苜蓿、草木樨、锦鸡儿根瘤菌的表型多样性分析

选用48株分离自新疆和内蒙的苜蓿属、草木樨属、锦鸡儿属植物的根瘤菌菌株, 进行了营养利用、抗生素抗性、耐逆性和酶活性测定等133个表型性状分析。发现分离自同种寄主植物的根瘤菌由于地理来源的不同而存在着较大的多样性。通过数值分类,各已知种分别聚群,41株未知菌在85%的相似水平上分为3个不同于已知种的群。群1的菌株主要分自苜蓿,群2的菌株主要分自草木樨,群3的菌株分自锦鸡儿,XJ96 333(寄主为Melilotus)作为1个单株在84%的相似水平上和群1聚在一起。NM 020(寄主为Caragana)在88%的相似水平上和R.leguminosarum聚在一起; NM 183、NM 218(寄主为Caragana)在86%的相似水平上和S.fredii聚在一起; 在67%的相似水平上, XJ96 482(寄主为Medicago sativa)和其它所有供试菌株聚群。群1、2、3的所有菌株能在含2.0%(340 mM)NaCl的YMA培养基上、pH 9.0的YMA培养基、40℃的高温下生长; 群3的所有菌株还能在含3.0%(510 mM)NaCl的YMA培养基上生长;群1中90%的菌株和群2、3的所有菌株能在10℃的低温下生长。 表明群1、2、3的菌株具有较强的耐盐碱、耐高低温的特性。和已知种S.meliloti具有相同寄主的群1、群2在85%相似水平上未和S.meliloti聚群,表现了这两群菌在表型上的多样性。     

刺槐根瘤菌的表型多样性研究

从杨陵地区采集豆科树种刺槐的根瘤,经分离、纯化,获得40株未知菌株,并选取35株参比菌株,进行唯一碳源、氮源利用、对抗生素和染料的抗性、耐盐性、初始pH生长、生长温度范围及石蕊牛奶反应等共105项生理生化测定。结果表明：供试的刺槐根瘤菌在碳、氮源利用、抗生素敏感性、对染料的抗性程度等方面存在着差异。部分菌株具有较强的耐盐碱能力,其中42．5％的菌株能耐受3.0％的NaCl,17．5％的菌株可在初始pH12的YMA培养基上生长。从数值分类树状图可见,在86％的相似水平上未知菌株构成了3个新的类群,其中第1、2类群各有10株菌,中心菌株分别为NWYC113和NWYCl29,第3类群有7株菌,中心菌株为NWYC147。其分类地位需进一步研究和确定。     

西北地区甘草根瘤菌的表型多样性研究*

选用分离自西北干旱、半干旱地区的甘草根瘤菌68株和34株参比菌株,进行了113项表型性状测定,结果表明：不同地理来源、同一地理来源、甚至同一植株不同根瘤菌株在碳氮源利用、抗生素敏感性、抗逆性等方面存在着差异。部分菌株具有较强的耐盐耐碱能力,其中有5株和1株菌分别能耐受50g／L、60g／L的NaCl2有43％的菌株能在初始DH12的YMA培养基上生长。从数值分类树状图谱发现,在85．5％的相似水平上供试菌株构成了3个表观群。群I有27株菌,除4株来自陕西外,其余均来自新疆。群Ⅱ有4株菌,皆来自陕西。群Ⅲ有8株菌,6株来自陕西,2株来自宁夏,它们与R．hainanense聚在一起。而群I、群Ⅱ没有与参比菌株聚在一起,可能是新的表观群,其分类地位需进一步确定。     

