尼罗罗非鱼无乳链球菌基因缺失株ΔcpsE和ΔneuA的构建及其生物学特性

为探究尼罗罗非鱼无乳链球菌(GBS)荚膜多糖合成基因cpsE和neuA对菌株生物学特性的影响,本研究利用同源重组的方法,构建了GBS的cpsE与neuA的单基因缺失突变株。具体方法为:用Infusion-PCR的方法分别构建带有氯霉素抗性基因的cpsE与neuA基因敲除重组质粒pSET4s-cpsE和pSET4s-neuA。将构建好的质粒电转化入GBS感受态细胞中,通过改变培养温度实现双交换和质粒丢失,最后经氯霉素抗性筛选获得疑似敲除株。通过菌落PCR、RT-PCR及DNA测序等方法对疑似敲除株进行验证。结果显示GBS的两个突变株ΔcpsE和ΔneuA被成功构建。在此基础上,通过生物学功能分析比较基因缺失突变株ΔcpsE、ΔneuA与野生株在菌株生长速率、荚膜多糖厚度、唾液酸含量和毒力方面的差异。结果发现缺失突变株ΔcpsE和ΔneuA的生长速度与野生株无显著差异,但荚膜多糖厚度、唾液酸含量和菌株毒力均显著低于野生株。进一步研究显示,cpsE是鱼源GBS荚膜多糖合成的关键基因,neuA基因则是荚膜多糖唾液酸化的关键基因,它们的缺失导致了GBS荚膜唾液酸含量的降低,且显著降低了菌株的毒力。     

鲁氏耶尔森菌invF基因无痕缺失突变株的构建及生物学特性

鲁氏耶尔森菌是一种具有广泛致病性的条件致病肠杆菌。三型分泌系统(T3SS)是该菌的重要毒力系统,其中invF基因是T3SS功能表达的重要调控因子。为探讨invF和T3SS对Y.ruckeri致病作用的影响,本研究构建了Y.ruckeri SC09株invF基因的无痕缺失株,并对其生物学特性进行研究。通过融合PCR方法,将invF基因的上、下游片段A、C融合,构建同源臂AC;将获得的同源臂AC连接入自杀质粒pLP12,构建pLP12-invF同源重组载体;pLP12-invF电转化进入供体菌株大肠杆菌β2163,并利用接合转移方法转入受体菌株Y.ruckeri SC09,利用抗生素正向筛选和vmt反向筛选分别对插入突变株和缺失突变株进行筛选,并利用PCR技术和序列测定对Y.ruckeri invF缺失株进行鉴定;对突变株和野生株进行菌体菌落形态观察、生化特性鉴定和生长曲线测定。结果显示,融合PCR、AC片段经氯霉素抗性正向筛选和vmt反向筛选,PCR鉴定和测序鉴定后,成功获得了Y.ruckeri SC09 invF基因的无痕缺失突变株,突变株和野生株菌体菌落形态和生化特性基本一致,突变株菌落较野生株小,各个时期突变株的生长浓度较野生株低。研究表明,采用自杀质粒pLP12和大肠杆菌β2163接合转移系统,利用抗生素正向筛选和vmt反向筛选技术,在对其基本生物学特性无显著影响的情况下,可简捷高效地获得invF基因的无痕缺失突变株。     

