【摘要】：根瘤菌是豆科作物、牧草、樹種生長最重要的共生伙伴之一,它通過共生固氮作用為豆科植物提供氮素營養(yǎng),從而促進(jìn)植物生長和作物增產(chǎn)。充分利用這種共生固氮體系,對農(nóng)牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。菜豆是豆科作物中重要的引進(jìn)作物之一,前期通過對226株菜豆根瘤菌進(jìn)行多樣性和比較基因組學(xué)研究,發(fā)現(xiàn)在中國大面積種植后,與菜豆建立起共生固氮關(guān)系的根瘤菌類群增多,其中7株菌與已發(fā)現(xiàn)的類群不同,屬于潛在新種。本研究采用結(jié)合系統(tǒng)發(fā)育分析、基因組分析、表型和生理生化研究、化學(xué)成分鑒定等的多相分類方法,對這7株菌進(jìn)行系統(tǒng)研究,以確定它們的分類地位并命名,研究結(jié)果如下:16S rRNA基因序列分析結(jié)果顯示,7株菌都屬于Rhizobium屬。持家基因atpD、glnⅡ、recA以及串聯(lián)序列(atpD-glnⅡ-recA)系統(tǒng)發(fā)育樹顯示,這7株菌形成5個(gè)進(jìn)化分支,彼此相互獨(dú)立且明顯區(qū)別于Rhizobium屬各已知種。Rhizobium屬相關(guān)模式株與這5個(gè)類群之間的串聯(lián)序列相似性為89.7~95.3%,均低于96%,表明這7株菌為潛在的5個(gè)Rhizobium屬新種,其中菌株C5和C16代表同一個(gè)新種,菌株M10和M1代表同一個(gè)新種,菌株L9、L18和L43則各自代表一個(gè)新種。與持家基因分析結(jié)果不同,共生基因nodC和nifH的系統(tǒng)發(fā)育樹形成的分支與菌株宿主植物具有對應(yīng)的關(guān)系,與其分類地位無關(guān)�；诰耆蚪M序列的ANI和dDDH計(jì)算發(fā)現(xiàn),5個(gè)新種代表菌株與Rhizobium屬模式株之間ANI的范圍為87.66~94.15%,dDDH的范圍為31.8~54.5%,均低于閾值(95%和70%);使用UBCG構(gòu)建供試菌株與模式菌株92個(gè)核心基因的系統(tǒng)發(fā)育樹發(fā)現(xiàn),UBCG樹的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與串聯(lián)序列系統(tǒng)發(fā)育樹中的相似,進(jìn)一步證實(shí)了這些菌株為新種。5個(gè)新種基因組的GC含量均在61%左右,在Rhizobium屬菌株GC含量范圍內(nèi)(57~66%)。對5個(gè)新種菌株進(jìn)行了包括形態(tài)特征與培養(yǎng)特征觀察、生理生化測定、交叉結(jié)瘤測試以及脂肪酸組分等一系列研究,發(fā)現(xiàn)它們形態(tài)及培養(yǎng)特征相似,但在一些生理生化特征如抗生素耐藥性、碳源利用、酶活性等方面存在差異;交叉結(jié)瘤測試結(jié)果表明,這些新種僅能夠與原宿主菜豆以及大豆有效共生結(jié)瘤,結(jié)瘤范圍較窄;脂肪酸組成類似于Rhizobium屬其他菌株,其中C_(18:0)和Summed Feature 8為共同主要脂肪酸,在其他脂肪酸組成及比例方面,各菌株之間存在差異。綜上,本論文確定了Rhizobium屬內(nèi)5個(gè)新種,暫命名為:Rhizobium leguminoides,模式菌株為L43~T;Rhizobium phaseoloides,模式菌株為L18~T;Rhizobium etloides,模式菌株為L9~T;Rhizobium mazuyanense,模式菌株為M10~T;Rhizobium chutanense,模式菌株為C5~T(已發(fā)表)。研究不僅豐富了根瘤菌資源庫,也為豆科植物接種根瘤菌提供更充足的種質(zhì)資源。
【圖文】：

