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利用DGGE技术研究黑龙江省各地沤麻系统中细菌多样性

魏薇

   亚麻是我国重要的经济作物,如何提高亚麻原茎脱胶的效率是目前亚麻行业的研究热点之一。 本文利用变性梯度凝胶电泳(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis,DGGE)技术,分析黑龙江省北安、虎林、明水、孙吴和双城五个地点沤麻系统的细菌多样性。为今后对沤麻系统中功能菌群的研究奠定一定的实践基础,本课题建立出一套适用于实验室研究沤麻系统中细菌多样性的DGGE检测方案。首先应用DGGE技术分析我省沤麻系统中细菌的多样性,了解沤麻过程中的菌群时空变化规律,并寻找出沤麻系统中的优势菌群,与传统分离培养方法得到的结果相比较;然后对最优势条带e和变化最多的优势条带d进行回收、克隆并测序,利用Blast工具将测序结果与GenBank数据库中的已知序列进行比对,找出与其同源性最高的DNA序列,并构建出系统发育树。 采用DGGE法分析细菌多样性时,凝胶浓度为6.5%,变性剂梯度范围在25%-55%之间,恒温60℃,150V电泳约200~220min左右,DGGE带谱的分离效果较好。传统培养方法与DGGE方法分析得到的细菌多样性结果不完全一致,两个方法各自都有一定的局限性;各地沤麻系统的DGGE指纹图谱条带差别不大,主要含有4~5个优势条带;北安的沤麻系统相对于其他系统而言最特殊,有c、g条带的存在,并且均不占优势;一般来讲,e条带为所有样品中最优势的条带,f条带次之;d条带为优势条带中变化最多的条带;各个地区不同时间段的菌群多样性指数(H)的变化规律不完全相同;52h取样点处的H值与其他样品中的H值差异最大;e条带与假单胞菌属的序列相似性相对较高,介于84%~91%间,归为一族;d条带与泛菌属、巨大芽孢杆菌、不可培养菌群、未经鉴定的菌群的序列相似性很高,最高可达100%;测序中还发现了一些在Genebank中匹配性很低的未知细菌。 由此可知,各地沤麻系统中的菌群结构不是很丰富,只有4~5种细菌类别,并且各沤麻系统间的差异不大;c、g条带所对应的菌群不属于沤麻系统中的优势菌群;e条带所对应的菌群为沤麻系统中的最优势菌群;d条带所对应的菌群为沤麻过程中菌群数量变化最大的一类,种群的演替现象也较明显;52h取样点处的菌群结构与其他时间取样的菌群结构差异最大;假单胞菌属是沤麻过程中最占优势的菌群类别,在亚麻脱胶过程中,还有泛菌属、巨大芽孢杆菌、不可培养菌群、未经鉴定的菌群和一些未知的菌群起作用。 在今后的研究中,有必要对DGGE出现的所有谱带进行克隆测序,并利用多种分子生物学技术来检测沤麻系统中可能存在的微生物菌群结构,将各种方法结合起来综合分析,才能使多样性结果更为客观、准确。另外,在生产过程中,可以通过控制沤麻系统中的优势菌群,尤其是功能菌群的结构组成来控制亚麻脱胶的进程,提高纤维强度及其出麻率,缩短沤麻时间,可以间接的控制亚麻脱胶的进程,也为加菌沤麻技术和加菌沤麻液回用技术的改进和推广提供必要的理论基础。……   
[关键词]:沤麻系统;细菌;多样性;PCR-DGGE
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:黑龙江大学2007年