生物技术通报 ＢＩＯＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＢＵＬＬＥＴＩＮ

・研究报告・

２００７ 年第 １ 期

斜茎黄芪根瘤菌谷氨酰胺合成酶基因多样性研究 高俊莲 １， ２ １

（

北京市农林科学院北京农业生物技术研究中心， 北京 ３

摘

孙建光 ３

要：

陈文新 ２

１０００８９ ； ２ 中 国 农 业 大 学 生 物 学 院 ， 北 京

中国农业科学院农业资源与农业区划研究所， 北京

１０００９４ ；

１０００８１）

研究了 ２２ 株代表性斜茎黄芪根瘤菌的谷氨酰胺合成酶基因多样性。首先对供试菌株进行了谷氨酰胺合成

酶 ｇｌｎＡ 和 ｇｌｎＩＩ 基因扩增， 结果显示从来自 Ｍｅｓｏｒｈｉｚｏｂｉｕｍ 和 Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ 属的多数代表菌株都可以扩增到约 １ｋｐ、大小一致的

ｇｌｎＡ 基因产物， 而从 Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐ．的 ４ 株代表菌株未能得到 ｇｌｎＡ ＰＣＲ 扩增产物。基因 ｇｌｎＩＩ 的扩增结果显示几乎从所 有测试菌株都能够得到基因产物， 来自 Ｍｅｓｏｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｓｅｐｔｅｎｔｒｉｏｎａｌｅ、 Ｍ． 到了单一的、大小约 ４００ｂｐ～５００ｂｐ 的 ｇｌｎＩＩ

ｔｅｍｐｅｒａｔｕｍ 和 Ｍｅｓｏｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｓｐｐ．

的代表菌株都得

ＰＣＲ 扩增产物， 而从 Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐ．的 ４ 株代表菌株扩增得到的 ｇｌｎＩＩ

ＰＣＲ

扩增产物明显不同于其它斜茎黄芪根瘤菌代表菌， 它们都有一条约 １ ｋｂ 的特征 ＰＣＲ 扩增产物条带， ＳＤＷ０５２ 和 Ｒ ０８４ 还 出现了另外 ２～３ 个扩增产物条带。此外， 基因 ｇｌｎＡ 的 Ｒ ＦＬＰ 分析结果与我们先前的 １６Ｓ ｒＲ ＮＡ 基因分析结果具有很好的 一致性， 这些结果都进一步证实了这些根瘤菌的染色体基因多样性。 关键词：

斜茎黄芪根瘤菌

谷氨酰胺合成酶基因

ＰＣＲ －Ｒ ＦＬＰ 基因多样性

Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｄｉｖｅｒ ｓｉｔｙ ｏｆ Ｇｌｕｔａｍｉｎｅ Ｓｙｎｔｈｅｔａｓｅ ｏｆ Ｒｈｉｚｏｂｉａ Ｉｓｏｌａｔｅｄ ｆｒ ｏｍ Ａｓｔｒａｇａｌｕｓ Ａｄｓｕｒｇｅｎｓ Ｇａｏ Ｊｕｎｌｉａｎ１， ２ Ｓｕｎ Ｊｉａｎｇｕａｎｇ３ Ｃｈｅｎ Ｗｅｎｘｉｎ２ （ １Ｂｅｉｊｉｎｇ Ａｇｒｏ－Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ， Ｂｅｉｊｉｎｇ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ａｎｄ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８９ ；

Ｃｈｉｎａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００９４ ； ３Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８１）

２

Ａｂｓ ｔｒａ ｃｔ ：

Ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｇｌｕｔａｍｉｎｅ ｓｙｎｔｈｅｔａｓｅ （ ＧＳ） ｗｅｒｅ ｅｘａｍｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ２２ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｒｈｉｚｏｂｉａｌ ｓｔｒａｉｎｓ

