基于永生化猪小肠上皮细胞ZYM-SIEC02对猪源益生性乳酸菌的筛选

【目的】从健康仔猪的粪便及各肠段内容物和黏液中分离乳酸菌,并以永生化猪小肠上皮细胞ZYM-SIEC02为体外细胞模型对猪源益生性乳酸菌进行筛选。【方法】采用分离培养和常规生化试验对乳酸菌进行分离与鉴定。用永生化猪小肠上皮细胞ZYM-SIEC02作为体外模型,通过黏附性试验、耐酸耐胆盐试验和对致病菌的黏附抑制试验对菌株进行筛选。【结果】分离筛选出了12株乳酸菌,其黏附能力存在差异。Y091231、Y091221、Y224031、X302032、Y223052和Y223072等6株菌的黏附性较好,黏附指数依次为:2 903.25±83.33,2 320.37±81.02,1 965.43±37.72,1 416.12±62.74,1 100.00±68.10,988.73±17.06。对其进行耐酸耐胆盐试验和抑菌试验,结果表明,菌株Y091231、Y091221和Y224031对致病菌均具有较强的黏附抑制能力,且对高胆盐、低pH具有较强的耐受性。其中Y091231对大肠杆菌C83921的黏附抑制率可达(99.40±3.17)%,Y091221对致病性沙门氏菌的黏附抑制率为(97.10±2.04)%,Y091231对金黄色葡萄球菌CVCC2258的黏附抑制率为(98.00±2.31)%。Y091231、Y091221和Y224031 3株菌分别被鉴定为发酵乳杆菌、乳酸乳杆菌和嗜酸乳杆菌。【结论】筛选得到的3株益生性乳酸菌,不仅具有耐酸耐胆盐能力,而且对小肠黏膜上皮细胞具有强黏附性,对大肠杆菌C83921、致病性沙门氏菌和金黄色葡萄球菌CVCC2258具有较强的黏附抑制能力,可作为肠道微生态制剂的候选菌株。     

产酸、耐酸乳酸菌的分离鉴定及益生特性

【目的】分离筛选高效产酸的乳酸菌Lactobacillus spp.,并进行功能评价,为乳酸菌在饲料行业的应用提供物质基础。【方法】以酸性风味食品为样品来源,以溶钙圈大小为指标进行初筛,以耐酸能力为指标进行复筛,并进一步研究了筛选得到的乳酸菌的产酸性能、生长特性、耐酸、耐胆盐以及抑制病原菌的能力。【结果】获得了10株可在pH 3.0生长的乳酸菌。其中,菌株SC3A和DJ3被鉴定为戊糖乳杆菌L.pentosus,菌株SC15、SC16、DJ9B、DJ10C、SC8、DJ8A、DJ8B和DJ9A为发酵乳杆菌L.fermentum。戊糖乳杆菌DJ3和SC3A的产酸能力、发酵生长速率和抑制病原菌的能力显著优于发酵乳杆菌。而发酵乳杆菌DJ8A和DJ9B的耐酸和耐胆盐能力较强。【结论】从酸性风味食品分离得到了10株具有较强的产酸、耐酸和抑菌能力的乳酸菌,在食品和饲料工业中具有应用潜力。     

猪源发酵乳杆菌的筛选及其潜在益生性能

【目的】对从健康仔猪粪便中筛选分离出一株发酵乳杆菌 的益生性能进行测试，为其在畜禽动物 养殖中的应用提供参考。【方法】采用 Rogosa SL 完全选择性培养基分离出 106 株乳酸菌，通过革兰氏染色、酸 和胆盐耐受初步筛选出 1 株潜在的饲用乳酸菌，经 16S rDNA 序列鉴定为发酵乳杆菌 LF1，并对其益生性能潜力 进行评估，包括抑菌活性 ( 针对大肠杆菌 K88、金黄色葡萄球菌、猪链球菌、沙门氏菌以及弧菌等 12 种病原菌 )、 对模拟胃液中酸性环境的耐受性、对胆盐的耐受性以及对小肠上皮细胞的粘附性。【结果】发酵乳杆菌 LF1 耐 酸和耐胆盐的能力较强，显示出较强的益生菌潜力，但 LF1 菌株对猪肠道上皮细胞的粘附能力不强。在生物拮 抗作用方面，发酵乳杆菌 LF1 的培养上清可以显著抑制多种常见动物病原菌生长。【结论】发酵乳杆菌 LF1 具 有较好的益生性能，通过进一步的动物实验评估后，可以作为应用于畜禽养殖业的益生菌候选菌株。     

