海南快生根瘤菌蛋白,多位点酶及质粒电泳

在本室以前的研究中,海南快生根瘤菌具有分类上的多型性。其一部分归于已知各根瘤菌种,另有一部分菌株构成独立的表观群及相应的ＤＮＡ同源群（亚群Ⅱ和Ⅳ）。本文采用不同的电泳方法,分析了海南快生根瘤菌和已知根瘤菌种的代表共５５个菌株的全细胞蛋白、酯酶、过氧化物酶及质粒组成。结果表明：同一亚群的菌株间有相似的蛋白图谱,种群之间有较明显的差异,根瘤菌中普遍存在酯酶,酶带的数量和迁移率具有菌株专一性,更适合于苗株的鉴别。过氧化物酶只在部分菌株中观察到,亚群Ⅱ与亚群Ⅳ的菌株均显示一条酶带,但二者之间的相对迁移率有明显差别。质粒电泳中,大多数海南快生菌中存在着大质粒,分子量范围是２０－４０００Ｋｂ,同一亚群中的不同菌株间具有一定相似性,这些结果为海南快生型根瘤菌的分类提供了一些辅助证据。     

根瘤菌属几种同工酶的研究

本文对根瘤菌属12株不同根瘤菌的过氧化物酶,谷氨酸草酰乙酸转氨酶及酯酶同工酶进行了测定,结果发现:所有菌株的过氧化物酶和谷氨酸草酰乙酸转氨酶均呈阴性。酯酶同工酶酶带数在快生型和慢生型根瘤菌之间存在明显的区别,在YMA培养基上,快生型根瘤菌仅有1—2条,迁移率在0.71—0.98之间变化;而慢生型根瘤菌却有4—6条酶带,迁移率在0.15—0.98之间变化,同一菌株在不同碳源上酯酶同工酶酶带数也发生显著变化。     

海南省快生根瘤菌的多型性

本文报告了对25株来自不同寄主植物的海南快生型根瘤菌及7株已知快生型根瘤菌的数值分类。结果表明,海南快生型根瘤菌在分类上有多样性,其中一部分属于不同的已知根瘤菌种,有13株海南快生型根瘤菌构成一个具有独立分类地位的菌群。这一独立的海南根瘤菌群来自10个属的寄主植物,并有较强的生活能力和扰逆性。     

分离自杭子梢等3个宿主的根瘤菌的表型分析*

对86株分离自杭子梢、决明和菜豆的根瘤菌及20株已知参比菌进行了数值分类和全细胞蛋白SDS-PAGE的表型分析。在数值分类聚类中,所有供试菌在68％的相似性水平上分为两群。群I为快生和中侵生根瘤菌,群Ⅱ为慢生根瘤菌。群I在85％的相似性水平上又可分为3个亚群,群Ⅱ在76％的相似性水平上分为3个亚群。蛋白电泳结果表明,群I在68％的相似性水平上,分为4个亚群,其中亚群1和亚群2相当于数值分类中的亚群1,亚群3和亚群4与数值分类中的亚群2和亚群3相对应;群Ⅱ在59％的相似性水平上分为3个亚群,分别与数值分类中的亚群3、亚群1和亚群2大致对应。这说明两种方法在分类上得到的结果比较接近。正在通过进一步的实验确定两种方法一致的未与已知菌株聚在一起的亚群的分类地位。研究结果还表明,三种宿主的根瘤菌存在着多样性。     

根瘤菌同工酶图谱分析和分类

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳分析了９株根瘤菌酯酶及ＳＯＤ同工酶图谱,结果显示快生型根瘤菌与慢生型根瘤菌有明显区别,不仅根瘤菌种间有明显差别,而且菌株间也存在差异。Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍｌｅｇｕｍｉｎｏｓａｒｕｍｂｉｏｖａｒｓｖｉｃｅａｅ和ｐｈａｓｅｏｌｉ具有相同的ＳＯＤ图谱和相似的酯酶图谱。快生型大豆根瘤菌的上述同工酶图谱不同于慢生型大豆根瘤菌和其它快生型根瘤菌。     

