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四川地区自然发酵泡菜中乳酸菌的遗传多样性与系统发育研究

作　者: 史令
导　师: 张小平
学　校: 四川农业大学
专　业: 微生物学
关键词: 乳酸菌 四川泡菜 16S rDNA PCR-RFLP ERIC-PCR AFLP 序列分析 遗传多样性
分类号: Q93
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


泡菜是一种乳酸发酵制品,含有大量的乳酸菌,而乳酸菌是参与人体肠道微生态平衡的主要菌系,它对人体具有各种保健功能。我国泡菜产地主要在四川地区,其独特的地理环境和气候条件有利于乳酸菌的发酵,这为四川泡菜的生产提供了丰富的物质条件。本研究利用16S rDNA PCR-RFLP、ERIC-PCR、AFLP与16S rDNA序列分析等方法,研究了61株分离自四川地区自然发酵泡菜中乳酸菌的遗传多样性及系统发育。本研究取得如下成果：供试菌株的16S rDNA用HaeⅢ、MspⅠ、HinfⅠ、HhaⅠ、和TaqⅠ5种酶切后具有17种遗传类型,其中有39株菌株属于A型,占所有菌株的59%。在所用的5种限制性内切酶中,HhaⅠ切割的带谱最丰富,是反映乳酸菌16S rDNA序列差异性的最有效的限制性内切酶。根据各菌株相似性进行的聚类分析结果表明,供试菌株的16S rDNA PCR-RFLP相似性比较高,说明16S rDNA在进化过程中受环境的影响较小。ERIC-PCR和AFLP分析灵敏度高,遗传带型丰富。ERIC-PCR指纹图谱分析将供试菌株在45%的相似性水平上聚在了一起,在80%的相似性水平上分为10个群。AFLP指纹图谱分析将所测菌株在58%的相似性水平上聚在了一起,在80%的相似性水平上可分为8个群。结果表明四川地区自然发酵泡菜中的乳酸菌有丰富的遗传多样性。从总体分型情况来看,16S rDNA PCR-RFLP、ERIC-PCR、AFLP的聚类结果具有较好的一致性。三种分子标记一致显示：一些来源地不同的菌株相似性较高,而一些来源相同的菌株相似性却较低,这表明了四川地区的自然发酵泡菜中的乳酸菌没有明显的地域相关性。大多数菌株相似性很高甚至达到了100%,表明了四川地区自然发酵泡菜中存在明显的优势菌。16S rDNA基因序列的相似性分析表明,代表菌株6-1-2、12-1-1、13-1-3、7-1-2与它们亲缘关系最近的参比菌株的同源性都达到99%以上,6-1-2被认定是植物乳杆菌(L. plantarum),12-1-1被认定是发酵乳杆菌(L.fermentum),13-1-3和7-1-2被认定是耐久肠球菌(E. durans)。5-2-1与亲缘关系最近的干酪乳杆菌(L. casei)的同源性较低,仅94.7%,可能是四川泡菜中未鉴定的乳酸杆菌属(Lactobacillus)的新种。代表菌株之间的同源性在84%—100%之间,说明四川地区自然发酵泡菜中的乳酸菌具有丰富的遗传多样性。本研究表明,四川地区自然发酵泡菜中的乳酸菌主要分布在乳杆菌属(Lactobacillus)和乳球菌属(Enterococcus)两个属中,主要包括植物乳杆菌(L. plantarum),发酵乳杆菌(L.fermentum),耐久肠球菌(E. durans)。乳杆菌属(Lactobacillus)的菌群是泡菜中的优势乳酸菌菌群,在乳杆菌属(Lactobacillus)中植物乳杆菌(L. plantarum)优势明显,表明L. Plantarum在四川地区自然发酵泡菜中广泛存在,是泡菜中的优势菌。本项研究结果揭示了四川地区自然发酵泡菜中乳酸菌的遗传多样性和系统发育地位,为优良泡菜直投式乳酸菌发酵剂的研制和应用奠定了理论基础。

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中图分类: > 生物科学 > 微生物学
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