本文關(guān)鍵詞：高望界自然保護(hù)區(qū)森林土壤放線菌多樣性研究

  更多相關(guān)文章： 高望界自然保護(hù)區(qū) 土壤放線菌 系統(tǒng)發(fā)育分析 生物多樣性 抗菌活性 生物學(xué)特征

【摘要】：本研究從高望界自然保護(hù)區(qū)(28°39′02.3"~28°42′36.8"N,110°03′24.4"~110°10′34.3"E)采集森林土壤樣品,應(yīng)用純培養(yǎng)法分離土樣中的放線菌,采用基于16S r RNA基因序列的系統(tǒng)發(fā)育分析法研究分離菌株的類群多樣性、物種多樣性和遺傳多樣性,采用瓊脂擴(kuò)散法對分離的放線菌菌株進(jìn)行抗菌活性篩選,并對部分活性菌株的生物學(xué)特征進(jìn)行表征。從而較系統(tǒng)地了解高望界自然保護(hù)區(qū)森林土壤中的放線菌多樣性,并發(fā)現(xiàn)一批具抗菌活性菌株,為該地區(qū)森林土壤放線菌資源的進(jìn)一步研究、保護(hù)和利用奠定基礎(chǔ)。選用ISP2、HV、LSV-SVF、MA5、海藻糖-天門冬酰胺、幾丁質(zhì)、海藻糖-脯氨酸、高氏一號培養(yǎng)基為分離培養(yǎng)基,從土壤樣品中共分離純化得到249株放線菌。根據(jù)其形態(tài)、大小、氣生菌絲、機(jī)內(nèi)菌絲以及可溶性色素等特征,初步去冗余,獲得169株放線菌用于進(jìn)一步研究。經(jīng)過形態(tài)特征對比分析,選取66個代表性菌株進(jìn)行基于16S r RNA基因序列測定的系統(tǒng)發(fā)育多樣性分析。結(jié)果表明,66個菌株屬于細(xì)菌域放線菌門Actinobacteria的6個科(Micromonosporaceae,Nocardiaceae,Nocardiopsaceae,Pseudonocardiaceae,Streptomycetaceae,Thermomonosporaceae),8個屬:鏈霉菌屬(Streptomyces),諾卡氏菌屬(Nocardia),北里孢菌屬(Kitasatospora),紅球菌屬(Rhodococcus),擬諾卡氏菌屬(Nocardiopsis),假諾卡氏菌屬(Pseudonocardia),珊瑚狀放線菌屬(Actinocorallia),多形態(tài)孢菌屬(Polymorphospora)。其中鏈霉菌屬占絕對優(yōu)勢(54株;81.8%)。其次諾卡氏菌屬(4株;6.1%),紅球菌屬和擬諾卡氏菌屬各2株,其余四個屬分離到的菌株數(shù)分別為1株。這些菌株可分為38個物種,大部分菌株與它們的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系最密切的已知物種的典型菌株之間存在一定的遺傳差異(序列相似性為98.71-99.93%);其中有3株(JSM 147604、JSM147645、JSM 147773)可能分別代表鏈霉菌屬和珊瑚狀放線菌屬的潛在新種:JSM147604與鏈霉菌屬的S.cavourensis系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系最為密切,與其典型菌株之間的16S r RNA基因序列相似性為98.75%,在進(jìn)化樹上形成獨立分支;菌株JSM 147773與鏈霉菌屬的S.xiamenensis的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系最密切(相似性98.59%),在進(jìn)化樹上聚在一起;菌株JSM 147645與珊瑚狀放線菌屬的A.libanotica的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系最密切,相似性98.90%,但該菌株在系統(tǒng)進(jìn)化樹上形成獨立分支。采用瓊脂擴(kuò)散法對169株放線菌進(jìn)行抗菌活性篩選,發(fā)現(xiàn)有47株的發(fā)酵液至少對一種指示菌有抑制作用,陽性率為27.8%。本次分離的放線菌對革蘭氏陽性菌株具有較好的抑制作用。其中有6株(JSM 147612、JSM 147786、JSM 147823、JSM 147831、JSM 147842、JSM 147846)菌株抗菌活性較強(qiáng)。采用常規(guī)方法對具抗菌活性的部分菌株進(jìn)行生物學(xué)特征研究。