陕西太白尾矿区根瘤菌多样性及抗性菌株筛选

以研究陕西太白金矿尾矿区根瘤菌的资源多样性和重金属、苯酚抗逆性菌株的筛选为目的,选取分离自尾矿废弃地及太白河边的8种豆科植物的108株根瘤菌及42株参比菌株,进行了生长温度范围,唯一碳源、氮源利用,生长初始pH,耐盐性,重金属和苯酚的抗性等151项表型性状分析。结果表明,供试根瘤菌的表型特性存在明显差异,在85%的相似水平上供试菌株聚成5个类群,其中类群I有26株菌,主要分离自天蓝苜蓿(Medicago lu-pulina);类群Ⅱ有12株菌,其寄主各不同;类群Ⅲ有3株菌,寄主均为金翼黄芪(Astragalus chrysopterus);类群Ⅳ有40株菌,主要分离自金翼黄芪;类群Ⅴ有4株菌,寄主均为截叶铁扫帚(Lespedeza cuneata)。类群Ⅳ与已知种R.mongolense聚在一起,其这4个类群未与参比菌株聚在一起,可能是新的表观群,其分类地位需进一步确定。一些菌株表现了较强的抗重金属和苯酚毒性的能力,其中1株菌能耐受0.15 mmol/L的Hg2 ,4株菌能耐受0.4mmol/L的Cu2 ,3株菌能耐受1.6 mmol/L的Zn2 ,5株菌能耐受900 mg/L的苯酚。     

不同地域豇豆(Vigna unguiculata)根瘤菌的表型和遗传多样性

豇豆根瘤菌既是豆科植物根际微生物的主要类群,也是重要的根瘤菌资源之一。通过最适碳/氮源、内源抗生素抗性和NaCl耐受性等表型特征和16S-23S Intergenetic Region(IGS)RFLP特征分析对分离自8个不同地域的52株供试豇豆根瘤菌的进行了表型和遗传多样性分析。供试菌株无论是在表型还是遗传型方面均具有丰富的多样性。根据IGS RFLP特征,供试豇豆慢生根瘤菌分为以下4个IGS类群:IGS-Ⅰ为豇豆根瘤菌的优势群体,在系统发育上相对独立;IGS-Ⅱ和IGS-Ⅲ的菌株分别属于Bradyrhizobium japonicum和Bradyrhizobium liaoningense;IGS-Ⅳ属于Bradyrhizobium elkanii。豇豆快生型菌株则分别归为IGS-Ⅴ和IGS-Ⅵ群,在分类地位上分别属于Sinorhizobium fredii和Rhizobium leguminosarum。不同地域的菌株在多样性方面具有明显的差异。分离自湖北红安的菌株仅与黑龙江德都具有一定的相似性,Jaccard系数为0.25,表现出地理隔离作用。来自黑龙江德都和广西武鸣的菌株的多样性最为丰富,其Simpson指数和Shannon-Wiener指数分别为0.667和1.243与0.593和0.961。     

《生物多样性》投稿须知

<正>《生物多样性》(Biodiversity Science)1993年创刊,是中国科学院生物多样性委员会、中国植物学会、中国科学院植物研究所、动物研究所、微生物研究所共同主办的生物多样性科学领域的综合性学术刊物,双月刊,大16开。本刊旨在报道生物多样性科学领域的创新性研究成果,具引领和示范作用的保护实践案例或新范式,热点地区/调查空白地区或重要生物类群的生物编目,有新观点的高水平综述,以及履行相关国际公约的进展。基本要求1主要栏目综述(1)选题有新意,具前瞻性,能引起读者广泛的     

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。     

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。     

西北部分地区苦马豆根瘤菌的表型多样性研究

将采集自甘肃、新疆、宁夏等地区的苦马豆根瘤,经分离、纯化获得48株未知菌株,并选取7株参比菌株,进行唯一碳、氮源利用、对抗生素及染料抗性、耐盐性、初始pH生长、生长温度范围及酶活性等共113项生理生化测定;采用数值分类方法对未知根瘤菌进行表型多样性分析。结果表明：供试菌株在碳氮源利用、抗生素敏感性、抗逆性等方面存在着差异。该地区苦马豆根瘤菌具有较强的耐盐、耐碱能力,所有菌株均能在初始pH9~12的YMA培养基上生长,35%菌株可耐受6%的NaCl。从数值分类树状图可见,未知供试菌株在56%的相似水平上聚在一起,在72%的相似水平上分为5个表观群。群Ⅰ有39株菌,在74.6%相似水平聚合,中心菌株为CCNWGS0215;群Ⅱ有5株菌,在76%的相似水平聚合,中心菌株为CCNWGS0228;群Ⅳ有2株菌,在81.5%的相似水平聚合,群Ⅲ和群Ⅴ分别只有1株菌,它们与模式株分离,可能为潜在的新种。     

