湖南益阳地区紫云英根瘤菌的遗传多样性研究

从湖南省益阳市南县和大通湖区的土壤样品中捕获紫云英根瘤菌。根据基因内间隔区(intergenic spacer,IGS)限制性片段长度多态性聚合酶链式反应(restriction fragment length polymorphism-polymerase chain reaction, PCR-RFLP),将分离菌株分组为不同的IGS类型,进一步对类型的代表菌株进行16S rRNA基因、持家基因(atpD、glnII)和共生基因(nodC、nifH)的系统发育分析。结果表明,分离获得的68株根瘤菌,区分为6种不同的IGS酶切类型,挑选出8株供试代表菌株通过16S rRNA基因序列的系统发育分析以及多位点序列分析(multilocus sequence analysis, MLSA),被鉴定为2个种群Mesorhizobium jarvisii和庆笙中慢生根瘤菌(Mesorhizobium qingshengii)。     

汝州白三叶草根瘤菌的分离与分子鉴定

本研究采用16S r DNA PCR-RFLP、IGS PCR-RFLP和16S r DNA基因测序和系统发育分析等分子鉴定方法,对分离的汝州白三叶草共生根瘤菌进行了多样性研究。结果表明,21株供试菌株仅产生了一种16S r DNA酶切图谱组合类型,通过IGS PCR-RFLP又把所有的供试菌株分为了6种酶切图谱类型。经过对代表菌株的16S r DNA基因测序及系统发育分析,6个代表菌株之间具有99.9%~100%的相似性,且供试菌株与根瘤菌属的已知种群Rhizobium anhuiense和Rhizobium leguminosarum等也具有99.9%~100%的相似性,因此,分离自汝州的白三叶草根瘤菌属于根瘤菌属(Rhizobium)。     

柠条锦鸡儿根瘤菌及其共生固氮基因多样性

为研究西北干旱地区豆科植物柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)根瘤菌的系统发育地位及共生基因多样性,对从甘肃省分离得到的菌株进行16SrRNA PCR-RFLP和序列分析,构建系统发育树,确定其分类地位,并通过分析共生基因nodA和nifH,确定种群共生类型。结果表明:从柠条根瘤内分离到64株菌,共有7个PCR-RFLP 16SrRNA基因型,主要归属于Ensifer(占分离总数43.8%)、Mesorhizobium(31.2%)、Rhizobium(25%),其中,Ensifer为主要类群,约占34.4%。共生基因nodA和nifH与Ensifer和Mesorhizobium模式菌株同源性较高,与16SrRNA基因确定的根瘤菌分类地位相比,发现部分共生基因与16S rRNA基因确定的分类地位不同,揭示了共生基因横向转移现象的发生。     

河地区花生根瘤菌的系统发育多样性研究

[目的]了解中国北方地区花生根瘤菌的多样性状况.[方法]采用16S rDNA PCR-RFLP、16S～23S IGS PCR-RFLP和16S rRNA基因的序列分析方法对分离自河北地区的58株花生根瘤菌以及Rhizobium、Agrobacterium、Sinorhizobium、Mesorhizobium和Bradyrhizobium的参比菌株进行系统发育多样性比较分析.[结果]16S rDNA PCR-RFLP方法在细菌属水平上聚群良好;而16S～23S IGS PCR-RFLP则适于属和种水平上的聚群.3种方法在系统发育上得到基本一致的结果.其中有38株花生根瘤菌是与Bradyrhizobium关系密切的慢生菌株,并且与B. japonicum和B. liaoningense的关系最为接近,与有关中国西南地区和华中地区花生根瘤菌的报道结果相似.然而供试菌株中还存在6株快生和10株中慢生花生根瘤菌,其中快生菌在系统发育关系上接近R. yanglingense、R. mongolense和R. gallicum.[结论]河北地区的花生根瘤菌具有更大的多样性.     

