丛枝菌根真菌状巨孢囊霉孢子伴生细菌的绿色荧光蛋白标记及定殖分析

摘要：【目的】分析丛枝菌根（Arbuscualr Mycorrhizal, AM）真菌珠状巨孢囊霉(Gigaspora margarita) MAFF 520054孢子伴生细菌的定殖情况,明确其生态位点,以及为进一步分析其种群生态或功能提供信息。【方法】以载体pNF8（gfp-mut1）对6株珠状巨孢囊霉MAFF 520054 孢子伴生细菌进行绿色荧光蛋白（GFP）标记,并通过荧光显微镜和平板计数的方法研究标记菌株对真菌宿主的定殖位点和不同条件下的定殖数量动态。【结果】对粘状芽孢杆菌（Peanibacillus spp.）M060106-1和M061122-6、芽孢杆菌（Bacillus sp.）M061122-10和短小芽孢杆菌（Brevibacillus sp.）M061122-12成功进行了GFP标记,其均具有较好的质粒稳定性,且与出发株的基本性状一致,适合短期内进行环境定殖研究。所有菌株均能定殖珠状巨孢囊霉MAFF 520054孢子壁,而M061122-6和M061122-12还能够定殖其菌丝;不同pH值条件下,各菌株定殖珠状巨孢囊霉MAFF 520054孢子的数量动态均为先上升后下降,pH值对各菌株的定殖数量有不同的影响;各GFP菌株对低活力的珠状巨孢囊霉孢子定殖数量高于高活力的孢子,且对高活力孢子的定殖数量动态不同。【结论】分离的珠状巨孢囊霉孢子伴生细菌能够重新定殖其孢子,菌株的定殖能力受其特性及外界因子的影响,为进一步分析AM真菌伴生细菌的种群生态及功能提供了信息。     

西方蜜蜂工蜂肠道菌群定殖起始点和定殖稳态点的结构比较分析

【目的】目前,针对昆虫肠道细菌定殖规律的研究还未见报道。探索西方蜜蜂(Apis mellifera)肠道菌群定殖过程两个重要时间节点(起始0日龄和稳态7日龄)间肠道细菌群落(菌群)结构组成的差异,加深对蜜蜂及昆虫肠道菌群定殖规律的认识。【方法】分别采集两个化蛹后工蜂发育阶段的个体各5只,分别解剖并提取其肠道菌群DNA。使用Illumina技术对肠道菌群16S rD NA高变区进行高通量测序。通过生物信息学的分析方法对肠道菌群进行多样性分析,并对两个时间点相对丰度最高的肠道菌群进行统计分析,比较肠道菌群相对丰度和组成的差异。【结果】共获得515156条高质量序列,长度为227904953bp,平均长度为442bp。基于OTUs的分类表明,工蜂肠道细菌分别隶属于34个门82个纲221个目405个科799个属。此外,工蜂肠道菌群定殖起点和终点间的Alpha多样性指数存在显著差异(ACE,P=0.0014;Chao,P=0.0013;Shannon,P=0.0003;Simpson,P=0.0028,Student’s t检验)。此外,相较0日龄工蜂,7日龄工蜂肠道中的乳酸杆菌Lactobacillus、Gilliamella、双歧杆菌Bifidobacterium、Snodgrassella4个属的相对丰度显著增加;相反,不动杆菌Acinetobacter、大肠杆菌志贺氏菌Escherichia-Shigella、鞘脂单胞菌Sphingomonas、类杆菌Bacteroides、涅斯捷连科氏菌Nesterenkonia、栖热菌Thermus6个属的细菌相对丰度显著降低(P0.05)。【结论】出房(0日龄)成年工蜂的肠道菌群多样性显著高于菌群定殖完成(7日龄)工蜂的肠道菌群多样性,且成年工蜂肠道菌群定殖完成前后部分类群的相对丰度显著改变。本研究的结果不仅可增加我们对蜜蜂肠道菌群定殖规律的认识,也能够为研究其他昆虫肠道菌群的定殖规律提供重要的参考信息。     