獭兔肠黏膜乳杆菌的分离鉴定及其体外益生特性研究

【目的】分离筛选适于在獭兔肠道中存活并定殖的高黏附性乳酸菌株。【方法】通过乳酸菌选择性培养基从5和10日龄哺乳獭兔肠黏膜中分离具有抑制大肠杆菌活性的菌株,经16SrRNA基因序列分析进行鉴定,并检测其耐人工胃液、耐胆盐及黏附特性、表面疏水性等益生特性。【结果】分离筛选出3株具有较强抑制大肠杆菌活性的菌株,分别鉴定为短乳杆菌(L1)、植物乳杆菌(L2)、干酪乳杆菌(L3),其抑菌活性大小为L3L2L1。3株菌株均能耐受pH=4.0的人工胃液;在pH=3.0人工胃液中,L2和L3的活菌含量未出现明显变化(P0.05),而L1的活菌含量显著下降(P0.05);3株菌株在pH=2.0和pH=1.8人工胃液中的活菌含量均显著降低(P0.01)。L1和L2均能耐受2.0g/L胆盐;虽然L1和L2在3.0g/L胆盐中的活菌量出现极显著(P0.01)和显著(P0.05)下降,但二者仍保留较高活菌含量;胆盐对L3的存活有明显抑制作用,随着胆盐含量的升高,L3的活菌含量极显著降低(P0.01)。L2和L3对黏蛋白的黏附率无显著差异(P0.05),均显著高于L1(P0.05)。L3的表面疏水性最高,L2次之,二者之间无显著差异(P0.05);L1的表面疏水性低于L2(P=0.092),显著低于L3(P0.05)。【结论】分离所获得的3株乳杆菌均具备益生菌特性,其中以植物乳杆菌L2最佳。     

禽用乳酸菌的筛选与功能鉴定

【目的】从健康鸡肠道中分离筛选优质乳酸菌,为制备禽用微生态制剂提供技术支持。【方法】选用30日龄健康青年鸡,取其盲肠内容物,通过选择性培养基筛选出具有产酸能力的乳酸菌,对其进行耐pH 3.0胃酸和3g/L牛胆盐筛选试验及菌株生长曲线、产酸能力测定,并通过平板抑菌试验筛选出具有较强抑菌效果的菌株。最后对此菌株16SrRNA进行克隆测序,经Blast比对和系统进化树分析,对菌株进行鉴定。【结果】从所取鸡盲肠内容物中分离得到L1~L9 9株乳酸菌,其中L2、L4和L9株耐pH 3.0和3g/L牛胆盐的综合能力较强。经过比较3株菌的生长曲线和产酸曲线,发现L2菌株耐酸耐牛胆盐、生长迅速、产酸能力强,且具有较强的抑制致病性大肠埃希菌的活性。经16SrRNA序列比对和系统进化树鉴定,确定L2为唾液乳酸杆菌。【结论】成功筛选出了1株可用以研制禽用微生态制剂的乳酸菌菌株。     

猪源生物被膜乳酸菌的筛选、鉴定与体外益生特性评价

将分离自健康猪新鲜粪便的乳酸菌进行功能性和安全性评价,旨在筛选出有利于猪健康生长的优良乳酸菌菌株。结果显示,共分离到2株对猪源大肠杆菌等病原菌具有抑制作用的乳酸菌菌株,并从中成功筛选出1株生物被膜形成能力较强的分离菌株L-8。经鉴定,分离菌株L-8为约氏乳杆菌(Lactobacillus johnsonii),具有一定的产酸能力,能够耐受胃内pH值4.0～10.0和肠道1%胰蛋白酶环境,对猪小肠上皮细胞(IPEC-J2)具有一定的黏附性,其生存能力和生长性能均较好。此外,分离菌株L-8对小鼠无致病性,具有安全性。综上,分离菌株L-8具有作为猪用益生菌的潜在益生特性和开发前景。     

海南文昌鸡源抑菌乳酸菌的筛选鉴定

为获取具有抑菌活性的海南文昌鸡源乳酸菌，笔者以海南文昌鸡的肠道粘膜及内容物为样品分离乳酸菌。通过菌株形态观察，革兰氏染色镜检、过氧化氢试验和16S rRNA基因序列测序鉴定乳酸菌；而后利用乳酸菌对酸和胆盐的耐受性及其抑菌试验从中筛选出热带动物肠道源抑菌乳酸菌。本研究共获得17株乳酸菌，分别为13株植物乳杆菌和4株粪肠球菌，其中植物乳杆菌对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和鼠伤寒沙门氏菌均有较高抑制作用，有一定耐酸耐胆盐的能力；粪肠球菌抑菌效果均较差。研究结果表明，筛选获得的海南文昌鸡源植物乳杆菌S4-1综合抑菌效果较好，可用于畜禽肠道益生菌制剂开发的后续研究。     

传统发酵酸凝硬质奶酪中乳酸菌的分离鉴定及其体外益生特性

【目的】 研究传统发酵酸凝硬质奶酪中乳酸菌的分离鉴定及其体外益生特性,得到产酸性能较高的菌株,测试体外益生特性,筛选出优良益生菌。【方法】 采用传统分离纯化方法,以新疆伊犁地区昭苏县农家自制自然发酵酸凝硬质奶酪为原材料,运用稀释涂布、平板划线以及复筛纯化的方法,从自然发酵奶酪中分离得36株菌株,观察其菌落与菌株形态特征并检测生理生化,选取符合条件的菌株运用16S rDNA同源序列分析方法鉴定其分子生物学。【结果】 鉴定6株为乳酸菌,5株是瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus),另外1株为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)。这些菌株的耐胆盐、耐酸、耐模拟胃液以及表面特性得知植物乳杆菌E₁₁在这些方面的性能最佳。【结论】 该菌株在浓度为0.5%的胆盐培养基中存活率达到46.42%,pH 2的条件下存活率仍然保持在20%以上,静置5 h后其自凝集率达到63.6%,对二甲苯的疏水率为44.26%。     

