为探索枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)脱氮的分子机制，筛选枯草芽孢杆菌对氨氮的分子生态学应答相关候选基因及small RNA(sRNA)，本研究对处于富含氨氮环境和对照组的枯草芽孢杆菌R47进行原核链特异性转录组及sRNA分析，并采用Real-time PCR方法检测差异表达基因的相对表达量。结果显示，平均每个测序样本得到约1.40×10~(7)条reads。对照组与处理组DESeq2分析得到3918个差异表达基因，并富集在KEGG数据库中的176个信号通路，其中，包括8个与适应富含氨氮环境相关的信号通路(细菌双组分系统通路、精氨酸生物合成、嘌呤代谢等)，同时发现，epsA、tasA、sinR、glnR、glnA、tnrA和ureABC基因可能参与枯草芽孢杆菌对氨氮的应答过程。经sRNA分析获得已注释的枯草芽孢杆菌sRNA 62条。对sRNA靶基因的分析结果显示，其有3960个对应的潜在靶基因，主要参与碳水化合物运输和新陈代谢、氨基酸转运和代谢、转录过程，其中，sRNA2073和sRNA2182对应的靶基因分别为sinR和tnrA。Real-time PCR结果显示，argH、codY、argG、glnA和glnR基因的相对表达量变化与转录组测序结果一致。本研究为进一步探究枯草芽孢杆菌污水脱氮的分子机理提供参考数据。

【目的】棉花根系分泌物L-脯氨酸是影响生防菌株定殖的关键因素之一,前期研究发现L-脯氨酸能够提高枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)NCD-2生物膜形成能力。通过高通量测序技术分析L-脯氨酸调控枯草芽孢杆菌NCD-2生物膜形成和生防潜力相关的基因,为深入认识棉花根系分泌物与生防菌株的分子互作关系打下基础。【方法】以枯草芽孢杆菌NCD-2菌株为供试材料,外源添加浓度为10 mg·mL~(-1)的L-脯氨酸共培养24 h后,分别进行转录组(RNA-seq)和同位素标记相对定量蛋白质组技术(iTRAQ)分析,对所获得的转录组和蛋白质组数据进行生物信息学分析,利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)验证不同代谢通路中部分差异基因的表达情况。【结果】转录组分析发现,L-脯氨酸和NCD-2菌株共培养后,获得1 071个差异表达基因(DEG),其中602个基因上调,469个基因下调。GO分析发现在生物过程、细胞组分和分子功能方面分别有49、14和30个功能条目显著富集。KEGG代谢通路主要富集在化合物代谢、鞭毛组装、细菌运动和趋化作用。蛋白质组学分析发现,筛选到211个差异表达蛋白(DEP),其中118个蛋白上调,93个蛋白下调。GO分析发现在生物过程和分子功能方面分别有13和8个功能条目显著富集。KEGG代谢通路主要富集在氨基酸代谢、碳水化合物类代谢、鞭毛组装和ABC转运蛋白。进一步转录-蛋白质组学联合分析发现,在L-脯氨酸作用下,检测到共有的显著差异表达基因(或蛋白)112个,其中38个基因(或蛋白)下调,74个基因(或蛋白)上调。GO功能显著富集主要集中在营养库活性、催化活性、细胞膜、定位、细胞脂质代谢过程、氧化还原过程、sigma因子活性、转运活性、芽孢形成9个方面。KEGG代谢通路主要富集在能量代谢、ABC转运蛋白、抗生素生物合成、鞭毛组装、运动或趋化作用和双组分系统方面。RT-qPCR验证了26个差异表达显著基因,结果发现在表达量上存在一定的差异,但表达趋势与RNA-seq和iTRAQ组学分析结果基本一致。【结论】棉花根系分泌物L-脯氨酸与枯草芽孢杆菌NCD-2之间的互作存在一个复杂的生物过程,依赖于不同代谢通路网络中的多个基因。双组分系统、抗生素生物合成、能量代谢、运动或趋化作用、鞭毛组装和ABC转运蛋白通路中的差异基因(或蛋白)可能在棉花根系分泌物与枯草芽孢杆菌互作过程方面发挥着重要作用。

