番茄根內(nèi)生菌分離鑒定、功能特性及基因組學(xué)
發(fā)布時間:2022-01-02 16:09
本選題以番茄根為材料,分離鑒定分屬于3個門、7個目、11個屬、25個種的70株內(nèi)生菌菌株,其中以變形菌門(70%)和厚壁菌門(28.57%)為主,以腸桿菌屬(32.86%)、芽孢桿菌屬(24.29%)和假單胞菌屬(18.57%)為優(yōu)勢種屬。分離菌株覆蓋了番茄根內(nèi)生菌前10個主要類群中的7個,具有廣泛的多樣性和代表性。番茄根內(nèi)生菌抑菌活性檢測結(jié)果表明,分別有44.7%、29.49%、20.51%和44.87%分離菌株對測試的大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌和黑曲霉具有抑菌活性。對挑選的各主要類群9株優(yōu)勢菌株的基因組測序和功能注釋顯示,番茄內(nèi)生菌具有多樣的次生代謝產(chǎn)物合成能力,其中6株具有與鐵載體合成相關(guān)的基因簇。進一步分析表明假單胞菌菌株p21黑曲霉抑菌活性與其分泌的pyoverdine II型鐵載體相關(guān),環(huán)境中Fe3+濃度對其抑菌活性有顯著影響。纖維素酶等在內(nèi)生菌侵染和定殖過程發(fā)揮重要作用。酶活篩選表明大多數(shù)內(nèi)生菌具有纖維素酶(78.49%)和木聚糖酶(44.57%)活性。9株內(nèi)生菌基因組注釋結(jié)果也顯示,除Rhizobium sp.r10外其他的8株測序菌均注釋有不同數(shù)目的纖維素...
【文章來源】:福建師范大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】:105 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1健康番茄根內(nèi)生菌的菌群結(jié)構(gòu)(引自Tian?et?al,?2015m)??Fi.?1?Endohtes?inhabitinthe?healthtomato?root??
?宄表明,當內(nèi)生菌穿過植物根外皮層后可繼續(xù)停留在侵入部位或者逐步向更深處占??據(jù)植物皮層細胞間隙[31’3S’39](圖2)。在這些部位細菌也常以由幾百個菌體組成的小??菌落的形式存在,并且通常不會像根瘤菌那樣使宿主植物發(fā)生形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化。但??是Huang等[4°]對枯草芽孢桿菌GXJM08?仰加以以)侵染刺槐根的研宄表??明其侵染方式與根瘤菌非常相似并且引起宿主形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化,這對于探宄其他非??共生菌是否也同根瘤菌一樣引起宿主發(fā)生形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化具有一定的意義。??A??側(cè)根區(qū)/及也??根毛區(qū)外皮層??圖2?內(nèi)生菌侵染植物主要策略示意圖(引自Ryan?et?al,?2008[41])??Fig.?2?The?main?plant?colonization?routes?by?endophytic?bacteria.??2.2.?4侵入植物木質(zhì)部??植物木質(zhì)部是水、離子和一些低分子量有機化合物如氨基酸等的長距離運輸通??道[42],只有少數(shù)內(nèi)生菌能穿過植物內(nèi)皮層到達其中[31’37’39’43]。植物木質(zhì)部營養(yǎng)物質(zhì)??的濃度相對較低一些糖類的鮮重只有0.006?-?0.034?M?mol/gM,研宄表明這些低??濃度的營養(yǎng)物質(zhì)足夠支持內(nèi)生菌的生長[42’45]。Bacon等用13C02為碳源培育馬鈴薯,??6??
