《基於不同種慢生根瘤菌的多位點基因序列的晶片分析》是依託華南師範大學，由谷峻擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於不同種慢生根瘤菌的多位點基因序列的晶片分析
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：谷峻
- 依託單位：華南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
慢生根瘤菌具有廣泛的自然地理分布和宿主共生特性，並能與多種重要經濟豆科植物建立共生固氮體系，在農業的可持續發展中占有重要地位。與其它的根瘤菌相比，慢生根瘤菌分類鑑定相對滯後，目前僅有8個種被命名，許多研究表明慢生根瘤菌中蘊藏著豐富的未知種質資源有待進一步發掘。由於慢生根瘤菌生長速度慢，16SrRNA基因序列同源性高，使得利用傳統的和近現代的分類方法很難將其很好的區分。目前多位點基因序列分析技術已被國際學者廣泛用於慢生根瘤菌的分類鑑定中，它被認為是很有潛力的、有可能取代DNA同源性雜交分析的新技術。本研究擬率先將多位點基因序列分析技術與基因晶片技術有機結合，通過設計和篩選不同檢測水平的特異性探針，雜交條件最佳化，與DNA-DNA同源性測定比較分析等研究，建立起慢生根瘤菌準確、快速分類鑑定的新技術平台，為進一步高效的發掘慢生根瘤菌新種質資源和開展慢生根瘤菌的生態學研究提供強有力的技術支持。
結題摘要
慢生根瘤菌具有廣泛的自然地理分布和良好的宿主共生特性，且能與多種重要經濟豆科植物（大豆、花生、菜豆等）建立共生固氮體系，在現代生態農業系統中發揮著重要作用。在多位點基因序列分析和比較基因組學套用於慢生根瘤菌分類及生物多樣性研究之前，慢生根瘤菌的分類進展十分遲緩。隨著這兩項技術的成熟套用，慢生根瘤菌屬的新種已從原來的8個種迅速發展至18個種，並且在未來的幾年裡還有新種數量倍增的趨勢。本項目的研究工作是伴隨著更多慢生根瘤菌的新種質資源被發掘的同時展開的，在充分利用和挖掘GenBank中已有的不同種慢生根瘤菌多位點基因序列資源基礎上，尋找和設計大量寡核苷酸探針（約336個，主要分布在recA、atpD、nifH和nodC基因），製備了可以檢測不同種慢生根瘤菌的基因晶片，並通過雜交試驗最佳化雜交條件，確定了雜交溫度55℃，雜交鹽離子緩衝液為0.5×SSC，作為雜交的最佳條件。在此基礎上，對各種探針進行篩選並與DNA-DNA雜交結果比較分析，獲得了能夠在種水平上特異的探針86個。將這些探針用於檢測分離和採集自不同地區和宿主的慢生根瘤菌菌株、根瘤和豆科植物根面及根際土壤，都獲得了理想的雜交結果。與相應的植物根際及土壤根瘤菌克隆文庫比較分析，結果存在明顯差異，造成這種差異的原因有待進一步深入探究。通過本項目的研究，發現了慢生根瘤菌的新種群2個，並建立了深入研究慢生根瘤菌生態適應性的基因晶片快速檢測平台，為進一步更好地挖掘和利用慢生菌資源奠定良好基礎。與此同時，套用本研究建立起的慢生根瘤菌基於recA基因的晶片和克隆文庫比較分析發現，與廣金錢草共生的慢生根瘤菌有埃氏慢生根瘤菌、豆薯慢生根瘤菌、大豆慢生根瘤菌，以埃氏慢生根瘤菌為主。