尼罗罗非鱼无乳链球菌荚膜多糖合成基因的表达及其与荚膜唾液酸含量、菌株致病性的关系

为了解尼罗罗非鱼无乳链球菌(GBS)荚膜多糖合成基因的表达及其与荚膜唾液酸含量、菌株致病性的关系,本实验克隆了尼罗罗非鱼荚膜多糖合成基因cps E、cps K和neu A,通过q RT-PCR方法分析了这3个基因在不同培养温度下表达水平的变化,同时通过比色法测定了不同培养温度下GBS荚膜唾液酸含量的变化,通过人工感染实验分析了不同水温条件下GBS对罗非鱼的致病性。结果显示,cps E、cps K和neu A编码的氨基酸序列均具有保守的与荚膜多糖合成相关的酶活性位点,Cps E、Neu A与已知鱼源GBS(Ia和Ib型)和人源GBS(Ia、Ib和II~IX型)相应序列的同源性均达到97%以上,而Cps K与鱼源、人源的序列同源性则分别为56%~100%和27%~100%。在不同培养温度下GBS cps K和neu A基因表达水平的变化与荚膜唾液酸含量的变化一致;在较高温度(28和34°C)下培养的GBS荚膜唾液酸含量及菌株攻毒后罗非鱼的死亡率均随温度的升高而递增,而在22°C下培养的GBS唾液酸含量最高,攻毒后罗非鱼的死亡率却最低。本研究结果表明,GBS Cps K和Neu A在GBS荚膜多糖的唾液酸化中起重要作用,较低温度下GBS荚膜唾液酸的高含量有助于其在宿主体内的潜伏,而较高水温条件下细菌的强致病性可能还与除荚膜唾液酸外的某些重要的毒力因子的表达有关。     

哈维弧菌vhh基因缺失株的构建及其相关生物学特性研究

哈维弧菌(Vibrio harveyi)是水生动物的重要病原,为研究哈维弧菌溶血素基因vhh缺失后对其生物学特性的影响,该研究利用同源重组技术构建了V.harveyi 345的vhh基因缺失突变株,并比较了野生株和突变株的生物学特性变化。结果显示,vhh基因的缺失不影响菌株的生长、胞外蛋白酶分泌、过氧化氢(H2O2)和铜离子(Cu2+)的压力感应、铁的吸收利用、15种抗生素抗性和生物膜形成等生物学特性,但会导致菌株游动和涌动显著增强;另发现,vhh基因虽然在野生菌株内高表达,对绵羊红细胞却未表现出溶血活性。结果表明该基因负调控着菌株的运动能力。该研究为认识哈维弧菌vhh基因功能研究提供新的资料。     

溶藻弧菌双组分调控系统KdpDE减毒活疫苗的构建及其免疫效果评价

为了研究溶藻弧菌双组分调控系统KdpDE减毒活疫苗对鱼体的免疫保护作用,本研究采用Overlap PCR和同源重组技术,构建了kdpD/kdpE（kdpDE）基因无标记基因框内敲除突变株。对野生株和缺失突变株的生物学特性及致病性进行了比较研究,发现kdpDE的缺失对溶藻弧菌的生长速率和胞外蛋白酶活性的影响不明显,但是突变株的泳动能力、生物被膜形成能力较野生株下降。斑马鱼致病性实验结果显示,突变株毒力下降78.5倍,表明减毒株构建成功,可以作为减毒活疫苗的候选菌株。突变株在鱼体内存活能力实验结果显示,注射免疫7 d后,鱼体内不能检测到该菌。以突变株ΔkdpDE为抗原,分别用注射和浸泡的方式免疫斑马鱼,免疫后第28天用溶藻弧菌和哈维氏弧菌攻毒,评估该减毒活疫苗及不同免疫方式对斑马鱼的保护效果。实验结果表明,免疫后的斑马鱼能够抵抗溶藻弧菌的感染,其中注射免疫组的免疫保护率达83.3%,浸泡免疫组次之（66.7%）;同时,该减毒活疫苗能刺激斑马鱼对哈维氏弧菌产生交叉保护效应,其中注射免疫组的免疫保护率为65.5%,浸泡免疫组为55.2%。以上结果表明,kdpDE基因敲除突变株可能是抵抗溶藻弧菌感染的有效的候选减毒活疫苗。     

拟态弧菌OmpU蛋白的黏附功能及所介导的致病作用

为了探明拟态弧菌OmpU蛋白的黏附功能,利用同源重组技术敲除基因组中OmpU基因,并构建其互补株,再经组合PCR方法和序列测定,证实了OmpU基因的缺失和互补。对野生株、缺失株和互补株进行了遗传稳定性、生长特性、生化特性、细胞黏附性、致病性等方面比较研究。结果显示,缺失株具有遗传稳定性;在相同的培养条件下,与野生株相比,突变株的培养特性和生化特性没有明显变化,生长速率略减慢,对实验草鱼的毒力降低了4倍,对鲤上皮瘤细胞(EPC)的黏附能力显著降低,下降了66.6%,而互补株的黏附能力和毒力又得到恢复,与野生株无明显差异。研究首次确证了拟态弧菌OmpU蛋白具有黏附功能,OmpU蛋白通过黏附参与致病作用。     

