陕西等地区豆科植物根瘤内生细菌遗传多样性和系统发育研究

采用16S r DNA PCR-RFLP、16S r DNA全序列分析、BOX-PCR等多相分类技术,对采集自陕西神木、甘肃天水、青海泽库地区的豆科植物根瘤内生细菌资源的多样性进行了研究。从采集的豆科植物根瘤中共分离到50株供试菌株,对这50株供试菌株和8株参比菌株进行了16S r DNA PCR-RFLP聚类分析。结果显示,全部供试菌株在81.5%的相似性水平上分成4个分支(在86%相似性水平上,分支I包括3个群,分支III包括3个群)。选取各群代表菌株进行16S r DNA测序,确定了50株供试菌株中,1株属于慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium),1株属于土壤杆菌属(Agrobacterium),6株属于中华根瘤菌属(Sinorhizobium),27株属于芽孢杆菌属(Bacillus),2株属于类芽孢杆菌属(Paenibacillus),其余13株则分别归属于寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)和泛菌属(Pantoea)。表明16S r DNA PCR-RFLP和16S r DNA全序列分析结果具有较好的一致性。对部分16Sr DNA序列相似性达到100%的菌株进行BOXPCR来确定是否为同一克隆。研究结果表明,陕西神木等地区豆科植物根瘤内生菌具有很丰富的遗传多样性。

甘肃酒泉等地区豆科植物根瘤菌的遗传多样性和系统发育分析

采用16S rDNA PCR-RFLP和16S rDNA全序列分析技术对采集自甘肃酒泉、嘉峪关等8个地区的豌豆、菜豆等几个不同豆科植物根瘤中分离的53株供试菌株和9株参比菌株进行了遗传和系统发育分析。16S rDNA PCR-RFLP结果表明,在77.5%的相似性水平上全部供试菌株聚成5个分支。分支I为Sinorhizhobium-Rhizobium分支,分支II为Agrorhizobium-Bradyrhizobium分支,分支III是未知供试菌组成的分支,分支IV为Mesorhizobium分支,分支V为2株未知供试菌组成的分支。在89.8%的相似性水平上,分支I包括2个亚分支:亚分支1由CNU1008等14株供试菌组成,与Sinorhizobium meliloti LISPA1002T菌株聚在一起;亚分支2包括6株未知菌,与Rhizobium leguminosarum USDA 2370T聚在一起。分支II包括3个亚分支:亚分支1包括CNU 1041等4株菌,与2株Agrobacterium tumefaciens IAM 13129T和IAM 13569T聚在一起;亚分支2包括5株菌,与Bradyrhizobium japonicum USDA 6T菌株聚在一起;亚分支3包括3株未知菌。选取各分支和亚分支的代表菌株进行16S rDNA测序,结果表明,两种分析方法在结果上具有较好的一致性。处于分支I的Sinorhizobium亚分支的菌株,与S.fredii和S.meliloti的相似性达到99%,该亚分支菌株的确切系统发育地位有待于DNA-DNA杂交来确定。处于分支I的Rhizobium亚分支的菌株,与R.giardinii的相似性达到99%,与R.etli的相似性为98%。同样,该亚分支的确切地位有待于DNA-DNA杂交来确定。处于分支II Agrobaterium亚分支的菌株与A.rubi的相似性达到99%。处于分支II Bradyrhizobium亚分支的菌株,与B.liaoningense的相似性达到99%。

可可西里豆科植物根瘤内生细菌系统发育及促生特性研究

[目的]研究可可西里豆科植物根瘤内生细菌系统发育、抗菌特性和分泌IAA能力。[方法]对分离自可可西里的豆科植物Oxytropis falcate Bunge的根瘤内生细菌进行了16S r DNA全序列分析、抗菌试验以及IAA分泌能力检测。[结果]16S r DNA全序列分析结果表明,17株供试菌有12株属于芽孢杆菌属(Bacillus);有1株供试菌CNU097903与短杆菌属Brevibacterium halotolerans处于同一分支,相似性达99.9%;菌株CNU097916与Agrobacterium tumefaciens处于同一分支,相似性达99.8%;菌株CNU097914和CNU097915处于一个单独的分支,其系统发育地位有待进一步确定。抗菌试验结果表明,10株供试菌对G-黄单胞杆菌(Xanthomonas Campestris)、G+金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、番茄灰霉(Botrytis cinerea)和瓜果腐霉(Pythium aphanidermatum)4种指示菌表现出不同程度的抗性:菌株CNU097906抗菌谱最广,对4种指示菌都有抗性;菌株CNU097902对番茄灰霉的抗性最强,抑菌圈直径达38 mm;菌株CNU097908对黄单胞杆菌的抗性最强,抑菌圈直径达38 mm;菌株CNU097901对金黄色葡萄球菌的抗性最强,抑菌圈直径达41 mm。采用Salkowski比色法测定供试菌分泌IAA的能力,结果表明,10供试菌都具有分泌IAA的能力。[结论]该研究为进一步探究内生细菌的生防机制和途径奠定基础,为可可西里内生菌资源的研究和合理开发利用提供理论依据。