2.?3細菌16S?rRNA基因的PCR擴增與測序??分別以提取的細菌基因組DNA為模板,1492r和27f為引物擴增細菌16S?rRNA??基因,得到約1.?5?kb的DNA片段(圖1-2)。純化的DNA片段和Marker?qū)Ρ龋兌??和濃度均符合測序要求。??bp?M?1?2?3?4?5?67?8?9?10??!_?■?i??圖1-2部分菌株16S?rRAN基因PCR擴增產(chǎn)物電泳圖注:M泳道代表DL2000?Marker;??1-10泳道代表分離純化得到的1-10號菌株16S?rRNA?PCR產(chǎn)物??Fig.?1-2?Electrophoresis?of?PCR?amplification?products?for?16S?rRNA?genes??of?the?partial?bacterial?isolates??測序后,將得到的序列組裝編輯,遞交RDP數(shù)據(jù)庫進行鑒定。在分離純化的115??株番茄根內(nèi)生菌中,一共鑒定得到70株細菌(表1-1)。??表1-1番燕蕭z?緩77)根內(nèi)生菌的鑒定??Table?1一1?Identification?of?the?tomato?root?endophytes??菌株編號?分子鑒定?一致性門?目??T?oPhy?t?e_0?Pseudomonas?pi?ecogl?os?si?ci?da?99.?16%?變形菌假單胞菌??ToPhyte_pl?Pseudomonas?mohnii?99.45%?變形菌假單胞菌??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]番茄根內(nèi)生假單胞菌的分離與鑒定[J]. 馬榮琴,曹毅,周俊雄,葉朝松,張媞,陳明波,馬紹城,田寶玉. 生物技術(shù). 2015(06)
[2]浙貝母中內(nèi)生菌的多樣性及組成分析[J]. 彭三妹,王博林,路京,丁志山,袁小鳳. 浙江中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報. 2014(09)
[3]植物內(nèi)生菌資源多樣性研究進展[J]. 徐亞軍. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(24)
[4]植物內(nèi)生菌與宿主關(guān)系研究進展[J]. 姚領(lǐng)愛,胡之璧,王莉莉,周吉燕,黎萬奎. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報. 2010(07)
[5]我國植物內(nèi)生菌研究進展[J]. 趙旭,常思靜,景春娥,薛林貴. 中國沙漠. 2010(01)
[6]內(nèi)生真菌對甜菜主要農(nóng)藝性狀及氮糖代謝關(guān)鍵酶活性的影響[J]. 史應(yīng)武,婁愷,李春. 作物學(xué)報. 2009(05)
[7]植物內(nèi)生細菌及其生物防治植物病害的研究進展[J]. 林玲,喬勇升,顧本康,周益軍,董漢松. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2008(06)
[8]生防菌誘導(dǎo)植物系統(tǒng)抗性及其生化和細胞學(xué)機制[J]. 劉曉光,高克祥,康振生,何邦令. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2007(08)
[9]嗜鐵素在促進植物生長及病害防治等方面的應(yīng)用[J]. 余賢美,鄭服叢. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2007(08)
[10]植物內(nèi)生細菌的侵染定殖規(guī)律研究進展[J]. 路國兵,張瑤,冀憲領(lǐng),牟志美,高繪菊,吳緒東. 生物技術(shù)通報. 2007(03)
本文編號:3564480
【文章來源】:福建師范大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】:105 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1健康番茄根內(nèi)生菌的菌群結(jié)構(gòu)(引自Tian?et?al,?2015m)??Fi.?1?Endohtes?inhabitinthe?healthtomato?root??
?宄表明,當內(nèi)生菌穿過植物根外皮層后可繼續(xù)停留在侵入部位或者逐步向更深處占??據(jù)植物皮層細胞間隙[31’3S’39](圖2)。在這些部位細菌也常以由幾百個菌體組成的小??菌落的形式存在,并且通常不會像根瘤菌那樣使宿主植物發(fā)生形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化。但??是Huang等[4°]對枯草芽孢桿菌GXJM08?仰加以以)侵染刺槐根的研宄表??明其侵染方式與根瘤菌非常相似并且引起宿主形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化,這對于探宄其他非??共生菌是否也同根瘤菌一樣引起宿主發(fā)生形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化具有一定的意義。??A??側(cè)根區(qū)/及也??根毛區(qū)外皮層??圖2?內(nèi)生菌侵染植物主要策略示意圖(引自Ryan?et?al,?2008[41])??Fig.?2?The?main?plant?colonization?routes?by?endophytic?bacteria.??2.2.?4侵入植物木質(zhì)部??植物木質(zhì)部是水、離子和一些低分子量有機化合物如氨基酸等的長距離運輸通??道[42],只有少數(shù)內(nèi)生菌能穿過植物內(nèi)皮層到達其中[31’37’39’43]。植物木質(zhì)部營養(yǎng)物質(zhì)??的濃度相對較低一些糖類的鮮重只有0.006?-?0.034?M?mol/gM,研宄表明這些低??濃度的營養(yǎng)物質(zhì)足夠支持內(nèi)生菌的生長[42’45]。Bacon等用13C02為碳源培育馬鈴薯,??6??
