根瘤中土壤桿菌多樣性及其與根瘤關(guān)系的研究.pdf

1、本課題組在過去三十年的根瘤菌資源調(diào)查與分類研究工作中，相繼從不同豆科植物的根瘤中分離到一批表型性狀與土壤桿菌相似的細(xì)菌。這些細(xì)菌在以前所做的數(shù)值分類試驗(yàn)中與土壤桿菌的參考菌株相近。為了了解這群從根瘤中分離的土壤桿菌的多樣性，及其與根癌中分離的土壤桿菌的遺傳差異。 本文選擇了43株分離自根瘤的土壤桿菌和13株分離自根癌的土壤桿菌作為供試菌株，采用全細(xì)胞蛋白電泳、擴(kuò)增16SrRNA基因限制性酶切分析(16SrDNAPCRRFLP)、

2、擴(kuò)增16S-23SrRNA基因間序列限制性酶切分析(IGSPCRRFLP)、多位點(diǎn)酶電泳(MLEE)、16SrRNA基因全序列測(cè)定、質(zhì)粒電泳和致病基因virC擴(kuò)增等技術(shù)對(duì)供試菌株做了表型和遺傳型分析，同時(shí)，本文還采用根瘤菌/土壤桿菌混合接種，綠色熒光蛋白(GFP)標(biāo)記以及土壤桿菌定殖宿主植物根莖調(diào)查試驗(yàn)，試圖解釋土壤桿菌與根瘤的關(guān)系。 在多樣性分析中，所有分析結(jié)果均顯示供試菌株歸于土壤桿菌屬，與以前的數(shù)值分類結(jié)果相符。16SrD

3、NAPCRRFLP界定的群1中包含27株根瘤分離菌和5株根癌分離菌，屬于根癌土壤桿菌種；群2中的3株根瘤分離菌和5株根癌分離菌是懸鉤子土壤桿菌種。IGSPCRRFLP分析中，53株供試菌株得到了29種酶切圖譜，而這些菌株在16SrDNAPCRRFLP分析時(shí)僅得到6種酶切帶型，IGSPCRRFLP技術(shù)反映了該群根瘤土壤桿菌存在較大的遺傳多樣性，該技術(shù)適合于土壤桿菌種以下水平的遺傳多樣型研究。 對(duì)根瘤分離的土壤桿菌和根癌分離的土壤桿

4、菌做遺傳比較發(fā)現(xiàn)，16SrDNAPCRRFLP、IGSPCRRFLP和MLEE分析三種方法不能將兩種來源的菌株分開，表明它們的遺傳背景非常相似。然而，質(zhì)粒電泳分析和致病基因virC擴(kuò)增分析時(shí)兩種來源的土壤桿菌之間存在明顯差異，根瘤分離菌沒有致病質(zhì)粒，而根癌分離菌含有致病質(zhì)粒。 回接結(jié)瘤試驗(yàn)結(jié)果表明所有供試菌株都不能結(jié)瘤。當(dāng)土壤桿菌CCBAU81181與中華根瘤菌CCBAU10062混合回接草木樨時(shí)，CCBAU81181可以進(jìn)入根

5、瘤中，且占瘤率約為30％。GFP標(biāo)記技術(shù)證實(shí)了土壤桿菌CCBAU81181存在于根瘤中。對(duì)25株土壤桿菌做了內(nèi)生菌回接試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)有22株都可以從宿主植物的根和莖里分離到，說明土壤桿菌作為內(nèi)生菌存在于豆科植物組織中是普遍現(xiàn)象，根瘤作為植物組織是內(nèi)生菌定殖的場(chǎng)所之一。通過測(cè)定株高、地上部鮮重、地上部干重、瘤數(shù)、根瘤鮮重等指標(biāo)分析了土壤桿菌對(duì)宿主植物生長和結(jié)瘤的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)土壤桿菌對(duì)宿主植物的生長沒有顯著影響，對(duì)宿主結(jié)瘤的影響只是表現(xiàn)為瘤重