QseB在嗜水气单胞菌响应去甲肾上腺素中的作用

为探明嗜水气单胞菌QseB在病原菌对鱼体应激激素去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)的识别和响应过程中的作用,实验采用同源重组方法构建了嗜水气单胞菌NJ-35的qseB缺失突变株(AqseB),比较分析了 NE诱导后,野生株和突变株之间其生物膜形成能力、溶血活性和运动能力等与细菌毒力有关的生物学功能的变化...     

溶藻弧菌ZJ-T小RNA srvg17985缺失突变株的构建及该小RNA功能的初步分析

利用同源重组技术构建了溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus) ZJ-T小RNA srvg17985的缺失突变株,并比较研究了野生株和srvg17985突变株在LBS中的生长特性、运动性、胞外蛋白酶分泌、对铁的吸收利用、对抗生素的抗性以及生长代谢等生物学特性。结果表明,小RNA srvg17985缺失后不影响溶藻弧菌在LBS中的生长、运动性、胞外蛋白酶分泌、对铁的吸收利用、对抗生素的抗性以及对测定的多数碳源、氮源的代谢;但srvg17985突变株对昆布多糖(laminarin)、果胶(pectin)以及二羟基丙酮(dihydroxyacetone)的利用增强,并转变为可利用丙氨酸-天冬氨酸(Ala-Asp)作为单一氮源。     

禽多杀性巴氏杆菌PlpB基因交叉保护力研究

根据报道的PM70菌株的PlpB基因序列,设计PlpB基因一对寡核苷酸引物。以C48-1菌株为实验材料,成功扩增PlpB基因的全序列,该片段共831bp。将扩增基因插入原核表达载体pGEX-KG,成功构建了重组表达质粒pKG-PlpB,并对pKG-PlpB重组表达质粒进行序列测定,结果表明:扩增序列与GenBank上所报道的PM70株的PlpB基因序列核苷酸同源性在99%以上。将该重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,经诱导获得大小约56KDa的表达蛋白。Western blot检测表明,该表达蛋白具有良好的反应原性。     

鲫源嗜水气单胞菌毒力基因多重PCR检测及ERIC-PCR分子分型

为快速了解鲫源嗜水气单胞菌株毒力基因携带情况及与菌株基因型的相关性,建立多重PCR法和ERIC-PCR分子分型,为临床快速检测、菌株分型和菌株致病性分析提供依据。通过单重PCR法检测出标准菌株ATCC7966内5个毒力基因气溶素(aerolysin,aer)、溶血素(hemolysin,hly)、细胞毒性肠毒素(cytotoxic enterotoxin,alt)、胞外蛋白酶(extracellular protease,ahp)和细胞肠兴奋性肠毒素(intestinal cells of excitatory enterotoxin,act),其扩增产物长度依次为300 bp、592 bp、442 bp、856 bp和500 bp。在此基础上,优化并建立特异性高,敏感度达7.2×102cfu·m L-1多重PCR法,用于检测从江苏射阳地区患病水产动物体内分离的17株嗜水气单胞菌5个毒力基因携带率。结果显示,毒力基因act的携带率为100%,而80%的菌株5个毒力基因均有检出。采用ERIC-PCR分子分型技术,以标准菌株ATCC7966为对照,对17株鲫源致病性嗜水气单胞菌进行基因分型,获得两种基因型,分别描述为A型和B型,其中B型菌株14株,带型与ATCC7966一致,认为是当地的主要流行株。探究菌株基因型与毒力基因分布相关性,携带5个毒力基因的均为B型菌株,而所有A型菌株存在一或多个毒力基因缺失,有可能是此类菌株更易发生毒力基因漂变,但还需进一步研究。     

Identification and molecular typing of <Emphasis Type="Italic">Streptococcus agalactiae</Emphasis> isolated from pond-cultured tilapia in China

