AHLs介导的群体感应和群体淬灭对植物-根际微生物相互作用的影响

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作者 张清旭 李建鹃 +6 位作者 郭玥 王炎炎 彭艳晖 王裕华 胡明玥 林文雄 吴则焰 《中国生态农业学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第1期1-14,共14页

根际是由植物根系和土壤微生物之间相互作用形成的一种特殊环境,根际微生物群落的宏基因组是植物微生物组的重要组成部分。植物与根际微生物之间的相互作用是一个复杂的过程。在根际环境中,微生物群落利用复杂的种内和种间信号传导机制... 根际是由植物根系和土壤微生物之间相互作用形成的一种特殊环境,根际微生物群落的宏基因组是植物微生物组的重要组成部分。植物与根际微生物之间的相互作用是一个复杂的过程。在根际环境中,微生物群落利用复杂的种内和种间信号传导机制招募特定的微生物,协调并控制混合群落的行为,从而影响植物的生长发育和健康。根际微生物能够自发产生、释放特定的信号分子,并能感知其浓度变化,从而调节微生物的群体行为,这一调控系统称为群体感应(quorum sensing,QS)。QS系统的特征是合成和释放特定的信号分子。根际土壤细菌中存在多种QS信号分子,如N-酰基高丝氨酸内酯(AHLs)、二酮哌嗪、扩散信号因子、次生代谢物、植物激素类分子等。AHLs作为细菌中被广泛研究的QS信号分子,在植物与根际微生物的相互作用中发挥重要作用。本文综述了AHLs介导的群体感应机制,并讨论了AHLs在植物与根际微生物相互作用中的调节作用,包括AHLs对植物的生长发育、逆境耐受性和抗病性等方面的有益影响,以及AHLs介导的QS系统调控导致的根际致病菌对植物的有害影响,同时还探讨了基于AHLs的群体淬灭对植物-根际微生物相互作用的影响,以期为植物健康与农业生产提供新的思路和方法,推动可持续农业的发展。 展开更多

关键词 根际微生物 N-酰基高丝氨酸内酯(ahls) 群体感应 群体淬灭 植物健康

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AHL-QS减缓膜生物反应器膜污染研究进展 被引量：9

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作者 张海丰 孙明媛 于海欢 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1300-1305,共6页

首先介绍N-乙酰高丝氨酸环内酯(N-acyl homoserine lactone,AHL)型生物群体感应(quorum sensing,QS)信号分子对膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)膜表面形成生物膜的调节机制,通过AHL-QS信号分子细胞间的交流,可决定生物膜形成及... 首先介绍N-乙酰高丝氨酸环内酯(N-acyl homoserine lactone,AHL)型生物群体感应(quorum sensing,QS)信号分子对膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)膜表面形成生物膜的调节机制,通过AHL-QS信号分子细胞间的交流,可决定生物膜形成及胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)分泌;系统阐述了应用AHL-QS信号分子降解酶及淬灭剂对MBR生物膜污染的控制效果,抑制或降解信号分子可显著降低生物膜形成能力,从根本上控制膜污染。此外,针对降解酶及淬灭剂新的固定化技术在MBR中的应用也作了介绍,如磁性载体、膜表面负载、微生物-管束及多孔微球包埋细胞技术。以AHL-QS为基础的膜污染控制策略对于MBR应用前景广阔,然而该技术的工程化研究仍有待进一步深入;加强AHL-QS信号分子识别及进一步明确QS系统对微生物代谢机制的影响是该领域未来重要的研究方向。 展开更多

关键词 膜生物反应器 膜污染 生物膜 群体感应 N-乙酰高丝氨酸环内酯

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外源AHLs信号分子对假单胞菌(Pseudomonas)致腐能力的影响 被引量：3

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作者 张玉华 孟一 +1 位作者 王顺意 陈东杰 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2020年第18期78-84,共7页

