我国北方部分盐碱土硅酸盐细菌遗传多样性及系统发育研究

论文摘要

本研究采用RAPD、BOX-PCR、16S rDNA-RFLP与16S rDNA序列分析等技术系统研究了分离自我国北方天津、河北、山东、黑龙江三江平原等地的有代表性的不同类型盐碱土的43株硅酸盐细菌及2株参比菌株的遗传多样性及其在硅酸盐细菌系统发育中的地位和相互关系。RAPD分析中，选用了6个单引物和2个双引物（TP-RAPD）进行随机扩增，单引物RAPD聚类结果在82.5％的相似性水平处，将所有供试硅酸盐细菌分成了13个群；TP-RAPD的分群与单引物RAPD分群存在一定的差异，但提供了更高的解析度，菌株间的遗传差异进一步拉大，全部供试菌株于71％的水平上聚在一起，并于85.5％的水平上分为13个RAPD群。将6个单引物与2对双引物的扩增结果综合起来进行聚类分析，结果表明，供试的45株硅酸盐细菌菌株在77％的相似水平上聚为一类，在82％相似性水平处，供试菌株被分成了13个RAPD遗传群，除TJ28、VKPM B-7519、HB24单独成群外，其余菌株组成了10个遗传群，群Ⅰ、群Ⅱ、群Ⅲ和群ⅩⅢ基本由黑龙江菌株组成，说明这一地区的分离菌株具有很强的地域性；群Ⅳ包含参比菌株VKPMB-7517和8个分别来自天津、河北、山东、黑龙江的供试菌株；群Ⅴ、群Ⅵ、群Ⅷ、群Ⅸ和群Ⅻ中，各分离地菌株在群内呈交错分布。RAPD综合分析结果与单引物RAPD的聚类结果相似，实验条件稳定和一致时，RAPD分析具有较好的可靠性。BOXAIR-PCR结果扩出13种分子量大小的DNA带，共有10种图谱类型，聚类结果在75％的相似水平上将供试菌株聚为12个群。来源不同的菌株在群内交叉分布，地域性不明显，两个参比菌分别聚于群Ⅵ和群Ⅷ中。16S rDNA-RFLP酶切图谱共有9个遗传型；聚类分析将供试菌株分为8个遗传群，其中，群Ⅰ最大，由30个菌株组成，包括胶质芽胞杆菌（Bacillus mucilaginosus）VKPMB-7519，说明盐碱土硅酸盐细菌大部分与胶质芽胞杆菌（Bacillus mucilaginosus）亲缘关系相近。另有6个菌株构成了一个较大的群。根据16S rDNA-RFLP聚类结果，选取供试硅酸盐细菌菌株HLJ01和HB16作为代表测定了其16S rDNA全序列，其Genbank序列登录号分别为EF031269和EF031270。16SrDNA序列分析表明：代表菌株HLJ01与HB16虽然与胶质芽胞杆菌（Bacillus mucilaginosus）位于同一个系统发育分支，但相似性分别只有96.7％、95.5％；与土壤芽孢杆菌（Bacillus edaphicus）的相似性则分别为94.6％和93.3％。因此在分类上，HLJ01和HB16可能属于新的种群，应采用一系列的生化或分子生物学手段对HLJ01和HB16菌株的分类地位进行进一步的研究确定。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1. 前言
• 1.1 硅酸盐细菌概述
• 1.1.1 硅酸盐细菌的发现和分类地位的确定
• 1.1.2 硅酸盐细菌研究简述
• 1.2 硅酸盐细菌遗传多样性的研究
• 1.2.1 遗传多样性的概念和意义
• 1.2.2 遗传多样性研究的基本方法
• 1.3 研究的目的及意义
• 2 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 供试菌株
• 2.1.2 培养基
• 2.1.3 主要试剂
• 2.2 方法
• 2.2.1 收集菌体
• 2.2.2 DNA提取（碱性裂解法）
• 2.2.3 随机扩增多态性DNA分析（RAPD）
• 2.2.4 BOXAIR扩增分析
• 2.2.5 16S rDNA限制性酶切片段多样性分析（16S rDNA PCR-RFLP）
• 2.2.6 数据聚类及分析
• 2.2.7 代表菌株16S rDNA克隆及测序
• 3 结果与分析
• 3.1 随机扩增片段多样性分析（RAPD）
• 3.1.1 单引物RAPD
• 3.1.2 双引物RAPD（TP.RAPD）
• 3.1.3 RAPD综合分析
• 3.2 BOXAIR-PCR分析
• 3.3 16SrDNA扩增产物的限制性酶切片段长度多样性分析（16S rDNA PCF-RFLP）
• 3.4 16S rDNA序列分析
• 4 结论与讨论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 硕士在读期间论文发表情况