全 文 ：应 用 生 态 学 报 年 月 第 卷 第 期
, , 一
菌的遗传多样性的 研究 ‘
彭源东 张忠泽 仲国科学院沈阳应用生态研究所
, 沈阳 “
摘要 选用 个随机引物 , 对分 自 个分类接种群的 株 栩欣 纯培养的总
进行随机扩增 , 其中引物 和 能扩增得到较为稳定的 图谱 扩增产
物分子量大都分布在 一 之间 从稳定的 扩增图谱看 , 勿 菌间存在有
丰富的遗传多样性 在选定适当引物情况下 , 能依据共同带将 万沙之 必 菌化归为同一分类
接种群
关镇词 口滋边 多样性
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引 言
, ’ 是一类能和非豆科放线结瘤
植物 行 共 生 固 氮 并 结 瘤 的 放 线 菌 在
的分类研 究中 , 发 现 故 菌
群中有丰富的多样性〔〕为了检测与考察
这种多样性 , 已采用多种门类不 同的分析
方法 , 如回接实验 「〕、 血清学分析 、 同工
酶图 谱分 析 、 全 细 胞 可 溶 性 蛋 白分
析川 、脂肪酸成分分析 「川 、 全细胞糖型分
析 、 序 扩增 、 同源
性分析 ’ 、 类型 分析 等 , 取 得
了大量研究结果 但上述方法存在诸如引
物设计困难 、 分析过程复杂耗时等诸多问
题
最近一种新的在分子水平上的遗传标
记技术 —随 机 放 大 多 态性 技 术
,
, 已经受到广泛的重视和应用〔‘ 〕
这种技术的主要优 点是操作程 序简单迅
速 , 只需 极少量 的 作模板 , 对
制备的质量要求不高 , 且在对生物基因组
情况 不 明 时 也 可进 行 , 这 些 特 点 对 于
必 菌的遗传学研究尤为适用 ‘
·
另
外 , 由于检测的位点分布相对随机 , 且覆盖
面广 , 所以它 比较能反映生物基因组的一
般特征 这种技术 已在植物分子生物学领
域得到成功应用 , 在原核生物的分子生物
学研究中已有涉足 , ’ 对于 口 故 菌 ,
有人曾埃用 “种随机引物对分 自两种木麻
黄植 物 根 部 的 株 菌 进 行 过
, 国家 自然科学基金 和 中国科学院“ 九
五 ”重大 项 目
一 一 收稿 , 一 一 接受
应 用 生 态 学 报 卷
分析 , 结果表 明单 一 随机 引物 即能
检测 到 不 同 菌 间 的 多 态 性 差
异 , ”
本文采用美 国 。 公
司出品的随机引物 中的 系列 , 共
个随机引物 , 考察分 自 个分类接种群的
株 口欣 菌 , 试 图 在 分 子 水 平 上 对
菌群业 已存在的遗传多样性有一
个新的认识
表 随机引物名称及其核酸序列
泣眼比 姗
核酸序列
材料与方法
·
供试菌种
本试验选用 了 株 沃边 菌 , 其 中 株为
本所分得 , 株由美国哈佛大学提供 表 供试
菌株在 ℃下的有氮 〔‘ 培养基 中培养并适
时传代 , 而后改用含适量甘氨酸的无镁无氮
培养基继续培养
表 如 菌株
引 物
、
、
右
,
,
,
、
丁
菌 株 来源川
〕
宿 主植物
细枝木麻黄
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细枝木麻黄
山 ” 刀
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应总体积为 川, 反应体系中以 ‘ , 必 基因组
为模板 约 , 其中引物 为 巧 以
管 , 种 各
· 一 ’, ℃ 缓冲
液 川, 聚合酶 华美公司产品
扩增 反应在美 国 公司 的
型 扩增仪上进行 先 ℃变性 , ℃
复性 , ℃延伸 循环 圈 再按 ℃
, ℃ , ℃ 程序循环扩增 次 , 最后
在 ℃延伸 , 以使延伸反应充分进行 每种
引物的扩增反应均重复 次
闪 产物用 的琼脂糖凝胶电泳检
测分析
木麻黄
山 、 诬、 巨厂 泣“
细枝木麻黄
山 ” ”泛 护 记
沙棘
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沙棘
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沙棘
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沙棘
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中国
中国
广东
美国
辽宁
辽宁
辽宁
辽 宁
结 果
研究方法
诚 总 的提取 针对生长状
况不 一 的 欣 菌
,
采 用 种 方 法 进 行 了
犷口诚边 总 的提取
, 它们是溶菌酶法 、
法 、微波法及 、 微波法
