全 文 ：应用与环境生物学报　 2008, 14(1):083～ 089 　 　
ChinJApplEnvironBiol=ISSN1006-687X 　 2008-02-25
　
收稿日期:2006-11-21　　接受日期:2007-03-08
＊国家重点基础研究发展计划(2001CB108905)和国家自然科学基金项
目(No.3027001)资助　SupportedbytheStateKeyBasicR＆DProject
ofChina(2001CB108905)andtheNationalNaturalScienceFoundation
ofChina(No.3027001)
＊＊通讯作者　Correspondingauthor(E-mail:wenxin chen@263.net)
四川省部分豆科植物根瘤菌的遗传多样性＊
陈 强 1, 2　陈文新 2＊＊ 　张小平 1　李登煜 1　LindstromK3
(1 四川农业大学资源环境学院　四川雅安　625000)
(2中国农业大学生物学院 /农业部农业微生物资源及其应用重点开放实验室　北京　100094)
(3赫尔辛基大学应用化学与微生物系　芬兰赫尔辛基　Fin-00014)
摘　要　从四川省豆科植物鸡眼草属 、合欢属 、豇豆属 、葛属 、金合欢 、杭子梢分离获得了 103株根瘤菌 , 采用 AFLP、
BOXAIR-PCR研究了这些菌株的遗传多样性.结果表明 ,分离自四川省豆科植物 6个属的根瘤菌存在明显的遗传多
样性 , AFLP分析中 ,全部供试菌株的相似性为 21%, 全部供试菌株可分为 26个 AFLP遗传群;BOXAIR-PCR聚类分
析结果表明 , 103个菌株分在 70%相似性水平处 ,供试菌株被分为 18个 BOX遗传群.除部分菌株外 , 多数根瘤菌按宿
主类型聚群 ,同一宿主而地理来源不同的根瘤菌分布于不同的遗传群 , 表明宿主和地理环境对根瘤菌具有深刻影响.
图 3表 1参 9
关键词　豆科植物;根瘤菌;遗传多样性;指纹
CLC　Q939.114.03
GeneticDiversityofRhizobiaIsolatedfromSomeLegumesinSichuan, China＊
CHENQiang1, 2 , CHENWenxin2＊＊ , ZHANGXiaoping1 , LIDengyu1＆ LindstromK3
(1ColegeofResourcesandEnvironmentalScience, SichuanAgriculturalUniversity, Yaan625000, Sichuan, China)
(2KeyLaboratoryofAgro-microbialResourceandApplication, MinistryofAgriculture/ColegeofBiologicalSciences,
ChinaAgriculturalUniversity, Beijing100094, China)
(3DepartmentofAppliedChemistryandMicrobiology, UniversityofHelsinki, HelsinkiFin-00014, Finland)
Abstract　Thegeneticdiversityof103 rhizobialstrainsfromsixgeneraoflegumesKummerowiaspp., Vignaspp., Pueraria
spp., Albiziaspp., Campylotropisspp.andAcaciaspp.indifferentregionsofSichuanProvince, China, togetherwith17ref-
erencestrains, wasanalyzedbyAFLPandBOXAIR-PCR.Theresultsshowedthatthegeneticdiversitywasexitedamongthese
strains.TheanalysisofAFLPshowedthatalthestrainsformedonegroupat21% similarity, andweredividedinto26 AFLP
genotypes.BOXAIR-PCRdividedthe103 strainsinto18 BOXgenotypesatthelevelof70% similaritylevel, respectively.