草假单胞菌HT1在蚕豆根和茎的定殖特性及对内生细菌多样性的影响

[背景] 关于蚕豆内生生防细菌的定殖规律及其对内生细菌微生物多样性的研究鲜有报道。[目的] 明确草假单胞菌HT1在蚕豆的定殖特性以及对根茎部内生细菌群落多样性的影响。[方法] 采用抗生素标记法测定菌株HT1的定殖特性,利用高通量测序技术分析该菌灌根处理与对照处理蚕豆根茎部内生细菌的群落多样性。[结果] 菌株HT1的定殖数量为根>茎>叶,呈先升后降的趋势,根部、茎部、叶部在第7天达到最大值,在第83天仍能检测到标记菌株。灌根处理降低了内生细菌的丰富度,提高了根内生细菌物种多样性;灌根处理组根部厚壁菌门、放线菌门、拟杆菌门丰度显著提高,茎部变形菌门的相对丰度有所升高但无显著影响;在属水平上,灌根处理后,根部如Romboutsia、Mitsuaria、乳杆菌属、德沃斯氏菌属等属的相对丰度明显升高,茎部假单胞菌、Muribaculaceae、Elstera、鞘氨醇单胞菌属等属的相对丰度明显升高。[结论] HT1菌株能在蚕豆植株体内定殖达83 d以上,并且可以影响蚕豆植株内部的微生物群落结构组成,提高相关微生物的相对丰度。     

常见瓜类植物的内生真菌多样性

为认识和掌握常见瓜类植物内生真菌多样性及其变化规律,对从4个地点采集的9种70株健康瓜类植物进行了内生真菌的分离,共获得534个菌株,总体分离率为20.9%。结合形态学和ITS序列分析,鉴定了分属于55个属的455个菌株,有8个属的真菌属于优势类群,相对多度最高的3个属依次为Colletotrichum、Fusarium和Rhizopycnis。Colletotrichum主要存在于植株地上部,Fusarium主要存在于根部和下部茎,Rhizopycnis主要存在于根部,表现出明显的部位差异。河南原阳不同瓜类植物样品中主要内生真菌类群的相对多度和内生真菌的多样性存在明显差异,蛇瓜中Colletotrichum的相对多度达44.7%,显著高于丝瓜中Colletotrichum的相对多度8.0%;黄瓜中Fusarium的相对多度达32.4%,远高于在其他瓜类植物中的相对多度,而在南瓜中Fusarium的相对多度最低,仅为3.0%。江苏无锡和河南原阳的丝瓜植株样品中内生真菌的类群组成有很大不同,表明植株生长的地理环境可能对内生真菌的组成和多样性具有显著影响。     

罗汉果内生真菌多样性研究

该文采用传统形态学方法结合r DNA-ITS序列分析,对我国重要药用植物罗汉果中的内生真菌进行了鉴定并研究其多样性。结果表明:采用组织培养法从罗汉果健康植株中共分离得到150株内生真菌,包括罗汉果中雌株的内生真菌96株、雄株的内生真菌54株。122株内生真菌经形态学结合r DNA-ITS序列分析鉴定为9个属,均归属为子囊菌门,包含座囊菌纲(Dothideomycetes)和子囊菌纲(Sordariomycetes)。其中,座囊菌纲(Dothideomycetes)真菌包含3科、3属;子囊菌纲(Sordariomycetes)真菌包含6科、6属。优势属为刺盘孢属(Colletotrichum)和镰刀菌属(Fusarium)。罗汉果雌、雄植株不同组织中内生真菌的定殖率及分离率的变化规律均不相同,雌株中以根中内生真菌的定殖率和分离率最高,叶片中的最低;在雄株中以叶片中的定殖率和分离率最高,根中的最低。不同菌株在雌、雄两种植株的不同组织中的分布均不同,结合内生真菌群落组成的相似性比较结果,表明部分内生真菌对罗汉果雌株和雄株,以及同一植株中的不同组织均具有偏好性。不同组织中内生真菌的多样性指数在...     