河北地区花生根瘤菌的系统发育多样性研究

 【目的】了解中国北方地区花生根瘤菌的多样性状况。【方法】采用16S rDNA PCR-RFLP、16S～23S IGS PCR-RFLP和16S rRNA基因的序列分析方法对分离自河北地区的58株花生根瘤菌以及Rhizobium、Agrobacterium、Sinorhizobium、Mesorhizobium和Bradyrhizobium的参比菌株进行系统发育多样性比较分析。【结果】16S rDNA PCR-RFLP方法在细菌属水平上聚群良好；而16S～23S IGS PCR-RFLP则适于属和种水平上的聚群。3种方法在系统发育上得到基本一致的结果。其中有38株花生根瘤菌是与Bradyrhizobium关系密切的慢生菌株，并且与B. japonicum和B. liaoningense的关系最为接近，与有关中国西南地区和华中地区花生根瘤菌的报道结果相似。然而供试菌株中还存在6株快生和10株中慢生花生根瘤菌，其中快生菌在系统发育关系上接近R. yanglingense、R. mongolense和R. gallicum。【结论】河北地区的花生根瘤菌具有更大的多样性。     

正阳县花生根瘤菌遗传多样性及其共生特性研究

从河南省正阳县土壤中捕捉67株根瘤菌,根据IGS-RFLP结果分成9个基因内间隔区(intergenic spacer, IGS)类型,通过16S rRNA基因序列系统发育分析鉴定菌株为慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium),并依据持家基因多位点序列分析(multilocus sequence analysis, MLSA)结果将其分成7个簇(Clusters)。其中,Clusters 1被鉴定为广东慢生根瘤菌(B.guangdongense),Clusters 2、3、4、5和6分别被鉴定为慢生根瘤菌属的疑似新种群B.genospeciesⅡ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ。选取11个代表菌株,结瘤基因nodA序列与广东慢生根瘤菌CCBAU 51649~T和广州慢生根瘤菌(B.guangzhouense) CCBAU 51670~T聚为相同分支,宿主均为花生。所有代表菌株均能与花生植株共生结瘤,且叶绿素含量、地上部干质量和地下部干质量、株高度、根长度与对照相比均有显著提升,其中接种ZB30的处理组的地上部干质量是对照组的2.7倍。     

花生根瘤菌遗传多样性的RFLP分析

利用16S rRNA PCR-RFLP和16S-23S rRNA IGS PCR-RFLP技术对分离自我国不同地区的55株花生慢生根瘤菌和6株参比菌株进行了遗传多样性研究.16S rRNA PCR-RFLP分析结果表明,在63%的相似性水平上,91%的供试花生幔生根瘤菌与B.japonicum和B.elkanii聚在一起;16S-23S rRNA IGS PCR-RFLP分析结果表明,供试花生慢生根瘤菌具有较丰富的遗传多样性,在65.8%的相似性水平上可分为3大类群.     

郑州草坪白三叶草根瘤菌的分离与分子鉴定

【目的】为研究郑州市区草坪白三叶草根瘤菌的遗传多样性。【方法】实验采用包括16S rDNA及IGS PCR-RFLP和16S rDNA基因序列分析方法。【结果】该研究从郑州市4个不同采样地点的草坪中采集白三叶草根瘤,并分离得到根瘤菌40株;经16S rDNA PCR-RFLP分析,初步确定所有供试菌株属于同一个属。而IGS PCR-RFLP分析将供试菌株分为四个类群,且来自郑州大学的供试菌株具有更加丰富的遗传多样性。对不同IGS型代表菌株的16S rDNA基因序列分析结果与16S rDNA PCR-RFLP的结果一致,表明所有供试菌都属于根瘤菌属(Rhizobium)。【结论】一共分离得到根瘤菌40株,它们都属于根瘤菌属,且分离自郑州大学的根瘤菌具有更加丰富的多样性。     

攀枝花钒钛磁铁尾矿土壤中苜蓿根瘤菌的多样性与促生效应

【目的】为探究攀枝花钒钛磁铁尾矿土壤中苜蓿共生根瘤菌的多样性和促生效应。【方法】利用苜蓿盆栽试验捕获钒钛磁铁尾矿土壤中的苜蓿共生根瘤菌,通过16S rRNA和持家基因系统发育分析来明确苜蓿根瘤菌的进化地位和多样性,并通过根瘤菌回接盆栽苜蓿试验以筛选出高效固氮根瘤菌。【结果】从钒钛磁铁矿尾矿土壤中捕获分离到9株根瘤菌,将其鉴定为中华根瘤菌属(Sinorhizobium)、根瘤菌属(Rhizobium)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium);并筛选出高效固氮根瘤菌S. meliloti MX1、B. japonicum MX7和R. leguminosarum MX8,其苜蓿的氮含量分别增加58.8%、205.9%和270.6%,并能促进苜蓿植株生长,显著提高苜蓿的株高、根长和生物量。【结论】攀枝花钒钛磁铁尾矿土壤中含有丰富多样的苜蓿共生根瘤菌,其可应用于钒钛磁铁矿尾矿土壤的苜蓿-根瘤菌联合生物修复。     

