费氏中华根瘤菌（Sinorhizobium fredii）质粒复制基因repC的多样性研究

论文摘要

传统的根瘤菌群体遗传学研究主要来源于对分离自不同地区的同种宿主植物或同一地区的不同宿主植物的根瘤菌之间的表型与遗传性状差异的比较分析。内源质粒是根瘤菌基因组的重要组成部分,含有大量的遗传信息,费氏中华根瘤菌与共生有关的基因就位于共生质粒上,质粒还是开展根瘤菌基因重组和水平转移研究的热点。在传统的根瘤菌群体多样性研究中,根瘤菌质粒类群的划分多采用质粒数量、大小和共生基因定位等指标,难以反映质粒本身的性质。复制子类型一直是细菌质粒分类的重要依据,本研究对费氏中华根瘤菌质粒复制基因repC的类型进行了比较研究。主要研究结果包括: 1.采用质粒快速检测法从供试33株S.fredii中分别检测出2至4个内源大质粒。 2.用RC1/RC3引物从32株供试费氏中华根瘤菌、3株华癸中生根瘤菌和1株大豆慢生根瘤菌中扩增到750bp左右的repC基因片段,表明在费氏中华根瘤菌中普遍存在repC基因,并大多含有repABC家族的质粒。 3.通过对扩增产物的序列分析和与已报道的repC基因序列进行聚类分析,供试菌株可分为小群ⅠBa和小群Ⅱb两个小群,虽然群内菌株的碱基序列十分保守、但群间差异明显。小群ⅠBa与已报道的repC基因序列的同源性较高,但小群Ⅱb的序列与已知repC基因的差异明显。与根据16S rDNA序列分析和RFLP等性状进行的群体聚类分析结果比较,repC基因的多样性与宿主植物、土样来源和在土壤中是否为优势菌没有明确的相关性,与供试菌株的已检测的表型性状也没有紧密联系。 4.用小群ⅠBa和Ⅱb中代表菌株的repC基因片段为探针,对供试菌株的质粒电泳凝胶进行Southern杂交。结果表明供试菌株阳性杂交带的大小不同,两个探针均杂交在供试菌株的同一质粒上,未观察到在不同质粒带上的菌株。从而证明菌株的repC聚类与质粒的大小无关,也没有检测到在一个菌株中含有同属repABC家族,但属于不同的不相容群的质粒。

论文目录

• 摘要
• 关键词
• Abstract
• Key words
• 1. 前言
• 1.1 质粒
• 1.1.1 质粒的性质
• 1.1.2 质粒的互不相容性（incompatibility）
• 1.2 根瘤菌内源质粒
• 1.2.1 共生质粒的功能
• 1.2.2 非共生质粒的功能
• 1.2.3 根瘤菌质粒的转移、复制和稳定性
• 2. 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 供试菌株
• 2.1.2 培养基与培养条件
• 2.1.3 试剂
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 PCR反应体系与程序
• 2.2.2 扩增产物连接与DNA测序
• 2.2.3 质粒快检
• 2.2.4 细菌总DNA提取
• 2.2.5 分子杂交
• 2.2.6 生物信息学
• 3. 结果与分析
• 3.1 质粒的快速检测与共生性状的测定
• 3.2 repC基因片段的扩增
• 3.3 扩增repC基因片段的亚克隆、碱基序列测定和比较分析
• 3.4 聚类分析
• 3.5 分子杂交
• 3.6 repC的结构与功能的预测分析
• 4. 小结与讨论
• 4.1 小结
• 4.2 讨论
• 4.3 进一步研究设想
• 参考文献
• 致谢