Mostofthestrainsindiferentplacesweregroupedwiththeirhostplants, however, therhizobialstrainsisolatedfromthesame
hostplantindifferentplaceswereseparatedintodifferentgroups, whichdemonstratedthatbothhostplantsandenvironmental
factorslargelyafectedthegeneticaspectsofrhizobia.Fig3, Tab1, Ref9
Keywords　legume;rhizobia;geneticdiversity;fingerprint
CLC　Q939.114.03
　　根瘤菌与豆科植物形成的共生固氮体系是生物固氮的重
要组成部分 , 对于维持自然界的氮素循环和实现环境的可持续
发展具有重要作用.四川省位于我国西南部 ,是一个典型的内
陆盆地 , 也是长江上游重要的生态屏障.由于其内以紫色土为
主 , 土壤易风化侵蚀 , 且复种指数高 , 植被覆盖度低 , 水土流失
严重 [ 1] , 直接威胁着长江三峡水利枢纽的安全.因此恢复植
被 、建立良好生态环境是一项重要而艰巨的任务.豆科植物具
有速生 、耐瘠薄的优点 ,可用于四川盆地水土流失治理工作 ,但
迄今还少有人系统研究四川省豆科植物根瘤菌的多样性特征.
根瘤菌遗传多样性的研究 , 常用 AFLP[ 2, 3] 、 rep-PCR[ 4] 、
16SrDNA和 IGSPCR-RFLP[ 5, 6]等方法.本研究以分离自四川
省豆科植物 6个属的 103株根瘤菌和 16株参比菌株为材料 ,
用 AFLP、 BOXAIR-PCR对其遗传多样性进行了研究.
1　材料与方法
1.1　供试菌株
从四川省不同地域采集豆科植物的根瘤后 , 采用 YMA培
养基平板法分离纯化得到 103株根瘤菌 , 快生根瘤菌培养 1 ～
2 d, 慢生根瘤菌培养 3 ～ 5 d,镜检纯度 , 并作回接结瘤试验检
验.供试菌株和参比菌株情况见表 1.
1.2　方 法
1.2.1　DNA提取　　将镜检纯化的供试菌株分别接种到 3
mLTY培养液中 , 28 ℃、 150 r/min振荡培养 3 ～ 5 d, 取 1.5
mL菌液于 Eppendorf管中 , 13 000 r/ min离心 4 min,弃去上
清液 , 用 1×TE缓冲液洗涤菌体 2次 ,加入 500 μLGUTC缓冲
液和 30ng的 RNase, 充分混合后于 37 ℃温育 30 min, 然后按
Terefework[ 2]的方法提取菌体 DNA.以已知浓度的 λDNA为标
准 , 用 1%琼脂糖凝胶电泳估测 DNA样品的浓度后 ,样品保存
于 -20 ℃冰箱.
表 1　供试菌株
Table1　Thestrainsused
菌株 Strain　　 宿主 Host 来源 Sourceorisolate　 生长速度 Growthspeed
CCBAU61014 Kummerowiaatipulacea(Maxim)Makino 四川绵阳 Mianyang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61015 Kummerowiaatipulacea(Maxim)Makino 四川绵阳 Mianyang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61016 Kummerowiaatipulacea(Maxim)Makino 四川平昌 Pingchang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61017 Kummerowiaatipulacea(Maxim)Makino 四川平昌 Pingchang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61019 Kummerowiaatipulacea(Maxim)Makino 四川平昌 Pingchang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61020 Kummerowiaatipulacea(Maxim)Makino 四川平昌 Pingchang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61021 Kummerowiaatipulacea(Maxim)Makino 四川平昌 Pingchang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61022 Kummerowiaatipulacea(Maxim)Makino 四川平昌 Pingchang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61023 Kummerowiaatipulacea(Maxim)Makino 四川平昌 Pingchang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61024 Kummerowiaatipulacea(Maxim)Makino 四川平昌 Pingchang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61025 Kummerowiaatipulacea(Maxim)Makino 四川平昌 Pingchang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61028 Kummerowiaatipulacea(Maxim)Makino 四川平昌 Pingchang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61029 Kummerowiaatipulacea(Maxim)Makino 四川剑阁 Jiange, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61030 Kummerowiaatipulacea(Maxim)Makino 四川剑阁 Jiange, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61031 Kummerowiaatipulacea(Maxim)Makino 四川剑阁 Jiange, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61034 Kummerowiaatipulacea(Maxim)Makino 四川剑阁 Jiange, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61035 Kummerowiastriata(Thunb.)Schindl 四川绵阳 Mianyang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61036 Kummerowiastriata(Thunb.)Schindl 四川绵阳 Mianyang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61037 