雪胆中抗MRSA内生细菌的多样性

从雪胆多种组织中分离、筛选出抗MRSA的菌株,采用总DNA ERIC-PCR方法和16S rRNA基因全序列分析方法,对抗MRSA的雪胆内生细菌进行遗传多样性和系统发育分析。结果表明,雪胆内生细菌非常丰富,分离获得25株抗MRSA菌株。在遗传距离为0.50时,25株菌被划分为4个ERIC群和1个独立成群的菌株。     

华癸根瘤菌的系统发育地位

16S rRNA 序列测定是细菌分类学的基本方法之一,其序列差异是确定细菌属间及属上系统发育关系的主要标准。本文根据国际系统细菌学委员会根瘤菌分委员会的建议,采用聚合酶链反应扩增了华癸根瘤菌(Rhizobium huakuii)模式菌株103的16S rRNA 基因中约260个碱基的一个片段,并对其进行了序列测定。所得序列与其他已知根瘤菌种、属的相应片段进行了比较。结果表明,华癸根瘤菌与豌豆根瘤菌和苜蓿根瘤菌两种及与其他属的碱基差异在6.9%～14.1%(17～35个碱基),相当于根瘤菌科内已知属间的差异。结合表型特征,我们认为该种可能代表了根瘤科的一个新属。     

中国东北和华北地区紫花苜蓿根瘤菌遗传多样性研究

【目的】紫花苜蓿（Medicago sativa L.）被誉为牧草之王,近年来,中国东北和华北地区种植面积不断扩大,但紫花苜蓿质量与产量仍不足以满足中国畜牧业发展的需求。本研究旨在分析中国东北和华北地区紫花苜蓿根瘤菌遗传多样性,为紫花苜蓿高效固氮根瘤菌的筛选与应用提供参考。【方法】采用表面消毒和平板划线法从根瘤中分离纯化根瘤菌单菌落;使用BOX-PCR方法对供试菌株进行基因型划分;选取代表菌株进行持家基因（atpD、glnII和rpoB）和共生基因（nifH和nodC）的系统发育分析。【结果】从中国东北和华北19个采样地共分离纯化了499株根瘤菌,BOX-PCR可将供试菌株分为37种BOX型,BOX型存在显著的地理分布现象,同时寄主品种对根瘤菌基因型具有一定的选择作用。97.60%（487/499）的根瘤菌为Sinorhizobium meliloti。其余12株分别为S. adhaerens、Mesorhizobium huakuii、Rhizobium loessense、R. mesosinicum、R. vignae、Mesorhizobium sp.和Phyllobacterium sp.,这12株根瘤菌仅在中国东北地区发现,华北地区根瘤菌均为S. meliloti。3个持家基因在紫花苜蓿根瘤菌种间系统发育分析结果一致,但其揭示优势种S. meliloti的种内多样性存在差异。共生基因系统发育结果显示,在根瘤菌属间和属内发生了共生基因的水平转移现象。nifH在S.meliloti种内显示出比nodC更丰富多样性。【结论】中国东北和华北地区紫花苜蓿根瘤菌具有较丰富的遗传多样性,且根瘤菌存在显著的地理分布特征和寄主选择现象。     

不同地理环境下野豌豆根瘤菌的遗传多样性与共生进化研究

【目的】研究西北部分地区不同地理环境下,野豌豆根瘤菌的遗传多样性及其共生进化间的关系。【方法】采用16S rDNA PCR-RFLP与16S rDNA全序列分析技术,对分离自陕西秦岭北麓红河谷、陕西南部汉中、甘肃沙漠绿洲带永昌混山窑、甘肃中部永登红城和新疆乌鲁木齐的5个不同地理环境(分别记做A、B、C、D、和E)的42株野豌豆根瘤菌,进行了遗传多样性和系统发育分析。【结果】测试根瘤菌共有6种基因型(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ),基因型Ⅰ根瘤菌在各个地理环境采样点均有分布,并且A地点分布的所有菌株均属于该基因型,基因型Ⅱ菌株分布于D和E采样地点,基因型Ⅲ菌株分布于B、C和D采样地点,基因型Ⅳ分布于E地点,基因型Ⅴ和Ⅵ测试菌株均分布于D地点。由16S rDNA全序列分析可知,基因型Ⅰ根瘤菌的代表菌株CCNWSX0050和基因型Ⅳ根瘤菌的代表菌株CCNWGS0055分别与Rhzobium leguminosarum的相似性为99.8%和99.7%;基因型Ⅲ根瘤菌的代表菌株CC-NWGS0062与Sinorhizobium meliloti的相似性为100.0%。【结论】中国西北地区野豌豆根瘤菌在分类学上属于Rhizobium leguminosarum根瘤菌和S.meliloti根瘤菌,野豌豆-根瘤菌的共生关系在不同地理环境中表现出差异性。     

