苜蓿、三葉草根瘤菌生物多樣性和系統(tǒng)發(fā)育地位的研究.pdf

1、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要本研究以分離自四川及重慶的三葉草和首稽根瘤菌為研究對(duì)象，采用數(shù)值分類、BOXAIRPCRERICPCR16SrDNARFLP16SrDNA測(cè)序技術(shù)，從遺傳型和表型兩方面，系統(tǒng)地對(duì)55株未知根瘤菌進(jìn)行了多樣性研究，并初步確定了部分菌株的系統(tǒng)發(fā)育及分類地位。生理、生化性狀分析表明，分離自兩種宿主的根瘤菌具有某些突出的抗性特征，如耐高溫、耐低溫、耐鹽、耐酸堿及耐某些高濃度的抗生素等。有33株菌對(duì)7種抗生素的抗性濃度

2、達(dá)3OOFtgml8株菌耐5%的NaCl，有35株菌在4℃的低溫下能夠生長(zhǎng)，2株菌株能夠在60℃情況下生長(zhǎng)，有40%的菌株可以在pHll.0YMA培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，在PH4.0的條件下只有I株可以生長(zhǎng)。數(shù)值分類的結(jié)果表明:所有供試菌株在81%的相似性水平上分為13個(gè)表觀群。28株三葉草根瘤菌分布在7個(gè)表觀群中，27株首蓓根瘤菌分布在5個(gè)表觀群中，反映了供試菌株表型性狀的多樣性?？傮w上說(shuō)，兩種宿主的根瘤菌在屬水平上各自聚群的情況較為一致，但是

3、未表現(xiàn)出明顯的地理區(qū)域性差異。分離自三葉草和首稽的多數(shù)菌株，分別在89%和87%的相似性水平上，表現(xiàn)出一定程度的地理環(huán)境差異，說(shuō)明環(huán)境條件對(duì)菌株表型性狀有一定的影響。repPCR指紋圖譜分析包括BOXPCRERICPCR及綜合樹(shù)狀圖。在87%和89%的相似性水平上，三者分別將全部菌株聚為293337個(gè)群，repPCR指紋分析的分群結(jié)果更分散，除了單獨(dú)聚群的菌株外，屬、種聚群混亂，分群結(jié)果與宿主和地域來(lái)源沒(méi)有明顯的相關(guān)性。數(shù)值分類和16S

4、rDNAPCRRFLP聚在同一群內(nèi)的菌株大多分布于幾個(gè)甚至十幾個(gè)不同的repPCR群內(nèi)，揭示了供試菌株具有極大的遺傳多樣性，同時(shí)也說(shuō)明，repPCR指紋圖譜分析適合于根瘤菌種內(nèi)遺傳多樣性研究。綜合樹(shù)狀圖揭示了菌株之間的更大的遺傳差異及菌株的特異性。所有的供試菌株的16SrDNAPCRRFLP遺傳類型圖譜有27種。在75%的相似水平上，除了IAM13129B33711所有供試菌株全部聚群，分為Rhizobium和Sinorhizobum系

5、統(tǒng)發(fā)育分支和未知系統(tǒng)發(fā)育分支。在91%的相似性水平上，59株供試菌株聚到17個(gè)群中。多數(shù)分離自雅安和全部分離自西昌的菌株歸Sinorhizobi二系統(tǒng)發(fā)育分支，多數(shù)首蓓根瘤菌歸于Rhizobium系統(tǒng)發(fā)育分支，還有12株三葉草根瘤菌和5株首稽根瘤菌尚待確定其系統(tǒng)發(fā)育地位，他們均具有各自獨(dú)特的遺傳類型圖譜。所有供試未知菌株的遺傳類型圖譜沒(méi)有與參比菌株工AM13129相同的。三葉草根瘤菌遺傳特性比首yf根瘤菌分化較大，特異性較強(qiáng)。綜合來(lái)看分

6、離自這兩種宿主的四川農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractFi助fiveisolateswereobtainedfromrootnodulesofcloverandalfalfa.TheassaytechniquesofnumericaltaxonomyBOXAIRPCRERICPCR16SrDNARFLP16SrDNAsequencewasusedtostudytheirphenotypicandgenotypicdiversityan

7、dtodeterminesomeunknownstrainsphylogenesisandtaxonomicpositionoftheisolates.ThephenotypicstudyshowedthatstrainsisolatedinSichuanprovinceandChongqingregionpossessedprominenttraitstoleratinghighconcentrationantibioticsands

8、alinity(5%NaCI)hightemprature(60C)，lowtemprature(40C)acidcondition(PH4.0)andalkalinecondition(pH110).Accordingtonumericaltaxonomyallstrainstestedweredividedinto13phenotypicgroupsat81%similaritylevel.Allisolatesshowedgrea

9、tphenotypicdiversity.Asawholeallrhizobialstrainsareaccordantintheclusterofthegenusbuttheydidntmanifestthedifferencebasedonthegeography.Thestrainsfromcloverrevealedthegeographicaldiferenceinthespecificlevel.repPCRfingerpr

10、intingincludedBOXPCRandERICPCR.At87%and89%similarityBOXPCRERICPCRandthemultipledendrogramwerecomposedof2733and37groupsrespectively.Therelationshipbetweengenusandspeciesinthethreetreeswasconfusedandtheclustersdidnotcorrel

11、atedwellwiththegeographicalandcultivarorigins.Thestrainsbelongedtoone燦enoninthenumericaltaxonomydistributedintoseveralrepPCRgroups.TheseresultsshowedthatrepPCRfingerprintingisaneffectivemethodtostudythediversityintheinte

12、riorofonespeciesandrepPCRfingerprintingalsohadhigherresolutionandatthesametimethemultipletreecanindicatesmoredifferencebetweenspeciesesandstrainsidiosyncrasy.Allstrainshad27genetictypesin16SrDNAPCRRFLP.Thesameresultasthe

13、numericaltaxonomywasthatallisolateshadnotthesamegenotypeandphenotypeasAgrobacterium.ExceptforIAM13129B33and711atthesimilari砂l(fā)evelof75%dendrogramderivedfrom16SrDNARFLPPCRshowedthatallisolatesweredevidedintotwophylogenetic

14、branches:RhizobiumandSinorhizobumandunknownone.Atthesimilaritylevelof910lamoststrainsfromalfalfaclusteredinto17groupsbelongedtoSinorhizobumphylogeneticbranchwhilesomestrainsfromcloverfromYaanandXichangbelongedtoRhizobium