2.?3細菌16S?rRNA基因的PCR擴增與測序??分別以提取的細菌基因組DNA為模板,1492r和27f為引物擴增細菌16S?rRNA??基因,得到約1.?5?kb的DNA片段(圖1-2)。純化的DNA片段和Marker?qū)Ρ龋兌??和濃度均符合測序要求。??bp?M?1?2?3?4?5?67?8?9?10??!_?■?i??圖1-2部分菌株16S?rRAN基因PCR擴增產(chǎn)物電泳圖注:M泳道代表DL2000?Marker;??1-10泳道代表分離純化得到的1-10號菌株16S?rRNA?PCR產(chǎn)物??Fig.?1-2?Electrophoresis?of?PCR?amplification?products?for?16S?rRNA?genes??of?the?partial?bacterial?isolates??測序后,將得到的序列組裝編輯,遞交RDP數(shù)據(jù)庫進行鑒定。在分離純化的115??株番茄根內(nèi)生菌中,一共鑒定得到70株細菌(表1-1)。??表1-1番燕蕭z?緩77)根內(nèi)生菌的鑒定??Table?1一1?Identification?of?the?tomato?root?endophytes??菌株編號?分子鑒定?一致性門?目??T?oPhy?t?e_0?Pseudomonas?pi?ecogl?os?si?ci?da?99.?16%?變形菌假單胞菌??ToPhyte_pl?Pseudomonas?mohnii?99.45%?變形菌假單胞菌??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]番茄根內(nèi)生假單胞菌的分離與鑒定[J]. 馬榮琴,曹毅,周俊雄,葉朝松,張媞,陳明波,馬紹城,田寶玉. 生物技術(shù). 2015(06)
[2]浙貝母中內(nèi)生菌的多樣性及組成分析[J]. 彭三妹,王博林,路京,丁志山,袁小鳳. 浙江中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報. 2014(09)
[3]植物內(nèi)生菌資源多樣性研究進展[J]. 徐亞軍. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(24)
[4]植物內(nèi)生菌與宿主關(guān)系研究進展[J]. 姚領(lǐng)愛,胡之璧,王莉莉,周吉燕,黎萬奎. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報. 2010(07)
[5]我國植物內(nèi)生菌研究進展[J]. 趙旭,常思靜,景春娥,薛林貴. 中國沙漠. 2010(01)
[6]內(nèi)生真菌對甜菜主要農(nóng)藝性狀及氮糖代謝關(guān)鍵酶活性的影響[J]. 史應(yīng)武,婁愷,李春. 作物學(xué)報. 2009(05)
[7]植物內(nèi)生細菌及其生物防治植物病害的研究進展[J]. 林玲,喬勇升,顧本康,周益軍,董漢松. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2008(06)
[8]生防菌誘導(dǎo)植物系統(tǒng)抗性及其生化和細胞學(xué)機制[J]. 劉曉光,高克祥,康振生,何邦令. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2007(08)
[9]嗜鐵素在促進植物生長及病害防治等方面的應(yīng)用[J]. 余賢美,鄭服叢. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2007(08)
[10]植物內(nèi)生細菌的侵染定殖規(guī)律研究進展[J]. 路國兵,張瑤,冀憲領(lǐng),牟志美,高繪菊,吳緒東. 生物技術(shù)通報. 2007(03)
本文編號:3564480
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