散养茶花鸡源乳酸菌分离鉴定及益生特性研究

【目的】从国家级畜禽资源保护品种茶花鸡中分离乳酸菌,研究其益生特性,以期为禽用益生菌制剂研发奠定基础。【方法】采集散养茶花鸡新鲜粪便,使用MRS培养基分离乳酸菌,采用生理生化试验和16S r DNA基因序列分析法鉴定,并研究其胃肠道耐受性、抑菌活性、抗生素敏感性和肠上皮细胞黏附能力等益生特性。【结果】分离得到CHF4-1、CHF6-2、CHF7-2和CHF10-2共4株菌株。生理生化鉴定和16S rDNA序列分析结果表明:CHF4-1、CHF6-2、CHF7-2和CHF10-2分别为唾液乳杆菌、加氏乳杆菌、罗伊氏乳杆菌和约氏乳杆菌;与参考菌株鼠李糖乳杆菌GG相比,CHF6-2和CHF10-2具有较强的胃肠道耐受性和抗菌活性;加氏乳杆菌CHF6-2除对头孢噻肟中度敏感之外,对其余9种抗生素均敏感,且其细胞黏附水平为(13.07±0.22)个/细胞,黏附能力最强。【结论】从散养茶花鸡粪便中分离得到唾液乳杆菌、加氏乳杆菌、罗伊氏乳杆菌和约氏乳杆菌4株乳酸菌,其中加氏乳杆菌CHF6-2具有显著胃肠道耐受性、抑菌活性、抗生素敏感性和肠上皮细胞黏附能力等益生特性,可作为微生态制剂候选菌株进一步开展深层次研究。     

猪源乳酸菌的分离及其生物学性能研究

【目的】从猪新鲜粪便和肠道黏膜中筛选乳酸菌,为猪益生剂饲料添加剂提供理论依据和可靠菌种。【方法】采集陕西八眉猪的粪便和肠道组织,分离纯化乳酸菌,通过体外耐酸、耐胆汁试验以及抑菌试验和黏附试验,筛选特性优良的益生菌,用16SrRNA基因序列系统发育树确定其分类地位。采用小鼠安全性检验试验,检测筛选菌株的安全性。【结果】筛选出一株耐受性和抑菌性良好,生长曲线稳定且黏附性较好的乳酸菌,命名为FB027;另一株抑菌性和黏附性良好,生长曲线稳定且耐酸、耐胆盐较好的乳酸菌,命名为SE013。16SrRNA基因序列系统发育树分析发现,FB027为非解乳糖链球菌(Streptococcus alactolyticus),进化与同属的血红链球菌Streptococcus sanguinis(GenBank登录号CP000387.1)同源性最高,SE013为肠系膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides),进化与同属的伪明串珠菌Leuconostoc pseudomesenteroides(GenBank登录号AB572039.1)同源性最高。小鼠安全性检验试验发现,连续2周口服乳酸菌FB027和SE013,小鼠健康状况良好,行为、生长、采食量和病理组织剖检均无明显异常。【结论】分离获得了性能优良的2株乳酸菌,其在猪饲料添加剂方面有潜在的应用前景。     

中华蜜蜂Apidaecin的重组表达及其抗菌活性

【目的】研究中华蜜蜂（Apis cerana cerana）抗菌肽Apidaecin在枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）中的重组表达,并验证纯化后的重组抗菌肽Apidaecin在体内和体外是否具有抗菌活性,为开发新型、安全具有抗菌和免疫调节功能的抗菌肽制剂提供理论依据。【方法】以意大利蜜蜂（Apis mellifera ligustica）Apidaecin为模板,克隆出中华蜜蜂抗菌肽Apidaecin,成功构建his-pHT43/Apidaecin表达载体,并参照MoBiTec所提供的制备方法成功制得枯草芽孢杆菌感受态细胞,现配现用,以保证其活性并得以在枯草芽孢杆菌表达系统中重组表达。使用His标签蛋白纯化试剂盒（可溶性蛋白）进行表达蛋白的分离纯化,使用Easy II Protein Quantitative Kit（BCA）试剂盒测定浓度。纯化得到的重组抗菌肽Apidaecin作用于大肠杆菌K88,在体外进行抑菌圈试验和最小浓度抑菌法测定;在体内,以小鼠为试验动物模型,试验组小鼠腹腔注射重组抗菌肽Apidaecin,阴性对照组注射相同体积的生理盐水,阳性对照组注射相同体积的头孢霉素,然后人为感染大肠杆菌K88,感染24 h后对小鼠进行解剖,取得肠道样品和血液样品,并从肠道屏障和免疫功能两个方面探讨重组抗菌肽Apidaecin对感染大肠杆菌K88小鼠的保护作用。使用ELISA试剂盒对染菌小鼠血清免疫球蛋白（IgA、IgG、IgM）与肠道sIgA水平进行测定,采用qRT-PCR法对小鼠肠道紧密连接蛋白基因（claudin-1、ZO-2）以及小鼠肠道细胞因子（促炎因子TNF-α、IFN-γ、IL6和抑炎因子IL10）的转录水平进行测定。【结果】克隆得到的中华蜜蜂Apidaecin含有183 bp的碱基,编码60个氨基酸,包含Apidaecin的信号肽序列、一个基础的RR二肽以及抗菌肽Apidaecin的氨基酸序列（内含高度保守的8个氨基酸序列）,编码的蛋白质命名为AccApidaecin,其分子量为15.6 kD,等电点为5.33。在IPTG终浓度为3 mmol·L ^-1,诱导温度为30℃,诱导表达12 h后,可从1 L表达上清中纯化得到约20 mg抗菌肽。药敏试验显示,重组抗菌肽Apidaecin在体外与阴性对照相比有明显抑菌圈出现,且测得的最小抑菌浓度为10 mg·L ^-1;在小鼠体内,腹腔注射重组抗菌肽Apidaecin的染菌试验组与注射生理盐水的染菌试验组相比免疫球蛋白含量差异显著(P<0.05),说明腹腔注射重组抗菌肽Apidaecin能够有效缓解由大肠杆菌K88引起的小鼠免疫球蛋白含量的增加;同时,小鼠肠道相关蛋白的基因表达量也差异显著(P<0.05),说明重组抗菌肽Apidaecin能够有效保护被大肠杆菌K88侵染的小鼠肠道。【结论】在枯草芽孢杆菌中能够成功重组表达中华蜜蜂抗菌肽Apidaecin,并且纯化后的中华蜜蜂抗菌肽Apidaecin在体外对大肠杆菌K88有良好的抗菌效果;经腹腔注射进入小鼠体内,能够提高小鼠的免疫机能,有效抵抗大肠杆菌K88对小鼠的侵染。     