为净化渔业养殖水质,研究了从水产养殖水体及底泥中分离的枯草芽孢杆菌的水质净化作用。结果表明,枯草芽孢杆菌可迅速有效的降低水体中的硝酸盐、亚硝酸盐含量,4 d去除率均达99%以上;可有效降低水体的pH值;对水体中溶氧和硫化物含量的影响较小。枯草芽孢杆菌能够在一定程度上改善养殖水体的水质状况,对模拟养殖水体的水质具有一定的净化作用。

【目的】优化枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)启动子和表达宿主,构建其高效的表达系统,为重组枯草芽孢杆菌的研究和应用奠定基础。【方法】以β-半乳糖苷酶编码基因为报告基因,以诱导型的枯草芽孢杆菌麦芽糖操纵元启动子为调控元件、大肠杆菌-枯草芽孢杆菌穿梭质粒为载体骨架,构建枯草芽孢杆菌高效表达载体pGJ222,将其电转化到B.subtilis 1A747菌株后进行诱导表达试验和葡萄糖抑制试验。利用同源重组的方法,用枯草芽孢杆菌组成型启动子P43替换了B.subtilis野生型菌株1A747麦芽糖操纵元的上游调控序列,得到优化重组表达宿主菌B.subtilis BCYL,将pGJ222...

采用基质栽培方式,研究了枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)在盐胁迫下对黄瓜植株生长、生理生化代谢、产量及品质的影响。结果表明,在无盐胁迫栽培时,枯草芽孢杆菌对黄瓜植株的生长具有促进作用;在1 g.L-1NaC l胁迫下,枯草芽孢杆菌同样促进植株的生长,增加了株高与叶面积,提高了植株SOD、POD和CAT保护酶的活性,降低了MDA的含量,产量比未添加枯草芽孢杆菌处理的增产18%,且一定程度地提高了果实的品质;而在2 g.L-1NaC l胁迫下,枯草芽孢杆菌对黄瓜植株的生长和产量无促进作用。因此,在1 g.L-1NaC l胁迫下,枯草芽孢杆菌可一定程度提高黄瓜植株的耐盐性。

枯草芽孢杆菌NCD-2菌株对棉花黄萎病病原菌大丽轮枝菌具有较强的抗生作用。通过对NCD-2菌株培养条件的研究,结果表明在30℃、培养液初始pH为7.0和培养时间为2 d条件下,利用NB培养基培养该菌株所得培养液抑菌活性优于其他培养基,其培养液经硫酸铵沉淀所得的蛋白粗提液经RNA酶处理后的抑菌活性与对照相比差异不显著,经蛋白酶K和胰蛋白酶处理后的抑菌活性与对照相比差异显著;蛋白粗提液经60℃处理后的抑菌活性与对照相比差异不显著,经80,100,120℃处理后抑菌活性与对照相比差异显著,但经120℃处理30 min后仍有一部分抑菌活性,研究结果说明该菌株产生的抗菌物质存在性质上的差异。

为评价中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)养殖用抑水绵枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)A4的安全性，本实验从溶血性、有害代谢物产生能力、耐药性与耐药质粒及其对斑马鱼、大型蚤、中华绒螯蟹的毒性等方面对枯草芽孢杆菌A4的安全性进行了检测分析。实验结果表明，枯草芽孢杆菌A4无溶血活性，不产生生物胺、吲哚、氨、硫化氢等有害代谢物，不携带nheA、bceT、ces、cytK、entFM、hblA、hblC和hblD等毒力基因，对头孢菌素类、β-内酰胺类、氨基糖苷类、四环素类、大环内酯类、喹诺酮类、多肽类、硝基呋喃类、酰胺醇类等抗生素高度敏感，不携带MCR-1、floR、aac(6′)-Ⅰb、bla_(CTX)、ermA、ermC、qnrA、qnrB、sul1、sul2、tetA和tetM等耐药基因且无耐药质粒。此外，枯草芽孢杆菌A4对斑马鱼、大型蚤和中华绒螯蟹的半数致死浓度>1.5×10~9 CFU/mL。本研究表明枯草芽孢杆菌A4在中华绒螯蟹养殖中具有良好的应用安全性。