该文为探究假单胞菌的群体感应(quorum sensing,QS)现象及其对肉品腐败变质的影响,将外源酰基高丝氨酸内酯(acylhomoserine lactone,AHLs)类信号分子添加至假单胞菌培养液中,测定其生长曲线和生物膜变化。用添加AHLs的假单胞菌菌液处理... 该文为探究假单胞菌的群体感应(quorum sensing,QS)现象及其对肉品腐败变质的影响,将外源酰基高丝氨酸内酯(acylhomoserine lactone,AHLs)类信号分子添加至假单胞菌培养液中,测定其生长曲线和生物膜变化。用添加AHLs的假单胞菌菌液处理无菌猪肉块,在贮藏过程中进行感官评价,测定挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N),利用气相离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)分析挥发性有机物。结果表明,4种信号分子N-己基-L-高丝氨酸内酯(N-hexanoyl-L-homoserine lactone,C6-HSL)、N-辛酰-L-高丝氨酸内酯(N-octanoyl-L-homoserine lactone,C8-HSL)、N-十二烷基-L-高丝氨酸内酯(N-dodecanoyl-L-homoserine lactone,C12-HSL)和N-十四烷基-L-高丝氨酸内酯(N-tetradecanoyl-L-homoserine lactone,C14-HSL)对假单胞菌的生长繁殖无明显影响(P>0.05),但能促进其生物被膜的形成(P<0.05),其中C8-HSL与C12-HSL的影响最显著。在猪肉贮藏后期,添加AHLs外源信号分子组感官评分明显低于对照组(P<0.05),挥发性盐基氮值高于对照组(P<0.05)。添加外源AHLs信号分子组与新鲜组、对照组所产生的挥发性有机物不同,添加不同信号分子组之间产生的挥发物也存在差异。C14-HSL组与对照组的相似度最高,C6-HSL组与对照组和新鲜组的相似度均最低。该研究说明,外源信号分子C6-HSL、C8-HSL、C12-HSL、C14-HSL对假单胞菌的生长繁殖无影响,但对其致腐能力具有促进作用,且不同信号分子的作用存在差异。 展开更多

关键词 酰基高丝氨酸内酯 信号分子 群体感应 假单胞菌 致腐能力

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信号分子N-乙酰高丝氨酸内酯(AHLs)诱导铜绿微囊藻细胞凋亡的研究 被引量：2

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作者 郭丽红 陈小兰 +1 位作者 黄子玥 张岸 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2011年第9期5091-5092,共2页

[目的]研究信号分子N-乙酰高丝氨酸内酯(AHLs)与铜绿微囊藻细胞凋亡的关系。[方法]以铜绿微囊藻为试验材料,采用5μmol/L AHLs处理铜绿微囊藻细胞,用DAPI染色后观察细胞凋亡的形态。[结果]AHLs在1μmol/L浓度下能诱导铜绿微囊藻的细胞凋... [目的]研究信号分子N-乙酰高丝氨酸内酯(AHLs)与铜绿微囊藻细胞凋亡的关系。[方法]以铜绿微囊藻为试验材料,采用5μmol/L AHLs处理铜绿微囊藻细胞,用DAPI染色后观察细胞凋亡的形态。[结果]AHLs在1μmol/L浓度下能诱导铜绿微囊藻的细胞凋亡,从而抑制铜绿微囊藻的生长和增殖。[结论]该研究结果为治理铜绿微囊藻水华爆发提供了科学依据。 展开更多

关键词 N-乙酰高丝氨酸内酯(ahls) 铜绿微囊藻 细胞凋亡

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液相色谱-质谱法灵敏高效测定细菌内源多种N-酰基高丝氨酸内酯

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作者 赵文洁 陈昢圳 +1 位作者 张艳伟 李少朋 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第9期2478-2488,共11页