紫花苜蓿内生和非内生根瘤菌多样性及共生差异

【背景】对根瘤菌多样性的研究有助于推进根瘤菌种质资源的利用。【目的】研究紫花苜蓿内生和非内生根瘤菌的表型和遗传多样性,比较菌株在5个苜蓿品种上的共生效应,验证根瘤菌群体共生效应由苜蓿品种决定的假设。【方法】从甘肃省白银会宁旱作区、兰州安宁灌区、武威凉州灌区3个栽培区域的陇中、清水、WL168HQ、甘农3号、甘农9号等紫花苜蓿品种中分离内生(植株种子、花、叶、茎、根表皮、根中柱和根瘤)和非内生(根际土壤和田间土壤)根瘤菌菌株,通过表型数值分类、 16SrRNA基因限制性片段长度多态性(Restrictionfragmentlengthpolymorphism,RFLP)、16S rRNA基因测序、持家基因多位点序列分型(Multilocus sequence typing,MLST),以及结瘤基因nodC和固氮基因nifH片段序列测定,研究紫花苜蓿根瘤菌的表型和遗传多样性,并采用主成分分析研究根瘤菌菌株在5个紫花苜蓿品种上的共生效应差异。【结果】共分离得到43株内生根瘤菌和10株非内生根瘤菌,叶片和花中没有分离到根瘤菌菌株。53株根瘤菌以及对照菌株R.GN5和S.12531表型特征数值分类聚为8个群,菌株表型多样性丰富。经16SrRNA-RFLP分析共形成22种RFLP分型组合,基因型Ⅰ分布最广泛(24),其次为基因型Ⅻ(5)、ⅩⅤ(5)和ⅩⅨ(3),其余16株菌各代表1种基因型,菌株遗传多样性丰富。16S rRNA基因测序和MLST分析将所有菌株划分为Rhizobiumradiobacter、R.rosettiformans和Ensifermeliloti。仅从7株E.meliloti代表菌株和对照菌株S.12531中扩增到nodC和nifH基因,说明E.meliloti菌株均能结瘤固氮。E.meliloti菌株G3L3接种甘农3号,LP3、LL1和LL2接种陇中,QL2接种清水,LL1、LL2和WLP2接种WL169HQ苜蓿均能显著促进植株的单株结瘤数、地上干重和粗蛋白含量。E.meliloti菌株接种甘农3号、甘农9号和清水苜蓿品种后所有参数值在PC1轴上分别聚在-1-1之间,在PC3轴上聚在-1.5-1.5之间;接种陇中和WL168HQ苜蓿的参数值较分散,PC1轴上分散在-1.5-4之间,PC3轴上分散在-3-4之间。【结论】紫花苜蓿内生和非内生根瘤菌菌株多样性丰富,表型和遗传多样性与其来源没有直接关系。菌株G3L3与甘农3号,LP3、LL1、LL2与陇中,QL2与清水、LL1、LL2、WLP2与WL169HQ苜蓿品种共生匹配和适应能力强。在甘农3号、甘农9号和清水紫花苜蓿品种上群体共生效应相似,在陇中和WL168HQ紫花苜蓿上共生效应差异明显。本研究内生和非内生根瘤菌菌株的群体共生效应根据苜蓿品种而定,根瘤菌菌株与苜蓿品种间的信号识别程度存在差异。     

Diversity of Rhizobia isolated from various Hedysarum species

Cultural and physiological properties, serology, plasmid profiles and infective traits were determined for 23 strains of rhizobia isolated from various Hedysarum species: H. coronarium (common name: sulla) (16), H. carnosum (1), H. alpinum (3), H. mackenzii (2) and H. pallens (1) from Portugal, Spain, Tunisia, Alaska and Israel. Strains isolated from H. alpinum, H. mackenzii and H. pallens have slow growth rates on yeast-extract mannitol medium and were unable to nodulate H. coronarium plants, whereas the latter were effectively nodulated by all sixteen fast growing strains from sulla. Regardless of the country of origin all H. coronarium strains fell into one serogroup and were not serologically related with strains of other Hedysarum species. The RAPD (random amplified polymorphic DNA) fingerprinting method which was carried out on five H. coronarium and three H. alpinum strains allowed distinction to be made among serologically related rhizobia. No particular plasmid profile pattern was observed in relation to the host or geographical origin of the strains.     