飞蝗LmGSTS2的酶学特性及其对马拉硫磷、 p,p’-DDT的代谢分析

【目的】将飞蝗（Locusta migratoria）谷胱甘肽硫转移酶sigma2（glutathione-S-transferases sigma2,LmGSTS2）在大肠杆菌中原核表达后进行纯化,研究LmGSTS2的酶学特性,并分析其对马拉硫磷和p,p’-DDT的代谢作用。结合飞蝗体内LmGSTs2的RNA干扰及杀虫剂生物学测定,评估LmGSTS2对杀虫剂的代谢解毒能力,为飞蝗抗性治理及合理施药提供理论依据。【方法】将LmGSTS2在BL21(DE3)中表达,通过Ni-NTA亲和层析对LmGSTS2进行纯化,以CDNB为底物检测LmGSTS2在不同温度和pH条件下的酶活性变化。在最适条件下（pH=7,27℃）,用纯化的LmGSTS2蛋白与马拉硫磷和p,p’-DDT进行孵育,通过超高效液相色谱（UPLC）评估LmGSTS2对马拉硫磷和p,p’-DDT的代谢解毒能力。进一步将3 μg dsLmGSTs2注入2龄飞蝗若虫体内,24 h后检测目的基因LmGSTs2的沉默效率,并结合杀虫剂生测试验分析飞蝗对杀虫剂敏感度的变化。【结果】将LmGSTS2在大肠杆菌中诱导表达,经SDS-PAGE检测后,发现与两个对照组pET28a/BL21(DE3)和未诱导的pET28a/BL21(DE3)-LmGSTS2相比,诱导后的pET28a/BL21(DE3)-LmGSTS2总蛋白在25 kD左右出现与目标蛋白大小相符的单一条带,表明LmGSTS2成功表达。对纯化后LmGSTS2蛋白的酶学特性研究结果表明,其最适反应pH范围为6—8,在pH=7时酶活性达到顶峰;最适反应温度范围为25—30℃,27℃时活性最高。在最适条件下,LmGSTS2分别与马拉硫磷和p,p’-DDT进行孵育。UPLC结果显示,与3个对照组相比（GSH+insecticide、active LmGSTS2+insecticide及inactive LmGSTS2+GSH+ insecticide）,LmGSTS2组马拉硫磷色谱峰面积分别降低83.6%、84.0%和84.6%,差异显著（P<0.05）,而p,p’-DDT色谱峰面积与对照组相比无显著变化（P>0.05）,说明LmGSTS2可对马拉硫磷进行代谢,对p,p’-DDT无代谢作用。进一步通过RNA干扰结合杀虫剂生测在飞蝗体内检测LmGSTS2蛋白对马拉硫磷的代谢解毒作用。将靶标基因的双链RNA注入2龄飞蝗若虫体内,24 h后可使飞蝗体内LmGSTs2表达量抑制96%。飞蝗对马拉硫磷的敏感度检测发现,与对照组相比,LmGSTs2基因沉默后飞蝗对马拉硫磷的敏感度增加,死亡率由29.9%上升至45.2%,表明LmGSTS2参与了马拉硫磷在体内的代谢解毒过程。【结论】将LmGSTS2在体外进行表达纯化,并以CDNB为底物检测到该酶最适反应条件为pH=7,27℃左右;对马拉硫磷的体内和体外检测结果显示,LmGSTS2参与马拉硫磷在飞蝗体内的代谢解毒过程;对p,p’-DDT的体外研究结果显示该酶不参与p,p’-DDT的代谢。     

