植物乳桿菌是一種較為常見的益生菌菌種,在自然界中分布廣泛。研究表明,生境來源以及遺傳背景會造成微生物的功能基因組學(xué)以及表型上的差異,而此前針對植物乳桿菌種內(nèi)遺傳背景多樣性與功能基因組學(xué)的生境特異性進化規(guī)律研究較少。本研究利用比較基因組學(xué)以及多元統(tǒng)計方法分析了遺傳背景與分離生境對140株植物乳桿菌功能基因組學(xué)的影響,同時比較了6株植物乳桿菌在特定生境中的生長能力并進行了基因型-表型關(guān)聯(lián)性分析。主要研究內(nèi)容如下:首先本研究將140株植物乳桿菌分為四個生境組別,比較了植物乳桿菌基因組大小和GC含量與分離生境間的相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)相較于其他分離來源,果蠅源的植物乳桿菌擁有更為龐大的基因組以及更低的GC含量。將140株植物乳桿菌的核心基因建立系統(tǒng)發(fā)育進化樹,發(fā)現(xiàn)植物乳桿菌可形成5個系統(tǒng)發(fā)育進化簇,且不同分離來源植物乳桿菌分布在系統(tǒng)發(fā)育進化樹上的不同進化簇中,說明植物乳桿菌遺傳背景與其分離生境無顯著關(guān)聯(lián)。根據(jù)ANI分析以及系統(tǒng)發(fā)育進化分析可以發(fā)現(xiàn)植物乳桿菌可被分為2個亞種。接著利用不同功能基因數(shù)據(jù)庫對植物乳桿菌進行功能注釋,并利用多元統(tǒng)計方法分析了植物乳桿菌功能基因組學(xué)在不同分離生境與不同遺傳背景間的差... 

【文章來源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

基于核心基因組的植物乳桿菌系統(tǒng)發(fā)育進化樹

江南大學(xué)碩士學(xué)位論文16別（P<0.05），說明在進化簇3內(nèi)植物乳桿菌的進化方向較為一致，具有較高的核苷酸相似性。而其他組別的ANI值則顯著低于除進化簇1外的所有組別（P<0.05），說明這幾株菌在全基因組水平的進化方向較為分散，導(dǎo)致其核苷酸序列差異性較大。而分析不同進化簇組間ANI值可以發(fā)現(xiàn)，進化簇1中的植物乳桿菌與其他進化簇的植物乳桿菌ANI值相差極大（圖3-3）。Bringel等人指出，植物乳桿菌存在兩個亞種L.plantarumsubsp.plantarum與L.plantarumsubsp.argentoratensis[88]，故進化簇1與其他植物乳桿菌可能分別屬于兩個亞種。在NCBI數(shù)據(jù)庫中選取L.plantarumsubsp.plantarum與L.plantarumsubsp.argentoratensis各一株的基因組與進化簇1中的植物乳桿菌基因組進行ANI分析比對可以發(fā)現(xiàn)，進化簇1中的植物乳桿菌與L.plantarumsubsp.argentoratensis之間具有較高的ANI值，而與L.plantarumsubsp.plantarum間的ANI值較低（圖3-4）。故本研究認為，進化簇1中的植物乳桿菌屬于L.plantarumsubsp.argentoratensis亞種而其他納入本研究的植物乳桿菌屬于L.plantarumsubsp.plantarum亞種。圖3-2植物乳桿菌不同進化簇組內(nèi)ANI值分布Fig.3-2Intra-cladeANIvaluesdistributionofL.plantarum圖3-3植物乳桿菌不同進化簇組間ANI值分布Fig.3-3Inter-cladeANIvaluesdistributionofL.plantarum

