本文關鍵詞：沙冬青根瘤內生細菌多樣性及生物地理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《西北農林科技大學》 2015年

沙冬青根瘤內生細菌多樣性及生物地理研究

趙亮  

【摘要】：沙冬青在我國僅分布于西北地區(qū),植被面積零星、集中,種群優(yōu)勢度顯著�；谏扯嗟乩矸植继卣�,兼顧樣地選擇科學性、合理性,本研究以9個植被分布集中,生態(tài)環(huán)境差異明顯的地區(qū)作研究樣地,對沙冬青根瘤內生細菌多樣性及生物地理模式進行系統(tǒng)、深入剖析。372株供試菌通過16S r RNA PCR-RFLP酶切分群,各群選取代表株經16S r RNA基因測序、貝葉斯系統(tǒng)發(fā)育分析,初步確定所有供試菌分屬33個不同種群。共生固氮內生細菌(根瘤菌)屬Rhizobium和Sinorhizobium包含9個不同種,即Rhizobium galegae(82株)、Sinorhizobium meliloti(51)、Rhizobium radiobacter(28)、Rhizobium gallicum(21)、Rhizobium sp.(15)、Sinorhizobium fredii(13)、Sinorhizobium arboris(2)、Rhizobium herbae(3)和Rhizobium leguminosarum(4),其中R.galegae菌株豐度最高,其次S.meliloti,表明沙冬青選擇結瘤共生體時可能較為偏好這兩個種群的菌株遺傳背景;S.arboris、R.herbae和R.leguminosarum相對豐度最低,暗示其競爭結瘤能力相比其它共生體較弱。其余153株非共生固氮內生細菌,歸類于3大分類門24個物種,其中變形桿菌門(Proteobacteria)菌株比例最高(119/153),囊括4屬17個種,且此門內Phyllobacterium brassicacearum(27)和Xanthomonas translucens(18)菌株數(shù)目較多,為優(yōu)勢種群。其它兩個菌門,即厚壁菌門(Firmicutes)和放線菌門(Actinobacteria)共包含34株菌,分布于7個種,但多數(shù)種僅分離到一株菌。由此說明,變形桿菌門內生細菌(包含根瘤菌)最易被沙冬青選擇共生。以上述33個種作操作分類單元(OTUs),進行物種多樣性及生物地理模式分析。alpha多樣性分析表明:7類物種多樣性指數(shù)分別在9個樣地間表現(xiàn)出一定差異,這種差異說明沙冬青根瘤內生細菌物種多樣性可能因地理位置不同而呈現(xiàn)一定變化趨勢,推測這種趨勢與不同地理區(qū)域內的土壤環(huán)境密切相關。5種具代表性土壤理化因子經一般、廣義線性模型分別擬合7類多樣性指數(shù),結果顯示不同土壤因子對7類多樣性指數(shù)的影響多呈單峰或雙峰狀趨勢且各不相同,表明不同地理區(qū)域內物種多樣性受生態(tài)環(huán)境調節(jié)的復雜性。同時,物種成分(compositional)多樣性與物種系統(tǒng)進化(phylogenetic)多樣性間密切的相關性表明根瘤內生細菌群落內物種數(shù)目與種內相對個體數(shù)嚴格受菌株間親緣關系的影響。