新疆伊犁地区不同动物源大肠杆菌耐药性调查

【目的】研究新疆伊犁地区不同动物源大肠杆菌对临床常用抗菌药物的耐药情况。为临床合理用药和防止大肠杆菌产生耐药性提供科学依据。【方法】采用琼脂稀释法对伊犁地区不同动物源粪样中分离出的723株大肠杆菌(猪源89株、牛源164株、鸡源270株和羊源200株)进行临床常用10种抗菌药物的耐药性检测。【结果】(1)牛源大肠杆菌主要对安普霉素(26.8%)耐药;多药耐药以0耐(62.0%)为主。(2)羊源大肠杆菌主要对阿莫西林/克拉维酸(77.5%)、氨苄西林(69.5%)、恩诺沙星(46.0%)、诺氟沙星(45.0%)和安普霉素(43.5%)耐药;多药耐药以4耐(16.0%)和6耐(16.0%)为主。(3)猪源大肠杆菌主要对氨苄西林(66.0%)、阿莫西林/克拉维酸(64.0%)、氟苯尼考(64.0%)、恩诺沙星(53.0%)、诺氟沙星(49.0%)、环丙沙星(36.0%)和庆大霉素(31.0%)耐药;多药耐药以2耐(12.0%)、5耐(13.0%)和7耐(12.0%)为主。(4)鸡源大肠杆菌主要对氨苄西林(74.4%)、阿莫西林/克拉维酸(73.0%)、氟苯尼考(71.1%)、恩诺沙星(65.9%)、诺氟沙星(61.1%)耐药;多药耐药以7耐(17.7%)和8耐(14.4%)为主。【结论】不同动物源大肠杆菌耐药程度由高到依次为鸡源菌>羊源菌>猪源菌>牛源菌,加强伊犁地区大肠杆菌的耐药性检测。     

解淀粉芽孢杆菌HMB33604的抑菌物质及对马铃薯黑痣病的防治效果

【目的】由立枯丝核菌（Rhizoctonia solani AG-3）引起的马铃薯黑痣病是马铃薯生产中重要的土传病害,严重影响马铃薯的产量和质量。利用微生物杀菌剂防治马铃薯黑痣病是环境友好、切实可行的措施之一。本研究旨在获得有效防治马铃薯黑痣病的生防细菌并明确其防病作用方式,为生防细菌发酵工艺的优化、微生物杀菌剂的合理施用提供科学依据。【方法】通过对峙培养法和温室盆栽试验筛选有效防治马铃薯黑痣病的生防细菌,通过Biolog微生物鉴定系统、16S rDNA序列以及gyrA、gyrB、rpoB和rpoC多基因序列分析对生防细菌进行分类鉴定。通过盆栽试验比较生防细菌菌株发酵液、无菌体上清液和菌体悬浮液对马铃薯黑痣病的防治效果,利用高效液相色谱（HPLC）对脂肽提取物进行分离,通过抑菌活性测定结合质谱（UPLC-Triple TOF-MS/MS）技术鉴定生防细菌产生的抑菌活性物质。采用实时荧光定量PCR（real-time PCR）技术测定马铃薯根际黑痣病菌的DNA拷贝数。【结果】通过对2 106株细菌进行筛选,获得3株有效防治马铃薯黑痣病的生防细菌,其中HMB33604菌株对马铃薯黑痣病的防治效果较高,达到52.9%。通过生理生化及多基因序列比对,将HMB33604菌株鉴定为解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）。该菌株发酵液和上清液对马铃薯黑痣病具有显著的防治效果,分别为52.2%和66.4%,而菌体悬浮液对马铃薯黑痣病的防治效果仅为16.9%,证明该菌株主要通过产生抑菌活性物质而起到防治马铃薯黑痣病的作用。HMB33604菌株可以产生泛革素（fengycin）、伊枯草菌素A（iturin A）和表面活性素（surfactin）,抑菌试验证明泛革素和伊枯草菌素是HMB33604菌株产生的主要抑菌活性物质,这两种脂肽类抗生素能够显著抑制黑痣病菌的生长,并且造成菌丝畸形。菌株发酵液和无菌体上清液均显著降低马铃薯根际黑痣病菌的DNA拷贝数,与对照相比分别降低了60.3%和64.0%;而菌体悬浮液处理后根际黑痣病菌的DNA拷贝数仅降低10.3%。【结论】获得一株有效防治马铃薯黑痣病的生防细菌——解淀粉芽孢杆菌HMB33604,该菌株主要通过产生抑菌活性物质而发挥生防作用。泛革素和伊枯草菌素是HMB33604菌株产生的主要抑菌活性物质。泛革素和伊枯草菌素不仅造成黑痣病菌菌丝畸形,还可显著降低马铃薯根际黑痣病菌的数量,从而有效防治马铃薯黑痣病。     

