芽孢杆菌的多态性研究及硅酸盐细菌的分类鉴定

芽孢杆菌的多态性研究及硅酸盐细菌的分类鉴定

论文摘要

本实验采用ISR-PCR、16S rDNA ARDRA分类技术对中国农业微生物菌种保藏管理中心(ACCC)保藏的142株芽孢杆菌进行了多态性研究。ISR-PCR、16S rDNA ARDRA研究结果表明,供试芽孢杆菌间存在明显的遗传多样性。ISR-PCR将128个菌株在77%的相似性水平上分为11个类型,其中相同的参比菌株大都聚在一起,但是大部分的供试菌株和参比菌株分别属于不同的类型,显示供试菌株的ISR序列与参比菌株的ISR序列差异性较大;16S rDNA ARDRA方法显示的是菌株间16S rDNA序列的差异,其结果显示芽孢杆菌间的16S rDNA序列差异较为明显,在50%的相似性水平上将所有菌株分为9个分支,参比菌株中的苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)与蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)分别属于3个不同的分支,仅有12个供试菌株没有和参比菌株聚入相同的分支。在对芽孢杆菌多态性研究中发现,胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)的系统发育与典型的芽孢杆菌如枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)有非常明显的异源性。采用表型特征测定、全细胞脂肪酸分析、Rep-PCR指纹图谱技术、ISR-PCR序列分析、16S rDNA ARDRA分析、16S rDNA系统发育分析、DNA D+C mol%、DNA-DNA同源性分析等技术对ACCC保藏的16株硅酸盐细菌及两株参比菌株胶质芽孢杆菌VKPMB-7519T、土壤芽孢杆菌VKPMB-7517T进行遗传多样性研究,以确定其系统发育及分类地位。通过对所有供试硅酸盐菌株的多项生理、生化指标测定发现,供试菌株与参比菌株间有较为丰富的多样性;全细胞脂肪酸分析结果显示,C16:00为供试硅酸盐细菌及参比菌株的特征性脂肪酸,另外C15:0 anteiso的含量也较为丰富,其它类型的脂肪酸成分和含量略有不同;Rep-PCR及16S rDNA系统发育分析研究结果显示供试硅酸盐细菌和土壤芽孢杆菌(Bacillus edaphicus)差异较为明显;ISR-PCR序列分析、16S rDNA ARDRA分析显示所有硅酸性细菌的相似性都非常高,除11005外,其它所有菌株的差异不明显。根据以上实验结果将16株供试硅酸盐细菌分为3组。根据分组情况选取部分供试硅酸盐细菌进行DNA G+C mol%测定,并与胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus VKPMB-7519T)进行DNA同源性测定,结果显示8株供试菌株与胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)属于同一类型,另外8株供试菌株与胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)的DNA同源性小于70%,可能是Bacillus属的新类型。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 引言
  • 1.1 芽孢杆菌的研究与应用
  • 1.1.1 芽孢杆菌属的起源
  • 1.1.2 芽孢杆菌的分类地位
  • 1.1.3 芽孢杆菌的应用
  • 1.2 细菌多样性研究方法
  • 1.2.1 表型多样性
  • 1.2.2 遗传分析方法
  • 1.2.3 系统发育分析
  • 1.3 硅酸盐细菌的研究
  • 1.3.1 硅酸盐细菌肥料
  • 1.3.2 解钾机理的研究
  • 1.3.3 硅酸盐细菌的分类研究
  • 1.3.4 硅酸盐细菌的应用展望
  • 1.4 本研究的意义
  • 2 材料与方法
  • 2.1 材料
  • 2.1.1 供试芽孢杆菌
  • 2.1.2 供试硅酸盐细菌
  • 2.2 芽孢杆菌研究方法
  • 2.2.1 ISR 分析
  • 2.2.2 16S rDNA 的ARDRA 分析
  • 2.3 硅酸盐细菌研究方法
  • 2.3.1 形态及生理生化特征
  • 2.3.2 全细胞脂肪酸分析
  • 2.3.3 菌体总DNA 的提取
  • 2.3.4 Rep-PCR 扩增
  • 2.3.5 ISR-PCR 扩增
  • 2.3.6 ARDRA
  • 2.3.7 16S rDNA 系统发育分析
  • 2.3.8 DNA G+C mol%含量及DNA-DNA 杂交
  • 3 结果与分析
  • 3.1 芽孢杆菌研究结果
  • 3.1.1 ISR 结果分析
  • 3.1.2 16S rDNA 的ARDRA 分析
  • 3.2 硅酸盐细菌研究结果
  • 3.2.1 形态特征
  • 3.2.2 生理生化结果分析
  • 3.2.3 全细胞脂肪酸分析
  • 3.2.4 Rep-PCR 结果与分析
  • 3.2.5 ISR 结果分析
  • 3.2.6 16S rDNA 的ARDRA 分析结果
  • 3.2.7 16S rDNA 系统发育分析结果
  • 3.2.8 DNA G+C mol%含量及DNA 同源性分析
  • 4 讨论
  • 4.1 芽孢杆菌的生物多样性
  • 4.2 硅酸盐细菌的遗传多样性
  • 4.3 需要进一步的完善
  • 5 结论
  • 5.1 芽孢杆菌属的系统发育研究
  • 5.2 硅酸盐细菌的分类鉴定结果
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文
  • 相关论文文献

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