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题名: 印度块菌菌根际及其子囊果内微生物多样性研究——兼论中国白块菌新分类群
作者: 邓晓娟
学位类别: 博士
答辩日期: 2012-05
授予单位: 中国科学院研究生院
导师: 刘培贵
关键词: 印度块菌,菌根际,子囊果,微生物多样性,白块菌,形态学
学位专业: 植物学
中文摘要: 野外采集印度块菌(Tuber indicum)子囊果和在华山松(P. armandii)上形成的菌根根际土壤,用传统平板培养的方法分离获得他们的可培养细菌和真菌类群。用Roche 454 高通量测序技术对块菌子囊果内和菌根际土壤中细菌16S-rDNA的V1-V3区测序,然后进行鉴定和分类学分析,揭示印度块菌菌根根际微生物的多样性和优势类群。对32份白块菌标本进行了研究,结合经典分类学、电子扫描技术以及分子系统学的研究手段,发现了7个白块菌的新种,并对其中6个新种做了详细的形态学描述和绘图。主要研究结果如下:1、块菌菌根际和子囊果内可培养微生物多样性研究, 总计分离得到根际可培养细菌793株,分别隶属于于丙型变形菌门(γ-proteobacteria)的Pseudomonas属,乙型变形菌门(β-proteobacteria)的Acinetobacter属,放线菌门(Actinobacteria)的Streptomyces属,其中假单胞菌Pseudomonas是印度块菌×云南松菌根际可培养细菌的优势类群。分离得到根际可培养真菌338株,分别隶属于发菌科(Trichocomaceae)的青霉菌属(Penicillium)、和曲霉菌属(Aspergillus),肉座菌科(Hypocreaceae)的肉座菌属(Hypocrea),丛赤壳科(Nectriaceae)的丛赤壳菌属(Nectria)和赤壳菌属,生赤壳菌科(Bionectriaceae)的生赤壳菌属(Bionectria)和镰刀菌属(Fusarium),亚赤壳科(Hyponectriaceae)的Microdochium属,Herpotrichiellaceae科的外瓶霉属(Exophiala),其中发菌科里的青霉属和曲霉属是印度块菌×云南松菌根际可培养真菌的优势类群。总计分离得到印度块菌子囊果内可培养细菌331株64个OTUs,分别隶属于丙型变形菌门Pseudomonas属、Acinetobacter属、贪噬菌属(Variovorax)和Streptomyces属,其中假单胞菌Pseudomonas是印度块菌子囊果内细菌的优势类群。未分离到印度块菌子囊果内可培养真菌。2、块菌菌根际和子囊果内细菌总DNA分析, 总计得到块菌根际细菌16s-rDNA可变区序列8937条2073个OTUs。根际细菌的2073个OTUs分属于细菌的20个门198属,其中隶属于变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)三门的OTUs占总OTUs的66%,是其优势门类;隶属于黄杆菌属(Flavobacterium)、根瘤菌属(Rhizobium)、假黄色单胞菌属(Pseudoxanthomona)、贪噬菌属(Variovorax)、Sphingopyxis属、新鞘氨醇菌属(Novosphingobium)、Phenylobacterium属、Pedobacter属8属的OTUs占总OTUs的57%,是其优势属。8937株细菌在不同门的分布数量:变形菌门细菌的数量占52.45%,拟杆菌门细菌的数量占16.32%,放线菌门细菌的数量占15.79%,浮霉菌门细菌的数量占4.04%,酸杆菌门细菌的数量占3.11%,其余16门的细菌数量占8.29%,在细菌数量的分布上,变形菌门、拟杆菌门和放线菌门细菌是其优势类群;在不同属的分布数量:黄杆菌属细菌的数量占19.61%,根瘤菌属细菌的数量占7.71%,假黄色单胞菌属细菌的数量占5.73%,贪噬菌属细菌的数量占4.96%,Sphingopyxis属细菌的数量占3.18%,新鞘氨醇菌属细菌的数量占2.69%,Phenylobacterium属细菌的数量占2.17%,Pedobacter属细菌的数量占2%,其余190属细菌的数量占51.95%,在细菌数量的分布上,黄杆菌属、根瘤菌属和假黄色单胞菌属是其优势属。总计得到子囊果内细菌16s-rDNA可变区序列9862条220个OTUs。子囊果内细菌的220个OTUs分属于7门43属,其中隶属于变形菌门、拟杆菌门、放线菌门的OTUs占总OTUs的94%,是其优势门类;隶属于黄杆菌属、壤霉菌属、微杆菌属、剑菌属、寡养食单胞菌、假单胞菌、Sphingopyxis、贪噬菌属的OTUs占总OTUs的93%,是其优势属。9862株细菌在不同门的分布数量:变形菌门细菌的数量占38.92%,拟杆菌门细菌的数量占32.62%,放线菌门细菌的数量占28.2%,其他4门细菌的数量占0.25%,在细菌数量的分布上,变形菌门、拟杆菌门和放线菌门细菌数量占绝对优势;在不同属的分布数量:黄杆菌属细菌的数量占31.39%,壤霉菌属细菌的数量占14.38%,微杆菌属细菌的数量占14.02%,剑菌属细菌的数量占13.8%,寡养食单胞菌细菌的数量占12.73%,Sphingopyxis 细菌的数量占6.22%,假单胞菌细菌的数量占2.24%,贪噬菌属细菌的数量占2.18%,其他属细菌的数量占3.04%,黄杆菌属、壤霉菌属和微杆菌属细菌在数量上是其优势属。3、块菌菌根促栖菌研究, 设置5个菌根组合菌为供试菌根组合:T. indicum × C. mollissima,T. indicum × Q. franchetii,T. aestivum × C. mollissima,T. aestivum × Q. franchetii和T. melanosporum × C. mollissima。选择6株细菌作为供试细菌:苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)、溶杆菌(Lysobacter capsici)、蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)、瓜两面神菌(Janibacter melonis)、氧化烃微杆菌(Microbacterium hydrocarbonoxydans)和球形节杆菌(Arthrobacter globiformis)。在块菌接种的过程中在菌剂中分别加入供试细菌和抗生素,幼苗形成菌根后,对菌根苗的菌根进行计数,并测量株高和地径,研究结论如下:i 细菌对于不同的菌根组合形成的菌根数量具有真菌特异性,它会促进某些菌根组合的形成,但却会抑制另外一些真菌形成菌根。块菌子囊果内土著细菌对于菌根的形成有显著促进作用。ii 细菌对于不同组合的菌根苗株高也具有真菌特异性,它会促进某些组合的菌根苗株高,但却会抑制另外一些组合的菌根苗株高。块菌子囊果内土著细菌对于不同组合菌根苗株高的影响不一致。iii 细菌对于不同组合的菌根苗地径也具有真菌特异性,它会促进某些组合的菌根苗地径,但却会抑制另外一些组合的菌根苗地径。块菌子囊果内土著细菌对于不同组合菌根苗地径的影响不一致。4、白块菌新分类群研究, 基于ITS序列构建的分子系统树表明,32份白块菌标本在分子树上独立地分成了7个分支,能很好的从其近缘种中分出,支持将他们作为新种的处理。本文详细描述了这6个白块菌新种的形态学特征,并讨论了他们与近缘种的形态差异。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://ir.kib.ac.cn/handle/151853/18684
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邓晓娟.印度块菌菌根际及其子囊果内微生物多样性研究——兼论中国白块菌新分类群.[博士学位论文].中国科学院研究生院.2012
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