水稻種子內(nèi)生Xanthomonas sacchari系統(tǒng)發(fā)育及其植物促生特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-17 19:52
植物微生物存在于植物生長(zhǎng)的整個(gè)過程中,目前對(duì)植物中微生物的大部分研究主要集中在根、葉等部位。種子作為植株重要的繁殖器官,在農(nóng)作物生產(chǎn)中具有重要意義。前期的大量研究表明,種子的外表面與內(nèi)部均攜帶有豐富的微生物種群。種子內(nèi)生細(xì)菌具有選擇性轉(zhuǎn)移到下一代的可能性,其對(duì)宿主植物具有多種有益的功能,對(duì)植物的生長(zhǎng)、健康及種子貯存至關(guān)重要。本實(shí)驗(yàn)室前期將水稻PA64(粳稻)和Dular(秈稻)兩個(gè)品種在江西地區(qū)繁種,作為親代種子,種植于海南、云南、江西、河北四個(gè)地區(qū),采用分離培養(yǎng)與Illumina高通量測(cè)序方法研究?jī)纱痉N子中內(nèi)生細(xì)菌多樣性與群落組成,初步界定了水稻種子內(nèi)生細(xì)菌的共有類群為Xanthomonas sacchari(糖黃單胞菌),并獲得117株純培養(yǎng)物。盡管目前已報(bào)道黃單胞菌可在多種宿主植物中致病,但該屬中的糖黃單胞菌迄今尚未發(fā)現(xiàn)致病性。本研究以該類群為研究對(duì)象,通過BOX-PCR及16S rRNA基因聚類分析,結(jié)合菌株來(lái)源,選擇25株菌株進(jìn)行基因組分析、植物促生功能驗(yàn)證,并通過GFP標(biāo)記菌株的檢測(cè)定殖情況,從而深入探究水稻內(nèi)生菌與植物之間的相互作用關(guān)系。獲得如下主要結(jié)果:1.通過平板...
【文章來(lái)源】:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 植物內(nèi)生菌研究概況
1.2 種子內(nèi)生細(xì)菌研究
1.2.1 種子內(nèi)生細(xì)菌的功能
1.2.2 種子內(nèi)生細(xì)菌的傳播途徑
1.3 黃單胞菌屬(Xanthomonas spp.)
1.3.1 黃單胞菌屬研究進(jìn)展
1.3.2 Xanthomonas sacchari研究現(xiàn)狀
1.4 菌株定殖能力研究概況
1.5 細(xì)菌全基因組測(cè)序
1.6 研究目的與意義
1.7 技術(shù)路線
第二章 材料與方法
2.1 菌株BOX-PCR分型實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2 糖黃單胞菌平板促生功能特性實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.3 糖黃單胞菌對(duì)植株生測(cè)實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.3.1 促生功能菌株水稻苗盆栽驗(yàn)證
2.3.2 促生功能菌株擬南芥植株驗(yàn)證
2.3.3 菌株對(duì)水稻苗致病性檢測(cè)
2.4 基因組分析材料與方法
2.4.1 菌株活化與收集
2.4.2 基因組DNA提取
2.4.3 基因組測(cè)序及拼接
2.4.4 基因組預(yù)測(cè)與注釋
2.4.5 致病基因簇分析
2.4.6 泛基因組分析
2.5 菌株的GFP標(biāo)記及在水稻中的定殖檢測(cè)材料與方法
2.5.1 糖黃單胞菌GFP基因標(biāo)記
2.5.2 GFP標(biāo)記菌株在水稻中的定殖檢測(cè)
第三章 結(jié)果與分析
3.1 糖黃單胞菌株分型結(jié)果
3.1.1 16SrRNA序列測(cè)定
3.1.2 菌株BOX-PCR電泳檢測(cè)結(jié)果
3.1.3 菌株BOX-PCR指紋圖譜聚類分析
3.1.4 16S rRNA和BOX-PCR綜合分析
3.2 平板促生功能實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.2.1 溶磷能力
3.2.2 產(chǎn)鐵載體
3.2.3 分泌IAA(生長(zhǎng)素)性能
3.2.4 拮抗實(shí)驗(yàn)
3.2.5 ACC脫氨酶活性測(cè)定
3.2.6 溶血特性