結(jié)果表明,大部分菌株能在20°C-40°C溫度、6-10的p H范圍內(nèi)生長良好。所有供試菌株都能產(chǎn)生淀粉酶、蛋白酶、脲酶、明膠酶、酯酶中至少一種優(yōu)勢胞外酶。培養(yǎng)特征和形態(tài)特征研究結(jié)果表明,6株抗菌活性強(qiáng)菌株在選用的6種培養(yǎng)基上均生長良好,產(chǎn)生豐富的氣生菌絲和基內(nèi)菌絲,為典型的產(chǎn)絲產(chǎn)孢放線菌;除JSM 147831外,其它菌株在馬鈴薯浸汁培養(yǎng)基上產(chǎn)生不同程度的可溶性色素;系統(tǒng)發(fā)育結(jié)果表明,這6株菌歸屬于鏈霉菌屬的5個物種。本結(jié)果表明,高望界自然保護(hù)區(qū)土壤中存在豐富的放線菌類群多樣性和物種多樣性,且發(fā)現(xiàn)一批具抗菌活性菌株,具有一定的開發(fā)利用價值。
【關(guān)鍵詞】：高望界自然保護(hù)區(qū) 土壤放線菌 系統(tǒng)發(fā)育分析 生物多樣性 抗菌活性 生物學(xué)特征
【學(xué)位授予單位】：吉首大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S714.3
【目錄】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第1章 放線菌生態(tài)與資源12-21
• 1.1 放線菌概述12-13
• 1.2 放線菌的生物多樣性研究13-15
• 1.2.1 生物多樣性13
• 1.2.2 放線菌多樣性研究進(jìn)展13-15
• 1.3 放線菌生態(tài)分布研究15-16
• 1.4 放線菌次生代謝產(chǎn)物研究16-18
• 1.4.1 微生物次生代謝產(chǎn)物16-17
• 1.4.2 放線菌次生代謝產(chǎn)物17-18
• 1.5 本研究的基本思路和內(nèi)容18-21
• 1.5.1 研究的基本思路18-19
• 1.5.2 研究的內(nèi)容19-21
• 第2章 高望界森林土壤放線菌多樣性研究21-33
• 2.1 材料與方法21-25
• 2.1.1 實驗材料21-22
• 2.1.2 樣品的采集22
• 2.1.3 樣品預(yù)處理22-23
• 2.1.4 菌株分離純化23
• 2.1.5 基于 16S r RNA基因序列的系統(tǒng)發(fā)育多樣性分析23-25
• 2.2 結(jié)果與分析25-31
• 2.2.1 菌株的分離25-28
• 2.2.2 類群多樣性28-30
• 2.2.3 物種與遺傳多樣性30-31
• 2.3 本章小結(jié)與討論31-33
• 第3章 高望界森林土壤放線菌抗菌活性篩選33-37
• 3.1 材料和方法33-34
• 3.1.1 實驗材料33-34
• 3.1.2 抗菌活性初篩34
• 3.1.3 抗菌活性復(fù)篩34
• 3.1.4 抗菌活性檢測34
• 3.2 結(jié)果與分析34-36
• 3.2.1 初篩34-35
• 3.2.2 復(fù)篩35-36
• 3.3 本章小結(jié)與討論36-37
• 第4章 活性菌株的生物學(xué)特征37-47
• 4.1 材料與方法37-39
• 4.1.1 材料37-38
• 4.1.2 具抗菌活性菌株的生物學(xué)特征38-39
• 4.1.2.1 溫度、p H對生長的影響38
• 4.1.2.2 產(chǎn)胞外酶特性38-39
• 4.1.2.3 6株抗菌活性較強(qiáng)菌株的培養(yǎng)特征、形態(tài)特征39
• 4.1.3 基于16S rRNA基因序列測定和系統(tǒng)發(fā)育分析39
• 4.2 結(jié)果與分析39-46
• 4.2.1 溫度對生長的影響39-41
• 4.2.2 pH對生長的影響41-42
• 4.2.3 產(chǎn)胞外酶特性42-43
• 4.2.4 培養(yǎng)特征43-44
• 4.2.5 形態(tài)特征44-45
• 4.2.6 系統(tǒng)發(fā)育分析45-46
• 4.3 小結(jié)與討論46-47
• 結(jié)束語—總結(jié)與展望47-48
• 致謝48-50
• 參考文獻(xiàn)50-58
• 作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果58

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