玉米根際及不同部位內(nèi)生固氮菌分離及其多樣性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-24 12:23
微生物對(duì)于改善農(nóng)田、增加作物產(chǎn)量以及抑制病蟲害等方面發(fā)揮著重要的功能。本研究以松遼平原通遼地區(qū)玉米主要種植地采集玉米根際土、植株(根、莖、葉)為研究對(duì)象,分離、鑒定玉米內(nèi)生固氮菌,借助qPCR、DGGE技術(shù)以及Illumina高通量測(cè)序?qū)τ衩赘H、不同部位(根、莖、葉)內(nèi)生固氮菌、細(xì)菌、真菌的多樣性進(jìn)行研究。主要研究結(jié)果如下:(1)玉米根際及不同部位內(nèi)生固氮菌分離、鑒定、系統(tǒng)發(fā)育分析及生物學(xué)特性研究:從6個(gè)玉米樣品的根際土、根內(nèi)、莖內(nèi)、葉內(nèi)共分離到153株具有nifH基因的固氮細(xì)菌,經(jīng)16S rDNA擴(kuò)增、測(cè)序比對(duì)發(fā)現(xiàn)這些固氮菌主要來(lái)自24個(gè)屬。其中優(yōu)勢(shì)菌屬為Enterobacter;Flavobacterium;Klebsiella;Pseudomonas;Kosakonia;Rhizobium。通過(guò)Biolog測(cè)定確定菌株碳源利用,結(jié)果顯示絕大多數(shù)菌株能夠以淀粉為碳源生長(zhǎng)。7株內(nèi)生固氮菌具有ACC脫氨酶活性,活性在0.04-5.388umol/mg/h之間。(2)借助nifH基因通過(guò)qPCR、RT-PCR、DGGE、高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)玉米根際及不同部位(根、莖、葉)內(nèi)生固氮菌多樣性及...
【文章來(lái)源】:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 引言
1.1 植物與微生物互作體系
1.1.1 根際土壤微生物研究進(jìn)展
1.1.2 植物內(nèi)生菌研究進(jìn)展
1.2 固氮菌研究進(jìn)展
1.2.1 聯(lián)合固氮菌的研究意義
1.2.2 聯(lián)合固氮作用的影響因素
1.2.3 聯(lián)合固氮作用的展望
1.3 微生物多樣性的研究方法
1.3.1 變性梯度凝膠電泳(DGGE)
1.3.2 熒光定量PCR(qPCR)
1.3.3 高通量測(cè)序技術(shù)
1.4 研究目的與意義
1.5 技術(shù)路線
第二章 玉米內(nèi)生固氮菌及根際土固氮菌分離、鑒定
2.1 試驗(yàn)材料
2.1.1 樣品信息
2.1.2 培養(yǎng)基
2.1.3 所用引物
2.2 試驗(yàn)方法
2.2.1 菌株的分離
2.2.1.1 耐熱菌分離
2.2.1.2 根際固氮菌分離
2.2.1.3 內(nèi)生固氮菌分離
2.2.2 菌株的純化和保存
2.2.2.1 菌種的純化
2.2.2.2 菌種的保存
2.2.3 菌株nifH基因擴(kuò)增及序列測(cè)定
2.2.3.1 細(xì)菌總DNA小量提取
2.2.3.2 引物
2.2.3.3 PCR反應(yīng)體系與條件
2.2.3.4 瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)
2.2.4 16S rDNA的擴(kuò)增以及序列測(cè)定
2.2.5 菌株Bilolog測(cè)定
2.2.6 菌株ACC脫氨酶活性測(cè)定
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 篩選固氮菌株
2.3.2 序列分析及系統(tǒng)發(fā)育樹的構(gòu)建
2.3.3 耐熱菌、內(nèi)生菌以及根際土固氮細(xì)菌Biolog測(cè)定
2.3.4 菌株ACC脫氨酶活性測(cè)定
2.4 小結(jié)與討論
第三章 玉米根際及不同部位內(nèi)生固氮菌多樣性及活性研究
3.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.1.1 供試樣品
3.1.2 實(shí)驗(yàn)菌株與克隆載體
3.1.3 酶和試劑
3.1.4 引物合成與基因測(cè)序
3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.2.1 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)