江南大學(xué)碩士學(xué)位論文16別（P<0.05），說明在進化簇3內(nèi)植物乳桿菌的進化方向較為一致，具有較高的核苷酸相似性。而其他組別的ANI值則顯著低于除進化簇1外的所有組別（P<0.05），說明這幾株菌在全基因組水平的進化方向較為分散，導(dǎo)致其核苷酸序列差異性較大。而分析不同進化簇組間ANI值可以發(fā)現(xiàn)，進化簇1中的植物乳桿菌與其他進化簇的植物乳桿菌ANI值相差極大（圖3-3）。Bringel等人指出，植物乳桿菌存在兩個亞種L.plantarumsubsp.plantarum與L.plantarumsubsp.argentoratensis[88]，故進化簇1與其他植物乳桿菌可能分別屬于兩個亞種。在NCBI數(shù)據(jù)庫中選取L.plantarumsubsp.plantarum與L.plantarumsubsp.argentoratensis各一株的基因組與進化簇1中的植物乳桿菌基因組進行ANI分析比對可以發(fā)現(xiàn)，進化簇1中的植物乳桿菌與L.plantarumsubsp.argentoratensis之間具有較高的ANI值，而與L.plantarumsubsp.plantarum間的ANI值較低（圖3-4）。故本研究認為，進化簇1中的植物乳桿菌屬于L.plantarumsubsp.argentoratensis亞種而其他納入本研究的植物乳桿菌屬于L.plantarumsubsp.plantarum亞種。圖3-2植物乳桿菌不同進化簇組內(nèi)ANI值分布Fig.3-2Intra-cladeANIvaluesdistributionofL.plantarum圖3-3植物乳桿菌不同進化簇組間ANI值分布Fig.3-3Inter-cladeANIvaluesdistributionofL.plantarum

【參考文獻】：
期刊論文
[1]具有高細胞黏附性及高生物膜形成能力的植物乳桿菌有效抑制小鼠體內(nèi)空腸彎曲桿菌毒力因子的轉(zhuǎn)錄活性[J]. 金星,賀禹豐,周永華,陳曉華,王剛,趙建新,張灝,陳衛(wèi).  食品與發(fā)酵工業(yè). 2020(14)
[2]發(fā)酵辣椒中生物胺含量及其品質(zhì)分析[J]. 吳訓(xùn)忠,支菁蕾,闞建全,武運,杜木英.  食品與發(fā)酵工業(yè). 2020(11)
[3]豬肉發(fā)酵腸與市售肉制品品質(zhì)及安全性比較分析[J]. 王曉政,劉春曉,王燕榮.  食品研究與開發(fā). 2020(04)
[4]植物乳桿菌P-8對熱應(yīng)激肉雞生產(chǎn)性能、血液指標和腸道形態(tài)及免疫功能的影響[J]. 劉華偉,趙金山,呂孝國,李珂,鄧文.  中國家禽. 2020(02)
[5]苦蕎抗性淀粉體外益生元的作用[J]. 崔琳琳,姜玥,周一鳴,趙燊,劉倩,周小理.  食品工業(yè). 2019(08)
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[7]植物乳桿菌生理特性及益生功能研究進展[J]. 武萬強,王琳琳,趙建新,張灝,陳衛(wèi).  食品與發(fā)酵工業(yè). 2019(01)
[8]植物乳桿菌的生理特性及體外益生效果研究[J]. 韓慶功,崔艷紅,王元元,朱亞茹,何云,劉長忠,魏剛才.  糧食與飼料工業(yè). 2018(03)
[9]食品中生物胺的研究進展[J]. 王光強,俞劍燊,胡健,曹利瑞,夏永軍,艾連中.  食品科學(xué). 2016(01)
[10]甘露糖的制備及其功能性保健作用[J]. 滕碧蔚.  輕工科技. 2014(07)

碩士論文
[1]根瘤菌屬五個新種的多相分類研究[D]. 霍云云.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2019
[2]基于基因組學(xué)及蛋白酶特性的瑞士乳桿菌差異性分析[D]. 亓燕然.江南大學(xué) 2019
[3]不同來源的副干酪乳桿菌的基因組及生理特性差異研究[D]. 李曉姝.江南大學(xué) 2019
[4]Lactobacillus plantarum P1對食源性致病菌抑菌效果及鄰苯二甲酸酯吸附功能的研究[D]. 胡昌輝.華東理工大學(xué) 2019
[5]兩株植物乳桿菌對金黃色葡萄菌感染的免疫保護作用研究[D]. 宮圣潔.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[6]涼薯泡菜發(fā)酵工藝優(yōu)化、對比及風(fēng)味分析[D]. 柳建華.昆明理工大學(xué) 2016



本文編號：3134877