根瘤菌可溶性蛋白和酯酶的电泳图谱分析

我们分析行了二十株根瘤菌可溶性蛋白和酯酶的电泳图谱。菌株中14株分离自野大豆的快生型大豆根瘤菌和3株慢生型大豆根瘤菌;另外3株根瘤菌分别分离于苜蓿、豌豆和三叶草。根据它们电泳谱带的Rf值,计算了各根瘤菌可溶性蛋白图谱间的相似性系数。快生型大豆根瘤菌的电泳图谱均不同于慢生型大豆根瘤菌和其他根瘤菌。鉴于各菌株有其独特图谱,以此作为根瘤菌分类和鉴定的依据,是较可靠的方法。     

黄芪根瘤菌的分类研究

采用数值分类方法研究了分离自不同地区的黄氏属根瘤菌36株,发现在80％的相似性水平上,8株菌形成了亚群8,7株菌形成了亚群9。DNA同源性测定结果表明,这两个亚群是不同于已知根瘤菌种的新的DNA同源群。其中心菌株CA8561和JL84的部分16S rRNA基因序列分析发现,CA8561菌株与所有已知根瘤菌远缘,形成了一个独立的系统发育分支。JL84菌株在快生型根瘤菌属(Rhizobium)和土壤杆菌属(Agrobacterium)形成的系统发育分支中占据了一个独立的系统发育地位。     

海南省根瘤菌资源考察及分类

对海南省各地区的豆科植物进行了根瘤菌共生情况调查和根瘤样品采集。经分离、纯化和回接试验后,选取了其中38株菌与Rhizobium、Bradyrhizobium、Sinoorhizobium和Agra-btcterium四属的18株参比菌进行了193个生理生化性状分析,使用简单匹配系数(ssm)和平均连锁法(UPGMA)进行了聚类分析,同时对部分菌株做了DNA—DNA杂交分析及交叉结瘤试验。结果表明,海南省根瘤菌被分为快慢两群,自同一寄主植物属既分离出快生根瘤菌又分离出慢生根瘤菌。海南省慢生根瘤菌全属于Bradyrhizobium群,该群在88％相似性水平分为三个亚群,相当于亚种水平。慢生菌在亚群中的分布与原寄主无相关性,即同一寄主的菌分布在不同亚群中。海南快生菌却独立成群,在碳氮源利用、抗生素抗性及其它生理生化特性上与海南慢生菌群和快生参比菌群均显著不同,值得进一步研究,以确定其分类地位。     

聚丙烯酰胺凝胶电泳用于根瘤菌鉴定的研究

运用凝胶电泳技宋分析了40余个根瘤菌菌株的可溶性蛋白。对蛋白质电泳图谱做了紫外扫描。结果发现,供试的慢生根瘤菌与快生根瘤菌各个种有明显区别,快生根瘤菌种间也有明显差别。蛋白质电泳图谱可用于种群鉴定,用于区分各种群的主要区域在相对迁移率为0.42至1.0之间。该方法比裂解气相色谱法费时多些,但比生理生化鉴定快,且重复性好,方法简便。     

SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳用于根瘤菌鉴定的研究

运用凝胶电泳技宋分析了40余个根瘤菌菌株的可溶性蛋白。对蛋白质电泳图谱做了紫外扫描。结果发现,供试的慢生根瘤菌与快生根瘤菌各个种有明显区别,快生根瘤菌种间也有明显差别。蛋白质电泳图谱可用于种群鉴定,用于区分各种群的主要区域在相对迁移率为0.42至1.0之间。该方法比裂解气相色谱法费时多些,但比生理生化鉴定快,且重复性好,方法简便。     

