福菜乳杆菌新亚种的鉴定

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本课题组在完成国家自然科学基金面上项目(31170007,2012.01-2015.12快速检出中国传统泡菜中的乳杆菌并鉴定其中的新种和新质粒)的时候,在重庆农家自制泡姜中发现了乳杆菌CQ16Z1菌株。通过16S rRNA和rpoA基因序列比对分析,菌株CQ16Z1归属于福菜乳杆菌(Lactobacillus futsaii),然而pheS管家基因克隆测序及序列分析结果表明菌株CQ16Z1和Lactobacillus futsaii有较大差异(相似性仅为74.05%),和食窦魏斯菌CH2菌株的相似性更高(相似性为98.35%)。根据上述实验数据,我们推测菌株CQ16Z1可能是福菜乳杆菌的亚种并对其展开鉴定工作。目的采用多相分类法系统鉴定菌株CQ16Z1。材料与方法1.乳杆菌的分离鉴定结合MRS半选择培养基,革兰氏染色及乳杆菌PCR快速检出技术,筛出乳杆菌菌株。2.菌株的表型特征通过扫描电镜观察菌株形态特征;进行乳杆菌属特征性生理生化实验;采用广泛运用于乳杆菌属鉴定的API 50 CHL系统来测定乳杆菌对49种碳水化合物的利用情况。3.菌株的系统发育学特征利用16S rRNA、rpoA和pheS管家基因克隆测序和序列分析并构建系统进化树。4.菌株的基因型特征在基因型特征的研究方法中采用G+C mol%含量测定、DNA-DNA杂交实验及DNA扩增片段长度多态性分析(AFLP)技术。5.化学分类法鉴定使用薄层层析(TLC)检测方法检测细胞壁的化学组分;气相色谱(GC)检测细胞全脂肪酸组成。结果1.通过MRS半选择培养基、革兰氏染色结合乳杆菌PCR快速检出技术,筛出一株乳杆菌菌株,命名CQ16Z1。2.从菌株表型特征讲,菌株CQ16Z1在37℃的条件下,于MRS培养基上培养24 h后,扫描电镜下观察到细胞大小为(0.5-0.6)×(2.2-4.6)μm,排列方式为单个或成对排列。生理生化方面,菌株CQ16Z1为革兰氏阳性菌,不运动,不液化明胶、不产生硫化氢和吲哚及过氧化氢酶阴性的兼性厌氧型的长杆状杆菌。3.从系统发育学角度看,菌株CQ16Z1在基于16S rRNA构建的系统发育树上,归属于福菜乳杆菌群。同时,基于16S rRNA、rpoA和pheS这三个基因构建的进化树关系看,该菌株可以代表福菜乳杆菌的亚种。4.从基因型方面看,菌株CQ16Z1的G+C mol%含量为39.1%,在乳杆菌属G+C mol%含量32-53%范围中;该菌株与福菜乳杆菌模式菌株Lactobacillus futsaii JCM 17355T的DNA-DNA杂交率是91.9%;结合DNA扩增片段长度多态性分析(AFLP),从基因角度支持该菌株归属于福菜乳杆菌群,而且可以代表福菜乳杆菌的亚种。5.从化学分类学方面看,菌株CQ16Z1的细胞壁不含有LL-DAP,meso-DAP和DD-DAP,细胞壁糖组分主要是核糖、葡萄糖、半乳糖;全细胞脂肪酸分析结果示主要脂肪酸为C16:0,C18:1ω9c和Summed feature 7(C19:0cycloω10c/C19:1ω6c/C19:1ω7c)。对比分析与其亲缘性相近菌株的细胞壁化学组分及主要脂肪酸,结果表明从化学分类角度也支持将其划分为福菜乳杆菌的亚种。结论综上所述,菌株CQ16Z1能够被鉴定为福菜乳杆菌的亚种,命名为Lactobacillus futsaii subsp.chongqingii subsp.nov,即福菜乳杆菌重庆亚种(CQ16Z1T=CCTCC AB2017187T=KCTC 21089T)。
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