2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)是一种常见的代谢性疾病，然而其发病机制尚未有定论。研究发现，肠道菌群与T2DM密切相关，T2DM导致某种特定的肠道菌群结构和代谢特征，从而导致疾病发生发展。运动是T2DM防治的有效手段，可逆转因T2DM而引发的肠道菌群紊乱，调节肠道代谢物，从而改善T2DM。然而，运动对T2DM患者肠道菌群的影响仍存在许多问题亟须解决。此外，运动调控T2DM患者肠道菌群可与人体众多脏器关联，可通过多条肠道-肠外器官轴通路对T2DM产生效益。鉴于此，本文基于运动、肠道菌群和T2DM之间的关系，对T2DM肠道菌群特征以及运动对T2DM肠道菌群影响，并从肠道-器官轴角度对运动调控肠道菌群改善T2DM的机制进行综述，以期为进一步明确运动、肠道菌群和T2DM的关系提供参考。

半乳糖是自然界中广泛存在的一种单糖，不仅能作为碳源参与生物能量代谢，还能作为生物合成前体参与生物各类生理反应。在真核细胞中，半乳糖或相关衍生物能作为信号分子参与细胞间通讯。近期的研究发现，半乳糖能调控细菌内信号传导影响细菌毒力，半乳糖因此被认为是细菌致病过程中低估的重要环境调控因子，但具体调控机制还未被充分揭示。本文结合最新研究数据，对细菌半乳糖代谢通路以及半乳糖代谢在细菌毒力、细菌-宿主互作等方面发挥的生物学功能进行综述，并对半乳糖代谢途径中关键蛋白(酶)作为开发新型疫苗潜在靶点进行讨论，为深入理解细菌致病机制和挖掘新型抗菌策略的相关研究提供新的思路和参考借鉴。

不动杆菌属细菌是全球常见的条件致病菌，给人类和动物健康造成了巨大威胁。随着对碳青霉烯类抗生素耐药率的不断升高，替加环素成为治疗多重耐药不动杆菌感染的最后防线之一。近年来，替加环素耐药基因tet(X3)、tet(X4)、tet(X5)和tet(X6)等变异体的快速传播严重影响替加环素、依拉环素和奥马环素等新型四环素类抗生素的临床应用，但对不动杆菌属细菌中的tet(X)基因缺乏综述。本文通过对不动杆菌属细菌中tet(X)基因的作用机制、流行特征、传播风险和抑制剂的全面分析，进一步评估其变异体、细菌宿主、地理分布和样品来源多样性，同时为tet(X)阳性不动杆菌属病原菌的防控提供理论依据。

ADP-核糖基化(adenosine diphosphate-ribosylation, ADPr)修饰是由ADP-核糖基转移酶(adenosine diphosphate-ribosyltransferases, ARTs)和ADP-核糖基水解酶(adenosine diphosphate- ribosylhydrolases, ARHs)共同催化的可逆化翻译后修饰，广泛地分布于真核生物和原核生物中。ARHs是一类能够逆转特定氨基酸残基或DNA、RNA特定位点/序列ADPr修饰的关键酶，通过调控细菌或宿主的生理代谢、信号传导和基因表达调控等关键生命过程，在细菌物种间/种内的竞争、应激反应和致病性中发挥重要作用。鉴于细菌ARHs相关研究领域近期取得了一定的进展，本综述从其分类、结构特点以及催化机制角度对其进行系统总结，以期为深入理解细菌ARHs的作用机理及其在细菌生命过程的重要生物学功能提供帮助。

铁死亡(ferroptosis)是一种新型程序性细胞死亡形式，以铁依赖性脂质过氧化损伤为主要危害特征。铁死亡与多种疾病的发生发展密切相关，多种病原被证实通过诱导宿主细胞铁死亡，促进自身增殖，拮抗宿主免疫等，广泛参与病原感染所致的病理生理学过程。多种代谢病、中毒病等的病理过程中也存在铁死亡的参与。本文就畜禽疾病中的铁死亡现象及作用机制的研究进展进行综述，以期为进一步探索铁死亡参与畜禽疾病的作用及机制提供参考。

目前发现的人类Pegivirus病毒共有2种，这2种病毒本身致病性不强，但均具有独特的生物学特征，可能是病毒学相关研究的重要材料，值得关注。一型人类Pegivirus (the first human Pegivirus, HPgV-1)病毒被称为“good virus”，当其与艾滋病病毒和埃博拉病毒共感染时，可显著减缓相关疾病进程和疾病严重程度。近年来的研究结果发现，该病毒感染还与淋巴瘤和神经系统疾病的发生发展有关，HPgV-1可能会成为艾滋病病毒等引起的、难治愈的病毒病治疗的有效突破点。二型人类Pegivirus (the second human Pegivirus, HPgV-2)病毒于2015年在丙型肝炎患者血液中首次发现，后续研究发现其与丙型肝炎(hepatitis C virus, HCV)病毒感染密切相关，常呈现与HCV共感染，而鲜少形成单独感染。目前，对于HPgV-2与HCV的相互作用机制尚无报道。除此以外，异于大多数RNA病毒，HPgV-2基因组序列表现出高度保守性，种内变异率低，因此，该病毒可能是研究病毒基因组变异规律的理想材料。综上所述，有必要持续关注并针对这2种Pegivirus病毒开展研究。