Kummerowiastriata(Thunb.)Schindl 四川绵阳 Mianyang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61039 Kummerowiastriata(Thunb.)Schindl 四川绵阳 Mianyang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61041 Kummerowiastriata(Thunb.)Schindl 四川绵阳 Mianyang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61044 Kummerowiastriata(Thunb.)Schindl 四川绵阳 Mianyang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61045 Kummerowiastriata(Thunb.)Schindl 四川绵阳 Mianyang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61046 Kummerowiastriata(Thunb.)Schindl 四川绵阳 Mianyang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61047 Kummerowiastriata(Thunb.)Schindl 四川绵阳 Mianyang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61048 Kummerowiastriata(Thunb.)Schindl 四川绵阳 Mianyang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61049 Kummerowiastriata(Thunb.)Schindl 四川绵阳 Mianyang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61050 Kummerowiastriata(Thunb.)Schindl 四川大竹 Dazhu, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61051 Kummerowiastriata(Thunb.)Schindl 四川大竹 Dazhu, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61052 Kummerowiastriata(Thunb.)Schindl 四川大竹 Dazhu, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61053 Kummerowiastriata(Thunb.)Schindl 四川大竹 Dazhu, Sichuan 快生 Slow
CCBAU61054 Kummerowiastriata(Thunb.)Schindl 四川大竹 Dazhu, Sichuan 快生 Slow
CCBAU61056 Kummerowiastriata(Thunb.)Schindl 四川平昌 Pingchang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61057 Kummerowiastriata(Thunb.)Schindl 四川平昌 Pingchang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61058 Kummerowiastriata(Thunb.)Schindl 四川平昌 Pingchang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61059 Kummerowiastriata(Thunb.)Schindl 四川平昌 Pingchang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61073 Vignasinensis(Linn.)Savi 四川德阳 Deyang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61074 Vignasinensis(Linn.)Savi 四川德阳 Deyang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61075 Vignasinensis(Linn.)Savi 四川德阳 Deyang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61076 Vignasinensis(Linn.)Savi 四川德阳 Deyang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61078 Vignasinensis(Linn.)Savi 四川德阳 Deyang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61079 Vignasinensis(Linn.)Savi 四川德阳 Deyang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61082 Vignasinensis(Linn.)Savi 四川德阳 Deyang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61083 Vignasinensis(Linn.)Savi 四川德阳 Deyang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61084 Vignavexillata(Linn.)Benth 四川剑阁 Jiange, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61085 Vignavexillata(Linn.)Benth 四川剑阁 Jiange, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61086 Vignavexillata(Linn.)Benth 四川剑阁 Jiange, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61087 Vignavexillata(Linn.)Benth 四川剑阁 Jiange, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61088 Vignavexillata(Linn.)Benth 四川剑阁 Jiange, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61089 Vignavexillata(Linn.)Benth 四川剑阁 Jiange, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61091 PuerariathomsoniBenth 四川三台 Santai, Sichuan 中慢生 Mesorhizobia
