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沙雅县胡杨林土壤可培养细菌的多样性分析及一株新种的分类学鉴定

作　者: 何香
导　师: 艾尔肯·热合曼
学　校: 新疆大学
专　业: 微生物学
关键词: 天然胡杨林土壤微生物可培养细菌多样性 16S rRNA 多相分类学
分类号: S714.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

1、本研究对新疆沙雅县天然胡杨林地区土壤内可培养细菌的多样性进行研究,使用常规的稀释涂布平板法获得了69株纯培养物。其中40株菌是革兰氏阳性菌,29株菌是革兰氏阴性菌,18株菌是球菌,51株菌是杆菌。根据表型,生理生化特征,16S rRNA序列分析和系统发育分析结果表明,69株菌分别属于厚壁菌门( Firmicutes )、放线菌门( Actinobacteria )、变形菌门γ亚群(Gamma-proteobacteria)和CFB细菌门(Cytophaga-Flexibacter-Bacteroides)。其中32株属于厚壁菌门,占46.4%,包括Bacillus属和Planococcus属;18株属于放线菌门,占26.1%,包括Arthrobacter属、Kocuria属、Leucobacter属,Citricoccus属和Promicromonospora属;17株属于变形菌门γ亚群,占24.6%,包括Pseudomonas属和Psychrobacter属;2株属于CFB细菌门占2.9%,为Sphingobacterium属,共分为10个属31个分类学单元,优势菌是芽孢杆菌属(33.3%)。辛普森(Simpson)多样性指数D=0.7927,香农-威纳(Shannon-Wiener)多样性指数H=0.7821,香农-威纳(Shannon-Wiener)均匀度指数E=0.7821,表明该地区的细菌多样性较为丰富。其中大部分的细菌能生长在极度干旱的条件下,与胡杨林生态环境相一致。2、对分离到的潜在新种HS39进行多相分类学的鉴定。结果:菌株HS39为革兰氏阴性,无运动性,不产孢子,严格好氧的杆菌。细胞大小为1.0-1.5μm长和0.6-0.8μm宽。在LB培养基上培养2d后,形成直径为1.0-2.0 mm,黄色,表面光滑整齐,略微凸起的圆形菌落。菌株生长温度是10-40℃(最适30-37℃),pH范围是5.5-9.0(最适pH 6.5-8.0),NaCl浓度范围是0-5%(w/v()最适是0-3%)。具有氧化酶和过氧化氢酶活性,能利用碳源D-葡萄糖、N-乙酰基葡萄糖、D-蔗糖、D-麦芽糖和水杨苷。16S rRNA序列分析显示,菌株HS39归类于Sphingobacterium属,最近缘种是Sphingobacteriu mizutaii ATCC 33299T,其序列同源性是94.0%,基因组DNA的(G+C)mol%含量是40.2%。菌株HS39主要包含的脂肪酸类型是iso-C15:0,iso-C17:0 3-OH和summed feature 3(由C16:1ω6c和或C16:1ω7c组成),主要的醌型是MK-7。基于表型特征和系统发育分析,菌株HS39是Sphingobacterium属内的一个新种,命名为Sphingobacterium shayense。作为典型菌株保藏编号是CCTCC AB 209006T和NRRL B-59203T。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-11
第一章文献综述  11-21
  1 胡杨概述  11-13
    1.1 胡杨特征  11-12
    1.2 胡杨林的生态效益  12-13
  2 土壤微生物群落多样性概念  13
  3 土壤微生物群落多样性的研究现状  13-14
  4 土壤微生物群落多样性分析方法  14-17
    4.1 传统培养方法  14
    4.2 生物化学方法  14-15
    4.3 分子生物学方法  15-17
  5 微生物菌种的系统鉴定方法  17-20
    5.1 经典的鉴定指标  17
    5.2 仪器自动化鉴定  17-18
    5.3 分类鉴定中的现代方法  18-20
  6 研究目的与意义  20-21
第二章沙雅县胡杨林可培养细菌的分离鉴定及其多样性分析  21-43
  一、材料和方法  21-27
    1 实验材料  21-22
      1.1 土壤样品来源  21
      1.2 采样位点  21
      1.3 生化试剂  21
      1.4 实验仪器  21-22
      1.5 引物  22
      1.6 测序  22
    2 试验方法  22-27
      2.1 培养基的配制  22
      2.2 菌株的分离与纯化  22
      2.3 细胞的形态观察  22-23
      2.4 生理生化检测  23-25
      2.5 核酸鉴定  25-26
      2.6 16S rRNA 序列分析与系统进化树的构建  26
      2.7 分离菌株的多样性指数  26-27
  二、结果  27-42
    1 菌株的形态观察  27-32
    2 生理生化检测结果  32-35
      2.1 NaCl 浓度生长范围  32
      2.2 干旱胁迫的测定  32
      2.3 酶学特性检测  32-35
    3 16S rRNA 序列分析结果  35-39
    4 所分离的69 株菌的进化地位关系  39-41
    5 所分离69 株菌的多样性指数  41-42
  三、讨论  42-43
第三章从沙雅县胡杨林分离的新记录种Sphingobacterium shayense 的精确分类学鉴定  43-65
  一、实验材料  43-44
    1 样品来源  43
    2 模式菌株  43
    3 培养基  43
    4 实验仪器  43-44
    5 引物  44
  二、实验方法  44-52
    1 菌株的分离纯化  44
    2 表型特征的分析  44-49
      2.1 形态学特征  44-45
      2.2 生长特征  45
      2.3 生理生化测定  45-46
      2.4 细胞化学组分的测定  46-49
    3 遗传型特征的分析  49-52
      3.1 16S rRNA 的分析  50
      3.2 系统发育分析  50
      3.3 （G+C）mol%含量的测定  50-52
  三、结果  52-63
    1 菌株的分离纯化  52
    2 形态学特征  52-53
    3 生长特征  53
      3.1 生长温度范围  53
      3.2 pH 生长范围  53
      3.3 NaCl 浓度生长范围  53
    4 生理生化测定  53-56
      4.1 API 50CH、API 20E 和API 32GN 及其它酶学活性的测定结果  53-54
      4.2 API ZYM 测定结果  54-55
      4.3 抗生素敏感性检测结果  55-56
    5 细胞化学组分的测定  56-57
      5.1 脂肪酸成分分析  56
      5.2 醌组分分析  56-57
    6 遗传型特征  57-63
      6.1 16S rRNA 的分析  57-58
      6.2 基于16S rRNA 序列分析的系统发育分析  58-59
      6.3 （G+C）mol%含量的测定  59-63
  四、讨论  63-65
第四章结论与展望  65-68
  一、结论  65-67
  二、展望  67-68
参考文献  68-72
附录  72-77
致谢  77-78
在读期间发表的期刊论文  78-79
作者简介  79

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