微生物增产煤层气成为近年来煤层气领域的研究重点。作为产甲烷过程中的核心微生物——产甲烷古菌，通常是严格厌氧，对氧气敏感。【目的】为了解煤层气产出水厌氧富集培养并进行空气暴露后，产甲烷潜力及菌群结构的变化情况。选取不同煤层气产区煤层产出水，经厌氧富集培养后进行空气暴露实验，探究暴露于好氧环境后菌群的产甲烷能力以及微生物群落变化，可为未来规模化厌氧发酵产物在煤层原位利用煤产气工艺开发提供科学参考。【方法】以鄂尔多斯盆地东缘地区韩城(HC)、保德(BD)和临汾(LF) 3个区块煤层产出水菌群富集产物为研究对象，进行空气暴露实验，在24 h内连续取样，空气暴露后菌液再次接种培养，进行厌氧产气能力监测及微生物菌群组成多样性分析，评估混合菌群对有氧环境的耐受程度及产甲烷能力，同时观察菌群变化情况。【结果】回接培养后，由产甲烷结果可知，三区块空气暴露24 h后微生物仍具有产气能力，而且产气能力与未经空气暴露相当。菌群分析发现：参与前期水解、酸化及乙酸化过程的细菌主要为厚壁菌门(Firmicutes)、互养菌门(Synergistetes)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)，产甲烷古菌主要为广古菌门(Euryarchaeota)的甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)、产甲烷袋菌属(Methanofollis)和甲烷杆菌属(Methanobacterium)。【结论】在经历24 h空气暴露后，煤层产出水微生物菌群产甲烷能力并未受到影响，产甲烷能力与未接触空气菌群相当；参与甲烷生成菌群组成及菌群变化也不明显，但不同类型微生物的相对丰度有一定变化。本研究有望在厌氧富集菌液应用于煤层原位降解产甲烷工程化应用中具有广泛的应用前景。

【目的】从广西某矿区污染土中筛选并鉴定耐镉(cadmium, Cd)促生细菌，评估其耐Cd、去Cd²⁺效率、促生特性及对Cd胁迫下水稻生长的影响，展现其在植物促长与土壤修复中的潜力。【方法】通过稀释涂布和Cd²⁺浓度梯度驯化分离耐Cd细菌，进一步通过形态学、生理生化及16S rRNA基因系统发育树法进行鉴定；再运用微量稀释法、电感耦合等离子体质谱法、比色法测定菌株的耐Cd能力、去Cd²⁺效率和植物促生特性；最后通过盆栽试验考察施加菌株后对Cd胁迫下水稻生长的影响。【结果】从重金属污染土壤中分离得到12株对Cd²⁺表现较好抗性的细菌，其中对Cd耐受最好的一株细菌鉴定并命名为无色杆菌属(Achromobacter sp.) A81，其对Cd²⁺的耐受浓度高达800 mg/L，在10 mg/L Cd²⁺浓度下培养7 d，其最大Cd²⁺去除率为44.66%；菌株A81的上清液和菌体可共同吸附Cd²⁺；在Cd胁迫下分泌大量胞外聚合物(extracellular polymeric substance, EPS)，主要成分为不溶性和可溶性蛋白。此外，该菌株具有固氮、溶磷、产铁载体、吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)和1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid, ACC)脱氨酶等植物促生活性，展现出显著的促生潜力。盆栽试验结果表明，与Cd胁迫组的对照相比，接种菌株A81后水稻的株高、根长、茎粗和鲜重分别增加了9.08%、39.59%、41.94%和73.58%。【结论】本研究探究了Achromobacter sp. A81在耐Cd、除Cd与植物促生方面的特性，以及其在Cd污染土壤修复中的应用潜力，为微生物治理重金属污染与农业绿色发展提供科学依据与优质菌株资源。

【目的】探究土壤矿物介导下，不同母质发育的水稻土中多物种生物膜的形成过程，旨在为揭示土壤组分与多物种生物膜之间的互作机制提供科学依据。【方法】分别提取红黄泥田和酸紫泥田中的多物种生物膜作为研究对象，选取高岭石和针铁矿作为矿物相介质，借助现代生物显微技术、高通量测序技术和红外光谱等仪器，对矿物介导下的生物膜形成过程、结构变化以及膜内细菌群落结构的组成等进行深入研究。【结果】基于16S rRNA基因的高通量测序结果显示，2种母质发育水稻土中多物种生物膜内的菌群主要由绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)和脱硫菌门(Desulfobacterota)构成。与未添加矿物体系(对照)相比，针铁矿和高岭石均显著抑制了以绿弯菌门为主导的酸紫泥田水稻土中多物种生物膜的形成，其生物膜生物量分别下降了18.38%和17.30%；而在以酸杆菌门占主导的红黄泥田体系中，针铁矿和高岭石从不同程度上促进了多物种生物膜的形成，且以高岭石体系促进效果更为显著，其生物膜厚度明显增加，膜内多糖分泌提高了7.69%，生物膜生物量同比增加18.99%。【结论】高岭石刺激细菌分泌产生了更多的胞外物质，并促进了红黄泥田中多物种生物膜的形成，而对酸紫泥田中多物种生物膜的形成具有抑制作用。针铁矿对酸紫泥田多物种生物膜的形成则表现出显著的抑制效应；相比高岭石体系，针铁矿的加入也更易导致细胞失活。本研究进一步揭示了土壤组分与多物种生物膜的互作机制，为推动土壤健康的可持续发展提供了科学的理论依据。