ｉｓｏｌａｔｅｄ ｆｒｏｍ Ａｓｔｒａｇａｌｕｓ ａｄｓｕｒｇｅｎｓ ｇｒｏｗｉｎｇ ｉｎ ｎｏｒｔｈ ｏｆ Ｃｈｉｎａ． ＰＣＲ ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｌｎＡ ａｎｄ ｇｌｎＩＩ ｇｅｎｅｓ ｃｏｄｉｎｇ ｇｌｕｔａｍｉｎｅ ｓｙｎｔｈｅｔａｓｅ ｗｅｒｅ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｈｉｚｏｂｉａｌ ｓｔｒａｉｎｓ． Ｒ ｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ａ ｇｌｎＡ ＰＣＲ ｐｒｏｄｕｃｔ ａｂｏｕｔ １ｋｂ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｍｏｓｔ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｓｔｒａｉｎｓ ｏｆ Ｍｅｓｏｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ａｎｄ Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ， ｂｕｔ ｎｏ ｇｌｎＡ ＰＣＲ ｐｒｏｄｕｃｔ ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｔｒａｉｎｓ ｏｆ Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐｐ． Ａｂｏｕｔ ｇｌｎＩＩ， ａ ＰＣＲ ｐｒｏｄｕｃｔ ｏｆ ４００ｂｐ ｔｏ ５００ｂｐ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｎｅａｒｌｙ ａｌｌ ｔｈｅ ｔｅｓｔｅｄ ｓｔｒａｉｎｓ ｏｆ Ｍｅｓｏｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｓｅｐｔｅｎｔｒｉｏｎａｌｅ， Ｍ． ｔｅｍｐｅｒａｔｕｍ ａｎｄ Ｍｅｓｏｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｓｐｐ． Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ ， ｔｈｅ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｏｆ ｇｌｎＩＩ ＰＣＲ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｗｉｔｈ ｓｔｒａｉｎｓ ｏｆ Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐｐ． ｗｅｒｅ ｑｕｉｔｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ， ｔｈｅｙ ｈａｄ ａ ｓｐｅｃｉａｌ １ｋｂ ｇｌｎＩＩ ＰＣＲ ｐｒｏｄｕｃｔ． Ａｎｄ ｔｈｅ ｐａｔｔｅｒｎ ｗｉｔｈ ｓｔｒａｉｎ ＳＤＷ０５２ ａｎｄ Ｒ ０８４ ｈａｄ ２ ｔｏ ３ ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ ｇｌｎＩＩ ＰＣＲ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｂｅｓｉｄｅｓ ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ １ｋｂ ｇｌｎＩＩ ＰＣＲ ｐｒｏｄｕｃｔ． Ｔｈｅｓｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｕｐｐｏｒｔ ｏｕｒ ｐｒｅｖｉｏｕｓ １６Ｓ ｒＲ ＮＡ ａｎａｌｙｓｉｓ， ｆｕｒｔｈｅｒ ｃｏｎｆｉｒｍ ｔｈｅ ｃｈｒｏｍｏｓｏｍａｌ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｒｈｉｚｏｂｉａ ｆｒｏｍ Ａｓｔｒａｇａｌｕｓ ａｄｓｕｒｇｅｎｓ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒｄｓ ：

Ａｓｔｒａｇａｌｕｓ ａｄｓｕｒｇｅｎｓ Ｇｌｕｔａｍｉｎｅ ｓｙｎｔｈｅｔａｓｅ ＰＣＲ －Ｒ ＦＬＰ Ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ

谷 氨 酰 胺 合 成 酶 （ ＧＳ， ｇｌｕｔａｍｉｎｅ ｓｙｎｔｈｅｔａｓｅ ； ＥＣ６．３．１．２ ） 是 生 物 体 中 广 泛 存 在 的 酶 ， 它 参 与 了 细 菌 和 真 核 生 物 的 碳 氮 代 谢 。 氮 同 化 作 用 是 生 物 体 维 持 生 命 所 必 需 的 ， 而 ＧＳ 酶 是 氮 同 化 过 程 中 的 一 个 关 键 酶 ， 是 生 物 体 必 不 可 少 的 重 要 酶 类 。 它 的 功 能 是 催 化 依 赖 ＡＴＰ 的 从 谷 氨 酸 和 铵 盐 （ ａｍｍｏｎｉｕｍ） 合 成 谷 氨 酰 胺 的 反 应 ， ＧＳ 酶 具 有 功 能 保 守 性 ， 人 们 推 测 编 码 谷 氨 酰 胺 合 成 的 基 因 极 其 古 老 ， 它 的 进 化 史 可 追 溯 到 生 命 起 源 的 收稿日期： ２００６－０７－２７ 基金项目： 国家自然科学基金、北京市自然科学基金、教育部留学回国人员基金资助 作者简介： 高俊莲 ， 女 ， 博士 ， 副研究员 ；研究方向： 微生物资源及其系统发育 通讯作者： 孙建光， 男， 博士， 副研究员