斜茎黄芪根瘤菌表型性状数值分析

对95株斜茎黄芪根瘤菌与15株已知根瘤菌参比菌及5株来自其它寄本植物的根瘤菌一起进行了130项表型性状分析。结果表明：斜茎黄芪根瘤菌具有极大的表型性状多样性。全部供试菌株在83％相似性水平上分为19个表观群,大部分斜茎黄芪根瘤菌独立成群,与参比菌株的表到性状相似性较低;慢生型斜茎黄芪根瘤菌与快生型斜茎黄芪根瘤菌明显分开,分别构成独立的表现群;某些斜茎黄芪根瘤菌具有很强的抗逆性。     

刺槐根瘤菌的研究 Ⅱ刺槐根瘤菌可溶性蛋白及酯酶特性

运用垂直平板凝胶电泳技术,以快生型大豆根瘤菌为对照,分析快生型剌槐根瘤菌可溶性蛋白及酯酶同功酶的特性。试验结果表明,剌槐根瘤菌与快生型大豆根瘤菌有明显差异,剌槐根瘤菌之间表现出微小差异,依照微小差异可将剌槐根瘤菌分成两个类型。     

毛木耳种质资源的酯酶同工酶分析

采用垂直平板聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对毛木耳56个菌株酯酶同工酶的酶谱多样性进行了研究。结果表明,56份材料有一定的遗传变异,共检测到迁移率不同的10条谱带,各菌株分别具有1~6条酶带,共有26种酶谱类型。菌株被分成了8大群:第一群包括黄耳zh等34个菌株;第二群包括白背木耳等8个菌株;第三、第四群分别为黑木耳和915两个单独的菌株;第五群包括99等4个菌株;第六群包括43等4个菌株;第七群包括50385和AP067两个菌株;第八群包括小上3和杂交34两个菌株。酯酶同工酶分析技术是鉴别种及品种以下菌株的有效手段。     

杨树的同工酶变异及早期选择的研究

用单相聚丙烯酰胺凝胶不连续缓冲系统水平平板电泳法,分离了杨树1年生扦插苗的酯酶和过氧化物酶同工酶。根据两种同工酶表型,从11个欧美杨无性系区分出9个无性系和1个遗传群。将过氧化物酶同工酶表型与8-11年生采条母树单株平均材积比较,发现1年生扦插苗的过氧化物酶同工酶带数特别是迁移率快的A区同工酶的带数与成龄树材积成一定正相关,从而可用过氧化物酶同工酶的带数作为亲本相近的杨树速生性的预测指标,使难以选择的数量遗传问题变成易于选择的质量遗传问题。在实践中,利用同工酶技术进行杨树的早期选择可能是一种多快好省的途径。     

新疆土著大豆根瘤菌的表型多样性

选用分离自新疆昌吉市郊土壤的大豆根瘤菌61株和参比菌5株,对它们进行唯一碳氮源、抗生素抗性和抗逆性等表型性状分析,结果表明所有菌株在70.1％相似水平上分为快生大豆根瘤菌和慢生大豆根瘤菌2群,其中快生大豆根瘤菌在81.4％相似水平上又分为2个亚群,40株供试的新疆快生大豆根瘤菌与新疆中华根瘤菌聚为一群;7株供试菌聚为一小群,抗逆性强。所有供试快生菌株都与费氏中华根瘤菌相似性低,所以新疆快生大豆根瘤菌可能是与费氏中华根瘤菌相独立的一个种。     

天山根瘤菌（Rhizobium tianshanense）全细胞蛋白电泳和多位点酶电泳分析

用全细胞可溶性蛋白电泳和多位点酸电泳对１５株天山根瘤菌（Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ　ｔｉａｎｓｈａｎｅｎｓｅ）和其它１０株快慢生根瘤菌进行聚类分析,结果表明Ｒ．ｔｉａｎｓｈａｎｅｎｓｅ种内菌株关系密切而与其它种不同。分析时将全细胞蛋白电泳图谱分为２５４等份,根据每等份内条带的有无进行聚类,结果与数值分类基本一致,说明用该方法对全细胞蛋白电泳结果进行聚类可以作为根瘤菌的分群手段;用所有出现的１０９种迁移率对１７种多位点酶的电泳结果作聚类分析,得到与全细胞蛋白电泳相似的结果。     