17圖 2-1 基于 16S rRNA 基因（1,289 bp）構(gòu)建的最大似然樹。粗體表示本研究中的供試菌株，只顯示 60%以上的自展值（重復(fù) 1,000 次計(jì)算）Figure 2-1 Maximum likelihood phylogenetic tree based on 16S rRNA gene sequences (1,289 bp)Test strains in this study were labeled in bold. Bootstrap values ≥ 60 % are indicated on the branches.

18圖 2-2 基于 atpD 基因（408 bp）構(gòu)建的最大似然樹。粗體表示本研究中的供試菌株，，只顯示 50%以上的自展值（重復(fù) 1,000 次計(jì)算）。Figure 2-2 Maximum likelihood phylogenetic tree based on concatenated atpD gene sequences (408bp). Test strains in this study were labeled in bold. Bootstrap values ≥ 50 % are indicated on the branches.
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：Q939.114

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 朱婉嘉;;廣東省藍(lán)藻新種[J];中山大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1987年01期

2 梁鉻球;;新疆蟻蝗屬一新種(直翅目:槌角蝗科)[J];中山大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1987年03期

3 楊集昆,楊定;云南省齒蛉亞科的新種記述(廣翅目:齒蛉科)[J];動(dòng)物學(xué)研究;1988年01期

4 王應(yīng)祥,龔正達(dá),段興德;高黎貢山鼠兔一新種[J];動(dòng)物學(xué)研究;1988年02期

5 羅科,楊集昆;云南省毛蚊科新種記述(雙翅目:毛蚊科)[J];動(dòng)物學(xué)研究;1988年04期

6 魏濂艨;貴州省花蠅科四新種記述(雙翅目)[J];動(dòng)物學(xué)研究;1988年04期

7 何鑄;四川植物一新種和二新變種[J];西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1988年03期

8 李惠中;;白柄菌屬一新種[J];真菌學(xué)報(bào);1988年02期

9 王溪云,周靜儀;枝腺科一新亞科、新屬及三新種(吸蟲綱:枝腺科)[J];動(dòng)物分類學(xué)報(bào);1989年01期

10 陳漢彬;中國庫蚊屬庫狀蚊亞屬一新種(雙翅目:蚊科)[J];動(dòng)物分類學(xué)報(bào);1989年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 張建民;段半鎖;;中國梳薊馬屬一新種記述(纓翅目：薊馬科)[A];華中昆蟲研究（第一卷）[C];2002年

2 彭衛(wèi)紅;王勇;張勇;賈定洪;葉小金;甘炳成;楊志榮;孫群;;一種毛木耳病原菌新種[A];海峽兩岸第十屆菌物學(xué)暨第三屆食藥用菌學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要集[C];2011年

3 曾濤;;中國巨刺盾蚧屬及新種記述 (同翅目:盾蚧科)[A];走向21世紀(jì)的中國昆蟲學(xué)——中國昆蟲學(xué)會(huì)2000年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2000年

4 郭守玉;楊敬元;韓留福;;華中屋脊神農(nóng)架地衣區(qū)系[A];中國菌物學(xué)會(huì)2015年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2015年

5 邱兆祉;李慶奎;;北部灣海魚的復(fù)殖吸蟲(復(fù)殖目:吸蟲綱)[A];中國動(dòng)物科學(xué)研究——中國動(dòng)物學(xué)會(huì)第十四屆會(huì)員代表大會(huì)及中國動(dòng)物學(xué)會(huì)65周年年會(huì)論文集[C];1999年

6 金志良;劉月英;;四川椎實(shí)螺屬一新種(肺螺亞綱：基眼目，椎實(shí)螺科)[A];中國動(dòng)物學(xué)會(huì)、中國海洋湖沼學(xué)會(huì)貝類學(xué)分會(huì)第五次代表大會(huì)暨第七次學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];1995年