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高俊莲等： 斜茎黄芪根瘤菌谷氨酰胺合成酶基因多样性研究

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时 代 。目 前 根 据 ＧＳ 酶 氨 基 酸 序 列 的 同 源 性 可 将 其 分 为 三 大 类 ， 即 ＧＳ Ｉ 、ＧＳ ＩＩ 和 ＧＳ ＩＩＩ 。ＧＳ Ｉ 主 要 存 在 于 原 核 生 物 中 ， ＧＳ ＩＩ 主 要 分 布 于 真 核 生 物 和 少 量 细 菌 如 根 瘤 菌 和 放 线 菌 中 ， ＧＳ ＩＩＩ 与 前 两 类 差 异 较 大 ， 仅 在 少量的细菌中有发现。 目 前 在 根 瘤 菌 科 中 发 现 了 两 种 形 式 的 ＧＳ 酶 ， 即 ＧＳ Ｉ 和 ＧＳ ＩＩ ， ＧＳ Ｉ 由 ｇｌｎＡ 基 因 编 码 ， ＧＳ ＩＩ 由 ｇｌｎＩＩ 基 因 编 码 。 据 报 道 ， 对 同 一 种 细 菌 而 言 ｇｌｎＡ 的 系 统 发 育 与 １６Ｓ ｒＤＮＡ 的 系 统 发 育 具 有 普 遍 的 一 致 性 ， 而

ｇｌｎＩＩ 的 系 统 发 育 与 １６Ｓ ｒＤＮＡ 的 系 统 发 育 则 往 往 不 一 致 。 研 究 表 明 斜 茎 黄 芪 根 瘤 菌 表 现 出 了 极 大 的 表 型 性 状 多 样 性 和 遗 传 多 样 性 ， 在 此 研 究 基 础 上 ， 选 取 部 分 斜 茎 黄 芪 根 瘤 菌 的 代 表 菌 株 进 行 了 ＧＳ 酶 的 基 因 多 样性研究。

ｌ １．１

材料和方法 菌株及培养条件 基 于 先 前 的 研 究 工 作 ， 选 取 了 ２２ 株 代 表 性 斜 茎 黄 芪 根 瘤 菌 菌 株 进 行 研 究 ， 菌 株 详 细 信 息 见 表 １ 。菌 株

培 养 用 ＴＹ 培 养 基 或 ＹＭＡ 培 养 基 ［１］， 培 养 温 度 ２８℃。 表１

菌 株 来 源 及 ＧＳ 酶 基 因 多 样 性 结 果

注 ： ＮＤ ： 未 测 定 ＋ ： 有 ＰＣＲ 扩 增 产 物 － ： 无 ＰＣＲ 扩 增 产 物 ＋＋ ： 多 条 ＰＣＲ 扩 增 产 物 带 。 １６Ｓ ｒＤＮＡ ＰＣＲ－ＲＦＬＰ 遗 传 型 数 据 引 自 前 期 工 作 ［２］

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１．２

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菌 株 ＤＮＡ 提 取 菌 株 总 ＤＮＡ 的 提 取 方 法 同 文 献 ［３］。

ｌ．３

谷 氨 酰 胺 合 成 酶 基 因 ｇｌｎＡ 和 ｇｌｎＩＩ 的 ＰＣＲ 扩 增 扩 增 ｇｌｎＡ 基 因 的 正 向 引 物 为 ＧＳＩ－５ ， ５′ －ＧＣＡＡＧＣＴＧＣＡＧＣＡＹＧＴＧＡＣＧ －３′， 反 向 引 物 为 ＧＳＩ－６ ， ５′－

； 扩 增 ｇｌｎＩＩ 基 因 的 正 向 引 物 为 ＧＳＩＩ－３ ， ５′ ， ＧＴＣＧＡＧＧＣＣＧＧＣＣＡＴＣＡＧＣＡ －３′ －ＡＧＲＴＹＴＴＣＧＧＣＡＡＧＧＧＹＴＣ－３′ 反 向 引 物 为 ＧＳＩＩ－４ ， ５′ 。 ＰＣＲ 反 应 条 件 同 文 献 ［４］。 －ＧＣＧＡＡＣＧＡＴＣＴＧＧＴＡＧＧＧＧＴ－３′

１．４

基 因 ｇｌｎＡ 产 物 的 限 制 性 酶 切 分 析 采 用 Ｈｉｎｆ Ｉ 和 ＨａｐＩＩ 两 种 限 制 性 内 切 酶 对 ｇｌｎＡ ＰＣＲ 扩 增 产 物 进 行 酶 切 分 析 。 １０!ｌ 反 应 体 系 含 ｇｌｎＡ