【目的】从东北山樱(Prunus sachalinensis)根际土壤中分离产吲哚-3-乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)优势细菌，测定促生特性，通过反接种到甜樱桃常用砧木吉塞拉6号幼苗明确促生效果，为挖掘樱桃自身生物学潜力，建立良性根系-微生物互作关系，为解决根系发育较弱问题提供理论参考及实践途径。【方法】使用牛肉膏蛋白胨培养基分离根际土壤细菌，选择各类特异培养基筛选并测定细菌产IAA、固氮、溶磷、解钾和趋化性能力，通过16S rRNA基因序列的同源性分析构建系统发育树鉴定菌属，采用盆栽樱桃植株探究菌株的促生效果。【结果】从东北山樱根际土壤中筛选到5株产IAA菌株，其中菌株D46的IAA产量最高(53.10 mg/L)。通过16S rRNA基因序列分析将D5鉴定为普里斯特氏菌属(Priestia sp.)，D27和D46鉴定为肠杆菌属(Enterobacter sp.)，D43和D79鉴定为芽孢杆菌属(Bacillus sp.)。5株细菌均具有固氮能力，D27、D46和D79具有溶磷能力、D5和D43具有解钾能力。菌株D27、D46和D79对糖、有机酸和氨基酸的综合趋化性较强。盆栽促生试验显示，接种菌株D27、D43、D46和D79均显著提高了植株的根系活力。接种菌株D27后根系总呼吸速率较对照组(CK)显著提高了51.40%，并且根系糖酵解途径(glycolysis, EMP)、三羧酸循环途径(tricarboxylic acid cycle, TCA)和戊糖磷酸途径(pentose phosphate pathway, PPP)呼吸速率均显著提高。菌株D27显著改善了樱桃幼苗的根系构型。接种菌株D5后叶片净光合速率(net photosynthetic rate, Pn)较CK显著提高了58.82%，接种菌株D27对叶片水分利用效率(water use efficiency, WUE)提升最显著。菌株D27、D46和D79对植株生物量的综合促生效果较为显著。【结论】樱桃根际存在产IAA细菌，分离到的5株产IAA菌株兼具其他促生特性。菌株D27、D46和D79对樱桃幼苗的综合促生效果良好，后续可深入探究其促生对象的广谱性及环境耐受性，为发掘和丰富PGPR菌种资源提供理论基础。

【目的】探究湖南省郴州市姜瘟发病情况，鉴定病原菌，筛选出拮抗生防菌，为姜瘟的有效控制提供依据。【方法】系统调查湖南省郴州市生姜主产区姜瘟发生情况，采集具有典型症状的姜块及其根系土壤，分离其病原菌，通过形态特征和分子鉴定确定病原菌的种属，通过回接姜苗确定其致病性；基于内源葡聚糖酶基因egl对分离的青枯雷尔氏菌进行序列变种鉴定；以分离鉴定到的病原菌为靶标菌筛选生防芽胞杆菌，并测定其防效。【结果】田间姜瘟平均发病率8.52%；从姜瘟病块分离到2株病原菌(FJAT-15492和FJAT-15494)，姜瘟根系土壤分离到3株病原菌(FJAT-15495、FJAT-15496和FJAT-15497)；经鉴定FJAT-15492为桑树肠杆菌(Enterobacter mori)，而其他4株菌为青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)；致病性测定结果表明，分离的桑树肠杆菌和青枯雷尔氏菌均会引起姜瘟病害。病原菌分布特性分析显示，青枯雷尔氏菌在病姜块及其根系土壤中均有分布，而桑树肠杆菌只在病姜块中分布，且分布数量(1.33×10³ CFU/g)显著低于青枯雷尔氏菌的分布数量(5.67×10³ CFU/g)。演化型和序列变种鉴定结果表明，分离到青枯雷尔氏菌属于演化Ⅰ型，序列变种14；通过抑菌圈试验发现，短短芽胞杆菌(Bacillus brevis) FJAT-JK-2对青枯雷尔氏菌、贝莱斯芽胞杆菌(Bacillus velezensis) FJAT-54560对桑树肠杆菌有较强拮抗作用，抑菌圈直径分别为19.41 mm和16.11 mm，对姜瘟的室内防效分别为69.45%和61.11%。然而将2种生防菌发酵液按等体积混合对姜瘟的田间防效达52.57%。【结论】本研究鉴定出姜瘟的致病菌，并筛选出2株生防芽胞杆菌，为姜瘟的生物防治提供新的菌株资源。

【目的】研究海水稻耐盐碱植物根际促生菌(plant growth-promoting rhizobacterium, PGPR)的耐盐促生机制及基于盐胁迫下陆地作物的促生效果。【方法】以分离自海水稻根际土壤的15株细菌为材料，进行盐耐受性、降碱能力和促生特性测定，筛选出互不拮抗的高活性菌株进行菌种鉴定和复合菌群的构建，并验证复合菌群对绿豆种子萌发的促生效果。【结果】筛选出的15株PGPR属于中度嗜盐菌，其中菌株SL-1属于极端嗜盐菌；4个菌株具有嗜盐耐碱兼降碱的特性，其中菌株SH-3的降碱能力最高(16.83%)。这4个嗜盐耐碱菌株的促生能力差别较大，均能够产生胞外聚合物(extracellular polymers, EPS)，其中菌株SH-3产EPS能力最高(0.47 g/g)；均具有产吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)的能力，产量在0.70−1.48 mg/L之间。筛选出3个高活性菌株SL-1、SM-1和SH-3，分别隶属于芽孢杆菌属和肠杆菌属，可用于构建复合菌群。种子萌发实验表明，PGPR及其复合菌群在盐胁迫条件下对绿豆种子萌发具有促进作用，且复合菌群效果优于单一PGPR，与对照组相比，复合菌群在盐浓度为15 g/L时作用效果更显著，提高各项指标(根长、发芽率和简化活力指数)，相对盐害率从80.53%下降为18.95%，绿豆种子的耐盐阈值从10 g/L提高至15 g/L，说明复合菌群各菌株在促进绿豆种子发芽中具有协同作用；相关性分析发现，EPS和IAA活性之间呈较强的正相关关系，共同促进盐胁迫下绿豆种子的萌发和生长发育。【结论】菌株SL-1、SM-1和SH-3具有较强的嗜盐耐碱、降碱、产EPS、IAA和促进生长能力，为合理开发利用土壤微生物资源和改善盐碱土壤环境提供科学依据。