3.2.2 質(zhì)粒的酶切與連接
3.2.3 質(zhì)粒提取
3.2.4 大腸桿菌感受態(tài)的制備
3.2.5 玉米樣品不同部位總DNA的提取
3.2.6 玉米樣品不同部位總RNA的提取
3.2.7 根際土總DNA提取
3.2.8 根際土總RNA提取
3.2.9 變性梯度凝膠電泳分析(DGGE)與測(cè)序
3.2.10 qPCR標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立
3.2.11 高通量測(cè)序準(zhǔn)備
3.3 結(jié)果分析
3.3.1 玉米根際土及不同部位內(nèi)生固氮菌固氮基因數(shù)量
3.3.2 玉米根際土及不同部位內(nèi)生固氮菌多樣性及活性分析
3.3.3 玉米根際土及不同部位內(nèi)生固氮活性菌株分析
3.4 討論
第四章 玉米根際土及不同部位內(nèi)生細(xì)菌群落多樣性
4.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.1.1 供試樣品
4.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.2.1 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)
4.2.2 玉米樣品不同部位總DNA的提取
4.2.3 根際土總DNA提取
4.2.4 高通量測(cè)序準(zhǔn)備
4.2.5 土壤理化性質(zhì)測(cè)定
4.3 結(jié)果分析
4.3.1 玉米根際土、不同部位內(nèi)生細(xì)菌群落多樣性
4.3.2 玉米根際微生物多樣性與土壤理化性質(zhì)之間RDA分析
4.3.3 玉米根際土、不同部位內(nèi)生細(xì)菌群落功能預(yù)測(cè)
4.4 討論
第五章 玉米根際及不同部位內(nèi)生真菌群落多樣性
5.1 實(shí)驗(yàn)材料
5.1.1 供試樣品
5.2 實(shí)驗(yàn)方法
5.2.1 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)
5.2.2 玉米樣品不同部位總DNA的提取
5.2.3 根際土總DNA提取
5.2.4 高通量測(cè)序準(zhǔn)備
5.2.5 土壤理化性質(zhì)測(cè)定
5.3 結(jié)果分析
5.3.1 玉米根際土、不同部位內(nèi)生真菌群落多樣性
5.3.2 玉米根際微生物多樣性與土壤理化性質(zhì)之間RDA分析
5.4 討論
第六章 全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
作者簡(jiǎn)歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]尕海湖濕地泥炭細(xì)菌多樣性分析[J]. 靳亮,高學(xué)梅,杜建華,王洪秀,關(guān)麗梅,王金昌,魏國(guó)汶,邱小忠. 微生物學(xué)通報(bào). 2016(11)
[2]中國(guó)三大區(qū)域玉米產(chǎn)量及增長(zhǎng)率的因素分解[J]. 苗珊珊,徐永金,陸遷. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(12)
[3]紅樹內(nèi)生細(xì)菌AiL3抗菌蛋白對(duì)杧果炭疽菌的抑制作用[J]. 黃勤知,余莎,何紅,盧乃會(huì). 果樹學(xué)報(bào). 2013(06)
[4]微生物多樣性研究進(jìn)展與展望[J]. 賀紀(jì)正,郭良棟. 生物多樣性. 2013(04)
[5]土壤生態(tài)系統(tǒng)微生物多樣性-穩(wěn)定性關(guān)系的思考[J]. 賀紀(jì)正,李晶,鄭袁明. 生物多樣性. 2013(04)
[6]基于可見/近紅外光譜的土壤有機(jī)質(zhì)快速測(cè)定方法的研究[J]. 胡林,丘耘,周國(guó)民. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(12)
[7]淺析火焰光度法測(cè)定土壤速效鉀的關(guān)鍵因素[J]. 何琳華,曹紅娣,李新梅,徐海芳,王若玉,莊國(guó)民. 上海農(nóng)業(yè)科技. 2012(02)
[8]我國(guó)玉米種植區(qū)分布的氣候適宜性[J]. 何奇瑾,周廣勝. 科學(xué)通報(bào). 2012(04)