沙冬青根瘤菌遗传多样性和系统发育分析

利用16S rDNA RFLP、16S-23S rDNA RFLP和16S rDNA序列分析方法,对分离自宁夏和内蒙古阿拉善地区的沙冬青根瘤菌进行了遗传多样性和系统发育分析.结果表明,分离自不同地区沙冬青根瘤菌的44株测试菌株分别归属于中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium)、叶杆菌属 (Phylobacterium)、中华根瘤菌属(Sinorhizobium)、根瘤菌属(Rhizobium)、土壤杆菌属(Agrobacterium)5个属种.受寄主和地理环境因素的影响,沙冬青根瘤菌具有丰富的遗传多样性.     

山东省大型真菌物种多样性

根据野外采集标本记载山东省大型真菌382种3变种,隶属于2门5纲18目60科162属。其中,担子菌373种,子囊菌12种,凭证标本保存于鲁东大学菌物标本馆(HMLD)和北京林业大学菌物标本馆(BJFC)。文中提供物种多样性名录,并记述了每种大型真菌的生境、用途及采集地点。同时详细描述了5个中国新记录种(变种)的形态特征并绘制线条图。     

8种贵州药用植物内生放线菌的分离及多样性研究

【背景】药用植物内生菌能产生多种活性较好的次级代谢产物,是新抗生素发现的重要来源。目前,药用植物内生菌的研究主要集中在内生真菌,内生放线菌研究相对较少,是一个尚未充分开发的新领域。【目的】研究贵州药用植物内生放线菌多样性,以期发现新种放线菌或产新活性物质的放线菌,为微生物药物研究奠定基础。【方法】药用植物样品表面消毒后用粉碎机粉碎,采用9种不同分离培养基分离放线菌;通过提取放线菌基因组DNA,PCR扩增16S rRNA基因序列,测定序列并提交EzBioCloud数据库进行序列比对,构建系统进化树,进行内生放线菌多样性分析。【结果】通过形态特征初步排重,从8种药用植物样品中共分离得到内生菌62株,测定其16S rRNA基因序列,序列比对结果表明其中的57株菌分布于放线菌域的5目8科16属,分别是短小杆菌属(Curtobacterium)、链霉菌属(Streptomyces)、微杆菌属(Microbacterium)、纤维单胞菌属(Cellulomonas)、植物杆菌属(Plantibacter)、原小单孢菌属(Promicromonospora)、动球菌属(Kineococcus)、壤球菌属(Agrococcus)、沼杆菌属(Patulibacter)、气微菌属(Aeromicrobium)、拉贝达氏菌属(Labedella)、叶居菌属(Frondihabitans)、冷杆菌属(Frigoribacterium)、节杆菌属(Arthrobacter)、动孢菌属(Kineosporia)、Amnibacterium属,其中短小杆菌属(Curtobacterium)为优势菌属,菌株M8JJ-5和M2KJ-4的16S rRNA基因序列分别与有效发表菌株AmnibacteriumkyonggienseKSL51201-037T(FJ527819)和Aeromicrobiumfastidiosum DSM10552T (Z78209)的相似性最高,相似性分别为97.29%和98.95%,可能为潜在新物种。【结论】贵州药用植物中蕴藏着多样性丰富的放线菌且具有从中发现新放线菌的潜力,能为新抗生素的发现提供菌种储备,也为今后对该地区放线菌资源的认识和开发利用提供理论依据。     

Diversity of ethanol-tolerant lactobacilli isolated from Douro fortified wine: clustering and identification by numerical analysis of electrophoretic protein profiles

Eighty-two ethanol-tolerant (≥ 15% v/v) isolates of Lactobacillus were obtained from Douro fortified wines and associated winery equipment. The diversity and specific identity of these isolates was studied with computer-assisted comparison of the whole-cell, SDS-solubilized protein profiles (as generated by SDS-PAGE); with this method four species were identified. The majority of isolates (89%) were identified as Lact. hilgardii , and three differentiable electrophoretic groups of this species were evident. The identification was confirmed by DNA-DNA dot-blot hybridization studies. Also identified were one strain each of Lact. fructivorans, Lact. collinoides and Lact. mali.     