【目的】探究辣椒不同生态位间内生微生物群落的差异及其潜在关联，以期为辣椒内生微生物资源的挖掘和应用提供理论依据。【方法】采用16S rRNA基因和内转录间隔区(internal transcribed spacer, ITS)基因测序技术，比较分析91份辣椒材料不同生态位(根、茎、叶和果)内生细菌和真菌的群落结构特征，并进行功能注释；此外，针对内生细菌群落进行共现网络分析和溯源分析。【结果】四个生态位点内生微生物群落的操作分类单元(operational taxonomic unit, OTU)高度共享，其中，细菌的共享OTUs占比46.36%，真菌的共享OTUs占比29.66%。不同生态位间，辣椒内生细菌和真菌群落的多样性差异显著，根部的内生细菌和真菌群落与其他3个生态位显著分离(P<0.05)；内生细菌群落的Shannon指数在不同生态位间差异显著，而内生真菌则相对稳定。辣椒中的优势内生细菌为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidota)，其中，变形菌门在根部富集，而厚壁菌门和拟杆菌门则在果中占据优势。子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)作为主要的内生真菌优势菌群，在4个生态位中的相对丰度差异较小。功能注释结果显示，辣椒含有多种具有次生代谢物生物合成和抗生素生物合成功能的内生细菌；而在真菌群落中，病原真菌的相对丰度最高。此外，辣椒中超过80%的内生细菌来源于与其直接相连的形态学下方生态位，具有复杂的相互作用网络、较强的群落稳定性和模块结构。【结论】相较于内生真菌，辣椒内生细菌的群落组成对生态位的变化更为敏感，而真菌的生态位特异性较弱。辣椒各生态位的内生细菌主要源自其形态学下方生态位，表现出显著的生态位富集作用，且根部在内生细菌群落塑造中起着至关重要的作用。

【目的】研究菌株CDWB36及其代谢产物吡咯喹啉醌(pyrroloquinoline quinone, PQQ)对辣椒抗旱促生的应用效果，为多功能菌剂的开发利用提供优良的菌种资源。【方法】结合形态学和16S rRNA基因对菌株CDWB36进行分类学鉴定；利用HPLC法和光谱法对PQQ进行检测；通过单因素试验探究菌株产PQQ的最佳发酵条件；通过盆栽试验，明确含PQQ的菌剂对干旱胁迫下辣椒生长、生理生化、土壤养分以及根际微生物群落结构的影响。【结果】菌株CDWB36经鉴定为醋酸钙不动杆菌，具备生产PQQ的能力。其最佳发酵条件为酵母粉10 g/L、混合氮源(硫酸铵: 谷氨酸: 酪氨酸=2:1:1) 4 g/L、MgSO₄ 1.0 g/L、CaCl₂ 0.40 g/L、接种量0.5%、温度28 ℃和pH 6.5。优化后，在摇瓶水平上发酵7 d该菌株PQQ产量可达61.48 mg/L，较优化前提升3.3倍。盆栽试验结果表明，PQQ菌剂处理后，辣椒株高、茎粗、地上部和地下部鲜重较CK分别增加35.05%、8.22%、14.41%、51.70%，促生效果优于PQQ溶液。此外，PQQ菌剂显著提高叶片抗氧化酶活性和渗透调节物质含量，并显著增加土壤养分含量。同时，它明显改变了辣椒根际土壤中细菌和真菌的相对丰度，其中芽孢杆菌属、曲霉属和嗜热链球菌属相对丰度分别为CK的1.99倍、1.38倍和8.75倍。【结论】醋酸钙不动杆菌CDWB36具有合成PQQ的能力，适宜的发酵条件能够显著提高PQQ产量；该菌株发酵液对处于干旱胁迫下的辣椒生长具有显著的促进作用，其中PQQ是发挥这一作用的关键物质，在植物抗逆促生领域具有广阔的应用前景。

【目的】观察补充复合益生菌对中国式摔跤运动员肠道菌群结构、短链脂肪酸(short chain fatty acids, SCFAs)含量与炎性因子浓度的影响。【方法】招募18名山东省体育学院非体育专业在校大学生为对照组，30名中国式摔跤运动员作为实验组；两组受试者均按计划口服复合益生菌8周。在复合益生菌干预前、后空腹采集静脉血，并收集粪便样本。采用酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)测定血浆中的炎性因子浓度；采用16S rRNA基因测序技术分析其肠道菌群结构特征，测定区域为V3−V4区；采用气相色谱-质谱联用(gas chromatography-mass spectrometry, GC-MS)检测粪便中SCFAs的含量。【结果】干预前，中国式摔跤运动员血浆中白细胞介素-1 (interleukin 1, IL-1)、白细胞介素-6 (interleukin 6, IL-6)和C反应蛋白(C reactive protein, CRP)浓度均显著低于对照组(P < 0.001，P < 0.01，P < 0.01)，白细胞介素10 (interleukin 10, IL-10)浓度显著高于对照组(P < 0.001)；8周复合益生菌干预后，中国式摔跤运动员血浆中IL-6和CRP浓度均呈进一步显著降低(P < 0.01, P < 0.05)。干预前，中国式摔跤运动员肠道菌群中青春双歧杆菌(Bifidobacterium adolescentis)的丰度显著高于对照组(P < 0.01)；8周复合益生菌干预后，中国式摔跤运动员组柯林斯氏菌属(Collinsella)丰度显著增加(P < 0.01)，而栖粪杆菌属(Faecalibacterium)丰度显著降低(P < 0.01)；其肠道菌群α多样性显著降低(P < 0.01)。干预前，中国式摔跤运动员粪便中短链脂肪酸含量与对照组之间未见显著差异；8周复合益生菌干预后，对照组粪便样本中乙酸、丁酸的含量均显著增加(P < 0.01，P < 0.05)，中国式摔跤运动员粪便样本中乙酸、丁酸的含量均显著增加(P < 0.05)。相关性分析结果提示，中国式摔跤运动员的青春双歧杆菌丰度与血浆中IL-10浓度呈显著正相关(r=0.233，P=0.037)；青春双歧杆菌丰度和产气柯林斯氏菌丰度与血浆中IL-6浓度呈显著负相关(r=−0.499，P=0.000；r=−0.366，P=0.001)；产气柯林斯氏菌丰度与粪便中丁酸含量呈显著正相关(r=0.243，P=0.032)。【结论】中国式摔跤运动员经8周复合益生菌干预可有效降低血浆促炎因子浓度，提高抗炎因子浓度，提升其肠道菌群中产丁酸菌的丰度，并使其短链脂肪酸生成增加，进而可有效提升其机体抗炎能力。