植物内生细菌的分离、分类、定殖与应用

植物内生细菌已成为国内外的研究热点,目前已从植物中分离得到许多不同种属的植物内生细菌,其中有的具有促生与防治病害等对宿主植物有利的作用,而一些则具有潜在的致病性。研究人员利用多种方法对植物内生细菌的内生定殖行为进行研究,发现了有意义的定殖规律,例如,某种植物内生细菌对其宿主的侵染能力明显强于另一种内生细菌。目前,尽管植物内生细菌还有不少问题有待解决,但它在农业上的巨大应用潜力业已彰显。     

肠道菌群对耐碳青霉烯类肠杆菌科细菌定殖抗性的研究进展

耐碳青霉烯类肠杆菌科细菌(carbapenem-resistant Enterobacteriaceae,CRE)在肠腔中定殖通常先于或并存于CRE的感染.正常情况下,定殖的CRE、肠道菌群和宿主相互作用,处于稳定平衡的状态,当肠道菌群出现失调时,肠道正常菌群失去对定殖CRE的抵抗力,增加CRE感染的风险.大量研究表明...     

植物内生细菌的侵染定殖规律研究进展

详细综述了植物内生细菌的侵染定殖过程,即吸附、侵入、定殖三个阶段。着重阐述了对植物内生细菌的定殖检测方法,包括抗生素标记法、免疫学方法、基因标记法及特异性寡核苷酸片段标记法等。另外,对植物内生细菌的来源及定殖影响因子也进行了系统讨论,并对未来植物内生细菌定殖研究前景作了展望。     

天麻种子／原球茎和营养繁殖茎被菌根真菌定殖后的细胞分化

天麻（Gastrodia elata Bl.)种子可与紫萁小菇（Mycena osmundicola Lange),兰小菇（M.orchidicola Fan et Guo)等一类小菇属真菌共生萌发形成原球茎。侵入种皮的菌丝集结在柄状细胞外周的胚柄残迹中,首先侵入胚的柄状细胞,然后自柄状细胞侵入其他原胚细胞。原胚细胞发生功能分化,形成菌丝结细胞和消化细胞,初被菌丝定殖的原胚细胞具有消化菌丝的功能,随后,部分原胚细胞逐渐被菌丝充满,充育成菌丝结细胞。菌丝由菌丝结细胞进一步侵入消化细胞后最终被消化。由原球茎分化形成的营养繁殖茎（以下简称营繁茎）进一步被蜜环菌（Armilariella mellea(Vahl.Fr.)Karst.)定植,蜜环菌与紫箕小菇的菌丝同时存在于营繁茎中,但两菌相遇时都停止蔓延,互不交错侵染。     

两株香蕉枯萎病拮抗菌在香蕉体内的定殖

本研究将2株香蕉枯萎病拮抗细菌0202和1112分别涂布于含有不同浓度的利福平培养基上,筛选出抗药性标记菌株0202-r和1112-r.将香蕉枯萎病菌Foc4接种于香蕉植株根部,3 d后再将抗药性标记菌株接种在同一部位或位点,于不同时间测定拮抗细菌在根际、根内、球茎和假茎的定殖情况.研究结果显示,将拮抗细菌接种香蕉根部1～3 d后,在植株根际土壤内存在大量拮抗细菌,而根内、球茎和假茎内存在少量拮抗细菌;接种7～14 d后,在植株根内、球茎和假茎内定殖的拮抗细菌增多,并达到最大量;在接种14～21 d后,在植株根内、球茎和假茎内定殖的拮抗细菌量急剧下降;在接种28～35 d后,在植株根内、球茎和假茎内定殖的拮抗细菌量稍有回升.     