【目的】分析枯草芽孢杆菌BEST195的碳水化合物酶类的分布与进化情况,对枯草芽孢杆菌工业菌株的开发利用具有重要意义。【方法】利用CAT在线预测程序对前期获得的102个分泌蛋白序列进行CAZymes预测。【结果】明确枯草芽孢杆菌BEST195中CAZymes的数量为57个,分别为27个GH、21个CBM、2个CE、4个PL、1个GT和2个GH/CBM。同时,通过对上述CAZymes进行遗传关系分析,明确存在GH/PL/CBM、GH/CBM、GH/CBM/CE/PL、GH/CBM/CE/PL/GT等大的类别;以及通过对上述蛋白互作关系分析,发现大部分CAZymes蛋白已具有明显的结构特征和相互作用的关系。【结论】完成了枯草芽孢杆菌BEST195中CAZymes的预测,并明确CAZymes在分类方面尚需进一步细分为亚类,该项目为开展工业菌株发挥CAZymes蛋白功能研究打下了坚实的理论基础。

益生菌，因其既无毒副作用和残留问题，又能促进生长、防病治病，还可改 善养殖水体的环境，越来越受到现代水产养殖业的重视。为探究益生菌对氨氮胁迫下半滑舌鳎的非特异性免疫酶活、血液生化指标及相关基因表达是否具有调节作用，实验首先选用枯草芽孢杆菌Y2为益生菌对半滑舌鳎进行饲喂，然后对半滑舌鳎进行氨氮胁迫，胁迫过程中持续饲喂Y2并对相关指标进行监测。其中宏观生长指标结果显示氨氮胁迫组半滑舌鳎体重体长低于非氨氮胁迫组，且在氨氮胁迫及非氨氮胁迫条件下Y2组舌鳎体重体长高于空白组。免疫酶活测定结果显示，氨氮胁迫后半滑舌鳎血清过氧化氢酶（CAT）、酸性磷酸酶（ACP）、过氧化物酶（POD）、碱性磷酸酶（AKP）活性均有所升高；且在氨氮胁迫及非氨氮胁迫条件下饲喂Y2菌株的2组ACP、CAT、和POD活性均高于其相应对照组。血液相关生化指标结果显示，非氨氮胁迫Y2组半滑舌鳎血清中白蛋白（ALB）和球蛋白（GLB）含量略高于对照组，白球比较高，甘油三酯（TG）、胆固醇（CHO）含量差异较小；氨氮胁迫对照组舌鳎血清中ALB、CHO含量下降，GLB含量略有升高，血清中总蛋白（TP）及总脂肪呈下降趋势，且白球比降低，而氨氮胁迫Y2组比空白组舌鳎血清中ALB、TG及CHO含量升高，导致白球比升高。同时氨氮胁迫使血清中丙二醛（MDA）、谷草转氨酶（AST）及谷丙转氨酶（ALT）的含量显著升高，Y2在氨氮胁迫及非氨氮胁迫条件下均可以降低MDA、AST及ALT的含量。相关基因表达结果显示，氨氮胁迫使半滑舌鳎肠、肝脏、肌肉及鳃组织热休克蛋白基因（HSP70）及血红蛋白α1基因（Hb-α1）表达量升高，且HSP70的表达量Y2组高于空白组，其中在肝脏组织中上调最明显，相反氨氮胁迫下Y2组的Hb-α1表达量下降，在肝脏及肌肉组织中下降最明显。此外氨氮胁迫使半滑舌鳎相应组织中生长因子（IGF）的表达量均降低，但在氨氮及非氨氮胁迫条件下Y2组的IGF表达量均高于其空白对照组。综上，Y2可以改善氨氮胁迫对半滑舌鳎的免疫能力、血液生化指标、氧气运输、应激能力及生长等造成的多方面影响，降低氨氮胁迫对半滑舌鳎造成的负面作用。在水产养殖行业中具有良好的应用前景。

研究黄芪多糖-枯草芽孢杆菌合生元菌液制备过程中,黄芪多糖的最适添加量以及合生元菌液的最适培养时间。将活化后的枯草芽孢杆菌ACCC11025菌液以1%的接种量分别加入含黄芪多糖浓度为0,0.5,1,1.5,2,2.5,3,6,10mg.mL-1的液体培养基中,分别置37℃、120r.min-1以及32℃、120r.min-1培养箱中培养,每隔0.5h检测菌液OD值。结果表明:添加浓度为1.5mg.mL-1黄芪多糖的培养基中,枯草芽孢杆菌ACCC11025菌液浓度达到最高,分别比对照组和10mg.L-1组提高13.8%和148.8%(p<0.05);在5.5h代时最小,为1.22h,黄芪多糖-枯草...