【目的】猪链球菌(Streptococcus suis, SS)是猪的常见致病菌，也是一种人畜共患病原。江苏曾于1998年暴发猪链球菌疫情，大量生猪死亡的同时，也导致14人感染死亡。因此，对江苏地区屠宰场健康猪进行猪链球菌感染调查，具有公共卫生意义。【方法】于2023年采集江苏两地屠宰场健康猪扁桃体，进行猪链球菌分离鉴定和血清分型，通过所分离菌株对斑马鱼和小鼠毒力测定、药敏试验及耐药基因检测，探究猪链球菌分离菌株的致病和耐药特征。【结果】2023年7月采集江苏昆山地区扁桃体样本，阳性率为50.85% (30/59)，分离鉴定出62株猪链球菌，其中分离率最高为31型(12.90%，8/62)，其次为19型(11.29%，7/62)、NCL2型(8.06%，5/62)等；2023年7月、11月采集江苏丹阳地区扁桃体样本，阳性率为60.71% (34/56)，分离鉴定出77株猪链球菌，其中分离率最高为16型(11.69%，9/77)，其次为9型(10.39%，8/77)、21型(10.39%，8/77)、31型(10.39%，8/77)等。两地分离株对林可酰胺类(98.56%，137/139)、大环内酯类(95.68%，133/139)、四环素类(96.40%，134/139)抗生素耐药率较高；97.84% (136/139)的菌株属于多重耐药菌株。所有菌株对头孢噻肟、万古霉素敏感。根据分离株来源及血清型选择42株(昆山市18株，丹阳市24株)代表菌株进行斑马鱼毒力测定，攻毒剂量为3×10⁶ CFU/尾时，有7株菌对斑马鱼致病力强，致死率≥80.00%。选择致死率≥80.00%且死亡趋势与强度对照无显著差异的3株代表菌株(分别为血清1型、3型、23型)进行小鼠试验，致死率均≥80.00%。【结论】江苏地区健康猪扁桃体的猪链球菌携带率较高(55.65%，64/115)，97.84% (136/139)的分离株为多重耐药菌株，血清1型、3型、23型分离株致病力强，值得关注。

【目的】揭示双叉犀金龟(Trypoxylus dichotomus)幼虫肠道微生物群落的结构组成和功能特征，挖掘纤维素降解细菌资源。【方法】通过宏基因组测序，对肠道细菌的结构组成和功能进行分析。以羧甲基纤维素(sodium carboxymethyl cellulose, CMC)为唯一碳源从幼虫肠道分离筛选纤维素降解细菌，进一步采用形态学观察和分子生物学方法对菌株进行鉴定。【结果】肠道微生物以细菌为主，占比为81.3%，门水平分布上，厚壁菌门(Firmicutes, 45.8%)和拟杆菌门(Bacteroidota, 20.3%)为优势菌门，丰度排名前三的菌属为梭菌属(Clostridium, 3.90%)、拟杆菌属(Bacteroides, 3.52%)、营发酵单胞菌属(Dysgonomonas, 2.41%)。宏基因组功能水平分析显示，肠道微生物基因主要与碳水化合物、氨基酸和能量代谢相关，在KEGG数据库注释中，碳水化合物代谢相关基因占据主导地位。CAZy注释结果表明，48 856个(7.43%)基因成功注释到344个碳水化合物代谢酶家族，糖苷水解酶(glycoside hydrolase, GH) (48.67%)是肠道细菌中占最大优势的酶家族，相对丰度前十的功能酶类有6个属于GH家族。此外，从肠道中分离获得3株纤维素降解细菌TRC-3 (Bacillus subtilis)、TRC-5 (Bacillus subtilis)和TRC-6 (Bacillus safensis)，其中TRC-3的滤纸酶、内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶活性更强。【结论】双叉犀金龟幼虫肠道微生物群落具有较高的多样性和复杂性，拥有大量编码碳水化合物活性酶的基因，存在丰富的纤维素降解细菌资源。

【目的】探究Fe₃O₄纳米颗粒(Fe₃O₄ nanoparticles, Fe₃O₄ NPs)与坎帕尼亚盐单胞菌(Halomonas campaniensis) XH26共培养后的差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)，明确Fe₃O₄ NPs促进XH26胞内四氢嘧啶积聚量增长的分子机制。【方法】设置空白组(C, 0 g/L)、低浓度组(L, 0.01 g/L)、中浓度组(M, 0.10 g/L)和高浓度组(H, 0.50 g/L)的Fe₃O₄ NPs与菌株XH26共培养。采用Illumina HiSeq 300PE进行转录组测序，探究菌株不同浓度组的DEGs，并采用RT-qPCR验证关键的DEGs。【结果】与空白C组相比，M组四氢嘧啶的积累量提高了55.67% (708.87 mg/L)，M组和H组的亚铁离子和抗氧化能力显著升高，而H组的羟基自由基含量高于M组。转录组学分析显示，M组中与菌株XH26胞内代谢相关的DEGs富集于精/脯氨酸代谢(13个)、氮代谢通路(11个)、硫代谢通路(10个)，主要功能与四氢嘧啶合成通路(11个)、电子传递途径(7个)及抗氧化酶系(5个)相关。RT-qPCR验证了四氢嘧啶合成代谢关键基因lysC、asd和基因簇ectABC，精氨酸(arginine, Arg)代谢通路基因astA/B/D/E以及尿素循环基因argE/H的表达趋势，与RNA-seq测序结果相一致。【结论】四氢嘧啶是细菌细胞和生物大分子重要的稳定保护剂。Fe₃O₄ NPs胁迫下菌株XH26胞内的活性氧(reactive oxygen species, ROS)增多，且影响胞内的氨基酸和氮代谢过程。菌株XH26通过提升抗氧化能力，增加胞内的四氢嘧啶积聚量，以应对Fe₃O₄ NPs的胁迫作用。