卷柏内生真菌多样性研究

为探究蕨类植物内生真菌的多样性,本研究采用可培养方法分离江西龙虎山和广东丹霞山的岩壁常见蕨类植物——卷柏的内生真菌,结合形态特征和ITS序列进行菌株鉴定、研究多样性。结果表明：从1 080个组织块中,共分离出234株菌株,卷柏内生真菌的总定殖率为18.98%,总分离率为21.67%。根据分离频率,毛壳菌属Chaetomium（26.50%）、青霉属Penicillium（18.38%）、棒束孢属Isaria（11.97%）、曲霉属Aspergillus（9.42%）为优势属。不同居群地春季卷柏的内生真菌多样性存在差异,龙虎山的分离率为34.72%,而丹霞山仅为6.39%,其优势属也不尽相同。对龙虎山不同季节的卷柏内生真菌多样性研究表明,春季的分离率为34.72%,高于冬季的23.89%,春、冬两季之间的真菌类群相似性系数仅为0.39,差异显著。研究结果将有助于进一步揭示丹霞地貌地区蕨类植物内生真菌物种组成及其影响因素。     

金沙江干热河谷(元谋段)丛枝菌根真菌多样性研究

从金沙江干热河谷(元谋段)75种植物的根际土壤中分离鉴定了44种丛枝菌根真菌, 分属无梗囊霉属Acaulospora、古孢霉属Archaeospora、内养囊霉属Entrophospora、巨孢囊霉属Gigaspora、球囊霉属Glomus和盾巨孢囊霉属Scutellospora, 其中,球囊霉属和无梗囊霉属为金沙江干热河谷中丛枝菌根真菌的优势属。齿状无梗囊霉A. denticulata、刺状无梗囊霉A. spinosa、瘤状无梗囊A. tuberculata,近明球囊霉Glomus claroideum、明球囊霉G. clarum、根内球囊霉G. intraradices、单孢球囊霉G. monosporum、弯丝球囊霉G. sinuosa是金沙江干热河谷(元谋段)的优势种。金沙江干热河谷土壤中丛枝菌根真菌的孢子密度为5~6400个/100g土壤,平均1504;每个根际土壤中丛枝菌根真菌的物种丰富度1~18种,平均9种。     

龙南钾矿区常见蕨类植物可培养内生真菌的多样性

植物内生真菌作为一类特殊的微生物资源,与宿主在长期的生态系统演化过程中形成了互惠共生关系,通过多样化途径来增强植物体的营养生理和抗性机能,对宿主植物产生多种有益生物学作用,在植物演替过程中具有重要的生态学意义。这种特殊微生物资源近年来倍受关注,而利用植物-真菌共生体强化植物在矿区逆境中生长,提高矿区生物修复效率是一个新的研究热点。为探明钾矿区不同蕨类植物内生真菌的物种多样性、群落组成以及生态分布规律,该研究以芒萁、狗脊、禾秆蹄盖蕨、海金沙、华中铁角蕨、井栏边草和乌蕨等植物为材料,采用组织分离、形态学鉴定等方法,对其内生真菌多样性进行分析。结果表明:从7种植物中共分离获得377株内生真菌,总分离率在2.50%~4.52%之间。经鉴定377个菌株隶属于链格孢属、曲霉属、枝孢菌属和轮枝孢属等25个分类单元,其中链格孢属、曲霉属、枝孢菌属和轮枝孢属等在所有被调查蕨类植物中都有分布,为优势属,共计为185株,占总株数的49.07%,但它们在每种植物的分布存在明显差异;7种蕨类植物内生真菌总定植率为叶高于根状茎(P0.05),多样性指数在0.502~0.867之间,但每种植物及其不同组织部位的内生真菌定植率和多样性指数存在一定的差异;从相似性分析来看,同一个钾矿区不同蕨类植物内生真菌菌群之间的相似性程度较低,相似性系数在0.189~0.587之间。该研究结果不仅丰富了植物内生真菌种质资源,而且为进一步开展植物内生真菌强化宿主植物在钾矿区生长适应机制的研究奠定了基础。     