猪腹泻病毒一步法多重TaqMan荧光定量RT-PCR检测法的建立及应用

【目的】建立一种可同时检测猪流行性腹泻病毒（PEDV）野毒株、猪A群轮状病毒（GARV）、猪德尔塔冠状病毒（PDCoV）、猪阿尔法冠状病毒（SADS-CoV）及猪捷申病毒（PTV）5种猪腹泻病毒的一步法多重TaqMan荧光定量RT-PCR检测法。为猪腹泻病的快速诊断和流行病学调查提供高效灵敏的工具。【方法】对 PEDV 多个基因型毒株ORF3基因比对分析,以PEDV野毒株为模板,对疫苗株ORF3基因稳定缺失区域设计特异性探针,并在两端保守区域设计上下游引物;在靠近GARV G3、G4、G5和G9型 NSP5基因5′端保守碱基区域设计引物及探针,并加入简并碱基。同时,分别选择PDCoV M基因、PTV 5′UTR序列、SADS-CoV N基因等保守基因设计特异性引物及探针,用于多重荧光定量PCR方法的建立。对引物、探针浓度和退火温度进行优化;用RStudio参照代码绘制ROC曲线,确定检测方法的敏感度值、特异度值及曲线下面积AUC,并计算Youden指数,最终确定检测临界值;从阳性核酸中扩增靶基因,并克隆至pEASY-T1载体。通过体外转录,获得5种标准品分别命名为：cRNA-PEDV、cRNA-GARV、cRNA-PDCoV、cRNA-PTV和cRNA-SADS-CoV。对检测方法的敏感性、特异性和重复性等进行评估;并与同类方法对临床样本的检测符合率进行比较。【结果】得到了5种病原检测的最佳引物、探针浓度和最佳退火温度。根据ROC曲线确定PEDV、GARV、PDCoV、PTV和SADS-CoV临界CT值分别为：35.78、34.25、34.98、34.60和35.70;5种病原的检测下限均可达到1×10² copies/μL,标准曲线线性关系良好,扩增效率在96.3%—104%之间;该方法对PEDV CV777疫苗株、PEDV AJ1102疫苗株、猪传染性胃肠炎病毒（TGEV）、猪瘟病毒（CSFV）、猪伪狂犬病毒（PRV）、猪繁殖与呼吸障碍综合征病毒（PRRSV）、猪霍乱沙门氏菌（S.choleraesuis）、多杀性巴氏杆菌（P.multocida）、大肠杆菌（E.coli）、猪链球菌（S.suis）和葡萄球菌（S.aureus）等多种菌毒株均不检出,具有良好的特异性;经重复性检验,组内变异系数在0.22%—3.08%之间,组间变异系数在0.89%—4.0%之间;对242份临床样本检测并与同类方法的检测结果进行比较,符合率分别为：PEDV 97.9%、GARV 98.8%、PDCoV 100%、PTV98.3%和SADS-CoV100%,Kappa值均大于0.9。对PEDV野毒株的检测准确性高于同类方法。此外,对临床样本检测结果显示,当前四川省腹泻猪群中尚无SADS-COV检出;但PEDV、GARV、PDCoV和PTV仍持续流行,其总体阳性率分别达到：10.7%（26/242）、13.6%（33/242）、18.2%（44/242）和14.5%（35/242）,且各腹泻病原之间存在不同形式和程度的混合感染,使感染猪腹泻病情加剧。故需进一步加强几种猪腹泻病毒在本地区猪群中流行情况调查和遗传变异规律研究,为制定更具针对性的防控措施提供依据。【结论】本研究成功建立了一种同时检测PEDV野毒、PDCoV、SADS-CoV和 GARV、PTV多基因型的一步法多重TaqMan荧光定量RT-PCR,为猪腹泻病的快速鉴别诊断和流行病学调查提供了一种高效灵敏的工具。     

鸡支气管堵塞死鸡病变部位感染细菌及其耐药性分析

【目的】研究以支气管被黄、白色干酪样物质堵塞为主要病理变化的鸡呼吸系统疾病,为研究支气管堵塞形成的细菌学基础提供依据。【方法】无菌采集不同鸡场典型病死鸡的支气管堵塞部位样本,用常规细菌分离法结合16 sDNA测序进行细菌学分析,并对分离菌进行药敏试验和致病性试验。【结果】11个鸡场采集的18个样本中均分离到了大肠杆菌和粪肠球菌,2个鸡场分离到了奇异变形杆菌,1个鸡场分离到了鲍曼不动杆菌,所有典型发病鸡场均未检测到鸡毒支原体和滑液支原体。K-B法药敏实验显示大肠杆菌主要对头孢噻肟、氯霉素、氨苄西林、四环素、复方新诺明等有较高的耐药性;粪肠球菌主要对头孢他啶、氨曲南、复方新诺明等药物耐药。所有分离菌均无致病作用。【结论】大肠杆菌、粪肠球菌、鲍曼不动杆菌和奇异变形杆菌等可单独或同时存在于支气管堵塞部位,可能是该病理变化形成的主要协同因素,而大肠杆菌和粪肠球菌存在于所有的被检病例中,且耐药性普遍很强。     