【目的】基于Ⅰ型信号肽酶在分泌系统中的重要作用，探究信号肽酶与信号肽之间的作用关系，指导氨肽酶在解淀粉芽孢杆菌中的分泌表达优化。【方法】对解淀粉芽孢杆菌TCCC 19030的内源性信号肽酶和信号肽进行筛选，采用相对荧光强度、酶活力等表征手段进行分析，同时采用分子对接技术探究信号肽酶和信号肽的相互作用关系。【结果】信号肽YolC融合氨肽酶的胞外酶活力最高，达到11 847.67 U/mL。过表达信号肽酶SipW后，氨肽酶的酶活力提高到16 261 U/mL。分子对接结果显示，信号肽YolC与信号肽酶SipW结合自由能最低，为−4.4 kcal/mol。【结论】信号肽优化与信号肽酶过表达可有效提高氨肽酶的分泌表达，其中信号肽酶与信号肽的结合能是影响目的蛋白分泌量的关键因素之一。

【目的】前期研究从杨凌糖丝菌(Saccharothrix yanglingensis) Hhs.015全基因组中初步筛选出4种能够诱导烟草发生过敏反应(hypersensitive response)的蛋白激发子，本研究进一步探讨引发明显HR的2个激发子及其相关的免疫机理，为深入研究Hhs.015诱导植物抗病性的分子机制提供依据。【方法】通过过敏反应和活性氧检测等方法筛选能够诱发植物免疫反应的蛋白激发子。使用原核表达系统纯化蛋白，通过观察病斑表型、测定防御相关酶活性及分析防御基因表达，验证这些激发子在诱导植物抗病性方面的功能。同时，将蛋白激发子应用于苗期拟南芥(Arabidopsis thaliana)，以观察其促生效果。【结果】从Hhs.015中筛选出能够引起烟草(Nicotiana benthamiana)过敏反应、促进胼胝质和活性氧沉积、防御基因上调，且能够以可溶性形式表达的蛋白激发子HSyp1和HSyp2。植物抗病性检测结果表明，HSyp1和HSyp2能够提高不同植物对核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)、黑杆病菌(Phytophthora capsica)以及黑腐皮壳菌(Valsa mali)的抗病性。此外，研究还发现HSyp1和HSyp2对苗期拟南芥的子叶和根部发育具有一定的促生作用，其中HSyp2的促生效果比HSyp1更为显著。【结论】本研究筛选出2个蛋白激发子HSyp1和HSyp2，能够激发植物免疫反应，提高植物抗病能力，并具有促生作用。这些发现为开发新型生物农药提供了理论基础，也为其未来的田间应用提供了实验依据。

【目的】碱性亮氨酸拉链(basic leucine zipper, bZIP)蛋白是真核生物中最大且最保守的转录因子之一，参与许多植物病原真菌的生长发育和致病过程。本文旨在对玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica) bZIP转录因子进行全基因组鉴定，并探讨它们在HT-毒素诱导过程中的表达规律。【方法】从玉米大斑病菌基因组数据库中筛选鉴定bZIP家族成员，分析其理化性质、保守结构域、亚细胞定位、顺式作用元件、系统进化关系和蛋白质互作网络，利用RNA-seq数据库分析bZIP家族成员在HT-毒素诱导过程中的表达情况。【结果】从玉米大斑病菌基因组筛选到14个bZIP家族成员(StbZIP1−14)，其理化性质差异较大，编码氨基酸226−613个，相对分子量25.24−66.30 kDa，等电点4.66−10.36；亚细胞定位均为细胞核，含有非生物因素胁迫、激素诱导、细胞周期调控和增强子、核心启动子等660个顺式作用响应元件。与11个其他重要植物病原真菌的系统进化分析结果表明，StbZIPs可分为10个类群(groups)，与互隔交链孢霉(Alternaria alternata)的AabZIPs存在明显的共线性关系。分析StbZIPs在HT-毒素诱导过程中的表达情况，发现StbZIP1、StbZIP5、StbZIP7、StbZIP10、StbZIP11与HT-毒素诱导显著相关，其中StbZIP5表达量最高并在HT-毒素诱导21 d和28 d时显著上调。分析了StbZIPs的蛋白质互作网络，提供了3条以StbZIP5为中心的StbZIPs互作途径。【结论】玉米大斑病菌bZIP转录因子家族成员具有显著的理化性质和结构差异、广泛的遗传多样性和显著的功能分化，并在HT-毒素诱导过程中发挥重要的转录调控作用。