Bacteria strains with strong virulence were isolated from pond-cultured tilapia in China. They were identified as Streptococcus agalactiae by biochemical assays, and confirmed by 16S ribosomal RNA (rRNA) and group B Streptococcus (GBS)-specific gene cfb analyses. Multiplex polymerase chain reaction (PCR) assay of the alpha C protein (ACP) gene and capsular polysaccharide antigen (cps) gene was employed to identify their molecular serotype (MS). Amplification of the ACP gene produced a 400-bp C alpha protein gene (bca) fragment, suggesting that these isolates belong to MS Ia, Ib or II; amplification of cps produced a 790-bp amplicon, indicating that they belong to MS Ia/III-3. An additional PCR based on nucleotide difference in the cps H–I region of MS Ia and III further suggested that the isolates belong to serotype MS Ia. Moreover, multi-locus sequence typing (MLST) indicated that these strains were of sequence type 7 (ST-7). These results showed that isolates from different regions of China shared the same MS and ST. However, none of the isolated ST-7 GBS corresponded to the capsular serotype, suggesting that these fish GBS possessed specific molecular characteristics not present in human or other animals. Data from this study will facilitate the understanding of epidemiology and nosogenesis of tilapia GBS and the establishment of effective disease prevention methods.     

中国七种水生动物源无乳链球菌的分子特征及其对斑马鱼的致病性

为了解中国水生动物源无乳链球菌的分子流行特征,揭示其传播和流行规律,本实验对分离得到并鉴定的10株7种水生动物源无乳链球菌通过分子血清型、多位点序列分型(MLST)分型、毒力基因型和前噬菌体分型等方法进行分子分型;其次,通过斑马鱼评价7种水生动物源无乳链球菌的致病性。分子血清型分析结果表明,10株无乳链球菌可分为3种血清型,即Ⅰa、Ⅰb和Ⅲ型;MLST分型结果表明,Ⅰa型无乳链球菌均为ST7型,Ⅰb无乳链球菌均是ST261型,只有Ⅲ型无乳链球菌是ST739型。进一步分型结果表明,10株无乳链球菌可分为3种毒力基因型和4种前噬菌体基因型。根据4种分型结果可知,10株水生动物源无乳链球菌可分为4种类型,其中虎纹蛙源无乳链球菌具有独立的分子血清型、MLST型、毒力基因型和前噬菌体基因型,即Ⅲ-ST739-V1-P3;罗非鱼源无乳链球菌的基因型有3种,即Ⅰa-ST7-V2-P1、Ⅰa-ST7-V2-P2和Ⅰa-ST7-V3-P4;红尾皇冠鱼、鳙和罗非鱼源无乳链球菌的基因型相同:Ⅰa-ST7-V2-P2;卵形鲳鲹、宝石鲈和罗非鱼源无乳链球菌具有相同的基因型:Ⅰa-ST7-V2-P1;鲮和罗非鱼源无乳链球菌的基因型相同,即Ⅰb-ST261-V3-P4。致病性研究表明,7种水生动物源无乳链球菌对斑马鱼均有强致病性。研究表明,两栖类虎纹蛙源无乳链球菌和鱼源无乳链球菌的基因型明显不同,它们之间遗传变异较大,因此,无乳链球菌在两栖类和鱼类之间相互传播的可能性较小。鱼源无乳链球菌有3种基因型,且这3种基因型均在罗非鱼中流行,这表明无乳链球菌在鱼类中相互传播的可能性较大,尤其是在罗非鱼与其他鱼类之间。     

Capsular polysaccharide of Streptococcus agalactiae is an essential virulence factor for infection in Nile tilapia (Oreochromis niloticus Linn.)