拮抗性苦豆子内生细菌的遗传多样性

[目的]研究了分离自苦豆子,对棉花枯萎病菌和黄萎病菌有较强拮抗作用的48株内生细菌进行遗传多样性,分析并对有代表性的10株菌进行序列测定和系统发育分析。[方法]采用总DNAERIC-PCR方法和16S rRNA基因全序列分析方法对48株内生细菌进行了遗传多样性和系统发育分析。[结果]ERIC-PCR指纹图谱分析表明,在Watson距离为0.31时,48株菌被划分为6个ERIC群和2个独立成群的菌株,从每个群中挑选出代表性的菌株测定其16S rRNA基因,进行系统发育分析,结果表明这些菌株分别属于Bacillus atro-phaeus、Bacillus subtilis、Bacillus cereus、Bacillus megaterium、Bacillus pumilus、Serratia marcescens。[结论]该48株内生菌遗传多样性明显,通过对该48株菌的多样性和系统发育地位的确定,可以为研究棉花枯萎病菌和黄萎病菌的机制研究奠定基础,同时为棉花生产中病害的生物防治提供新的途径。     

紫云英根瘤菌分子遗传学研究进展

总结了紫云英根瘤菌分子遗传学研究进展。这类根瘤菌的寄主范围较窄，早先根据互接种族概念将其定名为Rhizobium astragali。后来定名为Rhizobium huakuii。最近并入Mesorhizobium属，对大量菌株进行的16S和23SrDNAPCR-RFLP分析和代表菌株的部分16SrDNA碱基测序，揭示了7个不同基因型，表明这类菌具有遗传多样性。可以认为存在不同的种，它们都有质粒，数量1-5个，因菌株而异，可分为不同质粒型。共生基因常定位在最大的一个质粒上，即共生质粒，它们的结瘤基因具有独特结构。采用包括nodA,nodB。noC,nodD的苜蓿根瘤菌突变株进行基因互补，从紫云英根瘤蓖基因文库中获得了相应的转移接合子，这类结瘤基因的这种结构在7个基因型的菌株中都是一致的，说明结瘤基因的保守性。     

不同刺槐种源根瘤菌16S rDNA的PCR-RFLP分析

为了研究不同刺槐种源根瘤菌的遗传多样性,采用4种限制性内切酶对分离自保定和高邑的38株不同刺槐种源根瘤菌进行16S rDNA PCR-RFLP多态性分析,共产生26种16S rDNA遗传图谱类型。UPGMA聚类分析结果显示,所有供试菌株分为4大类,第3类又分为3个亚类。16S rDNA全序列分析表明,代表菌株GY-2与S.morelense LMG20571序列相似性达到99.6%,在系统发育分类地位上属于Sinorhizobium。刺槐根瘤菌遗传多样性丰富,遗传差异受地理环境影响较大,与寄主种源相关性不明显。     

沙冬青根瘤菌固氮酶基因nifH PCR-RFLP分析

利用固氮基因nifH PCR扩增,nifH PCR-RFLP及扩增产物序列分析方法对分离自宁夏和内蒙古部分地区的沙冬青根瘤菌代表菌株的nifH 进行了遗传多样性和系统发育分析.结果表明,在80%相似水平上42株根瘤菌nifH PCR-RFLP基因图谱中有5个基因型聚类群.对不同基因型代表菌株的nifH PCR产物进行序列测定和系统发育关系分析,测试菌株在系统发育地位上与中慢生根瘤菌和中华根瘤菌相近,测试菌株与温带中慢生根瘤菌(Mesorhizobium temperatum isolate HAMBI 2583)序列相似性范围为95.6%～96.9%,与草木樨中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti strain CCBAU10062)基因序列相似性范围为99.8%～100%,基因序列同源性较高.本研究中nifH基因所揭示的沙冬青根瘤菌遗传多样性和系统发育关系说明沙冬青根瘤菌受染色体基因背景、地理环境以及菌株个体的进化而存在一定的差异.     