一 扩增 一 扩增 中
所用引物选用 美国 , 。 公司出品
的引 物 中 的 系 列 表 扩 增 反
菌间公共带的分布
本研究采用 个随机引物在相同条
件下分别对分 自 个接种分类群的 株
菌的总 进行随机扩增 结果
表明 , 系列 中 个 随机 引物 只有
巧 和 能扩增得 到较为稳定
的 带 从 巧 的 扩增结
果来看 图 , , , 有 条共
同带 , 与 司有 条 共 同带
应 用 生 态 学 报 卷
表 卜 ”七 菌问相似性分析【以 为引物
加 妞 朋
一
菌 株 相似值 ‘
〔址 泛
对
。
。
。
讨 论
木麻黄类群 翔 菌遗传多样性
本研究选用的木麻黄类群的
菌共 株 , 其中 株分 自细枝木麻黄
, 株分 自木 麻 黄
“ 钻 故 分 自细枝木麻黄的 菌
株不能回接原宿主 , 属 非感染类型 一
有研究表 明 ‘
· ’ · ’ , 已分纯 的
感染性木麻黄 菌的遗传同源性程
度非常高 , 但 ‘ 〕的研究结果表明 ,
造成这种情况的原因是 多方面的 他以细
枝木麻黄及木麻黄植物瘤内 菌作
为材料 , 用 一 方法证明了该类
群 菌的遗传多样性实际非常高 ,
而分纯的则 比较 同源 , 可以化分为一个类
群 本 研 究表 明 , 菌 株 、
、 可 依 据 共 同带划 分 为 同 一 群
、 的结 果 均 能 说 明这 一
点 而且在选用合适的随机引物时 , 同样
可 以 很 清 晰 地 检 测 到 分 纯 的 木 麻 黄
菌的差异性 另外 , 也可以
检测到分 自同种寄主植物但感染性不同的
菌株间的差别 , 如 是非感染性的木麻
黄类群的 扭 菌 , 但与 有 条共
同带 , 且和 带型一致 , 因而可以认为
有可能并非木麻黄类群的弗氏菌 我
们曾用 一 分析‘ 与其它木麻
黄类群 叹 菌 的关系 , 也得出了同样
的结 论 而 ’ 的研 究结果证
明 , 能在沙棘植物根部形成根瘤
沙棘类群 血 菌的遗传多样性
据报道〔‘”
, ’ 〕, 无论是 同源性或
序列同源性 比的结果均表明 , 沙
棘类群的 菌间差异显著‘ 本研
究选用沙棘类群 菌共 株 , 均分
自沙棘 从户加琳。亡 记 的
结果表 明 , 、 、 可依据共同
带化分为同一群 , 但从带的数量及大小分
布看 , 差异非常显著 , 而 的结果更
说明了差异的存在
引物选择对 分析结果的影响
由表 、 中的相似比数据所反映出来
的群内各菌株或群间各菌株间的相似性差
别较大 , 表明 引物不同 , 扩增结果
不完全一致 , 其展示的菌间差异程度也存
在 区 别 在 扭 必 菌 遗 传 多 样 性 的
检测 中 , 用不同的 引物进行
多态性分析 , 一方面能获得多样性
相关性和差异性 的认识 另一方面 , 不同
引物的分析结果可能会不同 对于后者 , 可
以认为 , 这种差 异是有理 由的 , 至少表 明
菌不同 , 其基因组的 序列结
构存在差异 , 但同时也有共同点
由此可以认为 , 采用不 同的分子分类
方法 , 反映的 菌特性不同 , 其结果
可能存在差异 , 甚至会导致相反的结论 这
是 目前 口 菌分类研究中所面临的难
题 对此 , ‘ 曾指 出 , 各种 门类
不同的方法所划分的 匆 菌的各类群
间关系仍不 明确 口 菌的分类需要
何种共同指标 , 以作为分种的标准 , 这一问
题 目前尚未解决 , 还有待探索
在分类学上 , 某些分子类指标如
序列同源性 、 序列同源比等能够
彭稼东等 用 一 指纹鉴别
戒白 菌 待发表
期 彭源东等 二 戒纽 菌的遗传多样性的 研究
反映 菌的系统发育关系 , 因而可
以作为分类的一个指标 ‘”
·“ , 〕由于本身
的特性 , 技术能够反映种内及亚种
间不同菌株间的细小差别 因此 , 人们常将
之用作菌株鉴 定及 区分 , ’
·
基 于 此 ,
的分析结果和上述分子分类结果不
完全相 符也就不足为奇 , 但有理 由相信 ,
技术将 比其他方法更能够快速 、 灵
敏地展示微生物世界丰富的遗传多样性
结 论
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能反映种内及种间不 同菌株
间的细小差别 , 所以它能检测到
菌群内存在的丰富多样性 同时它还能用
于感染性不同的菌株间的鉴别
不同引物的结果会存在差别 选用不
同的 引物 , 能将来 自不同分类接种
群的 必 菌化归各 自的分类群中
参考文献
张宪武 土壤微生物学研究 沈阳 沈 阳 出版
社 , 一
,
彭深东等 阳 。石 基因组的 提取及其
带型 微生物学杂志 , 一
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