福建芽胞杆菌资源保藏中心的建设与管理

朱育菁，刘 波，陈 峥，王阶平，葛慈斌，刘国红，林营志

(福建省农业科学院农业生物资源研究所 350003)



福建芽胞杆菌资源保藏中心的建设与管理

朱育菁，刘 波*，陈 峥，王阶平，葛慈斌，刘国红，林营志

(福建省农业科学院农业生物资源研究所 350003)

“福建芽胞杆菌资源保藏中心”是芽胞杆菌专属资源库，采用智能化信息管理系统，构建了基于Ajax B/S模式的土壤资源库和基于SQL Server数据库的菌种资源库，1994-2016年共保藏土壤样品 15 800份和芽胞杆菌菌株 34 892株。基于EIP信息管理平台，建立“福建芽胞杆菌资源保藏中心”网站，整合了芽胞杆菌相关资源，包括土壤、菌株、形态、生理生化、基因、脂肪酸、物质、酶学和历史文献等，实现全程电子化管理和对外信息共享。

福建芽胞杆菌资源保藏中心；芽胞杆菌；电子化管理

自1994年以来，系统开展芽胞杆菌资源多样性的调查，保藏土壤样品15 800份和芽胞杆菌菌株34 892株，并开展了大量的芽胞杆菌新资源挖掘工作。2015年在福建省种业创新项目的支持下，福建省农业科学院农业微生物创新团队开展“福建芽胞杆菌资源保藏中心” 的建设工作。该中心是芽胞杆菌的专属资源库，采用智能化信息管理系统，构建智能化土壤资源库和菌种资源库，建立“福建芽胞杆菌资源保藏中心”网站，整合芽胞杆菌相关资源，包括土壤、菌株、形态、生理生化、基因、脂肪酸、物质、酶学和历史文献等，实现全程电子化管理和对外信息共享。本文就福建芽胞杆菌资源保藏中心的建设及其取得的主要成果进行阶段性总结。

1 创建福建芽胞杆菌资源保藏中心的国内外背景与现实意义

微生物资源是生物资源的重要组成部分，为了收集微生物资源，世界上多国建立了各自的微生物资源保存中心，如美国典型菌种保藏中心(ATCC)、澳大利亚微生物保藏中心(ACM)、全俄罗斯微生物保藏中心(VKM)、日本技术评价研究所生物资源中心(NBRC)和德国微生物菌种保藏中心(DSMZ)等。国内较知名的菌种保藏单位主要有中国典型培养物保藏中心(CCTCC)、中国普通微生物菌种保藏中心(CGMCC)、中国农业微生物菌种保藏管理中心(ACCC)和中国工业微生物菌种保藏中心(CICC)等，此外还有许多专属资源库，如茅台集团建立的白酒微生物菌种资源库、中国农业大学建立的根瘤菌资源库、北京农林科学院建立的丛枝菌根真菌种质资源库(BGC)和内蒙古农业大学建立的乳酸菌菌种资源库等，但国内至今尚未见芽胞杆菌专属资源库的报道。

芽胞杆菌能产芽胞，具有很强的抗逆性，在农业、工业、医学等领域被广泛应用，是一种公认的重要功能微生物资源。尽管国内外有大量的菌种资源库或保藏中心，并且在保藏工业生产菌种、医学和农业用的菌种、模式菌种、教学和科研菌种等方面起到很好的作用，但较少涉及菌种的产酶特性、生理生化特征、次生代谢产物种类等信息，影响了对菌种功能的快速检索。另一方面，因我国幅员辽阔、地形复杂、气候变化多样，有着十分丰富的芽胞杆菌资源，但作为微生物学基础研究的重要领域，我国目前还没有一个研究机构系统地从事中国芽胞杆菌资源的收集、保存、鉴定、分类、系统发育规律等相关方面的研究，而且保存在中国各大保藏中心的芽胞杆菌模式菌株数量较少，与我国丰富的芽胞杆菌资源极不配匹，严重地影响到我国芽胞杆菌资源分类、系统发育及其开发应用等方面的研究。