CCBAU61095 PuerariathomsoniBenth 四川三台 Santai, Sichuan 中慢生 Mesorhizobia
CCBAU61096 PuerariathomsoniBenth 四川三台 Santai, Sichuan 中慢生 Mesorhizobia
CCBAU61097 PuerariathomsoniBenth 四川三台 Santai, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61098 PuerariathomsoniBenth 四川三台 Santai, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61099 Puerarialobata(Wild)Ohwi 四川渠县 Quxian, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61100 Puerarialobata(Wild)Ohwi 四川渠县 Quxian, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61101 Puerarialobata(Wild)Ohwi 四川渠县 Quxian, Sichuan 中慢生 Mesorhizobia
CCBAU61102 Puerarialobata(Wild)Ohwi 四川平昌 Pingchang, Sichuan 慢生 Slow
84 　　　　　　　　应 用与 环 境生 物学 报　　ChinJApplEnvironBiol　　　　　　　 　　　　　　　 　　　14卷
菌株 Strain　　 宿主 Host 来源 Sourceorisolate　 生长速度 Growthspeed
CCBAU61103 Puerarialobata(Wild)Ohwi 四川平昌 Pingchang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61104 Puerarialobata(Wild)Ohwi 四川平昌 Pingchang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61105 Puerarialobata(Wild)Ohwi 四川平昌 Pingchang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61106 Puerarialobata(Wild)Ohwi 四川平昌 Pingchang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61107 Puerarialobata(Wild)Ohwi 四川平昌 Pingchang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61108 Puerarialobata(Wild)Ohwi 四川平昌 Pingchang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61109 Puerarialobata(Wild)Ohwi 四川平昌 Pingchang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61110 Puerarialobata(Wild)Ohwi 四川荥经 Yingjing, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61111 Puerarialobata(Wild)Ohwi 四川荥经 Yingjing, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61112 Puerarialobata(Wild)Ohwi 四川荥经 Yingjing, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61113 Puerarialobata(Wild)Ohwi 四川荥经 Yingjing, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61114 Puerarialobata(Wild)Ohwi 四川荥经 Yingjing, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61115 Puerarialobata(Wild)Ohwi 四川荥经 Yingjing, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61116 Puerarialobata(Wild)Ohwi 四川荥经 Yingjing, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61135 AlbiziajulibrissinDurazz 四川大竹 Dazhu, Sichuan 快生 Fast
CCBAU61136 AlbiziajulibrissinDurazz 四川大竹 Dazhu, Sichuan 快生 Fast
CCBAU61137 AlbiziajulibrissinDurazz 四川大竹 Dazhu, Sichuan 快生 Fast
CCBAU61154 Albiziakalkora(Roxb.)Prain 四川泸定 Luding, Sichuan 中慢生 Mesorhizobia
CCBAU61155 Albiziakalkora(Roxb.)Prain 四川泸定 Luding, Sichuan 中慢生 Mesorhizobia
CCBAU61156 Albiziakalkora(Roxb.)Prain 四川泸定 Luding, Sichuan 中慢生 Mesorhizobia
CCBAU61157 Albiziakalkora(Roxb.)Prain 四川泸定 Luding, Sichuan 中慢生 Mesorhizobia
CCBAU61159 Albiziakalkora(Roxb.)Prain 四川泸定 Luding, Sichuan 中慢生 Mesorhizobia
CCBAU61161 Albiziakalkora(Roxb.)Prain 四川泸定 Luding, Sichuan 中慢生 Mesorhizobia
CCBAU61162 Albiziakalkora(Roxb.)Prain 四川泸定 Luding, Sichuan 中慢生 Mesorhizobia
CCBAU61163 Albiziakalkora(Roxb.)Prain 四川泸定 Luding, Sichuan 中慢生 Mesorhizobia
CCBAU61164 Albiziakalkora(Roxb.)Prain 四川泸定 Luding, Sichuan 中慢生 Mesorhizobia
