新疆棉花根际土壤铁载体产生菌的遗传多样性及系统发育研究

新疆棉花根际土壤铁载体产生菌的遗传多样性及系统发育研究

论文摘要

从新疆地区石河子、库尔勒、博勒的棉花根际土样中分离获得了68株铁载体产生菌,采用CAS法测定了其铁载体产生能力,进而采用BOXAIR-PCR、16S rDNAPCR-RFLP、16S rRNA全序列分析研究了供试铁载体产生菌菌株的遗传多样性,初步确定了其系统发育及分类地位。68株铁载体产生菌中,革兰氏阴性细菌(G-)62株,占总数91.2%,革兰氏阳性细菌(G+)6株,占8.8%。CAS法结果表明,G+菌产铁载体能力强于G-菌,不同地域来源菌株产铁载体的能力具有多样性。BOXAIR-PCR聚类分析中,供试菌株表现出了很大的特异性,菌株MS7、MS5和MK14单独聚类外,其余菌株在84.5%的相似性水平上分成11个群,其中,括1个大群、7个小群、3个由单菌株组成的群。供试菌株的16S rDNA PCR-RFLP图谱存在极大的差异,所有供试菌株在85.5%的相似性水平上分成10个群。BOXAIR-PCR分析结果和16S rRNA PCR-RFLP聚类分析的结果基本一致。根据16S rRNA PCR-RFLP聚类结果,选取了MK12、MK33、MK25、MK28、MK30、MB10、MK45、MK35、MK26和MB2等10个代表菌株测定了16S rDNA全序列构件系统发育树,10个代表菌株分别位于6个系统发育分支,其中,MK12、MK25、MB2和MB10处于分支1,该分支为假单胞菌属(Pseudomonas),但归属于不同的种群;MK33和MK26处于分支2,该分支包括霍氏肠杆菌属(Enerobacter)和成团菌属(Pantoea);MK28、MK30、MK35和MK45分别位于不动杆菌属(Acinetobacter),芽孢杆菌属(Bacillus),短状杆菌属(Brachybacterium)和产碱杆菌属(Alcaligenes)。从序列相似性看,MK12与皱纹假单胞菌Pseudomonas corrugata(EF153018)、MB2与铜绿假单胞菌Pseudomonas aeruginosa(AB305018)、MB10与恶臭假单胞菌Pseudomonas putia(AM184288),MK30与蜡样芽孢杆菌Bacillus cereus(EU163266)、MK35与短状杆菌属Brachybacterium sp.Phenol-A(DQ822566)、MK45与产碱杆菌属Alcaligenes sp.A72(DQ180141),MK33与霍氏肠杆菌属Enerobacter sp.Px6-4(EF175731)、MK26与成团泛菌Pantoea agglomerans(EU047555)的16S rDNA序列相似性都为99%;MK25与假单胞属Pseudomans sp.GP11(AF326375),MK28与不动杆菌Acinetobacter sp.GXY-2(EF514909)的16S rDNA序列相似性为98%。本文初次在短状杆菌属(Brachybacterium)发现铁载体产生菌。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 文献综述
  • 1.1 引言
  • 1.2 微生物载体、植物根际的相互联系信作用机理
  • 1.2.1 微生物铁载体的作用
  • 1.2.2 微生物铁载体的种类与结构
  • 1.2.3 影响微生物铁载体合成的因素
  • 1.2.4 微生物铁载体的研究方法
  • 1.2.4.1 CAS法
  • 1.2.4.2 光吸收法
  • 1.2.4.3 纸电泳法
  • 1.2.4.4 薄层色谱法
  • 1.2.4.5 高效液相色谱法
  • 1.2.4.6 交叉培养法
  • 1.3 铁载体产生菌多样性研究进展
  • 1.3.1 生物多样性的概念
  • 1.3.2 微生物遗传多样性研究方法
  • 1.3.2.1 表型多样性研究方法
  • 1.3.2.2 遗传多样性研究方法
  • 1.3.3 国内外研究概况
  • 1.4 研究的目的意义
  • 2 材料与方法
  • 2.1 土壤样品采集
  • 2.2 研究方法
  • 2.2.1 供试菌株分离纯化
  • 2.2.2 铁载体定性检测(CAS法)
  • 2.2.3 遗传多样性分析
  • 2.2.3.1 DNA提取
  • 2.2.3.2 BOXAIR-PCR
  • 2.2.3.3 16S rDNA PCR-RFLP
  • 2.2.4 系统发育分析
  • 2.2.4.1 代表菌株16S rDNA序列测定
  • 2.2.4.2 数据处理和分析
  • 3 结果与分析
  • 3.1 供试菌株
  • 3.2 供试菌株产铁载体能力
  • 3.3 铁载体细菌的遗传多样性
  • 3.3.1 BOXAIR-PCR聚类分析
  • 3.3.2 16S rRNA PCR-RFLP聚类分析
  • 3.4 16S rDNA序列系统发育
  • 4 讨论与结论
  • 4.1 讨论
  • 4.2 需要进一步完善的地方
  • 4.3 结论
  • 参考文献
  • 附录
  • 致谢
  • 攻读学位期间发表的学术论文
  • 相关论文文献

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