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酸性土壤中嗜酸签名稀有放线菌的多样性及多相分类研究

崔庆锋  
【摘要】:本文介绍了放线菌和嗜酸放线菌的分类学研究进展,研究了我国酸性土壤中稀有放线菌的生物多样性,并采用以分子分类、系统发育学分析、化学分类、形态特征和生理生化特性相结合的多相分类方法对3株土壤新分离菌株进行了分类学研究。 实验中,从江西、云南、北京采集的10份酸性土样,采用分散和差速离心法和常规分离方法分离出嗜酸放线菌252株。研究表明,其中90%以上为链霉菌。通过形态观察、pH梯度生长实验和细胞壁化学组分分析筛选出稀有放线菌代表菌株20株,对它们做了ARDRA分析和16S rDNA序列分析。ARDRA分析表明,它们呈11种不同的图谱类型,其中9株的图谱相同,另外4株的图谱与之差异不大,而其余7株的图谱与之差异很大且各不相同。16S rDNA序列分析表明,20株稀有放线菌中的18株分别属于6个已知属,其中13株属于诺卡氏菌属 (Nocardia),它们在系统发育树上处于多个进化分枝;各有1株分别属于壤球菌属 (Agrococcus)、节杆菌属 (Arthrobacter)、北里孢菌属 (Kitasatospora)、考克斯菌属 (Kocuria) 和嗜酸链霉菌属 (Streptacidiphilus);其余2株是迄今尚未定名的一个新科 (“Ellin5034 group”) 中的成员。实验结果显示,酸性土壤中的嗜酸稀有放线菌具有较丰富的种属多样性,其中诺卡氏菌属 (Nocardia)是一优势菌群。 20株稀有放线菌的16S rDNA序列分析表明,分离菌株117、43401和12202与其相关种之间具有相对低的序列相似性,被选择以进行进一步的多相分类研究。在以16S rDNA序列为基础的系统发育树上,菌株117和43401在诺卡氏菌属的辐射分枝范围内形成单独的两个两枝。其中,菌株117的16S rDNA序列与Nocardia pseudobrasiliensis ATCC 51512T 最相近(序列相似性98.2%);菌株43401的16S rDNA序列与Nocardia nova JCM 6044T最相近(序列相似性98.7%)。 在以16S rDNA序列为基础的系统发育树上,菌株12202和一个迄今尚未定名、尚未生效发表的新科 (“Ellin5034 group”)的5个成员形成紧密相关的单独分枝,菌株12202的16S rDNA序列与该新科成员的序列相似性最高达99.4%。DNA同源性分析结果也表明,菌株117和43401都是诺卡氏菌属中的新种,建议分别定名为密云诺卡氏菌(Nocardia miyunensis sp. nov.)和江西诺卡氏(Nocardia jiangxiensis sp. nov.),模式菌株分别为菌株117T=AS 4.1094T和43401T=AS 4.1905T;菌株12202可能是一个新科,其分类学地位尚需进一步的研究和论证。同时,对菌株117、43401和12202进行了形态观察、化学分类和生理生化特性研究。


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