长叶轮钟草[Campanumoea lancifolia (Roxb.) Merr.]是一种具有药食两用价值的新资源，开发利用前景广阔。田间调研发现，随着其种植面积的扩大，根腐病问题日益严重，在根腐病严重的田间，损失可高达40%，占长叶轮钟草所有病害造成损失的75%−90%，直接导致了果实产量及品质的下降，影响了商品价值及农户的收入，开展长叶轮钟草根腐病的防治工作迫在眉睫。【目的】分离和鉴定长叶轮钟草根腐病病原菌，同时提取4种芳香中药植物的挥发油，研究其对长叶轮钟草病原菌生长的抑制作用。【方法】采用常规组织分离法对典型根腐病症状的长叶轮钟草病害植株进行病原菌的分离纯化，结合形态学和分子生物学手段鉴定病原菌种类，并进行科赫氏法则验证。采用水蒸气蒸馏法从芳香中药植物中提取挥发油，通过牛津杯法评估挥发油的抑菌效果，并通过96孔板法研究了其最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentrations, MICs)。【结果】从患病的长叶轮钟草植株根系中分离并鉴定到4株病原菌，将分离得到的4株病原菌回接后，植物出现了与大田一致的根腐病症状。经形态学和分子生物学鉴定，4株菌分别为尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、茄腐镰刀菌(Fusarium solani)、麦冬炭疽菌(Colletotrichum liriopes)和蔓枯病菌(Stagonosporopsis pogostemonis)。挥发油抑菌实验发现，4种挥发油对尖孢镰刀菌、茄腐镰刀菌、蔓枯病原菌和麦冬炭疽菌均有很强的抑制效果，抑制率在32.94%−95.29%之间。此外，4种挥发油对4株病原菌MICs在0.031−4.000 mg/mL之间。【结论】本研究表明，尖孢镰刀菌、茄腐镰刀菌、蔓枯病原菌和麦冬炭疽菌均为长叶轮钟草的致病菌，且茄腐镰刀菌、蔓枯病原菌和麦冬炭疽菌为首次报道的长叶轮钟草根腐病病原菌。此外，基于中医“芳香避秽”的思想理论，本研究选取的4种芳香植物的挥发油对长叶轮钟草的根腐病病原菌均有较强的抑制作用。本研究为长叶轮钟草根腐病植物源农药的开发和未来该资源的绿色种植奠定了科学基础。

【目的】探究绿肥替代化肥的最佳比例及对红壤稻田土壤真菌群落的影响，以期实现我国南方红壤科学培肥和可持续利用。【方法】研究设置7个处理：不施肥(Control)、早稻不施化肥仅翻压紫云英(G)、早稻常规施用化肥(NPK100)、早稻翻压紫云英且常规施用化肥(NPK100+G)、早稻翻压紫云英且化肥减量20% (NPK80+G)、早稻翻压紫云英且化肥减量40% (NPK60+G)、早稻翻压紫云英且化肥减量60% (NPK40+G)。除Control外，所有处理晚稻均常规施用化肥。在晚稻成熟期采集不同处理水稻根表土样品测定土壤理化性质，同时基于Illumina MiSeq高通量测序平台对土壤样品在DNA水平上进行测序，分析土壤真菌群落特征。【结果】与常规施用化肥相比，绿肥替代部分化肥处理提高水稻稻谷和秸秆产量。不同农业措施显著改变土壤真菌群落组成(P=0.001)。绿肥替代中低量化肥处理提高土壤腐生真菌的相对丰度，增加土壤有机质的转化效率和养分周转速率。相比于常规施用化肥，绿肥替代0、20%和40%化肥处理土壤腐生真菌相对丰度分别提高33.55%、167.27%和55.28%。此外，绿肥替代中低量化肥处理降低土壤中潜在植物病原菌的相对丰度和多样性。【结论】绿肥替代20%−40%化肥既能提高水稻产量，又能减少农业面源污染、提高土壤养分含量及优化土壤真菌群落。本研究系统评估绿肥部分替代化肥对红壤稻田生态系统的影响，研究结果为我国南方红壤区农业可持续发展提供了理论基础。

松露必须与植物共生形成外生菌根，通过与菌根进行物质互利交换才能形成子实体。【目的】云南黑松露(Tuber sinense, SL)多与云南松(Pinus yunnanensis)共生，探明云南松露与其共生松树的物质交流。【方法】应用液相质谱(liquid chromatograph mass spectrometer, LC-MS)技术，对新鲜的云南黑松露及云南松松根(Pinus yunnanensis roots, SG)的代谢物谱进行分析。【结果】在SL及SG中分别检测到1 304个和1 516个物质，其中SL特有物质(Tuber sinense specificity, SLS) 399个，SG特有物质(Pinus yunnanensis roots specificity, SGS) 611个；二者共有的显著差异物质294个，包括SL上调物质(differential metabolites-up, DEMs-up) 93个，SL下调物质201个。网络相关分析表明，相对含量≥2.0的100个(SLS及SGS 40个，DEMs-up 60个)物质有92个存在显著相关性。SLS及SGS中29个关联物质及DEMs-up中19个物质，富集到15条重要通路，其主要涉及次生代谢产物的生物合成、氨基酸的生物合成及代谢、维生素的生物合成及代谢三大类通路。【结论】松露及松根所含有的代谢物间存在一定的网络关联；松露及松根中含有的一些物质，包括环磷酸腺苷(cAMP)、植物甾醇、3-吲哚乙酸等物质对子实体的发育具有重要的调控作用。研究结果为今后分析与子实体发育相关的潜在信号分子及探明云南松露与其共生松树的共生机制提供了理论依据，同时为筛选菌根苗及子实体的促生物质，为规模化人工培养松露等奠定了实践基础。