另一方面,beta多樣性分析結果顯示:內生細菌群落間系統(tǒng)進化相似度受地理距離影響顯著,表明種群間基因交流受地理距離屏障效應的影響,即擴散限制效應(distance-decay);同時,群落間物種成分相似度與環(huán)境差異度的顯著相關性說明群落間物種數(shù)目和種群規(guī)模的不同主要因環(huán)境差異所致。對應分析(correspondence analysis)顯示,9個樣地群落可劃分為三個生態(tài)區(qū),多元統(tǒng)計分析證明三個生態(tài)區(qū)之間群落成分差異顯著;同時,除氣候條件外,土壤指標與地理距離在三個生態(tài)區(qū)之間也存在顯著性差異,說明土壤類型與地理距離可能是造成三個生態(tài)區(qū)間群落差異的主要環(huán)境因素。我們利用隨機擴增片段多態(tài)性(RAPD)圖譜,結合多元統(tǒng)計方法,以菌株作群落OTUs進行菌群生物地理模式分析,結果顯示菌株RAPD類型同樣存在以三個生態(tài)區(qū)為簇群的生物地理模式�；谶M化角度,我們發(fā)現(xiàn)菌株為適應特定生態(tài)環(huán)境,基因組中某些隨機片段趨于分化選擇或凈化選擇從而導致RAPD類型呈現(xiàn)一定地理模式格局。為闡明不同生態(tài)區(qū)群落進化與環(huán)境間關系,我們抽取155株分布于13個優(yōu)勢種群的菌株,對它們的rec A和atp D基因作測序分析,利用所得155條rec A-atp D序列構建貝葉斯樹,通過計算菌株兩兩間末端枝長,得到菌株間系統(tǒng)進化差異矩陣,將此矩陣結合環(huán)境變量,做限制對應分析(CCA),結果說明:1)三大生態(tài)區(qū)之間其群落進化差異顯著,表明155株菌在進化上受不同生態(tài)區(qū)不同環(huán)境因素制約,這與前述結論一致;2)土壤全鉀和空間距離(PCNM向量)作為三大生態(tài)區(qū)之間群落成分差異主要決定因素,表明內生細菌間功能基因進化相似度主要受土壤鹽濃度、菌株間地理距離的遠近程度所調節(jié);3)從不同生態(tài)區(qū)群落與不同環(huán)境因素相關性趨勢推測,生態(tài)區(qū)I為純野生環(huán)境,土壤完全不受人為影響,因而此區(qū)群落結構主要受自然環(huán)境調節(jié),同時,此區(qū)為高鹽區(qū),促使其群落內的菌群在功能基因進化上高度區(qū)別于其它兩個生態(tài)區(qū);生態(tài)區(qū)II為人工栽培環(huán)境,土壤理化性質變化頻繁,植物營養(yǎng)供給充分,生態(tài)位較寬的Rhizobium radiobacter及優(yōu)勢種Rhizobium galegae在功能基因進化上較為適應此區(qū)環(huán)境,且作為生態(tài)區(qū)II的主要群落組分;生態(tài)區(qū)III群落結構主要受自然氣候及地理距離影響,土壤鹽濃度與生態(tài)區(qū)II差別不大,群落組分中固氮根瘤菌占主導,且與土壤N含量呈正相關,表明此區(qū)群落結構受生物因素調節(jié)顯著。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：西北農林科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：Q938
【目錄】：

