水稻种子内生Xanthomonas sacchari系统发育及其植物促生特性研究

发布时间：2021-10-17 19:52

　　植物微生物存在于植物生长的整个过程中,目前对植物中微生物的大部分研究主要集中在根、叶等部位。种子作为植株重要的繁殖器官,在农作物生产中具有重要意义。前期的大量研究表明,种子的外表面与内部均携带有丰富的微生物种群。种子内生细菌具有选择性转移到下一代的可能性,其对宿主植物具有多种有益的功能,对植物的生长、健康及种子贮存至关重要。本实验室前期将水稻PA64（粳稻）和Dular（籼稻）两个品种在江西地区繁种,作为亲代种子,种植于海南、云南、江西、河北四个地区,采用分离培养与Illumina高通量测序方法研究两代水稻种子中内生细菌多样性与群落组成,初步界定了水稻种子内生细菌的共有类群为Xanthomonas sacchari（糖黄单胞菌）,并获得117株纯培养物。尽管目前已报道黄单胞菌可在多种宿主植物中致病,但该属中的糖黄单胞菌迄今尚未发现致病性。本研究以该类群为研究对象,通过BOX-PCR及16S rRNA基因聚类分析,结合菌株来源,选择25株菌株进行基因组分析、植物促生功能验证,并通过GFP标记菌株的检测定殖情况,从而深入探究水稻内生菌与植物之间的相互作用关系。获得如下主要结果:1.通过平板... 

【文章来源】：中国农业科学院北京市

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 植物内生菌研究概况
    1.2 种子内生细菌研究
        1.2.1 种子内生细菌的功能
        1.2.2 种子内生细菌的传播途径
    1.3 黄单胞菌属(Xanthomonas spp.)
        1.3.1 黄单胞菌属研究进展
        1.3.2 Xanthomonas sacchari研究现状
    1.4 菌株定殖能力研究概况
    1.5 细菌全基因组测序
    1.6 研究目的与意义
    1.7 技术路线
第二章 材料与方法
    2.1 菌株BOX-PCR分型实验材料与方法
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验方法
    2.2 糖黄单胞菌平板促生功能特性实验材料与方法
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验方法
    2.3 糖黄单胞菌对植株生测实验材料与方法
        2.3.1 促生功能菌株水稻苗盆栽验证
        2.3.2 促生功能菌株拟南芥植株验证
        2.3.3 菌株对水稻苗致病性检测
    2.4 基因组分析材料与方法
        2.4.1 菌株活化与收集
        2.4.2 基因组DNA提取
        2.4.3 基因组测序及拼接
        2.4.4 基因组预测与注释
        2.4.5 致病基因簇分析
        2.4.6 泛基因组分析
    2.5 菌株的GFP标记及在水稻中的定殖检测材料与方法
        2.5.1 糖黄单胞菌GFP基因标记
        2.5.2 GFP标记菌株在水稻中的定殖检测
第三章 结果与分析
    3.1 糖黄单胞菌株分型结果
        3.1.1 16SrRNA序列测定
        3.1.2 菌株BOX-PCR电泳检测结果
        3.1.3 菌株BOX-PCR指纹图谱聚类分析
        3.1.4 16S rRNA和BOX-PCR综合分析
    3.2 平板促生功能实验结果
        3.2.1 溶磷能力
        3.2.2 产铁载体
        3.2.3 分泌IAA(生长素)性能
        3.2.4 拮抗实验
        3.2.5 ACC脱氨酶活性测定
        3.2.6 溶血特性
    3.3 菌株生测实验结果
        3.3.1 水稻苗盆栽促生验证结果
        3.3.2 拟南芥植株平板促生验证结果
        3.3.3 菌株对水稻苗致病性检测
    3.4 糖黄单胞菌基因组分析
        3.4.1 糖黄单胞菌基因组基本信息
        3.4.2 致病相关基因分析结果
        3.4.3 泛基因组分析
    3.5 GFP标记菌株JR3-14荧光观察及在水稻中的定殖传播情况
        3.5.1 菌株JR3-14转化子的观察及验证
        3.5.2 标记菌株JR3-14在水稻中的定殖及传播研究
第四章 讨论
第五章 结论
    5.1 全文结论
    5.2 创新点
    5.3 下一步计划及展望
参考文献
附录 A
致谢
作者简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]甘南高寒地区不同海拔西藏沙棘根瘤内生菌多样性[J]. 张爱梅,韩雪英,张世虎,孙坤,吴菊艳,于杰,郭保民.  生物资源. 2018(02)
[2]2株芽孢杆菌在棉花根部定殖动态及其对棉苗立枯病的防效[J]. 陈虹娇,李怡心,陈文静,姚兆群,曹晓蕾,赵思峰.  石河子大学学报(自然科学版). 2018(01)
[3]新型水稻黄单胞菌噬菌体资源的发掘与功能鉴定[J]. 汤真,董朝霞,刘锦,彭东海,王月莹.  生物资源. 2018(01)
[4]内生真菌提高禾草抗盐碱性研究进展[J]. 陈水红,曹莹,陈泰祥,李春杰.  生物技术通报. 2018(04)
[5]番茄青枯病病原菌拮抗菌株的筛选及其田间防控作用研究[J]. 王丽丽,周旭东,李国安,姚红燕,汪峰.  植物保护. 2017(01)
[6]聚苹果酸生产菌出芽短梗霉CCTCC M2012223的全基因组测序及序列分析[J]. 王永康,宋晓丹,李晓荣,杨尚天,邹祥.  微生物学报. 2017(01)
[7]“烟草青枯病病原菌生物学特性及综合防控技术研究与示范”项目通过田间鉴评[J]. 郑庆伟.  农药市场信息. 2015(22)
[8]水稻种子内生细菌多样性及其分泌植物生长素能力的测定[J]. 姜晓宇,高菊生,徐凤花,曹艳花,唐雪,张晓霞.  微生物学报. 2013(03)
[9]植物内生菌资源多样性研究进展[J]. 徐亚军.  广东农业科学. 2011(24)
[10]水稻种子相关细菌的系统发育分析与促生能力评价[J]. 曹艳花,徐凤花,陈小忠,张晓霞,韦善君,马晓彤.  中国土壤与肥料. 2011(05)

博士论文
[1]鸭和鸽支原体基因组测序及比较基因组学分析[D]. 郭子晟.华中农业大学 2011
[2]SQR 9微生物有机肥防治黄瓜土传枯萎病的效应与机制研究[D]. 曹云.南京农业大学 2011

硕士论文
[1]澜沧江木生淡水真菌多样性及分布模式研究[D]. 李文丽.大理大学 2019
[2]功能性内生菌的筛选及其对水稻幼苗生长的影响[D]. 孟炯放.河北农业大学 2019
[3]水稻种子内生细菌多样性分析及核心微生物组的界定[D]. 赵霞.中国农业科学院 2019
[4]赤红球菌SD3的基因组分析及其DnaK蛋白的表达和功能研究[D]. 樊欣.江西师范大学 2019
[5]水稻纹枯病菌多核与双核菌株遗传多样性及致病性差异研究[D]. 张优.沈阳农业大学 2018
[6]防治苦瓜枯萎病的木霉菌株分离鉴定、定殖检测及其防病促生机理[D]. 王永阳.山东农业大学 2018
[7]姜氏菌属菌株全基因组测序及比较基因组学分析[D]. 焦建宇.昆明理工大学 2016
[8]水稻内生细菌的分离及促生功能研究和几株新菌的多相分类[D]. 张蕾.东北农业大学 2015



本文编号：3442329