高望界自然保护区森林土壤放线菌多样性研究

发布时间：2017-09-21 10:25

  本文关键词：高望界自然保护区森林土壤放线菌多样性研究

  更多相关文章： 高望界自然保护区 土壤放线菌 系统发育分析 生物多样性 抗菌活性 生物学特征

【摘要】：本研究从高望界自然保护区(28°39′02.3"~28°42′36.8"N,110°03′24.4"~110°10′34.3"E)采集森林土壤样品,应用纯培养法分离土样中的放线菌,采用基于16S r RNA基因序列的系统发育分析法研究分离菌株的类群多样性、物种多样性和遗传多样性,采用琼脂扩散法对分离的放线菌菌株进行抗菌活性筛选,并对部分活性菌株的生物学特征进行表征。从而较系统地了解高望界自然保护区森林土壤中的放线菌多样性,并发现一批具抗菌活性菌株,为该地区森林土壤放线菌资源的进一步研究、保护和利用奠定基础。选用ISP2、HV、LSV-SVF、MA5、海藻糖-天门冬酰胺、几丁质、海藻糖-脯氨酸、高氏一号培养基为分离培养基,从土壤样品中共分离纯化得到249株放线菌。根据其形态、大小、气生菌丝、机内菌丝以及可溶性色素等特征,初步去冗余,获得169株放线菌用于进一步研究。经过形态特征对比分析,选取66个代表性菌株进行基于16S r RNA基因序列测定的系统发育多样性分析。结果表明,66个菌株属于细菌域放线菌门Actinobacteria的6个科(Micromonosporaceae,Nocardiaceae,Nocardiopsaceae,Pseudonocardiaceae,Streptomycetaceae,Thermomonosporaceae),8个属:链霉菌属(Streptomyces),诺卡氏菌属(Nocardia),北里孢菌属(Kitasatospora),红球菌属(Rhodococcus),拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis),假诺卡氏菌属(Pseudonocardia),珊瑚状放线菌属(Actinocorallia),多形态孢菌属(Polymorphospora)。其中链霉菌属占绝对优势(54株;81.8%)。其次诺卡氏菌属(4株;6.1%),红球菌属和拟诺卡氏菌属各2株,其余四个属分离到的菌株数分别为1株。这些菌株可分为38个物种,大部分菌株与它们的系统发育关系最密切的已知物种的典型菌株之间存在一定的遗传差异(序列相似性为98.71-99.93%);其中有3株(JSM 147604、JSM147645、JSM 147773)可能分别代表链霉菌属和珊瑚状放线菌属的潜在新种:JSM147604与链霉菌属的S.cavourensis系统发育关系最为密切,与其典型菌株之间的16S r RNA基因序列相似性为98.75%,在进化树上形成独立分支;菌株JSM 147773与链霉菌属的S.xiamenensis的系统发育关系最密切(相似性98.59%),在进化树上聚在一起;菌株JSM 147645与珊瑚状放线菌属的A.libanotica的系统发育关系最密切,相似性98.90%,但该菌株在系统进化树上形成独立分支。采用琼脂扩散法对169株放线菌进行抗菌活性筛选,发现有47株的发酵液至少对一种指示菌有抑制作用,阳性率为27.8%。本次分离的放线菌对革兰氏阳性菌株具有较好的抑制作用。其中有6株(JSM 147612、JSM 147786、JSM 147823、JSM 147831、JSM 147842、JSM 147846)菌株抗菌活性较强。采用常规方法对具抗菌活性的部分菌株进行生物学特征研究。结果表明,大部分菌株能在20°C-40°C温度、6-10的p H范围内生长良好。所有供试菌株都能产生淀粉酶、蛋白酶、脲酶、明胶酶、酯酶中至少一种优势胞外酶。培养特征和形态特征研究结果表明,6株抗菌活性强菌株在选用的6种培养基上均生长良好,产生丰富的气生菌丝和基内菌丝,为典型的产丝产孢放线菌;除JSM 147831外,其它菌株在马铃薯浸汁培养基上产生不同程度的可溶性色素;系统发育结果表明,这6株菌归属于链霉菌属的5个物种。本结果表明,高望界自然保护区土壤中存在丰富的放线菌类群多样性和物种多样性,且发现一批具抗菌活性菌株,具有一定的开发利用价值。
【关键词】：高望界自然保护区 土壤放线菌 系统发育分析 生物多样性 抗菌活性 生物学特征
【学位授予单位】：吉首大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S714.3
【目录】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第1章 放线菌生态与资源12-21
• 1.1 放线菌概述12-13
• 1.2 放线菌的生物多样性研究13-15
• 1.2.1 生物多样性13
• 1.2.2 放线菌多样性研究进展13-15
• 1.3 放线菌生态分布研究15-16
• 1.4 放线菌次生代谢产物研究16-18
• 1.4.1 微生物次生代谢产物16-17
• 1.4.2 放线菌次生代谢产物17-18
• 1.5 本研究的基本思路和内容18-21
• 1.5.1 研究的基本思路18-19
• 1.5.2 研究的内容19-21
• 第2章 高望界森林土壤放线菌多样性研究21-33
• 2.1 材料与方法21-25
• 2.1.1 实验材料21-22
• 2.1.2 样品的采集22
• 2.1.3 样品预处理22-23
• 2.1.4 菌株分离纯化23
• 2.1.5 基于 16S r RNA基因序列的系统发育多样性分析23-25
• 2.2 结果与分析25-31
• 2.2.1 菌株的分离25-28
• 2.2.2 类群多样性28-30
• 2.2.3 物种与遗传多样性30-31
• 2.3 本章小结与讨论31-33
• 第3章 高望界森林土壤放线菌抗菌活性筛选33-37
• 3.1 材料和方法33-34
• 3.1.1 实验材料33-34
• 3.1.2 抗菌活性初筛34
• 3.1.3 抗菌活性复筛34
• 3.1.4 抗菌活性检测34
• 3.2 结果与分析34-36
• 3.2.1 初筛34-35
• 3.2.2 复筛35-36
• 3.3 本章小结与讨论36-37
• 第4章 活性菌株的生物学特征37-47
• 4.1 材料与方法37-39
• 4.1.1 材料37-38
• 4.1.2 具抗菌活性菌株的生物学特征38-39
• 4.1.2.1 温度、p H对生长的影响38
• 4.1.2.2 产胞外酶特性38-39
• 4.1.2.3 6株抗菌活性较强菌株的培养特征、形态特征39
• 4.1.3 基于16S rRNA基因序列测定和系统发育分析39
• 4.2 结果与分析39-46
• 4.2.1 温度对生长的影响39-41
• 4.2.2 pH对生长的影响41-42
• 4.2.3 产胞外酶特性42-43
• 4.2.4 培养特征43-44
• 4.2.5 形态特征44-45
• 4.2.6 系统发育分析45-46
• 4.3 小结与讨论46-47
• 结束语—总结与展望47-48
• 致谢48-50
• 参考文献50-58
• 作者在学期间取得的学术成果58

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本文编号：893953