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【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 劉玉紅，王善敏，王荷生;試論沙冬青屬的染色體地理[J];地理研究;1996年04期

2 夏恩龍;彭祚登;翟明普;;沙冬青的分布和保護利用研究進展[J];防護林科技;2006年04期

3 尹林克;潘伯榮;趙振東;王燁;嚴成;;沙冬青屬植物引種試驗研究[J];干旱區(qū)研究;1988年04期

4 侯平，，尹林克，嚴成;沙冬青生物量研究[J];干旱區(qū)研究;1994年02期

5 劉果厚;阿拉善荒漠特有植物沙冬青瀕危原因的研究[J];植物研究;1998年03期

6 尉秋實,馬瑞君,王繼和,李愛德,李昌龍;瀕危植物沙冬青大田育苗試驗[J];中國沙漠;2004年06期

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王繼飛;楊鋒;;寧夏瀕危植物沙冬青面臨的問題及保護建議[J];安徽農學通報(上半月刊);2009年01期

2 焦培培;李志軍;;瀕危植物矮沙冬青傳粉生物學特性研究[J];安徽農業(yè)科學;2010年03期

3 周宜君;高飛;馮金朝;劉冉;馬亭亭;沈光濤;;民族地區(qū)沙冬青種質資源保護與利用[J];安徽農業(yè)科學;2011年10期

4 劉庫;趙娟;王萬有;馬杰;;美國引進的7種沙生灌木形態(tài)學研究[J];現(xiàn)代農業(yè)科技;2009年09期

5 黃三秀;劉蕊;江灶發(fā);;我國觀賞植物種質資源特點與保護對策[J];現(xiàn)代農業(yè)科技;2011年07期

6 何恒斌;郝玉光;丁瓊;賈桂霞;;沙冬青植物群落特征及其根瘤多樣性研究[J];北京林業(yè)大學學報;2006年04期

7 王華;賈桂霞;丁瓊;賈昆鋒;;礦質營養(yǎng)與沙冬青幼苗生長和根系結瘤關系的研究[J];北京林業(yè)大學學報;2006年04期

8 王蕾,張宏,哈斯,鄭秋紅,劉連友;基于冠幅直徑和植株高度的灌木地上生物量估測方法研究[J];北京師范大學學報(自然科學版);2004年05期

9 徐子勤,賈敬芬;沙冬青愈傷組織對培養(yǎng)基的特殊要求和球形胚狀分化結構的誘導[J];西北植物學報;1997年03期

10 焦培培;李志軍;;瀕危植物矮沙冬青開花物候研究[J];西北植物學報;2007年08期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 李新蓉;沙冬青屬植物繁殖生物學研究[D];新疆農業(yè)大學;2006年

2 張穎娟;西鄂爾多斯的生物多樣性特征與適應性進化分析[D];內蒙古大學;2002年

3 李慶梅;秦巴山地兩種冷杉種實特性研究與秦嶺冷杉瀕危原因探討[D];北京林業(yè)大學;2008年

4 王華;沙冬青與根瘤菌和叢枝菌根真菌（AMF）共生關系影響因素的研究[D];北京林業(yè)大學;2008年

5 何恒斌;沙冬青群落及其根瘤菌的研究[D];北京林業(yè)大學;2008年

6 金山;寧夏賀蘭山國家級自然保護區(qū)植物多樣性及其保護研究[D];北京林業(yè)大學;2009年

7 趙軍;遼寧三個自然保護區(qū)植物多樣性評價與對比研究[D];北京林業(yè)大學;2010年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李英;珍稀瀕危植物沙冬青的耐寒性研究[D];天津師范大學;2011年

2 莫日根蘇都;鄂托克前旗不同立地沙柳林土壤水分狀況及其生長特征研究[D];內蒙古農業(yè)大學;2011年

3 楊坤;新疆沙冬青生物學特性研究[D];石河子大學;2009年

4 馮文娟;沙冬青屬植物的化學成分研究[D];新疆師范大學;2011年

5 黃國濤;新疆沙冬青（Ammopiptanthus nanus）抗寒相關基因的分子克隆及表達分析[D];沈陽農業(yè)大學;2011年

6 王雄;瀕危植物沙冬青害蟲及其防治研究[D];內蒙古師范大學;2003年

7 方海濤;瀕危植物沙冬青傳粉昆蟲的研究[D];內蒙古師范大學;2003年

8 丁瓊;共生菌在瀕危植物沙冬青引種栽培中的應用研究[D];北京林業(yè)大學;2004年

9 何明珠;荒漠植物枝系構件及其持水力研究[D];甘肅農業(yè)大學;2004年

10 孫玉玲;瀕危植物秦嶺冷杉的種實特性和幼苗適應性[D];中國科學院研究生院（植物研究所）;2004年

【二級參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉玉紅，王善敏，王荷生;試論沙冬青屬的染色體地理[J];地理研究;1996年04期

