新疆伊犁河谷药用植物根际放线菌的分离及7株稀有放线菌新物种的多相分类研究

摘要

植物根际通常指与根系紧密环绕，距根表面1-4mm范围甚至更小区域，植物根际与其周围的土壤微域构成一个特殊的微生态环境，该区域的生物和物理特性受植物根系影响较大。植物根际微生物群落结构特征明显区别于临近环境土壤的微生物群落结构，是发掘放线菌资源的理想之地。
　　伊犁河谷位于新疆维吾尔自治区西北角，属新疆荒漠区。伊犁河谷地形复杂，三面环山，形成“U”形谷地;伊犁河谷地处半干旱气候区，又由于其地形特殊，降水相对充沛，有荒漠中的“湿岛”之称。这种优越的地理环境为植被发育提供了良好的条件，孕育了丰富多样的药用植物。
　　本研究采集了伊犁河谷地的80份药用植物根际土样品，采用放线菌分离培养基，分离获得纯菌株1267株，通过形态观察比较后，选取代表菌株384株测定其16S rRNA基因序列，结果显示，我们所分离得到的菌株隶属于放线菌门、变形菌门和厚壁菌门的3个门，30个科，71个属，其中5株菌代表了5个新的稀有放线菌新物种。应用放线菌多相分类研究方法对3株菌及其相关种属的模式菌进行了培养特征、形态特征、生理生化特征、化学分类特征和分子分类特征的比较研究，确定了它们的分类学地位;并对另外4株放线菌的多相分类工作进行完善。
　　菌株CPCC204279T全细胞水解物中含特征性二氨基庚二酸为meso-DAP，特征糖为阿拉伯糖和甘露糖;MK-9(H4)为细胞主要甲基萘醌;主要极性脂为磷脂酰乙醇胺，双磷脂酰甘油、磷脂酰肌醇和磷脂酰肌醇甘露糖苷;主要脂肪酸包括iso-C16∶0、iso-C16∶02-OH、C16∶0、iso-C16∶1和C16∶1ω9C;基因组DNA G+C含量为73.2 mol％;在菌株CPCC204279T与Pseudonocardiaceae科相关成员构建的16S rRNA基因序列系统进化树内与Actinophytocola属相邻，且形成独立稳定的分枝。综合其基因型和表型特征，菌株CPCC204279T被确定为Pseudonocardiaceae科的一个新属，命名为Herbihabitans rhizosphaerae gen.nov.,sp.nov.
　　菌株CPCC204380T全细胞水解物中特征糖包括葡萄糖、木糖、甘露糖和核糖;MK-10为细胞优势甲基萘醌;主要脂肪酸包括iso-C15∶0、 iso-C16∶0和C17∶1ω9C;主要极性脂为磷脂酰乙醇胺，双磷脂酰甘油、磷脂酰肌醇和磷脂酰肌醇甘露糖苷。菌株CPCC204380T总DNA G+C mol％含量为64.9 mol％。在Micromonosporaceae科相关菌株构建16S rRNA基因序列构建系统进化树，发现菌株CPCC204380T与Rhizocola属、Catelatospora属、Catelliglobosispora属、Hamadaea属、Allocatelliglobosispora属菌株形成一个较大的分枝，并且菌株CPCC204380T在上述分枝中形成一个独立、稳定的分枝。综合其基因型和表型特征，菌株CPCC204380T被确定为Micromonosporaceae科的一个新属。
　　菌株CPCC203993T与小月菌属菌株16S rRNA基因序列比对相似性介于93.9-97.8％之间;菌株CPCC203993T和16S rRNA基因序列相似性最高菌株Microlunatus parietis DSM22083T DNA-DNA杂交的同源百分比为(31.5±1.8)％;菌株CPCC203993T全细胞水解物中特征二氨基庚二酸为LL-DAP; MK-9(H4)为细胞优势甲基萘醌;主要脂肪酸包括iso-C15∶0、iso-C16∶0、anteiso-C15∶0;主要极性脂为磷脂酰甘油，双磷脂酰甘油、磷脂酰肌醇、一种未知磷脂和三种未知糖脂。菌株CPCC203993T总DNA G+C mol％含量为64.04 mol％。综合其基因型和表型特征显示菌株CPCC203993T与小月菌描述种不同。因此，被确定为Microlunatus属的一个新种，将其命名为Microlunatus nigridraconis sp.nov.。
　　对菌株CPCC203552T和菌株CPCC203553T进行了培养特征，形态特征，生理生化特性以及总DNA G+C mol％含量测定等分类学指标的完善。最后，综合其基因型和表型特征，菌株CPCC203552T和菌株CPCC203553T被确定为Angustibacter属的两个新种。
　　对菌株CPCC203554T和菌株CPCC203555T主要极性脂进行分析，总DNA(G+C) mol％含量测定，菌株CPCC203554T和菌株CPCC203555T DNA-DNA杂交的同源百分比等分类指标进行完善。最后，综合其基因型和表型特征，菌株CPCC203554T和菌株CPCC203555T被确定为Modestobacter属的两个新种。
　　本研究应用纯培养手段对新疆伊犁河谷地药用植物根际土壤中放线菌多样性进行了初步评价，获得药用植物根际放线菌群落结构及物种多样性的重要信息，为深入了解植物根际放线菌与药用植物之间相互作用提供了依据;在一定程度上丰富了药用植物根际放线菌资源和数据，为药用植物根际放线菌资源的开发、利用和保护提供了基础数据。

目录

声明

摘要

引言

第一部分 新疆伊犁河谷药用植物根际土放线菌的分离

1．1 材料

1．2 方法

1．3 结果与讨论

1．4 小结

第二部分 7株稀有放线菌新物种的多相分类研究

第一章 3个新分类单元放线菌的多相分类研究

1．1 材料

1．2 方祛

1．3 结果与讨论

第二章 4株放线菌多相分类研究工作的完善

2．1 材料

2．2 方法

2．3 初步结果及讨论

参考文献

文献综述 小月菌属放线菌研究进展

附录

致谢