为了开发一种高效液相色谱-质谱联用(HPLC-MS)方法,用于定量检测细菌内源性低浓度的N-酰基高丝氨酸内酯(AHLs),本研究通过液液萃取法提取细菌内源产生的AHLs,并优化了质谱和色谱条件,建立了一套具有良好线性关系、较小基质效应和较高回... 为了开发一种高效液相色谱-质谱联用(HPLC-MS)方法,用于定量检测细菌内源性低浓度的N-酰基高丝氨酸内酯(AHLs),本研究通过液液萃取法提取细菌内源产生的AHLs,并优化了质谱和色谱条件,建立了一套具有良好线性关系、较小基质效应和较高回收率的检测体系。结果表明,7种AHLs的线性相关系数(r)均大于0.995,所有AHLs的r均大于0.990,表明该方法具有良好的线性关系。8种AHLs的基质效应均大于80.0%,细菌生长基质对内源AHLs的检测影响较小。研究还发现碳链较长的AHLs在复杂基质中的干扰较小,而含羰基的AHLs表现出一定的信号抑制效应。7种AHLs的回收率均超过80.0%,显示了该方法具有高回收率和良好的准确性及可靠性。通过该方法检测细菌内源性AHLs,结果显示C_(10)-HSL和C_(12)-HSL是主要的AHLs,进一步验证了方法的有效性。此方法能够满足对细菌内源微量AHLs的精确检测,为研究细菌群体感应(QS)系统中的内源AHLs提供了可靠的技术支持。 展开更多

关键词 N-酰基高丝氨酸内酯(ahls) 细菌 群体感应(QS) 高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)

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酰基-高丝氨酸内酯(AHL)对鼠伤寒沙门氏菌生物菌膜形成的影响 被引量：3

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作者 贾坤 廖燕红 +2 位作者 徐磊 王虎虎 徐幸莲 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期744-749,共6页

[目的]研究铜绿假单胞菌所产生的群体感应信号分子酰基-高丝氨酸内酯(AHL)对鼠伤寒沙门氏菌生物菌膜形成的影响,为不同菌体间群体感应的研究提供参考,为沙门氏菌的控制提供帮助。[方法]利用薄层层析法分析铜绿假单胞菌所产生AHL的成分,... [目的]研究铜绿假单胞菌所产生的群体感应信号分子酰基-高丝氨酸内酯(AHL)对鼠伤寒沙门氏菌生物菌膜形成的影响,为不同菌体间群体感应的研究提供参考,为沙门氏菌的控制提供帮助。[方法]利用薄层层析法分析铜绿假单胞菌所产生AHL的成分,并通过添加0%、1.0%、1.5%、2.0%(体积分数)的AHL来研究其对鼠伤寒沙门氏菌生物菌膜形成、浮游菌体生长以及菌体泳动能力的影响。[结果]铜绿假单胞菌产生2种相同类型的AHL分子(C12-HSL和3-oxo-C8-HSL),100℃加热5 min并不会改变AHL的成分。当AHL添加量低于1.5%时,虽然浮游菌体指数生长时期受到一定抑制,但随着时间的延长,稳定期浮游菌体的生长并无显著差异,反观生物菌膜,其形成明显受到抑制。当AHL添加量达到2%时,浮游菌体生长和生物菌膜形成均受到显著抑制,说明AHL对鼠伤寒沙门氏菌生物菌膜的形成有明显抑制作用。AHL对单一菌体泳动性有显著抑制作用,而对群体泳动性有不同程度的促进作用。[结论]群体感应信号分子AHL对鼠伤寒沙门氏菌浮游菌体生长的影响受添加量调控,当AHL添加量增加到一定值时浮游菌体生长才受到抑制,但对生物菌膜的形成有明显抑制作用,且随着AHL添加量提高,抑制作用增强。 展开更多

关键词 酰基-高丝氨酸内酯(ahl) 铜绿假单胞菌 鼠伤寒沙门氏菌 生物菌膜形成

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污水生物处理中信号分子AHL介导的群体感应 被引量：5

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作者 庞悦 吴宗林 +2 位作者 安彤 孙照勇 苟敏 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期1-5,15,共6页

介绍了信号分子酰基高丝氨酸内酯(AHL)的结构及性质、合成感应机制,叙述了对AHL介导的群体感应(QS)在2种污水生物处理过程(生物膜法及颗粒污泥法)中的研究进展。污水生物处理需要微生物的协同作用以实现污染物的去除,这种协作主要依赖于... 介绍了信号分子酰基高丝氨酸内酯(AHL)的结构及性质、合成感应机制,叙述了对AHL介导的群体感应(QS)在2种污水生物处理过程(生物膜法及颗粒污泥法)中的研究进展。污水生物处理需要微生物的协同作用以实现污染物的去除,这种协作主要依赖于AHL介导的QS作用,生物膜及颗粒污泥中的AHL种类及含量均表现出明显的时空差异,且容易受到环境因子的影响;AHL介导的QS可以通过改善生物膜、颗粒污泥的相关性能,以及调节微生物群落结构来提高它们的污水处理效果。未来应进一步探索更简便、有效的AHL定性及定量方法,深入研究AHL对生物膜及颗粒污泥性能的影响机制,以实现AHL介导的QS在实际废水处理中的应用及调控。 展开更多