将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtzlis)基因组DNA按5、20和80μg/kg剂量体腔注射中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)(约0.1 mL/只),设注射等体积TE缓冲液为对照组,分别在第1、3、5、7天采样,测定该细菌DNA对中华绒螯蟹的免疫刺激作用。结果显示:注射上述3种剂量的枯草芽孢杆菌基因组DNA均能不同程度地提高中华绒螯蟹的THC、血细胞呼吸爆发活性和血清PO、ACP活性,试验组蟹的上述免疫指标的活性显著高于对照组(P0.05)。

运用生化方法分析了不同浓度枯草芽孢杆菌制剂对养殖水质、刺参的生长、消化酶活性、非特异性免疫酶活性的影响。结果显示，与对照组相比，添加枯草芽孢杆菌制剂，能够显著降低养殖水体中的硝酸盐和亚硝酸盐，去除率最高可达４２．２８％和２２．３３％，对水体中氨氮含量和化学需氧量影响不显著；实验组刺参特定生长率显著提高，枯草芽孢杆菌添加量为６×１０–６时，ＳＧＲ提高４０．７４％，添加量为６×１０–６时，淀粉酶活性提高３０．２７％，添加量为５×１０–６时，蛋白酶活性提高５３．９３％，达到显著水平差异，但脂肪酶活性无显著提高；非特异性免疫酶（过氧化物酶、碱性磷酸酶、溶菌酶、超氧化物歧化酶）活性均显著高于对照组，枯草．．．

运用生化方法分析了不同浓度枯草芽孢杆菌制剂对养殖水质、刺参的生长、消化酶活性、非特异性免疫酶活性的影响。结果显示,与对照组相比,添加枯草芽孢杆菌制剂,能够显著降低养殖水体中的硝酸盐和亚硝酸盐,去除率最高可达42.28%和22.33%,对水体中氨氮含量和化学需氧量影响不显著;实验组刺参特定生长率显著提高,枯草芽孢杆菌添加量为6×10–6时,SGR提高40.74%,添加量为6×10–6时,淀粉酶活性提高30.27%,添加量为5×10–6时,蛋白酶活性提高53.93%,达到显著水平差异,但脂肪酶活性无显著提高;非特异性免疫酶(过氧化物酶、碱性磷酸酶、溶菌酶、超氧化物歧化酶)活性均显著高于对照组,枯草...

在饲料中分别添加0、1×109、3×109和5×109cfu/kg枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),测定投喂相应饲料后第1、4、7、14、21、28天以及停止投喂枯草芽孢杆菌后的第7、14天克氏原螯虾(Procam barus clarkii)的血淋巴吞噬活性、血清溶菌活力、抗菌活力以及酚氧化酶活力。结果显示:实验组(含枯草芽孢杆菌的饲料组)的吞噬活性于投喂枯草芽孢杆菌后第7天开始显著高于对照组(P<0.05);实验组的溶菌活力、抗菌活力明显高于对照组(P<0.05),并在停药后仍维持较高水平(P<0.05);此外,酚氧化酶活力也有所增加。本研究表明,枯草芽孢杆菌对克氏原螯虾...

研究了枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis Cohn,1872)(菌株编号:LB-B3)的培养条件及其在净化对虾养殖池水样方面的效果。实验分别设置了9个不同的pH值梯度(pH 2～10)和6个不同接种量梯度(0.3%、0.5%、1%、3%、5%和7%),以吸光值(OD)为生长指标,进行了枯草芽孢杆菌培养条件的优化实验;同时又设置了5个不同接种浓度(0 CFU/mL、5.2×104CFU/mL、1.04×105CFU/mL、1.56×105CFU/mL和2.08×105CFU/mL)接种待处理水样,测定了96 h内化学耗氧量、亚硝酸氮、氨态氮和溶氧等4个水质指标的变化情况。结果表明:...