一株植物内生水芽孢杆菌新种的分类鉴定和基因组分析

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许多的植物内生菌不仅可以促进宿主植物的生长,还能提高宿主的种子萌发率、根长及根的表面积。对其研究,可为利用植物内生促生菌提供重要理论支持。本研究采用多相分类方法对从采自内蒙古土默特右旗的细叶盐爪爪(Kalidium cuspidatum)的茎中分离的一株命名为HU2P27T菌株进行分类鉴定,得到以下结果:(1)菌株HU2P27T为革兰氏染色阳性、严格好氧、具有运动性、形成内芽孢、乳白色的中等嗜盐菌株;菌体杆状,宽0.5-0.7μm,长2.0-4.0μm。在10-40℃(最适30℃)、p H 6.0-9.0(最适为7.0)和0-14.0%Na Cl(最适为5.0-8.0%)条件下生长。菌株HU2P27T的氧化酶、过氧化氢酶、脲酶、甲基红反应和硝酸还原活性阳性,吐温80和Voges-Proskauer反应呈阴性。菌株HU2P27T的主要呼吸醌为MK-7;主要脂肪酸为anteiso-C15:0和iso-C15:0;主要极性脂质为磷脂酰甘油(PG)、二磷脂酰甘油(DPG)和4种未鉴定的磷脂;细胞壁肽聚糖成分主要为二氨基庚二酸。基于16S r RNA基因系统发育树和基因组树分析表明,菌株HU2P27T与Aquibacillus koreensis BH30097T聚成一簇,与A.koreensis BH30097T的16S r RNA基因相似性分别为97.7%,与其他现有模式菌株的同源性小于97.0%;菌株HU2P27T与A.koreensis BH30097T的ANI、AAI和d DDH为71.7%、69.2%和19.4%。根据系统发育分析、生理生化特征实验结果,把菌株HU2P27T鉴定为水芽孢杆菌属的一个新种,命名为盐爪爪水生芽孢杆菌(Aquibacillus kalidii sp.nov.),模式菌株为HU2P27T;菌株的基因组DNA的G+C含量为36.0%。(2)菌株HU2P27T可以产生吲哚乙酸(IAA),在DF培养基中培养72h时,可以产9.403±0.312 mg/L IAA;菌株HU2P27T可以分泌铁载体。(3)基因组的功能基因分析表明,菌株HU2P27T通过依赖色氨酸的途径合成IAA,合成铁载体的类型为儿茶酚盐型。有多个基因参与菌株对抗生素和有毒化合物的耐药性;鞭毛运动和接受甲基化的相关基因有助于菌株迁移与定植;此外,菌株HU2P27T可以合成胆碱、甜菜碱等有机小分子维持渗透压平衡,适应细胞外的高盐等不利环境。
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