Streptococcus agalactiae (Group B Streptococcus, GBS) is associated with diverse diseases in aquatic animals. The capsule polysaccharide (CPS) encoded by the cps gene cluster is the major virulence factor of S. agalactiae; however, limited information is available regarding the pathogenic role of the CPS of serotype Ia piscine GBS strains in fish. Here, a non‐encapsulated mutant (Δcps) was constructed by insertional mutagenesis of the cps gene cluster. Mutant pathogenicity was evaluated in vitro based on the killing of whole blood from tilapia, in vivo infections, measuring mutant survival in tilapia spleen tissues and pathological analysis. Compared to wild‐type (WT) GBS strain, the Δcps mutant had lower resistance to fresh tilapia whole blood in vitro (p < 0.01), and more easily cleared in tilapia spleen tissue, and was highly attenuated in tilapia and zebrafish. Additionally, compared to the Δcps mutant, numerous GBS strains and severe tissue necrosis were observed in the tilapia spleen tissue infected with WT strains. These results indicated that the CPS is essential for GBS pathogenicity and may serve as a target for attenuation in vaccine development. Gaining a better understanding of the role, the GBS pathogenicity in fish will provide insight into related pathogenesis and host–pathogen interactions.     

尼罗罗非鱼3种Siglecs like融合蛋白在COS-7细胞中的表达及其结合活性的初步研究

为获得尼罗罗非鱼Siglecs like融合蛋白,开展相关Siglecs like蛋白的功能研究,深入了解罗非鱼与无乳链球菌相互作用机制。本研究利用前期构建的3个含Siglecs like ORF的克隆质粒,PCR扩增获得Siglec-1、Siglec-4b和Siglec-14 like的膜外段序列,插入真核表达载体pc DNA3.1(+)h Ig G1 Fc中,双酶切、测序鉴定后转染COS-7细胞。q PCR、Western-blot对目的蛋白的表达进行检测;亲和层析法纯化融合蛋白,SDS-PAGE电泳检测纯化效率。ELISA检测融合蛋白与GBS的结合活性。测序结果显示,成功构建3个融合蛋白真核表达载体pc DNA3.1(+)h Ig G1 Fc-Siglecs like/Ex。检测结果显示,转染细胞中3个Siglecs/Ex-Fc融合蛋白在mRNA和蛋白水平都有高效表达,且过柱后的融合蛋白具有较高纯度;3个融合蛋白与罗非鱼源GBS的结合活性较对照组均有显著差异。研究表明,利用真核表达系统成功制备了具有较高纯度的尼罗罗非鱼3种Siglecs融合蛋白,且均有与GBS的结合活性。     

Genotype and virulence of Streptococcus iniae isolated from diseased olive flounder Paralichthys olivaceus in Korea

In the study, we characterized 29 Streptococcus iniae isolates from diseased olive flounder Paralichthys olivaceus in Korea from 2000 to 2005. Biochemical characteristics of 29 isolates using API 20 strep were identical. Through analysis of repetitive sequence-based PCR (rep-PCR) using BoxA primer and random amplified polymorphic DNA using p14 primer, 29 isolates of S. iniae were divided into two genotypes. The isolates were divided into two clusters by comparison of genetic distance using a sequence of the capsular polysaccharide D gene that was consistent with genotyping by the rep-PCR. The isolates belonging to genotype 1 in rep-PCR analysis showed a high virulence in the flounder, while the isolates belonging to genotype 2 were relatively low in virulence. Therefore, a correlation between the genotype and the virulence of S. iniae isolates has been identified.     

致病性嗜水气单胞菌多重PCR检测方法的建立

致病性嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)是近年中国各地大规模流行的淡水养殖鱼类暴发性疾病的主要病原,本研究针对GenBank中登录的致病性嗜水气单胞菌的气溶素基因(hlyA)、溶血素基因(aerA)以及为气单胞菌属所特有的内参照基因16S rRNA保守区设计了3对特异性引物,通过进行多重PCR反应体系优化,多重PCR产物的测序鉴定与特异性和敏感性实验,试图建立一种检测致病性嗜水气单胞菌的多重PCR检测方法。对8株嗜水气单胞菌、16株相关菌株进行多重PCR检测,结果显示,非致病性分离株均未扩增出毒力基因hlyA和aerA,而致病性分离株则至少含有hlyA基因;对40份送检的水产动物样品进行多重PCR检测,结果与常规微生物学检测符合率为97.5%。多重PCR检测方法具有较高的敏感性与特异性,最低可检测模板量为10 ng的样品。该方法的建立对水产动物嗜水气单胞菌病的快速诊断和分子流行病学的调查有重要意义。     