水稻根系细菌挥发性有机物对小孢根霉的非接触性抑制作用

【目的】 通过分析水稻根系细菌挥发性有机物（volatile organic compounds,VOCs）组成和对小孢根霉（Rhizopus microsporus）的抑制作用,寻找新的具有潜在抑菌功能的挥发性物质。【方法】 通过对扣熏蒸法测定不同细菌对小孢根霉的抑菌率;采用顶空固相微萃取法收集细菌挥发性有机物,对其进行气相色谱-质谱（GC-MS）检测,测得细菌挥发性有机物质谱,并在NIST/EPA/NIH数据库中进行比对鉴定,根据抑菌效果及各物质在质谱中的峰面积,进行相关性分析,购买与抑菌率具有显著相关性的物质,体外检测这些纯物质对小孢根霉的抑制作用。【结果】 所有菌株均能释放挥发性有机物,并且通过挥发性有机物的非接触性产生不同的抑菌效果,这些菌株共产生14类90种挥发性有机物,分别为酯、烯烃、烷、酮、酸、噻吩、醛、萘、硫化物、酚、醇、吡嗪、吡咯和苯类物质,其中所有菌株都能够释放醇类物质。通过相关性分析,发现有6种物质具有潜在的抑菌活性,分别为2-庚酮、5-甲基-2-己酮、2-壬酮、5-甲基-3-己酮、3-甲基丁酸和甲基异丁基酮,其释放量与抑菌率呈显著正相关,其中3种（2-庚酮、2-壬酮和甲基异丁基酮）是前期研究已经报道过具有抑菌活性的物质,其余3种物质（5-甲基-2-己酮、5-甲基-3-己酮和3-甲基丁酸）暂未被报道具有抑菌活性,通过购买其中2种物质3-甲基丁酸和5-甲基-2-己酮进行体外熏蒸试验验证,发现3-甲基丁酸严重抑制小孢根霉生长,5-甲基-2-己酮对小孢根霉具有致死作用。5-甲基-2-己酮主要由菌株麦克默多生孢八叠球菌、短短芽孢杆菌和阿氏芽孢杆菌释放,5-甲基-3-己酮主要由菌株假单胞菌、阿氏芽孢杆菌和麦克默多生孢八叠球菌释放,3-甲基丁酸主要由菌株神户肠杆菌、假单胞菌和阿氏芽孢杆菌释放。【结论】 水稻根系细菌能释放种类丰富的挥发性有机物,部分挥发性有机物对水稻病原菌小孢根霉具有显著抑制作用。经过相关性分析及体外验证确定了2种新型的具有抑菌活性的物质（5-甲基-2-己酮和3-甲基丁酸）以及1种可能具有抑菌活性的物质（5-甲基-3-己酮）,这些菌株和挥发性有机物均具有作为新型药物和抗真菌代谢物生物资源的潜力。     

Identification of Genes Encoding Secretory Proteins Related to the Pathogenicity of Sclerotinia sclerotiorum Using TRV-HIGS

【Objective】 Sclerotinia stem rot (SSR) caused by Sclerotinia sclerotiorum is the main problem in rapeseed planting in China, which causes serious yield and quality loss. Secretory proteins play an important role in the pathogenesis of pathogens. The genome of S. sclerotiorum contains a large number of genes encoding secretory proteins. The objective of this study is to identify and screen the secretory protein genes related to pathogenicity, reveal the pathogenic mechanism of S. sclerotiorum, and to provide an important target for the prevention and control of SSR. 【Method】 SMART software was used to analyze the protein domains of 8 candidate genes with signal peptides that were differentially expressed in the process of S. sclerotiorum infecting the susceptible and resistant Brassica oleracea lines, then the domains obtained by SMART analysis were annotated in SCOP, Pfam and PDB databases. The fragment with the length of around 300 bp in the encoding region of these genes was cloned into pTRV2 vector together with the GFP fragment. The suspension of pTRV1 was mixed equally with pTRV2-Gene and pTRV2-GFP, respectively. After 3 hours at room temperature, pTRV2-Gene vector and control (pTRV2-GFP) were transformed into 5-6 week-old leaves of Nicotiana benthamiana using syringe infiltration method. Subsequently, the infiltrated plants were cultured in dark for 48 hours and then grown in the normal light for 7 days. PDA mycelium blocks of S. sclerotiorum with a diameter of 6 mm were used to inoculate the infiltrated leaves of tobacco at the 9th day after transformation in vivo, in which the carrying surface was close to the leaves. After 48 hours of inoculation, the lesion size was measured and RNA from necrotic and infected tissues (around 1 cm from the edge of necrotic tissue) was extracted. qRT-PCR analysis was carried out to estimate the relative expression of target gene in N. benthamiana lines carrying TRV-HIGS vector. 【Result】 The putative functions of these 8 genes predicated with SMART and domain annotation were involved in the hydrolysis of proteins, nucleic acids or polysaccharides, the immunity response of host plants, and the tolerance to drugs and biotin synthesis of S. sclerotiorum. The average lesion area of control carrying TRV-GFP was 3.44 cm ² at 48 hours post inoculation of S. sclerotiorum. Except for one line (SS1G_07655), the lesion area of other 7 lines carrying TRV-HIGS vector was significantly lower than that of the control plants (P≤0.05), ranging from 1.63 to 2.61 cm ². qRT-PCR analysis showed that the gene expression level of these 7 genes in the TRV-HIGS lines was significantly lower than that of the control (P≤0.05). 【Conclusion】 Eight secretory protein genes with unknown function in S. sclerotiorum were successfully identified by TRV-HIGS technique. Seven genes related to the pathogenicity of S. sclerotiorum were screened out. Among them, SS1G_03146 with the strongest effect on the pathogenicity of S. sclerotiorum may be involved in the synthesis of biotin, and SS1G_04343 and SS1G_11912 may be involved in the immune response of host.     