2 張立運,海鷹;《新疆植被及其利用》專著中未曾記載的植物群落類型 Ⅰ.荒漠植物群落類型[J];干旱區(qū)地理;2002年01期

3 尹林克;潘伯榮;趙振東;王燁;嚴成;;沙冬青屬植物引種試驗研究[J];干旱區(qū)研究;1988年04期

4 丁曉莉;;大沙冬青組織培養(yǎng)的探討[J];干旱區(qū)研究;1988年04期

5 王燁;尹林克;;兩種沙冬青耐鹽性測定[J];干旱區(qū)研究;1991年02期

6 蔣進;;八種荒漠珍稀瀕危植物的抗旱性研究[J];干旱區(qū)研究;1991年02期

7 許國英;沙冬青中化學成分研究[J];干旱區(qū)研究;1997年03期

8 許國英，潘伯榮，謝明玲;沙冬青生物堿成分研究[J];干旱區(qū)研究;1994年01期

9 侯平，尹林克，嚴成;沙冬青生物量研究[J];干旱區(qū)研究;1994年02期

10 朱宗元,馬毓泉,劉鐘齡,趙一之;阿拉善—鄂爾多斯生物多樣性中心的特有植物和植物區(qū)系的性質[J];干旱區(qū)資源與環(huán)境;1999年02期

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鄭愛萍;孫惠青;李平;譚芙蓉;鄭秀麗;李壯;;水稻優(yōu)勢內生細菌鑒定、定位與重組研究[J];實驗生物學報;2005年06期

2 黎起秦;謝義靈;林緯;韋繼光;羅寬;;廣西番茄內生細菌的多樣性和數(shù)量動態(tài)[J];生物多樣性;2006年06期

3 邱思鑫;溫慶放;;10種蔬菜內生細菌的分離篩選[J];武夷科學;2009年00期

4 王松;游玲;李濤;魏琴;王濤;;香樟產芽孢內生細菌的系統(tǒng)發(fā)育多樣性[J];微生物學通報;2010年08期

5 邱并生;;玉米內生細菌[J];微生物學通報;2010年10期

6 宋培勇;李鳳華;馬莉莉;;珙桐內生細菌的分離鑒定及系統(tǒng)發(fā)育分析[J];微生物學通報;2011年01期

7 程池;劉洋;曹艷花;李輝;李金霞;姚粟;譚望橋;;西沙野生諾尼種子內生細菌的分離與篩選[J];生物技術通報;2013年09期

8 高增貴,莊敬華,陳捷,劉限,唐樹戈;玉米根系內生細菌種群及動態(tài)分析[J];應用生態(tài)學報;2004年08期

9 林世利;李真;馬玉紅;陳駿剛;龔明福;;阿拉爾地區(qū)幾種豆科植物內生細菌種群動態(tài)研究[J];安徽農業(yè)科學;2007年33期

10 崔北米;潘巧娜;張陪陪;趙亮;韋革宏;;大蒜內生細菌的分離及拮抗菌篩選與鑒定[J];西北植物學報;2008年11期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫惠青;李平;鄭愛萍;;水稻內生細菌的分離、篩選與回接驗證[A];首屆中國青年學者微生物遺傳學學術研討會論文摘要集[C];2002年

2 朱育菁;劉波;胡桂萍;鄭雪芳;史懷;;水稻品種內生細菌群落結構多樣性[A];中國植物病理學會2010年學術年會論文集[C];2010年

3 林毅;鄭陳娟;蔡福營;袁宇熹;;紅樹林和茶內生細菌的分離歸類及促生抗菌作用研究[A];第四屆全國綠色環(huán)保農藥新技術、新產品交流會暨第三屆生物農藥研討會論文集[C];2006年

4 鄭園園;李茹美;崔廷濤;丁愛云;;一株辣椒內生細菌的鑒定及其抑菌活性測定[A];中國植物病理學會2008年學術年會論文集[C];2008年

5 藍江林;唐秋榕;朱育菁;林抗美;劉波;;茄子植株內生細菌的分離、鑒定及群落結構特性[A];第四屆中國植物細菌病害學術研討會論文集[C];2008年

6 龔明福;陳駿剛;李超;;新疆棉花拮抗性內生細菌篩選[A];中國微生物學會《第二屆全國農業(yè)微生物研究及產業(yè)化研討會》和《第十一屆全國殺蟲微生物學術研討會》暨《湖北省暨武漢市微生物學會和內蒙古微生物學會2008年會》論文摘要[C];2008年