关键词 污水生物处理 酰基高丝氨酸内酯(ahl) 群体感应 生物膜 颗粒污泥

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微生物的群体感应信号分子(综述) 被引量：8

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作者 陈峰 《上海农业学报》 CSCD 2005年第1期98-102,共5页

微生物的群体感应 (QS)也称为自诱导 ,它通过扩散性的小分子即自诱导物在细胞 细胞之间扩散 ,并通过自诱导物与转录活化蛋白的相互作用 ,从而使整个群体的细胞中的一系列目标基因表达。在革兰氏阴性菌中 ,这种自诱导物通常是N 酰化高... 微生物的群体感应 (QS)也称为自诱导 ,它通过扩散性的小分子即自诱导物在细胞 细胞之间扩散 ,并通过自诱导物与转录活化蛋白的相互作用 ,从而使整个群体的细胞中的一系列目标基因表达。在革兰氏阴性菌中 ,这种自诱导物通常是N 酰化高丝氨酸内酯 (AHL) ,它可调节的功能包括抗生素的生物合成、毒性因子的产生、胞外多糖的合成、细菌丛集、质粒结合转移、稳定期的进入等。而革兰氏阳性菌的群体感应过程是通过γ 丁酸内酯及翻译后修饰肽实现的。本文将就环境因素对群体感应过程的影响、自诱导物的检测、纯化及鉴定 ,和国内外的研究进展进行总结。 展开更多

关键词 体感 信号分子 细胞 革兰氏阳性菌 革兰氏阴性菌 稳定期 抗生素 群体 内酯 目标基因

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细菌群体感应信号网络及其应用 被引量：5

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作者 徐芳 李军 +1 位作者 段云飞 刘晓光 《生物学杂志》 CAS CSCD 2014年第4期77-81,共5页

群体感应(Quorum sensing,QS)是一种细菌细胞与细胞间的通讯系统,即细菌通过分泌扩散性小分子信号感知细菌群体的密度,从而引起一组特定基因在转录水平协调表达。大量研究已表明,群体感应系统控制细菌多种生理行为和过程,以及与真核宿主... 群体感应(Quorum sensing,QS)是一种细菌细胞与细胞间的通讯系统,即细菌通过分泌扩散性小分子信号感知细菌群体的密度,从而引起一组特定基因在转录水平协调表达。大量研究已表明,群体感应系统控制细菌多种生理行为和过程,以及与真核宿主(寄主)的互作。参与群体感应调控的信号分子多种多样,QS系统所调控的功能也具有多样性,甚至菌株专化性。通过聚焦同一细菌中由多个QS系统组成的信号网络,综合评述了不同QS系统之间如何相互作用全局调控基因表达,以及QS系统如何通过与其它全局调控系统整合精细调节细菌的社会行为以及环境适应性及其应用前景。 展开更多

关键词 细菌 群体感应信号网络 信号分子 功能 应用

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好氧颗粒污泥形成过程中群感效应的作用研究 被引量：9

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作者 支丽玲 马鑫欣 +2 位作者 刘奇欣 王硕 李激 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期2148-2156,共9页