3.3 菌株生測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.3.1 水稻苗盆栽促生驗(yàn)證結(jié)果
3.3.2 擬南芥植株平板促生驗(yàn)證結(jié)果
3.3.3 菌株對(duì)水稻苗致病性檢測(cè)
3.4 糖黃單胞菌基因組分析
3.4.1 糖黃單胞菌基因組基本信息
3.4.2 致病相關(guān)基因分析結(jié)果
3.4.3 泛基因組分析
3.5 GFP標(biāo)記菌株JR3-14熒光觀察及在水稻中的定殖傳播情況
3.5.1 菌株JR3-14轉(zhuǎn)化子的觀察及驗(yàn)證
3.5.2 標(biāo)記菌株JR3-14在水稻中的定殖及傳播研究
第四章 討論
第五章 結(jié)論
5.1 全文結(jié)論
5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 下一步計(jì)劃及展望
參考文獻(xiàn)
附錄 A
致謝
作者簡(jiǎn)歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]甘南高寒地區(qū)不同海拔西藏沙棘根瘤內(nèi)生菌多樣性[J]. 張愛梅,韓雪英,張世虎,孫坤,吳菊艷,于杰,郭保民. 生物資源. 2018(02)
[2]2株芽孢桿菌在棉花根部定殖動(dòng)態(tài)及其對(duì)棉苗立枯病的防效[J]. 陳虹嬌,李怡心,陳文靜,姚兆群,曹曉蕾,趙思峰. 石河子大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[3]新型水稻黃單胞菌噬菌體資源的發(fā)掘與功能鑒定[J]. 湯真,董朝霞,劉錦,彭東海,王月瑩. 生物資源. 2018(01)
[4]內(nèi)生真菌提高禾草抗鹽堿性研究進(jìn)展[J]. 陳水紅,曹瑩,陳泰祥,李春杰. 生物技術(shù)通報(bào). 2018(04)
[5]番茄青枯病病原菌拮抗菌株的篩選及其田間防控作用研究[J]. 王麗麗,周旭東,李國(guó)安,姚紅燕,汪峰. 植物保護(hù). 2017(01)
[6]聚蘋果酸生產(chǎn)菌出芽短梗霉CCTCC M2012223的全基因組測(cè)序及序列分析[J]. 王永康,宋曉丹,李曉榮,楊尚天,鄒祥. 微生物學(xué)報(bào). 2017(01)
[7]“煙草青枯病病原菌生物學(xué)特性及綜合防控技術(shù)研究與示范”項(xiàng)目通過田間鑒評(píng)[J]. 鄭慶偉. 農(nóng)藥市場(chǎng)信息. 2015(22)
[8]水稻種子內(nèi)生細(xì)菌多樣性及其分泌植物生長(zhǎng)素能力的測(cè)定[J]. 姜曉宇,高菊生,徐鳳花,曹艷花,唐雪,張曉霞. 微生物學(xué)報(bào). 2013(03)
[9]植物內(nèi)生菌資源多樣性研究進(jìn)展[J]. 徐亞軍. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(24)
[10]水稻種子相關(guān)細(xì)菌的系統(tǒng)發(fā)育分析與促生能力評(píng)價(jià)[J]. 曹艷花,徐鳳花,陳小忠,張曉霞,韋善君,馬曉彤. 中國(guó)土壤與肥料. 2011(05)
博士論文
[1]鴨和鴿支原體基因組測(cè)序及比較基因組學(xué)分析[D]. 郭子晟.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[2]SQR 9微生物有機(jī)肥防治黃瓜土傳枯萎病的效應(yīng)與機(jī)制研究[D]. 曹云.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]瀾滄江木生淡水真菌多樣性及分布模式研究[D]. 李文麗.大理大學(xué) 2019
[2]功能性內(nèi)生菌的篩選及其對(duì)水稻幼苗生長(zhǎng)的影響[D]. 孟炯放.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2019
[3]水稻種子內(nèi)生細(xì)菌多樣性分析及核心微生物組的界定[D]. 趙霞.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2019
[4]赤紅球菌SD3的基因組分析及其DnaK蛋白的表達(dá)和功能研究[D]. 樊欣.江西師范大學(xué) 2019
