比较基因组分析斯氏假单胞菌遗传多样性及固氮基因岛进化机制

发布时间：2018-01-30 00:12

本文关键词： 斯氏假单胞菌固氮基因岛比较基因组基因组变异型多样性　出处：《江苏农业科学》2017年01期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：对5株固氮与11株非固氮斯氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)基因组开展综合比较分析,从基因组水平上研究斯氏假单胞菌种内遗传多样性及其固氮基因岛进化机制。核心与元基因组分析发现,16个斯氏假单胞菌拥有的独特基因数占元基因数的46.37%;基于平均核苷酸相似度分析,这16个菌株被划分为11种不同的基因组变异型,表明斯氏假单胞菌基因组异质化程度高。固氮基因岛及进化树分析表明,5株固氮菌属于3种不同基因组变异型,它们的固氮基因岛及其侧翼序列保守性好,而且固氮酶基因进化树与菌株谱系进化树呈现高度一致性。据此推测,斯氏假单胞菌祖先可能通过水平基因转移的方式获得固氮基因岛,从而转变为固氮菌,但是在后期进化过程中,绝大部分固氮菌株丢失了固氮基因岛。
[Abstract]:The genomes of 5 strains of nitrogen-fixing and 11 strains of non-nitrogen-fixing Pseudomonas stutzeri were compared and analyzed. To study the genetic diversity of Pseudomonas sp. And the evolution mechanism of nitrogen-fixing gene island at the genomic level. The unique gene number of 16 Pseudomonas spp. Based on the average nucleotide similarity analysis, the 16 strains were divided into 11 different genomic variants, indicating that the genomic heterogeneity of Pseudomonas sp. Five strains of nitrogen-fixing bacteria belong to three different genome-variant types, their nitrogen-fixing gene islands and their flanking sequences are conserved, and the phylogenetic tree of nitrogenase gene is highly consistent with the phylogenetic tree of the strain. The ancestors of Pseudomonas sp. Probably obtained the nitrogen fixing gene island by horizontal gene transfer, and then transformed into nitrogen fixing bacteria, but during the later evolution, most of the nitrogen fixing strains lost the nitrogen fixing gene island.
【作者单位】：凯里学院环境与生命科学学院;复旦大学环境科学与工程系;
【基金】：国家自然科学基金(编号:21507012) 中国博士后科学基金(编号:黔教合KY字[2015]395) 贵州省教育厅自然科学研究项目[重点项目][(编号:KY2015395) 凯里学院博士专项基金(编号:BS201412)
【分类号】：Q933
【正文快照】： 斯氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)属γ变形菌亚门(γ-Proteobacteria)假单胞菌属(Pseudomonas),是革兰氏阴性菌。它广泛分布于土壤、湖泊和海洋,甚至临床环境中[1-2],是研究细菌反硝化作用机制的主要模式菌株之一,同时也是假单胞菌属中为数不多的具备生物固氮能力的菌种[3-

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