花生慢生根瘤菌的多样性研究

论文摘要

本研究采用表型性状测定、16S rDNA PCR-RFLP、16S rRNA序列分析和16S-23SrDNA ITS PCR-RFLP分析等技术系统研究了从我国不同地域分离的55株花生慢生根瘤菌的遗传多样性及其在根瘤菌系统发育中的地位和相互关系。表型聚类结果表明：在69％相似性水平上，所有供试菌株和参比菌株可以分为两大类群Ⅰ和Ⅱ。在75.4％的相似性水平上，群Ⅰ可分为ⅠA、ⅠB和ⅠC三个亚群。亚群ⅠA由来自重庆、襄樊、泰安的菌株共同组成；亚群ⅠB由来自襄樊和泰安的菌株组成；亚群ⅠC由来自襄樊的菌株组成。在78％的相似性水平上，群Ⅱ也可分为ⅡA、ⅡB和ⅡC三个亚群。亚群ⅡA是由来自重庆、襄樊和盐城的菌株组成；亚群ⅡB主要由来自许昌的菌株组成，还包括3株来自重庆的菌株；亚群ⅡC由6株参比菌株Bradyrhizobium japonicum USDA6、USDA110、USDA122和Bradyrhizobium elkanii USDA46、USDA76、USDA86组成。16S rDNA PCR-RFLP和16S rRNA序列分析结果表明：在63％的相似性水平上，所有供试菌株与参比菌株可分为三大类群。群Ⅰ由TA15等5株供试花生慢生根瘤菌组成，该群菌株在系统发育上与B.japonicum和B.elkanii的参比菌株亲缘关系较远。群Ⅱ由参比菌株B.japonicum USDA6、USDA 110和USDA122等组成。群Ⅲ在相关系数为0.818时可以再分为亚群1和亚群2两个亚群，亚群1中包含TA2等42株菌株，亚群2由自盐城分离的YC10等8个菌株与参比菌株B.elkanii USDA46、USDA76和USDA86组成。16S-23S rDNAITS PCR-RFLP分析在61％的相似性水平上，将所有供试菌株和参比菌株分为三大类群：其中群Ⅰ由TA15等5株供试花生慢生根瘤菌组成。群Ⅱ由参比菌株B.japonicum USDA6、USDA110、USDA122和B.elkanii USDA 46、USDA76和USDA86组成。群Ⅲ在相关系数为0.658时也可以再分为亚群1和亚群2两个亚群，亚群1由TA2等42株菌株组成，可以在相关系数为0.939时分为六个小群，；亚群2由来自江苏盐城的8个菌株组成，在相关系数为0.791时YC10与其他7个菌株分开，单独聚为一类。与16S rDNA PCR-RFLP相比，16S-23S rDNA ITS PCR-RFLP具有更高的解析度，供试菌株表现出更加丰富的遗传多样性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略词表（Abbreviations）
• 1. 文献综述
• 1.1 豆科植物根瘤形成的过程
• 1.2 根瘤菌分类和系统发育研究进展
• 1.2.1 以互接种族为依据的传统分类
• 1.2.2 以系统发育为基础的现代分类
• 1.2.2.1 细菌的系统发育
• 1.2.2.2 根瘤菌在系统发育中的地位
• 1.2.2.3 以系统发育关系为依据的现代系统分类
• 1.3 多相分类在根瘤菌分类中的应用
• 1.3.1 表型分群方法
• 1.3.1.1 数值分类法
• 1.3.1.2 全细胞可溶性蛋白电泳
• 1.3.1.3 多位点酶电泳
• 1.3.1.4 全细胞脂肪酸分析
• 1.3.2 遗传型分群方法
• 1.3.2.1 扩增片段长度多态性
• 1.3.2.2 16S rDNA PCR-RFLP和16S-23S rDNA ITS PCR-RFLP
• 1.3.2.3 rep-PCR指纹图谱分析
• 1.3.2.4 稳定小分子 RNA的图谱分析
• 1.3.2.5 脉冲场凝胶电泳分析
• 1.4 根瘤菌的最新分类系统
• 2 本研究的目的和意义
• 3 材料与方法
• 3.1 材料
• 3.1.1 宿主品种、菌株和质粒
• 3.1.2 供试引物
• 3.1.3 培养基
• 3.1.4 试剂
• 3.2 方法
• 3.2.1 根瘤菌的分离、纯化和回接
• 3.2.2 表型性状的测定
• 3.2.3 总DNA提取
• 3.2.4 大肠杆菌质粒DNA制备（常规碱变性法）
• 3.2.5 16S rDNA扩增片段限制性内切酶切片段的多态性分析
• 3.2.6 16S rDNA全序列分析
• 3.2.7 16S-23S rDNA基因间扩增片段限制性内切酶切片段的多态性分析
• 4 结果与分析
• 4.1 表型测定与聚类分析
• 4.1.1 聚类结果
• 4.1.2 各群特征描述
• 4.2 16S rDNA PCR-RFLP与聚类分析
• 4.3 16S rDNA序列测定与聚类分析
• 4.4 16S-23S rDNA ITS PCR-RFLP
• 5 小结与讨论
• 参考文献
• 致谢