通过观察污泥颗粒化过程中胞外聚合物和水解氨基酸的变化情况,同时监测在好氧颗粒污泥形成过程中不同种类酰化高丝氨酸内酯类化合物(AHLs)在AGS形成过程的变化规律,协同研究群感效应对胞外聚合物产生的影响,进而揭示颗粒化过程中污泥变... 通过观察污泥颗粒化过程中胞外聚合物和水解氨基酸的变化情况,同时监测在好氧颗粒污泥形成过程中不同种类酰化高丝氨酸内酯类化合物(AHLs)在AGS形成过程的变化规律,协同研究群感效应对胞外聚合物产生的影响,进而揭示颗粒化过程中污泥变化特征.结果表明,絮状污泥颗粒化过程中,AGS最终平均粒径约为150μm,胞外聚合物中蛋白质增幅较大且以紧密结合型胞外聚合物及Pellet层胞外聚合物增加为主.污泥胞外聚合物中芳香族类物质及酪氨酸蛋白物质的生成是AGS形成的物质基础;丙氨酸、甲硫氨酸等疏水性物质可促进AGS的生成并维持其稳定.在AGS形成过程中,群感效应整体呈现为加强趋势,其中C4-HSL呈现明显浓度下降趋势,C6-HSL,3OC6-HSL及C8-HSL与胞外聚合物,蛋白质及多糖均呈现正相关趋势,其中C6-HSL和C8-HSL与紧密结合型胞外聚合物中的蛋白质及多糖呈现极显著正相关. 展开更多

关键词 AGS 胞外聚合物 群感效应 酰化高丝氨酸内酯类物质(ahls) 蛋白质和氨基酸

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胞外聚合物和信号分子对厌氧氨氧化污泥活性的影响 被引量：8

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作者 张亚超 张晶 +5 位作者 侯爱月 周荣煊 梁东博 张凯 刘阳 李军 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期4133-4140,共8页

为了探究胞外聚合物(EPS)对厌氧氨氧化颗粒污泥活性的影响,分别向厌氧氨氧化颗粒污泥中投加30mg/L的总胞外聚合物(IN-EPS),松散结合型胞外聚合物(LB-EPS)和紧密结合型胞外聚合物(TB-EPS).结果表明,3种EPS均可提高厌氧氨氧化颗粒污泥的活... 为了探究胞外聚合物(EPS)对厌氧氨氧化颗粒污泥活性的影响,分别向厌氧氨氧化颗粒污泥中投加30mg/L的总胞外聚合物(IN-EPS),松散结合型胞外聚合物(LB-EPS)和紧密结合型胞外聚合物(TB-EPS).结果表明,3种EPS均可提高厌氧氨氧化颗粒污泥的活性.对于添加了IN-EPS,LB-EPS和TB-EPS的实验组,厌氧氨氧化颗粒污泥的氨氮去除速率分别增加了6.68%,10.5%和19.29%,厌氧氨氧化菌的生长速率分别增加了18.25%,21%,16.3%.三维荧光光谱法分析发现3种EPS的组成基本相同,以芳香族蛋白质和可溶性微生物产物为主.对EPS中的高丝氨酸内酯类(AHLs)信号分子进行检测,发现EPS中含有3种信号分子,分别是C4-HSL,C6-HSL和C10-HSL,外源投加这3种AHLs到厌氧氨氧化颗粒污泥中,结果发现C4-HSL和C6-HSL可以提高厌氧氨氧化颗粒污泥的活性和生长速率,这是EPS可以提高厌氧氨氧化菌活性的原因. 展开更多

关键词 厌氧氨氧化 胞外聚合物 高丝氨酸内酯类信号分子

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芽孢杆菌aiiA基因抗病研究进展 被引量：1

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作者 陈珺君 闵勇 +1 位作者 刘晓艳 杨自文 《长江蔬菜》 2017年第20期36-42,共7页

aii A基因编码的Aii A蛋白是一类由芽孢杆菌产生的酰基高丝氨酸内酯酶,能够专一性地水解革兰氏阴性菌分泌的AHLs信号分子,从而破坏依赖群体感应系统的致病机制,减轻病原菌的致病性。综述了aii A基因与Aii A蛋白的研究现状、aii A基因在... aii A基因编码的Aii A蛋白是一类由芽孢杆菌产生的酰基高丝氨酸内酯酶,能够专一性地水解革兰氏阴性菌分泌的AHLs信号分子,从而破坏依赖群体感应系统的致病机制,减轻病原菌的致病性。综述了aii A基因与Aii A蛋白的研究现状、aii A基因在抗病方面的研究进展及Aii A蛋白在工业发展的应用现状等,以期为aii A基因在更多领域的应用提供理论基础。 展开更多

关键词 芽孢杆菌 群体感应 aii A基因 N-酰基高丝氨酸內酯(ahls)

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