中國蘭屬植物內生細菌群落多樣性研究

中國蘭屬植物內生細菌群落多樣性研究

《中國蘭屬植物內生細菌群落多樣性研究》是依託河北大學,由孫磊擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

  • 中文名:中國蘭屬植物內生細菌群落多樣性研究
  • 項目類別:青年科學基金項目
  • 項目負責人:孫磊
  • 依託單位:河北大學
項目摘要,結題摘要,

項目摘要

植物內生細菌是植物微生態系統中的重要組成部分,具有多種有益的生物學功能,已成為植物微生物學科具有挑戰性的研究領域。蘭花是我國十大名花之一,具有很高的觀賞價值和重要的經濟地位。本項目以野生的中國蘭屬代表植物春蘭(Cymbidium goeringii)、蕙蘭(Cymbidium faberi)為材料,套用非培養的T-RFLP/DGGE、16S rDNA文庫構建等方法並結合分離培養方法,揭示中國蘭屬植物內生細菌群落多樣性特徵信息、優勢種群、時空動態分布規律及與宿主植物的和諧聯合關係;分離篩選具有促生功能的菌株,獲得具有研究和套用價值的植物內生細菌資源。研究結果將促進對中國蘭屬植物微生態系統中內生細菌生態學特徵的認識,為植物內生細菌的合理利用起到積極推動作用,也將為我國蘭花的規模化生產做出貢獻。

結題摘要

本研究採用16S rRNA基因克隆文庫構建和T-RFLP等非培養方法對浙江天目山春蘭和蕙蘭根內生和根際細菌群落多樣性進行了分析。採用分離培養方法對天目山春蘭、蕙蘭及溫室盆栽蕙蘭根內生細菌多樣性進行了研究。篩選了可分泌IAA、ACC脫氨酶及鐵載體的內生功能菌株。對構建的內生細菌16S rRNA基因克隆文庫進行分析表明,天目山春蘭和蕙蘭內生細菌群落均包含變形菌門、擬桿菌門、厚壁菌門、放線菌門的細菌。最優勢類群為γ-變形菌綱,哈夫尼菌屬、腸桿菌屬分別為春蘭、蕙蘭根內生細菌的最優勢菌屬。T-RFLP技術對春蘭和蕙蘭根內生和根際細菌群落多樣性分析顯示,各細菌類群在每個樣品中所占比例不同,γ-變形菌綱為優勢類群。PCA分析顯示根內生和根際細菌群落結構顯著不同,說明根內和根際這兩種不同的生境對細菌類群影響較大。分離獲得63株野生春蘭根內生細菌屬於變形菌門及厚壁菌門的7個屬,其中芽孢桿菌屬為最優勢菌屬;97株野生蕙蘭根內生細菌分屬於變形菌門及厚壁菌門的13個屬,Lelliottia為最優勢菌屬;52株溫室盆栽蕙蘭根內生細菌屬於變形菌門及放線菌門的9個屬,優勢菌屬為草螺菌屬。篩選到可分泌IAA、ACC脫氨酶及鐵載體的內生細菌分別為183株,76株和47株。經細菌16S rRNA基因序列分析顯示:可分泌IAA及鐵載體的內生細菌屬於變形菌門、厚壁菌門及放線菌門;可分泌ACC脫氨酶的細菌屬於變形菌門、厚壁菌門、放線菌門和擬桿菌門。據目前所知,首次通過非培養方法發現Schlegelella、Silvimonas、Peredibacter、Tumebacillus、Actinotalea 5個屬的細菌可生存在植物體內;Lelliottia屬的細菌首次作為植物內生細菌被分離得到;柄桿菌屬、西地西菌屬、克呂沃氏菌屬、Lelliottia、分支桿菌屬、Chitinophaga、土地桿菌屬、短芽孢桿菌屬這8個屬的細菌首次報導可產ACC脫氨酶;菌株ehR17可能為潛在的新種。以上結果表明天目山春蘭、蕙蘭內生細菌群落具有豐富的多樣性。植物內生細菌的群落結構與宿主基因型及生長環境有關,宿主基因型相同時,內生細菌的群落結構更多的會受環境因素影響,而在環境因素相同時,宿主植物的基因型則作為主要影響因素。

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