[5]水稻紋枯病菌多核與雙核菌株遺傳多樣性及致病性差異研究[D]. 張優(yōu).沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[6]防治苦瓜枯萎病的木霉菌株分離鑒定、定殖檢測(cè)及其防病促生機(jī)理[D]. 王永陽(yáng).山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[7]姜氏菌屬菌株全基因組測(cè)序及比較基因組學(xué)分析[D]. 焦建宇.昆明理工大學(xué) 2016
[8]水稻內(nèi)生細(xì)菌的分離及促生功能研究和幾株新菌的多相分類[D]. 張蕾.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
本文編號(hào):3442329
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【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 植物內(nèi)生菌研究概況
1.2 種子內(nèi)生細(xì)菌研究
1.2.1 種子內(nèi)生細(xì)菌的功能
1.2.2 種子內(nèi)生細(xì)菌的傳播途徑
1.3 黃單胞菌屬(Xanthomonas spp.)
1.3.1 黃單胞菌屬研究進(jìn)展
1.3.2 Xanthomonas sacchari研究現(xiàn)狀
1.4 菌株定殖能力研究概況
1.5 細(xì)菌全基因組測(cè)序
1.6 研究目的與意義
1.7 技術(shù)路線
第二章 材料與方法
2.1 菌株BOX-PCR分型實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2 糖黃單胞菌平板促生功能特性實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.3 糖黃單胞菌對(duì)植株生測(cè)實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.3.1 促生功能菌株水稻苗盆栽驗(yàn)證
2.3.2 促生功能菌株擬南芥植株驗(yàn)證
2.3.3 菌株對(duì)水稻苗致病性檢測(cè)
2.4 基因組分析材料與方法
2.4.1 菌株活化與收集
2.4.2 基因組DNA提取
2.4.3 基因組測(cè)序及拼接
2.4.4 基因組預(yù)測(cè)與注釋
2.4.5 致病基因簇分析
2.4.6 泛基因組分析
2.5 菌株的GFP標(biāo)記及在水稻中的定殖檢測(cè)材料與方法
2.5.1 糖黃單胞菌GFP基因標(biāo)記
2.5.2 GFP標(biāo)記菌株在水稻中的定殖檢測(cè)
第三章 結(jié)果與分析
3.1 糖黃單胞菌株分型結(jié)果
3.1.1 16SrRNA序列測(cè)定
3.1.2 菌株BOX-PCR電泳檢測(cè)結(jié)果
3.1.3 菌株BOX-PCR指紋圖譜聚類分析
3.1.4 16S rRNA和BOX-PCR綜合分析
3.2 平板促生功能實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.2.1 溶磷能力
3.2.2 產(chǎn)鐵載體
3.2.3 分泌IAA(生長(zhǎng)素)性能
3.2.4 拮抗實(shí)驗(yàn)
3.2.5 ACC脫氨酶活性測(cè)定
3.2.6 溶血特性
3.3 菌株生測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.3.1 水稻苗盆栽促生驗(yàn)證結(jié)果
3.3.2 擬南芥植株平板促生驗(yàn)證結(jié)果
3.3.3 菌株對(duì)水稻苗致病性檢測(cè)
3.4 糖黃單胞菌基因組分析
3.4.1 糖黃單胞菌基因組基本信息
3.4.2 致病相關(guān)基因分析結(jié)果
3.4.3 泛基因組分析
3.5 GFP標(biāo)記菌株JR3-14熒光觀察及在水稻中的定殖傳播情況
3.5.1 菌株JR3-14轉(zhuǎn)化子的觀察及驗(yàn)證
3.5.2 標(biāo)記菌株JR3-14在水稻中的定殖及傳播研究
第四章 討論
第五章 結(jié)論
5.1 全文結(jié)論
5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 下一步計(jì)劃及展望
參考文獻(xiàn)