针对这些问题，福建省农业科学院农业生物资源研究所农业微生物中心提出建设“福建芽胞杆菌资源保藏中心”( Fujian Bacillus culture collection center， FBCCC)，受福建省种业创新与产业化工程——资源保护类等项目的资助，开展相关工作，大量收集、保存省内外乃至国外的芽胞杆菌资源载体(主要是土壤样品)，进行芽胞杆菌资源的分离和保存，分析各地芽胞杆菌的多样性，从国外知名菌种保藏单位引进芽胞杆菌模式菌株，开展菌种鉴定、分类、功能菌株筛选、功能物质分析等方面的研究，建立菌株资源与功能信息库EIP(Enterprise Information Portal)智能化信息管理系统及其网站平台，并对外实现信息共享。实施本项目的意义：一是更好地保护芽胞杆菌资源，二是促进我国芽胞杆菌资源分类学研究，三是为微生物菌剂的开发奠定物质基础，四是促进芽胞杆菌菌种资源共享。

2 项目建设取得的主要成果

福建芽胞杆菌资源保藏中心的研究团队按照设计规划(图1)，采用智能化信息管理系统，构建了基于Ajax B/S模式的土壤资源库和基于SQL Server数据库的菌种资源库。同时，基于EIP信息管理平台，建立“福建芽胞杆菌资源保藏中心”网站，整合了芽胞杆菌相关资源，包括土壤、菌株、形态、生理生化、基因、脂肪酸、物质、酶学和历史文献等，实现全程电子化管理和对外信息共享。

“福建芽胞杆菌资源保藏中心”项目建设进展，主要表现在以下八个方面。

一是建立了全国规模最大的芽胞杆菌标准菌株库，其中从德国DSMZ等引进芽胞杆菌标准菌株有263株。

二是构建了国内最齐全的芽胞杆菌自有菌株数据库，保存芽胞杆菌自有菌株 34 892 株。

三是调查采集了中国32个省份(包括台湾)土壤等芽胞杆菌资源材料15 800份，建立芽胞杆菌资源采集标准流程1套。

四是建立一套芽胞杆菌新种的鉴定体系，发表芽胞杆菌新种10个。

五是建立了芽胞杆菌发酵系统和后处理系统，完成98种300多株芽胞杆菌的2400多个物质测定，首次发现羟苯乙酯等6个具有免疫抗病活性的物质。

六是在功能菌株筛选方面，开展了7属120种芽胞杆菌的7种酶资源挖掘，筛选出一批高产酶芽胞杆菌(213株)。

七是在芽胞杆菌资源保藏管理系统构建方面，分别构建了基于Ajax的B/S模式的土壤样品资源库和基于SQL Server数据库的菌种资源库智能化信息管理系统，实现土壤样品和菌株样品的智能化信息管理。在此基础上构建芽胞杆菌EIP信息管理平台，整合芽胞杆菌土壤资源、菌株资源、形态资源、生理生化资源、基因资源、脂肪酸资源、物质资源、酶学资源、历史文献资源，实现全程电子化管理。

八是在资源信息共享方面，通过建立“福建芽胞杆菌资源保藏中心”网站，对外实现信息共享。每年向相关单位提供2000多个菌株。

(责任编辑：杨小萍)

Development and management of FujianBacillusResource Collection Center

ZHU Yu-jing, LIU Bo*, CHEN Zheng, WANG Jie-ping, GE Ci-bin, LIU Guo-hong, LIN Ying-zhi

(InstituteofAgriculturalBioresourcesResearch,FujianAcademyofAgriculturalSciences,FujianProvince350003)

FujianBacillusResource Collection Center is an exclusiveBacillusgermplasm repository. Intelligentized information management system was used to developBacillusresource collection based on soil resource collection in the B/S mode with the Ajax technology and strain collection based on SQL Server. As much as 15 800 soil samples and 34 892Bacillusstrains were collected during 1994-2016. Meanwhile, on the basis of EIP information management platform, the website on FujianBacillusResource Collection Center was developed and integrated with all relatedBacillusresources including soil, strains, morphology, physiology, biochemistry, gene, fatty acid, substrate, enzymology and historical documents to realize computerization management and external information share.

FujianBacillusResource Collection Center;Bacillus; computerization management

2016-07-03

朱育菁，女，1972年生，博士，研究员。

*通讯作者：刘波，男，1957年生，博士，研究员 (E-mail：fzliubo@163.com)。

国家自然科学基金(31370059)；福建省种业创新项目(2015S1794-04)。

10.13651/j.cnki.fjnykj.2016.08.026