青檀内生真菌菌群多样性的研究

为了解我国特有孑遗植物青檀的内生真菌的菌群组成和变化规律,分别于春秋两季从江苏、安徽、河南和山东4省的5个野生青檀居群地采样进行了内生真菌的分离、鉴定及多样性分析。结果表明,所分离出的3,611株内生真菌归于31属,无性型子囊菌中的腔孢类菌群占49.42%、丝孢类菌群占28.52%,有性型子囊菌菌群占2.52%,其余19.52%的菌群不产孢。在真菌属的水平,以拟茎点霉属Phomopsis（22.10%）和交链孢属Alternaria（20.66%）为优势菌群。南京与枣庄的野生青檀内生真菌菌群组成之间的相似性最高（Cs=0.84）,南京与南阳的相似性最低（Cs=0.60）。在宿主组织中,青檀叶片、叶柄和枝条中都以腔孢类菌群居于优势。春季和秋季青檀内生真菌的组成存在较大差异,春季以丝孢类菌群居多（46.71%）,秋季则以腔孢类菌群居多（55.85%）。     

寒温带地区典型森林类型中外生菌根真菌多样性和群落组成及其影响因素

外生菌根(ECM)真菌可促进宿主植物对土壤中水分和营养的吸收,提高宿主植物的抗逆性及对环境的适应,在森林生态系统的物质循环中发挥了重要作用。为探明寒温带地区ECM真菌多样性和群落组成以及土壤理化因子对真菌群落组成的可能影响机制,采用高通量测序(Illumina Miseq)平台对大兴安岭4种典型森林类型白桦、樟子松、兴安落叶松和偃松的根围土壤ECM真菌群落组成进行了分析。结果表明,4种典型森林类型根围土壤中共获得167个ECM真菌可操作分类单元(OTUs),隶属于2个门、4个纲、10个目、24个科、36个属。在门水平上,担子菌门(Basidiomycota)真菌的相对丰度占96.4%,子囊菌门(Ascomycota)真菌占3.6%。在属水平上,红菇属(Russula,30.2%)、丝膜菌属(Cortinarius,17.1%)、Piloderma(9.6%)、棉革菌属(Tomentella,7.2%)、丝盖伞属(Inocybe,7.2%)和蜡壳耳属(Sebacina,6.2%)的相对丰度均>5.0%,是该地区的优势ECM真菌类群。不同森林类型的优势ECM真菌在属水平上的组成存在显...     

岷江干旱河谷小马鞍羊蹄甲根围丛枝菌根真菌群落的研究

丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）在促进植物生长及土壤改良等方面的积极作用使其在退化生态系统的植被重建过程中发挥着关键作用。本研究采用建立克隆文库及测序的分子方法对四川省岷江干旱河谷乡土优势灌木小马鞍羊蹄甲Bauhinia faberi var. microphylla根围AMF的群落组成进行了探讨,以期为该地区乡土植被的保存与恢复提供理论依据。本研究中共检测到53个AMF类群（OTUs）,通过系统发育分析,将其划分为球囊菌门Glomeromycota的7科10属。Glomus、Diversispora与Funneliformis 3个属为小马鞍羊蹄甲根围土壤中的优势属,其中Glomus具有最高多度,其序列数及OTUs数均占总数的50%以上;Rhizophagus与Archaeospora为稀有属,其余各属为常见属。本研究表明,自然条件下研究区优势灌木小马鞍羊蹄甲根围具有相对丰富的AMF类群,同时也反映了AMF在干旱河谷区可能发挥着重要的生态功能。     

银杏叶部内生真菌多样性的研究

为了解我国特有植物银杏的叶部组织中内生真菌菌群的多样性和演替变化,分别于春、夏、秋季从江苏和山东两省的五个主要银杏栽培地采集健康叶片进行了内生真菌的研究。结果表明:所分离出的1971株内生真菌可归于32属,以交链孢属Alternaria(18.01%)、叶点霉属Phyllosticta(14.66%)和丝核菌属Rhizoctonia(14.56%)为优势菌群。在内生真菌的类群及组成上存在着部位、地区以及季节的差异性,也呈现一定的规律性。多样性指数的计算反映出所获得的银杏叶部内生真菌菌群具有不同的丰富度及均匀度,同时有一定的相似性。