海南快生根瘤菌I66的部分16S rRNA序列测定

与豆科植物共生固氮的根瘤菌目前有4个属、10个种.包括Rhizobium(6个种),Sinorhizobium(2个种),Azorhizobium(1个种)和Bradyrhizobium(1个种).其中多数是近年来采用现代分类技术分析后建立的,而且新的类群还在不断被发现.在以前的根瘤菌数值分类及DNA-DNA杂交研究中,我们确定了海南慢生型根瘤菌属于大豆慢生根瘤菌种(B.japonicum).而海南快生型根瘤菌的分类地位则较为分散.其中一些菌株属于已知各根瘤菌种,另有4株银合欢根瘤菌和13株来自不同寄主的菌株分别构成具有独立的分类地位的两个菌群(第2群和第4群)(待发表).为了进一步明确它们的分类地位,我们依据国际系统细菌学委员会根瘤菌分委员会的建议,利用Young等建立的聚合酶链反应(PCR)及测序技术,对第4群的代表菌株166的部分16SrRNA基因片段进行了扩增和测序.     

三种瘤背豆象幼虫酯酶同工酶的比较研究

本研究采用聚丙烯酰胺凝胶垂直板型电泳法 ,分析了 3种瘤背豆象属豆象 :绿豆象 Callosobruchuschinensis L.、灰豆象 C.phaseoli ( Gyllenhal)、鹰嘴豆象 C.analis ( Fabricius)幼虫的酯酶同工酶。从酶谱的酶带数、迁移率、酶活性强弱 (酶带染色深浅 )、酶含量 (酶带宽窄 )等方面的比较发现 ,3种瘤背豆象属豆象幼虫的酯酶同工酶酶谱具有明显的差异。由此探讨利用酯酶同工酶电泳法鉴别豆象的可能性     

天山根瘤菌（Rhizobium tianshanense）全细胞蛋白电泳和多位点酶电泳分析

用全细胞可溶性蛋白电泳和多位点酸电泳对１５株天山根瘤菌（Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ　ｔｉａｎｓｈａｎｅｎｓｅ）和其它１０株快慢生根瘤菌进行聚类分析,结果表明Ｒ．Ｔｉａｎｓｈａｎｅｎｓｅ种内菌株关系密切而与其它种不同。分析时将全细胞蛋白电泳图谱分为２５４等份,根据每等份内条带的有无进行聚类,结果与数值分类基本一致,说明用该方法对全细胞蛋白电泳结果进行聚类可以作为根瘤菌的分群手段;用所有出现的１０９种迁移率对１７种多位点酶的电泳结果作聚类分析,得到与全细胞蛋白电泳相似的结果。     

陕西太白尾矿废弃地豆科植物根瘤菌16S rDNA PCR-RFLP及全序列分析

应用16S rDNA-RFLP和16S rDNA全序列测定方法,对分离自陕西太白金矿尾矿废弃地的55株根瘤菌和12株参比菌株进行了遗传多样性和系统发育地位研究。采用平均连锁法(UPMGA)对16S rDNA PCR-RFLP聚类,结果显示所有菌株在72%的水平上聚到一起。根据参比菌株的种属关系,将供试菌株初步分成6个遗传发育群。群Ⅰ为根瘤菌属,群Ⅱ为中华根瘤菌属,群Ⅲ是中慢生根瘤菌属,群Ⅳ为土壤杆菌属,群V为一未知群,群Ⅵ为慢生根瘤菌属。分离自天蓝苜蓿的根瘤菌主要分布在群Ⅱ,截叶胡枝子根瘤菌在各个群内均有分布,表现出丰富的遗传多样性。选取群Ⅰ、Ⅱ的代表菌株TB17-1、TB50-1进行16S rDNA全序列测定分析,结果显示TB17-1与Rhizonbium leguminosarumUSDA2370的同源性高达99.7%,TB50-1与Sinorhizobium melilotiLMG6133的同源性为100%。全序列测定结果与RFLP分析结果基本一致。