产 物 ２～９!ｌ ， 限 制 性 内 切 酶 ５Ｕ， １０ 倍 反 应 缓 冲 液 １!ｌ 。 ３７℃酶 切 １ｈ ， 在 ３％ 琼 脂 糖 凝 胶 、８０～１００Ｖ 电 压 下 电 泳 ２～３ｈ ， 经 溴 化 乙 啶 染 色 后 在 紫 外 凝 胶 成 像 仪 中 检 查 酶 切 产 物 。

２ ２．１

结果与讨论 谷 氨 酰 胺 合 成 酶 基 因 ｇｌｎＡ 和 ｇｌｎＩＩ 的 ＰＣＲ 扩 增 如 图 １ 所 示 ， 采 用 引 物 ＧＳＩ－５／ＧＳＩ－６ 对 ２２ 株 代 表

性 斜 茎 黄 芪 根 瘤 菌 进 行 的 ｇｌｎＡ 基 因 扩 增 ， 大 多 数 测 试 菌 株 都 得 到 了 略 大 于 １ｋｐ 、 大 小 一 致 ＰＣＲ 产 物 ， 来 自

Ｍｅｓｏｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｓｅｐｔｅｎｔｒｉｏｎａｌｅ 的 ４ 株 代 表 菌 株 ＳＤＷ０１４ 、 ＳＤＷ０３７ 、ＳＤＷ０６８ 和 ＳＤＷ０７２ 都 得 到 了 ｇｌｎＡ ＰＣＲ 扩 增 产 物 ； 来 自 Ｍ． ｔｅｍｐｅｒａｔｕｍ 的 ３ 株 代 表 菌 中 有 ２ 株 测 试 菌 株 ＳＤＷ０１８ 和 ＳＤＷ００３９ 得 到 了 ｇｌｎＡ 扩 增 产 物 ； 而 来 自 Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐ． 的 ４ 株 代 表 菌 株 ＳＤＷ０５２ 、

ＳＤＷ０５３ 、Ｒ０８４ 和 ＳＤＷ０７０ 没 有 得 到 任 何 ＰＣＲ 扩 增 产 物 。来 自 Ｍｅｓｏｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｓｐｐ． 和 Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｓｐｐ． 群 的 大 多 数 代 表 菌 株 都 得 到 了 ｇｌｎＡ ＰＣＲ 扩 增 产 物 ， 但 也 有 部

图１

采 用 引 物 ＧＳ Ｉ－５／ＧＳ Ｉ－６ 得 到 的 ｇｌｎＡ 基 因 扩 增 产 物

１， ＳＤＷ０１４； ２， ＳＤＷ０３７； ３， ＳＤＷ０７２； ４， ＳＤＷ０６８； ５， ＳＤＷ０１８； ６， ＳＤＷ００３９； ７， ＳＤＷ００２３； ８， ＮＭ０２６； ９， ＳＤＷ０５２； １０， ＳＤＷ０５３； １１， Ｒ０８４； １２， ＳＤＷ０７０； １３， ＳＤＷ０１０； １４， ＳＤＷ０１７； １５， ＳＤＷ０４０； １６， Ｘ５９； １７， ＳＤＷ０５８； １８， ＳＸ２１１ － ａ； １９， ＮＭ３４９； ２０， ＳＤＷ０４５； ２１， ＳＸ２５１－ａ； ２３， ｎｅｇａｔｉｖｅ ｃｏｎｔｒｏｌ； ．Ｍ， １００ｂｐ ＤＮＡ ｌａｄｄｅｒ

分 代 表 菌 株 没 有 得 到 任 何 ＰＣＲ 扩 增 产 物 。据 文 献 报 道 谷 氨 酰 胺 合 成 酶 ＧＳ Ｉ 主 要 存 在 于 原 核 生 物 中 ， 并 且 广 泛地存在于根瘤菌科， 本研究中部分斜茎黄芪根瘤菌 的 代 表 菌 株 没 有 得 到 ｇｌｎＡ ＰＣＲ 扩 增 产 物 ， 可 能 的 原 因 是由于测试菌株本身的遗传特异性， 也可能与引物

ＧＳＩ－５／ＧＳＩ－６ 的 通 用 性 有 关 ， 需 要 进 一 步 研 究 。 采 用 引 物 ＧＳＩＩ－３／ＧＳＩＩ－４ 对 ２２ 株 代 表 性 斜 茎 黄 芪 根 瘤 菌 进 行 的 ｇｌｎＩＩ ＰＣＲ 扩 增 结 果 表 明 ，