斜茎黄芪根瘤菌谷氨酰胺合成酶基因多样性研究

研究了22株代表性斜茎黄芪根瘤菌的谷氨酰胺合成酶基因多样性。首先对供试菌株进行了谷氨酰胺合成酶glnA和glnII基因扩增,结果显示从来自Mesorhizobium和Rhizobium属的多数代表菌株都可以扩增到约1kp、大小一致的glnA基因产物,而从Agrobacterium sp.的4株代表菌株未能得到glnA PCR扩增产物。基因glnII的扩增结果显示几乎从所有测试菌株都能够得到基因产物,来自Mesorhizobium septentrionale、M.temperatum和Mesorhizobium spp.的代表菌株都得到了单一的、大小约400bp～500bp的glnII PCR扩增产物,而从Agrobacterium sp.的4株代表菌株扩增得到的glnII PCR扩增产物明显不同于其它斜茎黄芪根瘤菌代表菌,它们都有一条约1 kb的特征PCR扩增产物条带,SDW052和R084还出现了另外2～3个扩增产物条带。此外,基因glnA的RFLP分析结果与我们先前的16S rRNA基因分析结果具有很好的一致性,这些结果都进一步证实了这些根瘤菌的染色体基因多样性。     

Diversity and Evolution of Hydrogenase Systems in Rhizobia

Uptake hydrogenases allow rhizobia to recycle the hydrogen generated in the nitrogen fixation process within the legume nodule. Hydrogenase (hup) systems in Bradyrhizobium japonicum and Rhizobium leguminosarum bv. viciae show highly conserved sequence and gene organization, but important differences exist in regulation and in the presence of specific genes. We have undertaken the characterization of hup gene clusters from Bradyrhizobium sp. (Lupinus), Bradyrhizobium sp. (Vigna), and Rhizobium tropici and Azorhizobium caulinodans strains with the aim of defining the extent of diversity in hup gene composition and regulation in endosymbiotic bacteria. Genomic DNA hybridizations using hupS, hupE, hupUV, hypB, and hoxA probes showed a diversity of intraspecific hup profiles within Bradyrhizobium sp. (Lupinus) and Bradyrhizobium sp. (Vigna) strains and homogeneous intraspecific patterns within R. tropici and A. caulinodans strains. The analysis also revealed differences regarding the possession of hydrogenase regulatory genes. Phylogenetic analyses using partial sequences of hupS and hupL clustered R. leguminosarum and R. tropici hup sequences together with those from B. japonicum and Bradyrhizobium sp. (Lupinus) strains, suggesting a common origin. In contrast, Bradyrhizobium sp. (Vigna) hup sequences diverged from the rest of rhizobial sequences, which might indicate that those organisms have evolved independently and possibly have acquired the sequences by horizontal transfer from an unidentified source.     

八种热带、亚热带豆科植物根瘤菌内源质粒的分布情况

从８种热带、亚热带豆科植物中分离出９种快生型根瘤菌,用双梳子胶内裂解法检测其中的质粒分布情况。质粒数从１到６个不等,大小从３２ｋｂ到８７０ｋｂ,其中至少有一个分子量小于１００ｋｂ的质粒。从不同种属的豆科植物中分离出的根瘤菌,其质粒的数量及分子量各不相同。     

云南酸性土壤中度嗜酸链霉菌的多样性

[目的]了解酸性土壤环境里中度嗜酸链霉菌的多样性,调查其物种资源.[方法]用分散和差速离心法及选择性分离培养基从14份云南酸性土壤样品中分离到367株具有链霉菌培养特征的放线菌,并进行了颜色分群.从各颜色类群中选取代表菌株共97株,通过显微形态观察和pH梯度生长实验确定其中的中度嗜酸链霉菌.进一步从中筛选出16株中度嗜酸链霉菌代表菌株,进行16SrRNA基因序列的相似性和系统发育分析,并结合基因组DNA-DNA相关性数据.[结果]分离菌株归为12同的颜色类群,其中80%属于中度嗜酸链霉菌,其代表菌株在系统发育树上形成了8个距离较远且与已知种不同的进化分枝,可能代表链霉菌属内至少8个不同的新基因种.[结论]用以上方法筛选出的中度嗜酸链霉菌可归为8个不同于已知种的进化群,说明云南酸性土壤含有丰富多样的中度嗜酸链霉菌新物种.