CCBAU61165 Albiziakalkora(Roxb.)Prain 四川平昌 Pingchang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61166 Albiziakalkora(Roxb.)Prain 四川平昌 Pingchang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61167 Albiziakalkora(Roxb.)Prain 四川平昌 Pingchang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61168 Albiziakalkora(Roxb.)Prain 四川平昌 Pingchang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61169 Albiziakalkora(Roxb.)Prain 四川平昌 Pingchang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61170 Albiziakalkora(Roxb.)Prain 四川平昌 Pingchang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61171 Albiziakalkora(Roxb.)Prain 四川平昌 Pingchang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61172 Albiziakalkora(Roxb.)Prain 四川西昌 Xichang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61173 Albiziakalkora(Roxb.)Prain 四川西昌 Xichang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61174 Albiziakalkora(Roxb.)Prain 四川西昌 Xichang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61232 Campylotropisdelavayi(Franch)Schindl 四川冕宁 Mianning, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61234 Campylotropisdelavayi(Franch)Schindl 四川冕宁 Mianning, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61235 Campylotropisdelavayi(Franch)Schindl 四川冕宁 Mianning, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61236 Campylotropisdelavayi(Franch)Schindl 四川冕宁 Mianning, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61237 Campylotropisdelavayi(Franch)Schindl 四川冕宁 Mianning, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61273 AcaciaconfusaMer. 四川德昌 Dechang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61274 AcaciaconfusaMer. 四川德昌 Dechang, Sichuan 慢生 Slow
CCBAU61275 AcaciaconfusaMer. 四川德昌 Dechang, Sichuan 慢生 Slow
Referencestrains
Rhizobium
　R.hainanenseCCBAU 57015T Desmodiumsinuatum 中国 China
　R.etliHAMBI1727T PhaseolusvulgarisL. 芬兰 Finland
　R.leguminosarumUSDA 2370T Pisumsativum, Vicia, Lathyrus, Lens 美国 America
　R.giardiniiHAMBI2323T Phaseolusvulgaris 芬兰 Finland
　R.huantlenseSO2T Sesbaniaherbacea 墨西哥 Mexico
　R.galegaeHAMBI540T Galegaeoriental 芬兰 Finland
　R.tropiciCIAT899T Phaseolusvulgaris, Leucaenaleucocephala
Sinorhizobium
　S.kostienseHAMBI1849T Acaciasenegal 芬兰 Finland
　S.melilotigUSDA1002T Medicagosativa 美国 America
　S.frediUSDA205T Glycinesoja 美国 America
　S.terangaeLMG 7834T Acacialaeta 比利时 Belgium
　S.saheliHAMBI215T Sesbaniapachycarpa 芬兰 Finland
Mesorhizobium
　M.ciceriUSDA3378T Ciceraretinum 美国 America
85　 1期 陈 强等:四川省部分豆科植物根瘤菌的遗传多样性 　　
菌株 Strain　　 宿主 Host 来源 Sourceorisolate　 生长速度 Growthspeed
　M.amorphaeACCC19665T 中国 China
Agrobacterium
　A.rubiHAMBI1812T 日本 Japan
　A.tumefacienseIAM 13129T 日本 Japan
　A.vitisIAM 14140T 日本 Japan
Bradyrhizobium
　B.japonicumUSDA6T Glycinemax 美国 America
　B.elkaniUSDA76T Glycinemax 美国 America
CCBAU:CultureCollectionofBeijingAgriculturalUniversity;USDA:TheUnitedStatesDepartmentofAgriculture;IAM:InstituteofAppliedMicrobi-
ology, theUniversityofTokyo, Tokyo, Japan;LMG:CollectionoftheLaboratoriumvoorMicrobiologieenMicrobieleGenetics, Rijksuniversiteit, B-
9000, Gent, Belgium;HAMBI:CultureColectionoftheDepartmentofMicrobiology, FacultyofAgricultureandForestry, UniversityofHelsinki, Hel-
sinki, Finland.T:Typestrain.Thesamebelow
1.2.2　AFLP分析　　AFLP按张小平 [ 7] 、陈强 [ 8]的方法进
行.反应完毕用 0.8%的琼脂糖凝胶初步检测 PCR产物 , 取 4
μL的 PCR产物与等体积的上样缓冲液混合 , 93 ℃变性 3
min,用 4%聚丙烯酰胺凝胶电泳分离 , 银染 、固定后室温过夜
干燥 , 扫描凝胶.