中国北方地区甘草根瘤菌表型及遗传多样性研究

【目的】了解中国北方地区甘草根瘤菌的生物多样性。【方法】采用表型数值分类、16S rDNA PCR-RFLP分析和BOX-PCR指纹图谱分析的方法对北方地区的甘草根瘤菌进行表型、遗传多样性分析。【结果】供试菌株在数值分类聚类分析中约85％的相似水平上产生2个表观群，有11株菌未与已知参比菌株聚群。16S rDNA PCR-RFLP分析表明，供试的20株菌共产生14种遗传型，表现出丰富的遗传多样性。BOX-PCR指纹图谱分析进一步证明与甘草共生的根瘤菌的基因组也具有多样性。【结论】在中国北方地区与甘草共生的根瘤菌在Sinorhizobium、Rhizobium和Mesorhizobium属中均有分布。     

川西高海拔地区饲用黄芪根瘤菌的遗传多样性

为了揭示川西高海拔地区（四川甘孜藏族自治州和阿坝藏族羌族自治州）原生野生饲用黄芪根瘤菌的遗传多样性,为筛选优良菌株提供依据,采用纯培养法从该地区部分饲用黄芪植物根瘤中分离纯化根瘤菌;通过BOXAIR、16S rDNA-RFLP及PCA（principal component analysis）分析饲用黄芪根瘤菌的遗传多样性。结果表明,从川西高海拔地区7个县15个采样点获得10种饲用黄芪植物的根瘤,共分离纯化出36个根瘤菌菌株;在相似系数82.4%的16S rDNA PCR-RFLP分析中,所有供试菌株均与参比菌株完全分开,供试菌株聚成8个遗传群（SCAU509,SCAU553单独分开）;在相似系数83.2%的BOX-PCR分析中,饲用黄芪根瘤菌36个供试菌株和14个参比菌株聚成10个遗传群。饲用黄芪根瘤菌16S rDNA Simpson遗传多样性指数 D = 0.949。 研究显示川西高海拔地区（四川甘孜藏族自治州和阿坝藏族羌族自治州）饲用黄芪根瘤菌具有丰富的遗传多样性。     

川西高寒山区野生药用黄芪根瘤菌的遗传多样性

【目的】揭示川西高寒山区(四川甘孜藏族自治州和阿坝藏族羌族自治州)野生药用黄芪根瘤菌的遗传多样性,为优质菌株筛选提供依据。【方法】从该地区10种野生药用黄芪植物根瘤中分离纯化根瘤菌,用BOXAIR、16S r DNA-RFLP及PCA(Principal Component Analysis)分析药用黄芪根瘤菌的遗传多样性;通过16S rRNA基因序列同源性确定菌株的系统发育地位;测定菌株的耐盐性、初始pH生长范围及生长温度范围分析药用黄芪根瘤菌的抗逆性。【结果】从7个县11个采样点采集到的10种药用黄芪植物的根瘤中共分离纯化出35株根瘤菌。BOXAIR-PCR分析表明,在84. 6%的相似性水平处,供试菌株聚成了6个遗传群; 16S r DNA PCR-RFLP分析结果显示,除SCAU549、SCAU568和SCAU596单独成群外,其余菌株聚成了4个遗传群(相似系数83%);BOXAIR-PCR药用黄芪根瘤菌16S r DNA Simpson遗传多样性指数D=0. 916。35个菌株分别属于Rhizobium (20/35株)、Ochrobactrum(3/35株)、Rhizobium-Agrobacterium(12/35株) 3个系统发育分支。生理性状测定试验表明,27/35的菌株能在4～45℃的温度范围下生长,8/35的菌株能在10～37℃的范围生长,所有菌株经60℃处理10 min,28℃仍能正常生长; 28/35的菌株能在pH 4～10的培养基上生长,5/35的菌株能在pH 4～8的培养基上生长,而SCAU533、SCAU536仅能在pH6～8的范围内正常生长。除12/35的菌株不能在1%Na Cl的YMA培养基上生长外,18/35菌株能在2%～7%Na Cl的YMA培养基上生长,而SCAU542、SCAU543、SCAU544、SCAU545和SCAU546等5个菌株能在8%Na Cl的培养基上生长。【结论】川西高寒山区野生药用黄芪根瘤菌具有丰富的遗传多样性。多数菌株对高盐、高温、低温及酸碱环境有较强的耐受能力。