种基因型的相对表达量,得出:DD型>ID型>II型。本文研究结果提示,香猪CD9基因的结构变异CD9-I2-sv315以DD型为主,DD型中CD9表达量高于其他基因型,可能与香猪较强的抗病力有关。

关键词：香猪 CD9基因结构变异多态性肺

一只流浪犬体表寄生蜱的种类鉴定及其携带病原体的检测与分析

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中国畜牧兽医 2024年第10期51卷 4465-4475页

作者：朱金玲林俊宏包银莉黄剑梅黄翠琴福建农林大学动物科学学院(蜂学学院) 福州350002 龙岩学院生命科学学院龙岩364012 动物源性人兽共患病防控福建省高校工程研究中心龙岩364012

【目的】鉴定一只来自浙江嘉兴的流浪犬体表寄生的蜱种类及其携带病原体情况,了解血红扇头蜱(Rhipicephalus sanguineus)的生活史及其携带的病原体对人和动物的危害,为后续防治相关疾病提供措施。【方法】分别采用光学显微镜观察和PCR... 详细信息

【目的】鉴定一只来自浙江嘉兴的流浪犬体表寄生的蜱种类及其携带病原体情况,了解血红扇头蜱(Rhipicephalus sanguineus)的生活史及其携带的病原体对人和动物的危害,为后续防治相关疾病提供措施。【方法】分别采用光学显微镜观察和PCR方法对蜱进行形态学和分子种类鉴定;同时分别针对梨形虫目和巴贝斯虫属的18S rRNA、斑点热群立克次氏体ompA、埃立希体dsb和伯氏疏螺旋体5S~23S rRNA基因进行PCR扩增,检测蜱携带病原体情况。【结果】从该流浪犬体表采集的82只蜱均为血红扇头蜱,其中24只蜱携带泰勒虫属,阳性率为29.27%(24/82);4只携带Colpodella sp.,阳性率为4.88%(4/82);2只携带巴贝斯虫属,阳性率为2.44%(2/82);21只携带斑点热群立克次氏体,阳性率为25.61%(21/82);15只携带埃立希体,阳性率为18.29%(15/82);未发现有蜱携带伯氏疏螺旋体。在单只蜱中检出的病原体数量和种类都各不同,其中有24只蜱仅携带1种病原体;12只蜱同时携带2种病原体;6只蜱同时携带3种病原体;有40只蜱未携带所检病原体。【结论】该流浪犬体表寄生的蜱为血红扇头蜱,其携带了泰勒虫属、巴贝斯虫属、斑点热群立克次氏体、埃立希体多种病原体,可对人和动物造成较大的威胁,应加强对该地区蜱的防控,尤其是加强对流浪犬的管理。

关键词：流浪犬血红扇头蜱梨形虫埃立希体伯氏疏螺旋体斑点热群立克次氏体

sigw与rsiw失活对沙福芽孢杆菌ST7耐锰能力的影响

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微生物学通报 2024年

作者：方争林王嘉福冉雪琴牛熙贵州大学生命科学学院贵州大学农业生物工程研究院山地植物资源保护与种质创新教育部重点实验室贵州大学动物科学学院

【背景】前期转录组学研究提示RNA聚合酶σ因子w(RNA polymerase sigma factor， sigw)和反σ因子w(anti-sigma-W factor， rsiw)可能参与沙福芽孢杆菌锰胁迫应激途径。【目的】研究sigw和rsiw基因缺失对沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis... 详细信息

【背景】前期转录组学研究提示RNA聚合酶σ因子w(RNA polymerase sigma factor， sigw)和反σ因子w(anti-sigma-W factor， rsiw)可能参与沙福芽孢杆菌锰胁迫应激途径。【目的】研究sigw和rsiw基因缺失对沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis)ST7的运动能力、生物膜形成能力和锰氧化能力的影响。【方法】以沙福芽孢杆菌ST7为研究对象，使用同源重组敲除技术构建沙福芽孢杆菌ST7的sigw和rsiw缺失突变株，检测野生株与突变株在运动能力、生物膜形成能力和锰氧化能力方面的差异，比较鞭毛形成相关基因的表达变化。【结果】在非锰胁迫培养条件下sigw和rsiw基因缺失对ST7突变株的生长没有明显影响；锰胁迫培养条件下sigw和rsiw基因缺失迟滞突变株的生长。相较于野生株，sigw突变株的运动能力和锰氧化能力减弱，生物膜形成能力增强；rsiw突变株的运动能力减弱，生物膜形成能力和锰氧化能力增强。并且sigw和rsiw突变株中与鞭毛合成相关基因flim、flgd、flii的表达量下降。【结论】sigw和rsiw基因可促进沙福芽孢杆菌的鞭毛合成和运动能力，促进细菌的生长，共同调控菌株的锰氧化能力。

关键词：沙福芽孢杆菌 sigw和rsiw基因敲除鞭毛运动性生物膜锰氧化

捻转血矛线虫LAMP-LFD检测方法的建立

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动物医学进展 2024年第3期45卷 72-77页

作者：段钰汤洪宁项继忠吴飞马光旭杜爱芳杨怡浙江大学动物科学学院浙江省动物预防医学重点实验室浙江杭州310058 湖州咩咩羊牧业有限公司浙江湖州313023

为了建立一种用于检测捻转血矛线虫的特异、灵敏、快速的检测方法,用环介导等温扩增技术(LAMP)结合横向流动试纸条(LFD),针对捻转血矛线虫mt-COⅠ基因的保守序列设计特异性引物和探针,对反应温度、反应时间、Mg^(2+)浓度、dNTP浓度进行... 详细信息