【目的】碳源和氮源在提供真菌所需的能量和增加次级产物代谢方面具有重要的作用。本研究旨在确认碳、氮限制对桦褐孔菌生长及三萜类次级代谢产物生产的影响。【方法】以L-谷氨酰胺和D-无水葡萄糖分别作为氮源和碳源，以营养充足培养基(0.877 g/L L-谷氨酰胺，20.000 g/L无水葡萄糖)作为对照组，实验组分为添加0.044 g/L L-谷氨酰胺的N元素限制培养基(N-L)和添加2.000 g/L无水葡萄糖的C元素限制培养基(C-L)。平板实验中，接种后的平板置于28 ℃恒温培养箱培养，每天测量并记录其菌落直径。摇瓶发酵实验中，摇瓶接种后分别于5 d和10 d收样，测定生物量、三萜含量及三萜合成相关基因的表达量。【结果】平板实验结果显示，C-L组菌丝延伸速度最快，但菌丝稀疏，菌丝的老化速度也得到较大延缓，N-L组菌丝延伸速度较CK组快但低于C-L组，菌丝老化速度最快；摇瓶发酵实验结果显示，N-L组生物量最高；RT-qPCR结果显示，C-L和N-L条件下，多数三萜类合成酶基因出现上调趋势；GC-MS结果显示，与CK组相比，C-L和N-L组中羊毛甾醇以及桦褐孔菌醇含量均有所上升。【结论】营养限制条件下会刺激桦褐孔菌三萜类化合物的积累。

在木质纤维素原料预处理过程中不可避免地形成抑制剂，包括糖降解产物(如5-羟甲基糠醛、糠醛)以及木质素降解的酚类化合物(如4-羟基苯甲酸、香兰素)等，这些化合物会降低发酵效率。【目的】提高酵母对纤维素水解液中的抑制物耐受性对工业生物质乙醇高效生产至关重要。【方法】采用浓度较高的糠醛和对羟基苯甲酸对模式菌株W303-1A进行梯度驯化，对比驯化菌株和出发菌株在不同抑制物浓度下的生长曲线及发酵乙醇性能；对驯化后菌株和出发菌株进行高通量基因组重测序，分析其糖代谢途径和耐药性相关的变异点基因，对与耐抑制物有关的变异点进行分析挖掘。【结果】在含有2.0 g/L糠醛的培养基中，F-2菌的乙醇产量为19.40 g/L，比原始菌株高2倍。在含有1.6 g/L糠醛和对羟基苯甲酸的培养基中，B-2菌的最高乙醇产量为20.22 g/L，是原始菌株的7.6倍。通过对出发菌株和驯化后菌株进行高通量基因组重测序发现，糖代谢途径中编码乙醇脱氢酶、果糖-1, 6-二磷酸醛缩酶和丙酮酸脱氢酶的基因发生部分突变，而YAP1 (参与氧化应激反应和氧化还原稳态的转录激活剂)、PDR5 (耐多种化学物质的多效ABC外运载体)和RPN4 (锌指蛋白)基因的部分突变对酿酒酵母的耐抑制物具有重要作用。【结论】研究结果为进一步优化和构建模式菌株提供更多的操作靶点。

宏基因组学技术的应用丰富了对动物消化道中微生物组成以及功能的认识。当前，基于宏基因组测序读长(reads)水平的物种组成的分类比对水平普遍在15%−45%。因此，提高宏基因组测序reads水平微生物的比对率，可进一步挖掘宏基因数据中的微生物信息。【目的】通过扩展Kraken2标准数据库来提高反刍动物消化道微生物的分类能力，从而进一步挖掘宏基因组数据中的微生物信息。【方法】本研究共收集了来自牛、绵羊和山羊瘤胃液、粪便以及消化道中14 827个宏基因组组装基因组(metagenome-assembled genomes, MAGs)，经质控过滤后，保留了3 095个物种级基因组箱(species-level genome bins, SGBs)，经物种分类以及功能预测后，SGBs被整合进Kraken2标准数据库，并对其分类效果予以评估。【结果】在SGBs在基因组分类数据库(genome taxonomy database, GTDB)物种分类中，3 053个SGBs为细菌，可归类为28门782属；42个SGBs为古菌，可归类为2门8属。基于eggNOG软件功能预测，SGBs在蛋白相邻类的聚簇(cluster of orthologous groups of proteins, COG)功能分类中可注释到26种分类；在京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)功能预测中，前25个直系同源物(KEGG orthology, KO)通路号可归类为14种通路类型；碳水化合物酶(carbohydrate-active enzymes, CAZy)预测中，593个SGBs可注释到6类碳水化合物酶，分别是辅助氧化还原酶类(auxiliary activities, AA)、碳水化合物酯酶(carbohydrate esterases, CE)、糖苷转移酶(glycosyltransferases, GT)、碳水化合物结合模块(carbohydrate-binding modules, CBM)、糖苷水解酶(glycoside hydrolases, GH)、多糖裂解酶(polysaccharide lyases, PL)；其中，GH是最为广泛的碳水化合物酶种类。3 095个SGBs加入Kraken2标准数据库(2024年5月)后，使得数据库中物种数量增加了5.00%，数据库大小从87.2 Gb提升为98.2 Gb。通过对一项基于宏基因组技术解析日粮精粗比对荷斯坦奶牛瘤胃微生物组成影响的研究再评估，加入SGBs的数据库使得该研究中瘤胃液宏基因组reads水平的物种比对率从(19.35±1.81)%提升到(51.04±2.05)%，种水平主成分(principal components analysis, PCA)分析结果表明，扩展的数据库增强了区分2种不同日粮精粗比水平下的瘤胃微生物结构的能力，线性判别丰度差异分析(linear discriminant analysis effect size, LEfSe)结果表明，在标准数据库中，Xylanibacter ruminicola和Aristaeella hokkaidonensis分别是低粗料和高粗料日粮条件下的微生物标志物；而在扩展后的数据库中，Prevotella sp. 902800365和Prevotella sp. 900316445分别是低粗料和高粗料日粮条件下的微生物标志物。【结论】通过引入SGBs扩展Kraken2标准数据库，可进一步增加数据库中物种覆盖度，提高宏基因组reads水平物种比对率，从而增进对宏基因数据中微生物的理解。