除菌株

ＳＤＷ０２６ 外 几 乎 所 有 测 试 菌 株 都 得 到 了 ｇｌｎＩＩ 基 因 扩 增 产 物 （ 图 ２） ，

来 自 Ｍｅｓｏｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｓｅｐｔｅｎｔｒｉｏｎａｌｅ 、Ｍ．

ｔｅｍｐｅｒａｔｕｍ 和 Ｍｅｓｏｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｓｐｐ． 的 代 表 菌 株 都 得 到 了 大 小 约 ４００ｂｐ ￣５００ｂｐ 、单 一 条 带 的 ｇｌｎＩＩ 基 因 ； 而 来 自 Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐ． 的 ４ 株 代 表 菌 株 ＳＤＷ０５２ 、

ＳＤＷ０５３ 、Ｒ０８４ 、ＳＤＷ０７０ 的 ｇｌｎＩＩ 基 因 扩 增 产 物 明 显 不 同于上述斜茎黄芪根瘤菌代表菌的扩增产物， 除了共 有 的 一 条 大 小 约 １ｋｂ 的 特 征 条 带 外 ， ＳＤＷ０５２ 和 Ｒ０８４ 都 有 ２ ～３ 个 ｇｌｎＩＩ 扩 增 产 物 条 带 。 此 外 ， 来 自

Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｓｐｐ． 的 代 表 菌 株 中 有 ２ 株 菌 Ｘ５９ 和 ＳＸ２５１ａ 的 ＰＣＲ 扩 增 产 物 条 带 也 很 特 别 ， Ｘ５９ 有 ３ 条 ＰＣＲ 扩

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高俊莲等： 斜茎黄芪根瘤菌谷氨酰胺合成酶基因多样性研究

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增 产 物 条 带 ， ＳＸ２５１ａ 有 ４ 个 产 物 条 带 ， 但 只 有 其 中 一 条 为 主 要 条 带 ， 其 余 ３ 个 条 带 较 弱 。 文 献 报 道 谷 氨 酰 胺 合 成 酶 ＧＳ ＩＩ 主 要 分 布 于 真 核 生 物 和 少 数 细 菌 如 根 瘤 菌 和 放 线 菌 中 ， 本 研 究 中 有 部 分 斜 茎 黄 芪 根 瘤 菌 的 代 表 菌 株 得 到 多 个 条 带 的 ｇｌｎＩＩ ＰＣＲ 扩 增 产 物 ， 这 个 结 果 预 示 着 在 这 些 菌 株 中 存 在 多 拷 贝 的 ｇｌｎＩＩ 基 因 。

２．２

基 因 ｇｌｎＡ ＰＣＲ －Ｒ ＦＬＰ 分 析 据 报 道 根 瘤 菌 ｇｌｎＡ 基 因 的 系 统 发 育 与 其 １６Ｓ ｒＤＮＡ 的 系 统 发 育 有 一 致 性 ， 而 ｇｌｎＩＩ 基 因 的 系 统 发 育 与

１６Ｓ ｒＤＮＡ 的 系 统 发 育 则 往 往 不 一 致 ［４］。 因 此 ， 我 们 对 ｇｌｎＡ 基 因 的 ＰＣＲ 扩 增 产 物 进 行 了 ＲＦＬＰ 分 析 。 结 果 表 明 ， 测 试 菌 株 的 ｇｌｎＡ 基 因 产 物 经 限 制 性 内 切 酶 Ｈｉｎｆ Ｉ 和 ＨａｐＩＩ 酶 切 后 分 别 得 出 ６ 种 和 ４ 种 不 同 的 酶 切 图 谱 （ 图 ３ ） 。 这 样 具 有 ｇｌｎＡ 基 因 产 物 的 １３ 株 被 测 菌 株 经 酶 切 分 析 后 得 到 了 ８ 种 不 同 的 组 合 图 谱 类 型 ， 我 们 把 每 一 种 组 合 称 为 一 个 ｇｌｎＡ 遗 传 图 谱 类 型 （ 表 ２ ） 。

结果表明 １３ 株测试菌株具有 ８ 个 ｇｌｎＡ ＰＣＲ－ＲＦＬＰ 遗传图谱类型， 进一步显示了斜茎 黄芪根瘤菌染色体 基因存在极大的多样 性。研究结果表明来自 Ｍｅｓｏｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｓｅｐｔｅｎｔｒｉｏｎａｌｅ 的 ４ 个代表菌株， 具有 ２ 种不同的