Pathogenicity and Gene Expression Pattern of the Exocrine Protein LtGH61A of Grape Canker Fungus

【Objective】Grape canker disease, caused by Botryosphaeria genus fungi, occurs in a wide range of grape-producing areas in China and seriously threatens the yield and quality of grape. The objective of this study is to analyze the function of a hypothetical exocrine protein, LtGH61A, in grape canker fungus Lasiodiplodia theobromae, and to lay a foundation for in-depth analysis of the pathogenic mechanism and disease control of grape canker fungus.【Method】The signal peptide of LtGH61A protein was predicted by SignalP 4.0. The function of LtGH61A protein was predicted by the homologous comparison and functional annotation. The exocrine characteristic of LtGH61A protein was analyzed by yeast complementary experiment. The quantitative real-time PCR (qRT-PCR) was used to analyze the expression of LtGH61A in vegetative hyphae and different infection processes. The expression of LtGH61A was inhibited through RNA interference (RNAi). The effect of LtGH61A protein on the pathogenicity of L. theobromae was analyzed by in vitro inoculation test of grape shoots. The effect of LtGH61A protein on the hyphal growth rate of L. theobromae was analyzed by comparing the colony diameter.【Result】Amino acid sequence analysis predicts that the N-terminal of the LtGH61A protein contains a signal peptide with a length of 18 amino acids. The gene function annotation suggests that LtGH61A belongs to glycoside hydrolase family 61 (GH61) and can degrade cellulose as a substrate. Yeast complementary experiments showed that the signal peptide of LtGH61A protein could guide the secretion of invertase of yeast YTK12. Compared with the vegetative hyphae, the expression of LtGH61A was increased significantly at the infectious stages, and the mRNA accumulation of LtGH61A at 48 h post inoculation was 19 times of that in the vegetative hyphae. Moreover, RNAi lines were constructed for LtGH61A and two lines RNAi-LtGH61A1 and RNAi-LtGH61A2 were confirmed by qRT-PCR. The results of in vitro inoculation test of wild-type and RNAi transformants on wounded grape shoots showed that the lesion length caused by both RNAi-LtGH61A1 and RNAi-LtGH61A2 was significantly shorter than that of wild type (WT) CSS-01s, which was about 55% of WT, indicating that LtGH61A affected the pathogenicity of L. theobromae. The colony diameter comparison showed that compared with WT, the colony diameter of RNAi-LtGH61A1 and RNAi-LtGH61A2 transformants became smaller, about 85% of WT, indicating that LtGH61A affected the hyphal growth rate of L. theobromae.【Conclusion】LtGH61A affects the pathogenicity and hyphal growth of grape canker pathogen. LtGH61A protein can be secreted outside the cell. The expression level of LtGH61A during infectious stages is significantly increased, suggesting that LtGH61A can destroy the host plant tissue by exerting its own enzyme activity function, thus promoting pathogen infection.     

利用TRV-HIGS技术鉴定核盘菌致病相关的分泌蛋白基因

【目的】由核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum）引起的菌核病是我国油菜种植上的主要问题,严重威胁着菜籽产量及品质。分泌性蛋白在病原菌致病过程中起着重要作用,核盘菌基因组中包含大量编码分泌性蛋白的基因,本研究旨在鉴定并筛选与致病性相关的分泌蛋白基因,揭示核盘菌的致病机理,为菌核病防控提供重要靶标。【方法】采用SMART软件对核盘菌在侵染抗病、感病甘蓝过程中差异表达明显的8个具有信号肽的候选基因进行蛋白质结构域的分析,随后将SMART分析得到的结构域分别于SCOP、Pfam、PDB数据库进行功能注释。利用基因特异性引物进行目的基因特异片段的PCR扩增,构建pTRV2-Gene和pTRV2-GFP载体。随后等量混合含有pTRV1及pTRV2-Gene,pTRV1及pTRV2-GFP载体的重悬菌液。室温静置3 h后,利用针筒浸润法将pTRV2-Gene载体及对照（TRV-GFP）侵染5—6周龄的本氏烟（Nicotiana benthamiana）。侵染植株于黑暗环境中培养48 h后,再置于正常光照条件的环境中生长7 d。将直径6 mm的核盘菌PDA菌丝块接种于侵染9 d后的烟草叶片叶腹的中央,其中带菌面紧贴叶片,随后将接种植株培养48 h后统计病斑面积。提取接种48 h后的病斑及病斑周围组织叶片（距腐烂组织边缘1 cm左右）的RNA,利用特异引物进行目的基因的qRT-PCR,计算目的基因在携带TRV-HIGS载体的烟草植株中的相对表达量。【结果】SMART及结构域注释预测这8个候选基因可能参与了蛋白、核酸或多糖的水解,影响植物的免疫反应,参与核盘菌对药物耐受性的调节及生物素合成。核盘菌接种携带这8个基因的TRV-HIGS载体及对照载体的烟草,48 h后对照植株的病斑面积平均为3.44 cm ²,除SS1G_07655外,其余7个候选基因的TRV-HIGS植株上的病斑面积相比对照植株均显著减小（P≤0.05）,其病斑面积介于1.63—2.61 cm ²。qRT-PCR结果显示,这7个致病相关的候选基因在核盘菌侵染烟草过程中的基因表达水平均显著低于对照（P≤0.05）。【结论】利用TRV介导的HIGS技术成功地对核盘菌中8个未知功能的分泌蛋白基因进行了功能鉴定,筛选到7个可能与核盘菌致病性相关的基因,其中对核盘菌致病性影响最大的SS1G_03146预测可能参与核盘菌生物素合成,同时SS1G_04343及SS1G_11912预测可能参与影响植物的免疫反应。