7 劉云霞;張青文;周明牂;;水稻內生細菌的驗證研究[A];“植物保護21世紀展望”——植物保護21世紀展望暨第三屆全國青年植物保護科技工作者學術研討會文集[C];1998年

8 高增貴;孫承智;趙世波;高軍;陳捷;;內生細菌與玉米抗紋枯病關系研究[A];中國植物病理學會2005年學術年會暨植物病理學報創(chuàng)刊50周年紀念會論文摘要集[C];2005年

9 王美琴;薛麗;賀運春;王建明;;番茄內生細菌的分離及拮抗菌的篩選[A];中國植物病理學會2005年學術年會暨植物病理學報創(chuàng)刊50周年紀念會論文摘要集[C];2005年

10 高增貴;孫承智;趙世波;高軍;陳捷;;內生細菌與玉米抗紋枯病關系研究[A];中國植物病理學會2005年學術年會暨植物病理學報創(chuàng)刊50周年紀念會論文集[C];2005年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙亮;沙冬青根瘤內生細菌多樣性及生物地理研究[D];西北農林科技大學;2015年

2 張琴;核桃內生細菌發(fā)酵棉稈水解糖液產油及其代謝基礎分析[D];浙江大學;2015年

3 陶愛麗;利用小麥內生細菌對小麥稈黑粉病的生物防治研究[D];廣西大學;2014年

4 崔娜;棗內生細菌種群多樣性和內生拮抗細菌篩選的研究[D];河北農業(yè)大學;2014年

5 李春宏;棉花抗病內生細菌的分離及其對黃萎病的生物防治[D];南京農業(yè)大學;2010年

6 孫磊;非培養(yǎng)方法和培養(yǎng)方法對水稻內生細菌和根結合細菌的研究[D];首都師范大學;2006年

7 龔明福;新疆苦豆子內生細菌多樣性及其抗菌作用研究[D];西北農林科技大學;2011年

8 許明雙;番茄和水稻種子可培養(yǎng)內生細菌的多樣性分析及促生菌功能研究[D];中國農業(yè)大學;2014年

9 邱服斌;培養(yǎng)方法與非培養(yǎng)方法對人參根內生細菌的研究[D];首都師范大學;2007年

10 陳寶;內生細菌促進東南景天Zn/Cd的提取效應及其機制研究[D];浙江大學;2015年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張敏;內蒙古甘草內生細菌多樣性研究[D];中國農業(yè)科學院;2008年

2 王迪;桉樹非培養(yǎng)內生細菌的激活及青枯病的防治研究[D];河北農業(yè)大學;2015年

3 鄭園園;茄科植物內生細菌對幾種病原真菌的作用及抗性物質分析[D];山東農業(yè)大學;2008年

4 李鵬;東祁連山珠芽蓼內生細菌功能多樣性研究及其鑒定[D];甘肅農業(yè)大學;2009年

5 袁文婷;松樹內生細菌種群初探及生防益菌的室內篩選[D];南京林業(yè)大學;2010年

6 邵紅;春蘭內生細菌群落多樣性及功能菌株篩選[D];河北大學;2011年

7 張云飛;玉米苗期內生細菌的種群初探及有益內生細菌的篩選[D];四川農業(yè)大學;2006年

8 徐大可;一株具有抑菌活性的越橘內生細菌的研究[D];大連理工大學;2007年

9 張芳芳;五唇蘭根部內生細菌篩選及其促生效應研究[D];海南大學;2015年

10 滿百膺;東祁連山高寒牧草內生細菌分離、鑒定及其生物學功能研究[D];甘肅農業(yè)大學;2008年

  本文關鍵詞：沙冬青根瘤內生細菌多樣性及生物地理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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