刺槐、黄檀、合欢根瘤菌的多相分类及系统发育研究

【摘要】：本论文综述了根瘤菌的分类现状、系统发育地位及有关的研究方法;采用数值分类、16S rDNA PCR-RFLP、BOX-PCR、AFLP、16S rDNA 序列分析、G+Cmol%测定、DNA-DNA同源性分析等多相分类技术对分离自我国不同地区的木本豆科植物刺槐、黄檀、合欢根瘤菌进行了系统地分类学上的研究。 生理、生化等表型特征分析表明,绝大多数菌株对浓度为5μg/ml的抗生素有抗性,一些菌株甚至能在含300μg/ml抗生素的YMA平板上生长。有19 株菌可以在pH12.0 培养基上生长。8 株菌的生长温度可达到40℃。CCBAU25224 能在5%NaCl 上生长。 数值分类的聚类结果在85%的相似性水平上把供试菌株分为5 个群。群1 为慢生菌群,与已知的Bradyrhizobium 内菌株聚在一起;群2~4 为快生菌群:群2 与Sinorhizobium 内参比菌株聚在一起;群3 与Rhizobium 内的已知参比菌株聚在一起;群4 不与任何已知参比菌株聚在一起,可能为新种;群5 与Agrobacterium 内的已知参比菌株聚在一起。 供试菌株的16S rDNA遗传图谱类型共有30 种。16S rDNA PCR-RFLP 聚类结果在95%的相似性水平上分为7 个群。这些群的划分中86%以上的菌株与数值分类结果具有一致性。 BOX-PCR 指纹图谱可以揭示根瘤菌种内的遗传多样性。除一些高度相似的菌株之间的BOX-PCR 指纹图谱完全一样,在聚类时聚在一起外,其余的均很分散。来自同一个种的已知根瘤菌参比菌株大部分没有聚在一起。 AFLP 聚类结果表明,在78%的相似性水平上,所有已知参比菌株在种的水平上分开。6 个AFLP 群中聚在一起的菌株除慢生菌株没有聚在一个集中的群外,其余的菌株与数值分类的结果有高度的一致性;与16S rDNA PCR-RFLP 聚类结果只有细微的差异。这种表型及遗传型上的高度一致性说明AFLP 作为一种分群方法还是有一定的参考价值。 根据16S rDNA 序列分析了数值分类中群1~4 的中心菌株的系统发育地位,结果表明: CCBAU25087 及CCBAU41044 位于Rhizobium 系统发育分支内,CCBAU25156 位于Mesorhizobium 系统发育分支内,CCBAU23046 位于Bradyrhizobium 系统发育分支内。 在上述实验的基础上,测定了群4 内菌株之间的DNA 同源性,表明它们是一个DNA同源群;该群的中心菌株CCBAU41044 与Rhizobium 的已知模式菌株之间的DNA-DNA 杂交率低于70%,应为一个新种。