上海地区加拿大一枝黄花根际及内生荧光假单胞菌多样性研究

摘要

生物入侵问题日益严重，不仅破坏了入侵地生态环境、危害当地经济发展并严重威胁了人畜健康。目前加拿大一枝黄花在上海地区迅速蔓延，严重破坏了本地物种多样性，影响了农作物的产量和质量。防治加拿大一枝黄花进一步扩张迫在眉睫。本文初步研究了加拿大一枝黄花内生及根际荧光假单胞菌的多样性，试图找出荧光假单胞菌与入侵植物加拿大一枝黄花之间的关系，利用微生物与植物相互作用的规律，抑制加拿大一枝黄花等外来种的入侵，为微生物的环境修复做出贡献。 本研究通过对不同生长阶段及上海不同区县加拿大一枝黄花根际和内生荧光假单胞菌的菌群数量变化的检测，并对从中分离得到338株荧光假单胞菌进行表型和遗传型的分类，系统的研究了荧光假单胞菌的多样性。 实验结果表明；加拿大一枝黄花根际土和植株各器官中富集了大量产荧光的假单胞菌，且细菌数量随着植株的生长逐渐增加，直到达到饱和状态；不同地区加拿大一枝黄花根际及内生产荧光的假单胞菌数量无明显差异。 根据形态学特征及生理生化鉴定，对从加拿大一枝黄花中分离到的荧光假单胞菌进行了鉴定。结果表明：338个参试菌株涵盖了荧光假单胞菌全部五个生物型，其中，40.53％的细菌属于生物型I，所占比例最高；而生物型Ⅳ仅有两株，占0.59％。生物型的分布虽然具有广泛性但同时也与地理位置有一定的相关性。 为了进一步研究荧光假单胞菌表型多样性，对参试菌株蛋白多样性进行了研究。结果表明；SDS-PAGE可以将参试的338株荧光假单胞菌分为68种SDS-PAGE类型，说明荧光假单胞菌具有丰富的表型多样性，且各类型菌株分布显示出了一定的地域相关性和同源性；SDS-PAGE数值聚类分析结果显示，在75％相似性水平上，荧光假单胞菌被分为8个群，各群中荧光假单胞菌的分布也显示出一定的地理位置相关性。 16S-rDNA PCR-RFLP技术被用来研究荧光假单胞菌的遗传多样性。结果表明；内切酶HaeⅢ和内切酶HinfⅠ分别可将荧光假单胞菌分为7种和8种遗传型，通过对数据的聚类分析，发现荧光假单胞菌在75％相似性水平上，可以被归至9个类群，表现出遗传水平的多样性，且各菌株的归类显示出了一定的地域相关性和同源性。 通过对加拿大一枝黄花根际及内生的荧光假单胞菌种群数量的分析研究，以及对其多层次的多样性研究，说明荧光假单胞菌具有丰富的表型及遗传型多样性。为进一步研究荧光假单胞菌对加拿大一枝黄花的促生作用、控制加拿大一枝黄花的入侵奠定了基础，但荧光假单胞菌的具体促生机制及生物防治的具体方式还有待进一步研究。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1加拿大一枝黄花的危害

1.1生物入侵

1.2加拿大一枝黄花

2荧光假单胞菌的促生机理

2.1植物根部及体内定植能力强

2.2抗生素和其他次生代谢物的抑菌作用

2.3分解土壤中有毒物质

2.4利用土壤中难溶的无机磷

2.5诱导植物系统抗性

3荧光假单胞菌多样性研究进展

3.1荧光假单胞菌分类系统的建立

3.2荧光假单胞菌生物型分类

3.3荧光假单胞菌多样性研究方法

4本研究的目的和意义

第二章加拿大一枝黄花内生及根际产荧光的假单胞菌群落结构变化

1实验材料

1.1样品来源

1.2主要仪器

1.3主要试剂

2实验方法

2.1样品采集

2.2根际及植物内生菌的分离计数

3结果与分析

3.1不同生长时期群落结构变化

3.2群落结构的地区性变化

4 小结

第三章荧光假单胞菌的筛选及生物型分类

1实验材料

1.1菌株

1.2主要仪器

1.3主要试剂

1.4.主要培养基

2实验方法

2.1荧光假单胞菌的纯化保藏

2.2荧光假单胞菌的鉴定

3结果与分析

3.1产荧光的假单胞菌的筛选

3.2荧光假单胞菌的形态观察

3.3生理鉴定

3.4生化鉴定

3.5荧光假单胞菌的生物型分类

4 小结

第四章荧光假单胞菌表型多样性研究——全细胞可溶性蛋白电泳技术

1实验材料

1.1菌种

1.2主要仪器

1.3主要试剂

2实验方法

2.1菌株培养

2.2全细胞可溶性蛋白的提取

2.3 SDS-PAGE凝胶电泳

2.4数据分析

3结果与分析

3.1 SDS-PAGE凝胶电泳

3.2表型聚类分析

4 小结

第五章荧光假单胞菌遗传多样性研究——16S-rDNA PCR-RFLP

1实验材料

1.1菌种

1.2主要仪器

1.3主要试剂

2实验方法

2.1菌株培养

2.2细菌基因组DNA的提取

2.3 PCR扩增

2.4酶切及电泳分析

2.5 PCR-RFLP图谱分析

3结果与分析

3.1 16S-rDNA PCR-RFLP图谱

3.2 16S-rDNA PCR-RFLP聚类分析

4小结

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果