为了建立一种用于检测捻转血矛线虫的特异、灵敏、快速的检测方法,用环介导等温扩增技术(LAMP)结合横向流动试纸条(LFD),针对捻转血矛线虫mt-COⅠ基因的保守序列设计特异性引物和探针,对反应温度、反应时间、Mg^(2+)浓度、dNTP浓度进行优化,建立了捻转血矛线虫环介导等温扩增技术与横向流动试纸条检测技术(LAMP-LFD)相结合的核酸检测方法。结果显示,建立的LAMP-LFD检测方法最低检测限为100 fg,对奥斯特线虫、夏伯特线虫、毛首线虫DNA检测均为阴性;50份临床样品检测结果与粪便虫卵检测法结果的符合率为96%。该方法操作方便、结果判定快速简单,有望成为流行区域和基层检测捻转血矛线虫的新方法。

关键词：捻转血矛线虫环介导等温扩增横向流动试纸条 mt-COⅠ

湖羊瘤胃微生物GH9家族葡聚糖酶基因IDSGLUC9-25的表达与功能表征

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微生物学报 2024年第3期64卷 755-766页

作者：徐晓锋韩俊彦丁钰杰廖静高德英张骥王佳堃尹尚军王谦徐洁皓浙江万里学院生物与环境学院浙江宁波315100 浙江大学动物科学学院奶业科学研究所浙江杭州310058 杭州云心质力生物科技有限公司浙江杭州310018

【目的】葡聚糖酶是饲用添加剂的重要成分,本研究旨在从湖羊消化道微生物中挖掘性质优良的GH9家族葡聚糖酶基因,用于研发新型饲用酶制剂。【方法】从湖羊瘤胃微生物cDNA中扩增IDSGLUC9-25基因,在大肠杆菌中进行异源表达,对重组蛋白进行... 详细信息

【目的】葡聚糖酶是饲用添加剂的重要成分,本研究旨在从湖羊消化道微生物中挖掘性质优良的GH9家族葡聚糖酶基因,用于研发新型饲用酶制剂。【方法】从湖羊瘤胃微生物cDNA中扩增IDSGLUC9-25基因,在大肠杆菌中进行异源表达,对重组蛋白进行诱导表达和纯化,研究重组蛋白的酶学性质和底物水解模式。【结果】IDSGLUC9-25基因编码527个氨基酸,包含一个CelD_N结构和一个GH9家族催化结构域;重组蛋白rIDSGLUC9-25分子量约为62.7 kDa,最适反应温度和pH分别为40℃和6.0,在30–50℃下活性较高,在pH 4.0–8.0范围内能够保持较高的稳定性,经pH4.0–8.0缓冲液处理1h后残余活性均大于90%;底物谱分析表明,rIDSGLUC9-25能催化大麦β-葡聚糖、苔藓地衣多糖、魔芋胶和木葡聚糖,比活性分别为(443.55±24.48)、(65.56±5.98)、(122.37±2.85)和(159.16±7.73)U/mg;利用薄层色谱法(thinlayer chromatography,TLC)和高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)分析水解产物发现,rIDSGLUC9-25降解大麦葡聚糖主要生成纤维三糖(占总还原糖64.19%±1.19%)和纤维四糖(占总还原糖26.24%±0.12%),催化地衣多糖主要生成纤维三糖(占总还原糖78.46%±0.89%)。【结论】本研究报道了一种来自密螺旋体属细菌的内切β-1,4-葡聚糖酶IDSGLUC9-25(EC3.***.1.4),能高效催化多糖底物生成纤维三糖和纤维四糖,为研发饲用酶制剂和制备低聚寡糖建立基础。

关键词：湖羊消化道微生物葡聚糖酶 IDSGLUC9-25 纤维寡糖

大豆AGB1同源基因在防御反应中起正向调控作用

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生物工程学报 2024年第4期40卷 1050-1064页

作者：吴楠兰胡娇黄敏君王文絮刘建中浙江师范大学生命科学学院浙江金华321004 浙江师范大学生命科学学院浙江省特色经济植物生物技术重点实验室浙江金华321004

由Gα、Gβ和Gγ这3个亚基组成的异源三聚体GTP结合蛋白(简称G蛋白)在真核生物的信号转导中起着重要作用。拟南芥基因组中仅有1个Gβ亚基编码基因AGB1,在免疫反应中起着正调控作用,然而AGB1在大豆防御中的作用尚不清楚。鉴于大豆是四倍... 详细信息

由Gα、Gβ和Gγ这3个亚基组成的异源三聚体GTP结合蛋白(简称G蛋白)在真核生物的信号转导中起着重要作用。拟南芥基因组中仅有1个Gβ亚基编码基因AGB1,在免疫反应中起着正调控作用,然而AGB1在大豆防御中的作用尚不清楚。鉴于大豆是四倍体植物,存在基因功能冗余,本研究利用菜豆豆荚斑驳病毒诱导的基因沉默技术同时沉默大豆基因组中同源性高达86%−97%的4个GmAGB1同源基因,以探究其在大豆免疫中的作用。沉默GmAGB1导致大豆植株出现矮化表型,暗示GmAGB1可能参与大豆的生长发育;抗病性分析表明沉默GmAGB1导致大豆对大豆斑疹病菌的抗性降低,而该抗性的降低与GmAGB1沉默植株叶片中病原菌侵染诱导的活性氧的积累量的显著下降以及细菌中保守的鞭毛蛋白N端22个氨基酸小肽flg22诱导的GmMPK3激活程度的显著降低相关联。此外,酵母双杂交实验证明大豆中的GmAGB1可能与GmAGG1存在互作关系。综上所述,GmAGB1是大豆防御反应中的正调控因子,且大豆中G蛋白也可能以进化上保守的异源三聚体的形式发挥作用。

关键词： GmAGB1 G蛋白病毒诱导的基因沉默技术防御反应活性氧