1.2.3　BOXAIR-PCR分析　　BOXAIR-PCR按文献 [ 3]进
行.取 1.5 mL的 PCR产物用 1.5%的琼脂糖凝胶 50 V电泳分
离 5 h, UV凝胶成像系统扫描.
1.2.4　数据分析和处理　　所有 AFLP、 BOXAIR-PCR图像
扫描文件用 Tif文件保存;图像信息采用 GelcomparI(Version
3.5)分析软件 , 用平均连锁法聚类 , 得到供试菌株的 UPGMA
树状图.
2　结果与分析
2.1　供试根瘤菌生长特性
从生长特性上看 ,分离自四川省鸡眼草属 、葛属 、合欢属 、
豇豆属 、金合欢及杭子梢的根瘤菌中主要为慢生根瘤菌属的菌
株(表 1),供试的 103株根瘤菌中 ,慢生菌为 85株 ,占 83%, 快
生和中慢生菌株的比例仅为 17%.
2.2　AFLP结果
对 103株供试根瘤菌和 16个标准菌株进行了 AFLP分
析 , 图 1为部分菌株 AFLP指纹图谱.由图中可见 , AFLP指纹
图谱技术具有很高的分辨率 , 能够反映菌株间细微的遗传差
异 , 图中第 20、 21号菌株是从四川绵阳分离的 , 宿主植物为长
萼鸡眼草 , 这两株菌的高度相似 ,仅存在细微差别.22 ～ 25号
菌株的指纹图谱完全一致 , 这些菌株来自四川平昌 ,表明在采
样区范围内 , 与长萼鸡眼草形成根瘤的极有可能是同一个根瘤
菌的菌株 , 说明该根瘤菌是样品采集区内的优势菌株类群;而
26 ～ 29号则是另一个菌株 , 这几个菌株与前几个菌株之间遗
传带谱存在差异 ,表明该群菌株与上一群菌株在总 DNA水平
上存在差异.
图 1　部分菌株的 AFLP指纹图谱
Fig.1　AFLPfingerprintsofpartialstrains
M:pGEMmarker;1～ 29:StrainsofCCBAU61167, 61168, 61169, 61170, 61171, 61172, 61173, 61174, 61232, 61234, 61235, 61236, 61237, 61273,
61274, 61275, 61135, 61136, 61137, 61014, 61015, 61016, 61017, 61019, 61020, 61021, 61022, 61023, 61024
　　对全部 119个菌株的 AFLP指纹图谱信息用 GelcomparII
(Version3.5)分析软件处理 , 平均连锁法(UPGMA)分析后得
到供试菌株的 AFLP聚类树状图(图 2).由图 2可见 , 供试菌
株间存在极大的 AFLP遗传多样性 ,全部菌株的遗传相似性仅
为 21%, 根据聚群情况 , 可以将其划分为 26个 AFLP遗传群.
总体来看 , 这些菌株多按宿主类型聚类 , 反映了在豆科植物与
根瘤菌共生结瘤过程中宿主植物对根瘤菌进化的影响;另一方
面 , 同一宿主的根瘤菌却表现出多样性特征 ,如鸡眼草属根瘤
86 　　　　　　　　应 用与 环 境生 物学 报　　ChinJApplEnvironBiol　　　　　　　 　　　　　　　 　　　14卷
菌被分成了 8个群 , 另有 CCBAU61034和 CCBAU61039单独
成群;分离自葛藤和合欢的根瘤菌也分别分布于 5个群中 ,这
反映了环境条件对根瘤菌的深刻影响.
2.3　BOXAIR-PCR
BOXAIR-PCR也获得了较多的遗传带谱 ,表明在四川省的
不同地区 , 由于气候差异 、土壤类型不同 ,对根瘤菌的遗传特征
产生了较大影响.