[9]呼倫貝爾草原土壤固氮微生物nifH基因多樣性與群落結(jié)構(gòu)[J]. 文都日樂(lè),李剛,楊殿林,張靜妮,易津. 生態(tài)學(xué)雜志. 2011(04)
[10]植物內(nèi)生菌的研究概況及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 肖淑賢,高俊明. 農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備. 2011(02)
碩士論文
[1]湖南水稻內(nèi)生固氮菌資源收集及特性研究[D]. 袁梅.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2016
[2]堿蓬內(nèi)生細(xì)菌的分離鑒定及抑菌活性研究[D]. 劉詩(shī)揚(yáng).沈陽(yáng)師范大學(xué) 2011
本文編號(hào):3157352
【文章來(lái)源】:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 引言
1.1 植物與微生物互作體系
1.1.1 根際土壤微生物研究進(jìn)展
1.1.2 植物內(nèi)生菌研究進(jìn)展
1.2 固氮菌研究進(jìn)展
1.2.1 聯(lián)合固氮菌的研究意義
1.2.2 聯(lián)合固氮作用的影響因素
1.2.3 聯(lián)合固氮作用的展望
1.3 微生物多樣性的研究方法
1.3.1 變性梯度凝膠電泳(DGGE)
1.3.2 熒光定量PCR(qPCR)
1.3.3 高通量測(cè)序技術(shù)
1.4 研究目的與意義
1.5 技術(shù)路線
第二章 玉米內(nèi)生固氮菌及根際土固氮菌分離、鑒定
2.1 試驗(yàn)材料
2.1.1 樣品信息
2.1.2 培養(yǎng)基
2.1.3 所用引物
2.2 試驗(yàn)方法
2.2.1 菌株的分離
2.2.1.1 耐熱菌分離
2.2.1.2 根際固氮菌分離
2.2.1.3 內(nèi)生固氮菌分離
2.2.2 菌株的純化和保存
2.2.2.1 菌種的純化
2.2.2.2 菌種的保存
2.2.3 菌株nifH基因擴(kuò)增及序列測(cè)定
2.2.3.1 細(xì)菌總DNA小量提取
2.2.3.2 引物
2.2.3.3 PCR反應(yīng)體系與條件
2.2.3.4 瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)
2.2.4 16S rDNA的擴(kuò)增以及序列測(cè)定
2.2.5 菌株Bilolog測(cè)定
2.2.6 菌株ACC脫氨酶活性測(cè)定
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 篩選固氮菌株
2.3.2 序列分析及系統(tǒng)發(fā)育樹的構(gòu)建
2.3.3 耐熱菌、內(nèi)生菌以及根際土固氮細(xì)菌Biolog測(cè)定
2.3.4 菌株ACC脫氨酶活性測(cè)定
2.4 小結(jié)與討論
第三章 玉米根際及不同部位內(nèi)生固氮菌多樣性及活性研究
3.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.1.1 供試樣品
3.1.2 實(shí)驗(yàn)菌株與克隆載體
3.1.3 酶和試劑
3.1.4 引物合成與基因測(cè)序
3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.2.1 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)
3.2.2 質(zhì)粒的酶切與連接
3.2.3 質(zhì)粒提取
3.2.4 大腸桿菌感受態(tài)的制備
3.2.5 玉米樣品不同部位總DNA的提取
3.2.6 玉米樣品不同部位總RNA的提取
3.2.7 根際土總DNA提取
3.2.8 根際土總RNA提取
3.2.9 變性梯度凝膠電泳分析(DGGE)與測(cè)序
3.2.10 qPCR標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立
3.2.11 高通量測(cè)序準(zhǔn)備
3.3 結(jié)果分析
3.3.1 玉米根際土及不同部位內(nèi)生固氮菌固氮基因數(shù)量
3.3.2 玉米根際土及不同部位內(nèi)生固氮菌多樣性及活性分析
3.3.3 玉米根際土及不同部位內(nèi)生固氮活性菌株分析
3.4 討論
第四章 玉米根際土及不同部位內(nèi)生細(xì)菌群落多樣性
