含羞草根瘤菌的数值分类及种群鉴定

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本论文采用表型性状研究、SDS-PAGE、16S rDNA全序列分析、DNA-DNA杂交测定及G+C mol%等方法对分离自云南省西双版纳地区的66株含羞草根瘤菌进行了种群地位的研究及环境污染物耐受性方面的测试,同时从含羞草根瘤菌的分类、研究方法及种群的鉴定等方面对含羞草根瘤菌的研究进行了综述。对16S rDNA PCR- RFLP所获得的5大类群的代表菌株进行16S rDNA全序列克隆测序。20株代表菌株在系统发育树中归于3个系统发育分支,其中代表菌株HBU66044、HBU66029等10个菌株位于Burkholderia属;代表菌株HBU66322、HBU66194等9株菌位于Cupriavidus属;菌株HBU66289位于Rhizobium属。对66株供试菌株进行了89项生理生化和抗性研究,结果表明分离自含羞草植物的根瘤菌具有较丰富的表型多样性,且大多为快生根瘤菌,归于Rhizobium、Burkholderia和cupriavidus三个系统发育分支,同时发现了一批可以耐高盐和高抗生素的抗逆性菌株。通过SDS-PAGE全细胞蛋白电泳、BOX-PCR分析进行研究,发现这两种方法获得图谱类型较多,且菌株图谱类型大多依宿主及采集地点不同而表现出差异。结合表型生理生化结果,将多种方法所得性状、特征相同菌株归为一种类型,最终将所有66株含羞草根瘤菌归分为55个表型和遗传型菌株类型。经DNA-DNA杂交及G+C mol%测定结果可知,菌株HBU66286与模式菌株Burkholderia phymatum LMG21445杂交同源性达到83.4%,G+C mol%也在Burkholderia属的G+C mol%范围内(64~67%),符合种内水平,说明是该菌株为瘤状伯克霍尔德菌(Burkholderia phymatum)。菌株HBU66322,HBU66194,HBU66166,HBU66232与其16S rDNA全序列同源性最高的模式株Cupriavidus taiwanensis LMG 19424 DNA-DNA杂交值在0~60%之间,且G+C mol%也接近模式株G+C mol%(67.3%)。菌株HBU66049,HBU66029,HBU66044,HBU66305与其同源性较高的模式株Burkholderia phymatum LMG 21445的DNA-DNA同源性在0~60%之间,G+C mol%也在Burkholderia属的G+C mol%范围内。综合以上研究表明,分离自云南版纳地区的66株含羞草根瘤菌归于根瘤菌的3个属,分别为Rhizobium、Burkholderia、Cupriavidus,其中菌株HBU66322,HBU66194,HBU66166,HBU66232、HBU66029,HBU66044可能是不同于已知种的DNA杂交新种。各类群代表菌株对重金属及苯酚有较强的耐受性,而且部分菌株还可耐高盐、耐酸碱并能耐一定浓度的抗生素,为根瘤菌应用于土壤修复应用与研究提供了理论依据。
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