对 BOXAIR-PCR指纹图进行 UPGMA聚类分析 ,其结果
见图 3.从图中可见 ,参比菌株形成了一个单独的分支 , 而供试
菌株形成了一个大的分支 , 参比菌株与供试菌株在 15%相似
性水平处聚为一群 ,在 70%相似性水平处 , 供试菌株进一步被
分为 18个 BOX遗传群 , 除 CCBAU 61034、 61084、 61137和
61173单独分开外 ,其它供试菌株大多按宿主聚在一起 , 但也
有交叉.其中 , 群 1、 3和群 6为葛藤根瘤菌 , 群 2为野豇豆和
葛藤根瘤菌各 2株 , 群 4、 8、 9、 10、 12、 16和 18则主要是鸡
眼草属根瘤菌 , 豇豆属根瘤菌分布在第 2、 5、 10和 11群 , 第
7、 13 ～ 17中群分布有山合欢根瘤菌 ,金合欢属和杭子梢根瘤
菌分布在第 13、 14群.与 AFLP结果比较 , BOXAIR-PCR聚群
结果相对集中 , 这与两种技术所反映的根瘤菌基因组遗传差异
的角度和获得的信息量有关.
图 2　供试菌 AFLP指纹图谱聚类树状图
Fig.2　DendrogramgeneratedbyAFLPfingerprints
87　 1期 陈 强等:四川省部分豆科植物根瘤菌的遗传多样性 　　
图 3　BOX-PCR聚类树状图
Fig.3　DendrogramobtainedfromBOX-PCRfingerprints
3　讨 论
对 103株根瘤菌的遗传多样性研究结果表明 , 尽管供试菌
株多为慢生型 , 但其遗传差异显著.聚类分析中 ,供试菌株多按
宿主植物聚群 , 但地理来源对分群影响明显 ,同一宿主的根瘤
菌 , 若地理来源不同 ,根瘤菌的遗传差异明显 ,如鸡眼草属根瘤
菌被分成了 10个 AFLP遗传群.本研究中 , AFLP将 103个供
试菌株分成了 26个 AFLP遗传群;BOXAIR-PCR则将供试菌
株分成了 18个遗传群 , 两种技术均能够从种内水平较好地反
映菌株的遗传特性.
韦革宏 [ 9]等用数值分类 、 SDS-PAGE、 DNA同源性分析
等方法研究了黄土高原的鸡眼草(Kummerowia)根瘤菌 , 最终
确定了鸡眼草根瘤菌新种 S.KummerowiaeCCBAU71042T.在
本实验中 , 从四川省分离获得的鸡眼草根瘤菌完全不同于西北
黄土高原鸡眼草根瘤菌 ,大多数鸡眼草根瘤菌属于慢生根瘤菌
属 , 仅 CCBAU61053和 CCBAU61054为快生型根瘤菌 ,但其遗
传特征上却与 R.galegae接近.这是由于在不同地理 、气候条
件下 , 宿主植物 -根瘤菌协同进化的结果.
由于供试四川省豆科植物根瘤菌间存在着明显的遗传多
样性 , 因此进一步分析供试代表菌株的 16SrDNA序列 ,并测定
代表菌株与已知种根瘤菌的 DNA同源性 , 最终确定供试菌株
的分类地位.同时针对四川省实际情况 , 因地制宜开展优良根
瘤菌菌株的选育工作 ,应用到退耕还林还草工程中.
References
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(科学出版社), 1991
88 　　　　　　　　应 用与 环 境生 物学 报　　ChinJApplEnvironBiol　　　　　　　 　　　　　　　 　　　14卷
2　GaoJL(高俊莲), ChenWX(陈文新), KristinaL, TerefeworkZ.
StudyongenotypicdiversityoftherhizobiaisolatedfromAstragalusad-
surgensbyAFLPfingerprinting.ChinJApplEnvironBiol(应用与环境
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3　TerefeworkZ, KaijalainenS, LindstromK.AFLPfingerprintingasa
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