附錄 A
致謝
作者簡(jiǎn)歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]甘南高寒地區(qū)不同海拔西藏沙棘根瘤內(nèi)生菌多樣性[J]. 張愛梅,韓雪英,張世虎,孫坤,吳菊艷,于杰,郭保民. 生物資源. 2018(02)
[2]2株芽孢桿菌在棉花根部定殖動(dòng)態(tài)及其對(duì)棉苗立枯病的防效[J]. 陳虹嬌,李怡心,陳文靜,姚兆群,曹曉蕾,趙思峰. 石河子大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[3]新型水稻黃單胞菌噬菌體資源的發(fā)掘與功能鑒定[J]. 湯真,董朝霞,劉錦,彭東海,王月瑩. 生物資源. 2018(01)
[4]內(nèi)生真菌提高禾草抗鹽堿性研究進(jìn)展[J]. 陳水紅,曹瑩,陳泰祥,李春杰. 生物技術(shù)通報(bào). 2018(04)
[5]番茄青枯病病原菌拮抗菌株的篩選及其田間防控作用研究[J]. 王麗麗,周旭東,李國(guó)安,姚紅燕,汪峰. 植物保護(hù). 2017(01)
[6]聚蘋果酸生產(chǎn)菌出芽短梗霉CCTCC M2012223的全基因組測(cè)序及序列分析[J]. 王永康,宋曉丹,李曉榮,楊尚天,鄒祥. 微生物學(xué)報(bào). 2017(01)
[7]“煙草青枯病病原菌生物學(xué)特性及綜合防控技術(shù)研究與示范”項(xiàng)目通過田間鑒評(píng)[J]. 鄭慶偉. 農(nóng)藥市場(chǎng)信息. 2015(22)
[8]水稻種子內(nèi)生細(xì)菌多樣性及其分泌植物生長(zhǎng)素能力的測(cè)定[J]. 姜曉宇,高菊生,徐鳳花,曹艷花,唐雪,張曉霞. 微生物學(xué)報(bào). 2013(03)
[9]植物內(nèi)生菌資源多樣性研究進(jìn)展[J]. 徐亞軍. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(24)
[10]水稻種子相關(guān)細(xì)菌的系統(tǒng)發(fā)育分析與促生能力評(píng)價(jià)[J]. 曹艷花,徐鳳花,陳小忠,張曉霞,韋善君,馬曉彤. 中國(guó)土壤與肥料. 2011(05)
博士論文
[1]鴨和鴿支原體基因組測(cè)序及比較基因組學(xué)分析[D]. 郭子晟.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[2]SQR 9微生物有機(jī)肥防治黃瓜土傳枯萎病的效應(yīng)與機(jī)制研究[D]. 曹云.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]瀾滄江木生淡水真菌多樣性及分布模式研究[D]. 李文麗.大理大學(xué) 2019
[2]功能性內(nèi)生菌的篩選及其對(duì)水稻幼苗生長(zhǎng)的影響[D]. 孟炯放.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2019
[3]水稻種子內(nèi)生細(xì)菌多樣性分析及核心微生物組的界定[D]. 趙霞.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2019
[4]赤紅球菌SD3的基因組分析及其DnaK蛋白的表達(dá)和功能研究[D]. 樊欣.江西師范大學(xué) 2019
[5]水稻紋枯病菌多核與雙核菌株遺傳多樣性及致病性差異研究[D]. 張優(yōu).沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[6]防治苦瓜枯萎病的木霉菌株分離鑒定、定殖檢測(cè)及其防病促生機(jī)理[D]. 王永陽(yáng).山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[7]姜氏菌屬菌株全基因組測(cè)序及比較基因組學(xué)分析[D]. 焦建宇.昆明理工大學(xué) 2016
[8]水稻內(nèi)生細(xì)菌的分離及促生功能研究和幾株新菌的多相分類[D]. 張蕾.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
本文編號(hào):3442329
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