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本文介绍了链霉菌属的分类学进展和多位点序列分型(MLST)技术的发展状况,并以灰色链霉菌类群为研究对象,建立了链霉菌种水平的多基因序列分型方法,有效揭示了这一类群中亲缘关系特别近的种的系统发育学关系。结合培养特征、BOX-PCR和DNA-DNA相关性分析确定了灰色链霉菌类群中有三个种为同种异名,并用多基因序列分型方法研究了Streptomyces griseus subsp.solvifaciens的真实分类地位。
通过文献和公共数据库提供的信息,确定了五个编码蛋白质的看家基因(atpD,gyrB,recA,rpoB和trpB)和16S rRNA基因共同用于链霉菌MLST研究。参考NCBI数据库里已有的序列信息,确定可设计引物的区段,利用引物设计软件搜寻和评价引物,最终确定各基因的扩增和测序引物。选取了包括S. griseus的几个亚种在内的55株典型菌株作为实验材料,提取基因组DNA,对各基因片段进行扩增和测序。对获得的序列片段进行分型分析,得到51个序列类型(Sequencetype,ST)。通过对各单基因位点的分析确定了各位点的适合性和单基因树的总体一致性,并构建了多基因串联的系统发育树。与16s rRNA系统发育树比较表明,由六基因串联序列得到的树最佳:不仅具有16S rRNA树能正确展示关系稍远的菌株的进化关系的优点,而且可以清楚区分亲缘关系特别近的菌株;树的拓扑结构也最为稳定。进一步研究也证实了六基因树所得到的种水平的菌株关系分析的正确性。
“S.ornatus”,S. erumpens和S.griseus subsp.griseus三个种的典型菌株在六基因树上未区分开。研究表明,这三株菌的培养特征相同,BOX-PCR图谱一致,DNA-DNA杂交结果证明其基因组相关性在种内水平。因此,将这三株菌都归入S. griseus种内。
S.griseus subsp.solvifaciens在灰色链霉菌类群的所有系统发育树上的分类地位都异常,远远落在S. griseus种的范围之外,但与另10个链霉菌典型菌株的16S rRNA序列完全一致。用六基因序列分型的方法研究了它们的分类关系,结果初步表明,S. griseus subsp.slovifaciens与已得到全部六个基因序列的7株菌的进化距离在0.001~0.002之间,在六基因树上处于独立的分枝上。