对虾养殖场底泥中副溶血性弧菌的接合型质粒多样性及其与毒力之间的关系

为了阐明引起急性肝胰腺坏死病(acute hepatopancreatic necrosis disease, AHPND)副溶血性弧菌的接合型质粒在对虾养殖环境中的遗传多样性,实验从中国5个沿海省份的虾场收集了100个底泥样品,以质粒上编码接合转移蛋白的保守基因为目标,利用PCR法检测相关质粒的存在情况,并对质粒进行测序。结果显示,100个样品中有39个样品含有质粒的接合转移蛋白片段。从100个底泥样品中分离出15株副溶血性弧菌,其中13株含有1～2个质粒。质粒序列测序结果显示,这些质粒可分为8种类型/谱型,其中7种不携带pirAB,但均含有编码接合转移的基因簇。根据分离副溶血性弧菌携带质粒的8种谱型,分别选择8株副溶血性弧菌进行凡纳滨对虾攻毒实验,发现这些菌株对凡纳滨对虾的毒性有显著差异,实验虾死亡率为15%～100%。只有pirAB阳性菌株会对实验虾产生AHPND症状,死亡率为100%。对质粒组成进行分析表明,质粒之间遗传物质交换频繁,大部分质粒的遗传组成都来自一个183 kb的超大质粒pVP2HP。综上,本实验通过探究对虾养殖场底泥中结合性质粒的多样性,增强了人们对副溶血性弧菌...     

Detection of transferable R plasmids in strains of the fish–pathogenic bacterium, Pasteurella piscicida

Abstract. Sixty strains of Pasteurella piscicida were collected from cultured yellow–tail, Seriola quinqueradiata Temminck & Schlegel, in various districts of Japan. These strains were tested for their sensitivity to 14 different chemotherapeutic agents and the detected drug resistant strains were investigated to determine whether or not they possessed R plasmids. All strains were most susceptible to ampicillin of the tested drugs. All except five strains were found to be susceptible to chloramphenicol (CM) and doxycycline (DOTC). However, the strains were only moderately susceptible to cephazolin, cephalexin, nalidixic acid, trimethoprim and ormethoprim, and their MIC values were under 3–lμg/ml. Twenty–one strains showed resistance to furazolidone (NF). Five out of the 60 strains were resistant to CM, tetracycline (TC), kanamycin (KM), NF and sulphamonomethoxine (SA). Transferable R plasmids were detected in these drug–resistant strains. These R plasmids had markers for resistance to CM, TC, KM and SA.     

对虾养殖池副溶血弧菌的分离鉴定及其耐药特征、毒力基因分析

为了解对虾养殖池中副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)的耐药性和毒力基因的携带情况，2018年从山东4个地区的对虾养殖池收集分离副溶血弧菌，采用Kirby-Bauer纸片法检测其对12种抗生素的耐药性，用PCR方法检测其携带耐热直接溶血素基因(tdh)和耐热相关溶血素基因(trh)的情况。从对虾养殖池共分离副溶血弧菌50株。药敏实验结果显示，副溶血弧菌对庆大霉素、硫酸新霉素和氨苄西林的耐药情况最为严重，耐药率分别高达98%、90%和86%，对氟苯尼考、氯霉素、头孢他啶等敏感性较高，耐药率分别为10%、10%和20%。88%的菌株具有多重耐药性。毒力基因检测结果显示，所有菌株均不携带tdh基因，4%的菌株表现为trh阳性。本研究表明，对虾养殖水环境中的副溶血弧菌对抗生素的耐药性较为严重，应加强副溶血弧菌的病原学监测，在养殖过程中合理使用抗生素，以实现水产养殖业健康发展。     

Ⅱ型猪链球菌毒力因子分子生物学研究进展

近年来,国内外许多学者对Ⅱ型猪链球菌做了大量的研究工作,结果表明:已发现的Ⅱ型猪链球菌的致病因子包括荚膜多糖、溶菌酶释放蛋白、细胞外因子、蛋白质片段和IgG结合蛋白、溶血素等。随着现代分子生物学技术的发展,上述致病因子的致病机理及其基因的结构特点在分子水平上得到进一步阐释,现对这些成果做一综述。