紫黑链霉菌进化枝菌株Streptomyces solisilvae HNM0141^(T)的全基因组分析

链霉菌属放线菌是最重要的抗生素产生菌,也是包含放线菌种类最多的放线菌属。链霉菌属的有效发表种的模式菌株在16S rRNA基因序列系统发育树上分散归簇于不同的进化分枝。紫黑链霉菌16S rRNA基因进化枝(Streptomyces violaceusniger 16S rRNA gene clade)是其中的一个分枝。该分枝菌株在燕麦培养基上基内菌丝淡黄色,气生菌丝发育成灰色,表面皱纹的螺旋状孢子丝,培养后期呈黑色。该分枝中的菌株普遍具有丰富的生物活性,能产生抗菌、抗寄生虫、抗肿瘤、免疫抑制等多种活性物质,是新型抗生素开发与利用的重要菌源。Streptomyces solisilvae HNM0141^(T)是紫黑链霉菌16S rRNA基因进化枝放线菌的模式菌株。采用第三代全基因组测序技术,首次获得了菌株S.solisilvae HNM0141^(T)的基因组完成图,其线状基因组长度11639536 bp,GC含量为71.03%,包含9363个蛋白编码基因(CDS),18个rRNA基因和67个tRNA基因。其中有6376、5886、3246个CDS分别在COG、GO和KEGG数据库中得到功能注释。除了一般功能预测之外,有大部分基因参与转录、氨基酸转运和代谢、碳水化合物转运和代谢以及次级代谢生物合成和代谢,基因数占比分别为12.91%、10.25%、8.89%、7.59%。利用antiSMASH软件,预测到48个次级代谢产物合成基因簇,其类型包括8个聚酮(PKS)型、7个非核糖体肽(NRPS)型、14个杂合型、6个terpene、3个siderophore、2个butyrolactone,其余NAPAA、ectoine、lanthipeptide-class-i、ladderane、indole、RiPP-like、hserlactone、redox-cofactor各1个。其中聚酮类(PKS)和非核糖体肽(NRPS)类(包括杂合类型)的基因簇含量丰富,占总基因簇的50%以上。7个基因簇与已知代谢物(pristinol、ectoine、geosmin、desferrioxamin B、echoside A/B/C/D/E、nigericin、coelichelin)基因簇的相似性为100%,34个基因簇的相似性在2%~96%之间,剩余的7个基因簇无法匹配到已知基因簇。全基因组分析表明菌株S.solisilvae HNM0141T具有强大次级代谢产物合成的能力,预示该菌株在新颖抗生素的挖掘上具有良好的研究潜力。

基于多种标记技术的榴莲蜜种质的遗传多样性分析

榴莲蜜为桑科木菠萝属热带稀有水果,原产马来半岛,近年在海南引种栽培成功。为了区分25份材料以及鉴定它们的亲缘关系的远近。本研究利用形态学,DNA条形码和ISSR分子标记技术对23份榴莲蜜和2份菠萝蜜种质进行种类鉴别以及亲缘关系分析,以探讨海南榴莲蜜种质资源的遗传多样性。结果表明通过对叶片刚毛性状的鉴定,可将25份种质资源分成3类。以ITS2序列和psbA-trnH序列作为DNA条形码,分别将25份种质资源分成5大类和3大类,2种序列都无法将25份材料完全进行区分,但都可将榴莲蜜LLM-10与其他榴莲蜜种质区分开来,其中,LLM-10与菠萝蜜的亲缘关系最近。从ITS2序列和psbA-trnH序列差异位点图来分析,psbA-trnH序列变异位点多,遗传变异信息丰富。ISSR分子标记技术分析了25份种质资源的遗传多样性,菠萝蜜和榴莲蜜样本的遗传相似系数在0.57~0.80,榴莲蜜样本之间的遗传相似系数在0.59~0.90,说明菠萝蜜种质与榴莲蜜种质之间,榴莲蜜与榴莲蜜种质之间的遗传变异幅度都较大;UPGMA聚类图将25份材料分成5大类,其中榴莲蜜LLM-10独自聚成1类,这与形态学和DNA条形码鉴定分类具有很高的一致性。本研究依据2种分子标记技术和形态学分类实现了25份木菠萝属种质资源的鉴定和分类,为榴莲蜜种质资源的鉴定和判别提供了技术支持和参考依据。