7 李慶奎;邱兆祉;趙忠芳;;北部灣海魚的復(fù)殖吸蟲—新種(吸蟲綱:孔腸科)[A];中國動(dòng)物科學(xué)研究——中國動(dòng)物學(xué)會(huì)第十四屆會(huì)員代表大會(huì)及中國動(dòng)物學(xué)會(huì)65周年年會(huì)論文集[C];1999年

8 劉巍;李慶奎;施秀惠;邱兆祉;;寄生于巨蜥之復(fù)殖吸蟲新種前黃分杯吸蟲(Meristocotyle provitellaria sp.nov.)記述(復(fù)殖目分杯科)[A];中國動(dòng)物學(xué)會(huì)第八次全國寄生蟲學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文摘要匯編[C];2001年

9 任昭杰;李林;郭萌萌;趙遵田;;山東省蘚類植物研究現(xiàn)狀及展望[A];2012年全國苔蘚植物學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)摘要集[C];2012年

10 郭建崴;;記北京郊區(qū)發(fā)現(xiàn)的化石水牛一新種兼論中國化石水牛的系統(tǒng)關(guān)系[A];第十一屆中國古脊椎動(dòng)物學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 牛莉娜;三個(gè)動(dòng)物源性鏈球菌新種的發(fā)現(xiàn)、基因組及毒力基因分析[D];山西大學(xué);2017年

2 郭華;我國幾個(gè)典型地區(qū)的少足動(dòng)物調(diào)查與系統(tǒng)分類研究[D];南京師范大學(xué);2011年

3 張保石;河南省蜘蛛?yún)^(qū)系分類研究[D];河北大學(xué);2007年

4 王勇;細(xì)基格孢屬、匍柄霉屬及其近似屬的形態(tài)學(xué)與分子系統(tǒng)學(xué)研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

5 張自斌;廣西雅長蘭科植物國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蘭科植物多樣性及兩種蘭科植物傳粉生態(tài)學(xué)研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2014年

6 李靜;中國大蕈甲科部分類群分類研究[D];河北大學(xué);2006年

7 胡克興;石斛屬藥用植物內(nèi)生真菌多樣性研究[D];中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué);2008年

8 盛茂銀;中國西南地區(qū)淫羊藿屬植物遺傳與進(jìn)化研究[D];南京大學(xué);2011年

9 王元兵;多頭霉新科系統(tǒng)發(fā)育研究[D];云南大學(xué);2016年

10 何靜;甘肅虻科（雙翅目）研究[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 霍云云;根瘤菌屬五個(gè)新種的多相分類研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2019年

2 張瑋;兩株新種微生物的多相分類學(xué)研究及脫氮微生物的固定化篩選[D];北京化工大學(xué);2018年

3 張?jiān)?大洋31、35航次深海六放海綿新種的分類學(xué)研究[D];廈門大學(xué);2017年

4 徐芳玲;貴州竹節(jié)蟲目昆蟲分類研究[D];貴州大學(xué);2008年

5 戚慕杰;東北地區(qū)龜甲亞科分類學(xué)研究（鞘翅目：鐵甲科）[D];東北林業(yè)大學(xué);2009年

6 陳杰儀;泰國瓢蟲科分類研究[D];華南農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

7 劉萍;中國云南高黎貢山管巢蛛屬分類研究（蜘蛛目：管巢蛛科）[D];湖南師范大學(xué);2007年

8 李宏偉;內(nèi)蒙古跳蝽科昆蟲的分類學(xué)研究[D];內(nèi)蒙古師范大學(xué);2009年

9 王國全;廣西石灰?guī)r地區(qū)癭分類研究[D];廣西大學(xué);2007年

10 袁鑫;漠河地區(qū)凍土層巖芯和赤水河水體中新種微生物的分離與鑒定[D];北京化工大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2624408