4.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.1.1 供試樣品
4.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.2.1 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)
4.2.2 玉米樣品不同部位總DNA的提取
4.2.3 根際土總DNA提取
4.2.4 高通量測(cè)序準(zhǔn)備
4.2.5 土壤理化性質(zhì)測(cè)定
4.3 結(jié)果分析
4.3.1 玉米根際土、不同部位內(nèi)生細(xì)菌群落多樣性
4.3.2 玉米根際微生物多樣性與土壤理化性質(zhì)之間RDA分析
4.3.3 玉米根際土、不同部位內(nèi)生細(xì)菌群落功能預(yù)測(cè)
4.4 討論
第五章 玉米根際及不同部位內(nèi)生真菌群落多樣性
5.1 實(shí)驗(yàn)材料
5.1.1 供試樣品
5.2 實(shí)驗(yàn)方法
5.2.1 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)
5.2.2 玉米樣品不同部位總DNA的提取
5.2.3 根際土總DNA提取
5.2.4 高通量測(cè)序準(zhǔn)備
5.2.5 土壤理化性質(zhì)測(cè)定
5.3 結(jié)果分析
5.3.1 玉米根際土、不同部位內(nèi)生真菌群落多樣性
5.3.2 玉米根際微生物多樣性與土壤理化性質(zhì)之間RDA分析
5.4 討論
第六章 全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
作者簡(jiǎn)歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]尕海湖濕地泥炭細(xì)菌多樣性分析[J]. 靳亮,高學(xué)梅,杜建華,王洪秀,關(guān)麗梅,王金昌,魏國(guó)汶,邱小忠. 微生物學(xué)通報(bào). 2016(11)
[2]中國(guó)三大區(qū)域玉米產(chǎn)量及增長(zhǎng)率的因素分解[J]. 苗珊珊,徐永金,陸遷. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(12)
[3]紅樹內(nèi)生細(xì)菌AiL3抗菌蛋白對(duì)杧果炭疽菌的抑制作用[J]. 黃勤知,余莎,何紅,盧乃會(huì). 果樹學(xué)報(bào). 2013(06)
[4]微生物多樣性研究進(jìn)展與展望[J]. 賀紀(jì)正,郭良棟. 生物多樣性. 2013(04)
[5]土壤生態(tài)系統(tǒng)微生物多樣性-穩(wěn)定性關(guān)系的思考[J]. 賀紀(jì)正,李晶,鄭袁明. 生物多樣性. 2013(04)
[6]基于可見/近紅外光譜的土壤有機(jī)質(zhì)快速測(cè)定方法的研究[J]. 胡林,丘耘,周國(guó)民. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(12)
[7]淺析火焰光度法測(cè)定土壤速效鉀的關(guān)鍵因素[J]. 何琳華,曹紅娣,李新梅,徐海芳,王若玉,莊國(guó)民. 上海農(nóng)業(yè)科技. 2012(02)
[8]我國(guó)玉米種植區(qū)分布的氣候適宜性[J]. 何奇瑾,周廣勝. 科學(xué)通報(bào). 2012(04)
[9]呼倫貝爾草原土壤固氮微生物nifH基因多樣性與群落結(jié)構(gòu)[J]. 文都日樂(lè),李剛,楊殿林,張靜妮,易津. 生態(tài)學(xué)雜志. 2011(04)
[10]植物內(nèi)生菌的研究概況及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 肖淑賢,高俊明. 農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備. 2011(02)
碩士論文
[1]湖南水稻內(nèi)生固氮菌資源收集及特性研究[D]. 袁梅.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2016
[2]堿蓬內(nèi)生細(xì)菌的分離鑒定及抑菌活性研究[D]. 劉詩(shī)揚(yáng).沈陽(yáng)師范大學(xué) 2011
本文編號(hào):3157352
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