ｇｌｎＡ 遗 传 图 谱 类 型 ； 来 自 Ｍ．ｔｅｍｐｅｒａｔｕｍ 的 ３ 个 代 表 菌 株 具 有 ２ 个 ｇｌｎＡ 遗 传 图 谱 类 型 （ 表 １ ） ， 与 我 们 先 前 的 １６Ｓ ｒＤＮＡ ＰＣＲ－ＲＦＬＰ 分 析结果 具 有 很 好 的 一 致 性 ［２］， 这 一 研 究 结 果 进 一 步 证 实 了 以 前 的 研 究 结 论 ， 即 斜 茎 黄 芪根瘤菌 Ｍｅｓｏｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｓｅｐｔｅｎｔｒｉｏｎａｌｅ 和 Ｍ．ｔｅｍｐｅｒａｔｕｍ 在染色体基因遗传图谱类型上具有很高的相关性 ［２］。 此 外 ， 本 研 究 组 还 对 具 有 不 同 ｇｌｎＡ ＰＣＲ－ＲＦＬＰ 遗 传 图 谱 类 型 的 菌 株 进 行 了 进 一 步 的 ｇｌｎＡ 部 分 序 列 分 析 ， 结 果 表 明 来 自 Ｍｅｓｏｒｈｉｚｏｂｉｕｍ 属 的 代 表 菌 株 都 聚 在 Ｍｅｓｏｒｈｉｚｏｂｉｕｍ 系 统 发 育 分 支 内 ， Ｍ．ｔｅｍｐｅｒａｔｕｍ 的 模 式 菌 株 ＳＤＷ０１８ 与 Ｍｅｓｏｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｍｅｄｉｔｅｒｒａｎｅｕｍ 聚 在 一 起 ； Ｍｅｓｏｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｓｅｐｔｅｎｔｒｉｏｎａｌｅ 的 ２ 个 代 表 菌 株

ＳＤＷ０１４ 和 ＳＤＷ０３７ 单 独 聚 在 一 起 ， 它 们 和 Ｍｅｓｏｒｈｉｚｏｂｉｕｍ 已 知 各 种 的 模 式 菌 株 ｇｌｎＡ 部 分 序 列 相 似 性 都 不 大 ； 而 来 自 Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ 属 的 代 表 菌 株 ＳＤＷ０５８ 和 ＳＸ２１１ａ 都 聚 在 Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ－Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ 系 统 发 育 分 支 内 ， 但 是 它 们 和 该 分 支 内 已 知 各 种 的 模 式 菌 株 ｇｌｎＡ 部 分 序 列 相 似 性 不 大 ［５］， 这 与 我 们 １６Ｓ ｒＤＮＡ 部 分 序 列 的 分 析 结 果 具 有 很 好 的 一 致 性 ［２］， 所 有 这 些 结 果 都 进 一 步 从 更 深 入 的 层 次 上 揭 示 了 根 瘤 菌 的 遗 传 多 样 性 。 参 考 文 献

１

Ｚｈａｎｇ ＸＸ， Ｔｕｒｎｅｒ ＳＬ， Ｇｕｏ ＸＷ， ｅｔ ａｌ． Ａｐｐｌ Ｅｎｖ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ ， ２０００ ， ６６（ ７） ： ２９８８～２９９５．

２

Ｇａｏ ＪＬ， Ｔｅｒｅｆｅｗｏｒｋ ＺＤ， Ｃｈｅｎ ＷＸ ＆ Ｌｉｎｄｓｔｒｏｍ Ｋ． Ｊ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ ， ２００１ ， ９１ ： １５５～１６８．

３

Ｍａ ＱＳ， Ｊｏｈｎｓｔｏｎ Ａ， Ｈｏｍｂｒｅｃｈｅｒ Ｇ， Ｄｏｗｎｉｅ ＪＡ． Ｍｏｌ Ｇｅｎ Ｇｅｎｅｔ ， １９８２ ， １８７ ： １６６～１７１．

４

Ｔｕｒｎｅｒ ＳＬ ＆ Ｙｏｕｎｇ ＪＰ． Ｍｏｌ Ｂｉｏｌ Ｅｖｏｌ ， ２０００ ， １７ ： ３０９～３１９．

５

Ｇａｏ ＪＬ， Ｔｕｒｎｅｒ ＳＬ， Ｋａｎ Ｆ ， ｅｔ ａｌ． Ｉｎｔ Ｊ Ｓｙｓｔ Ｅｖｏｌ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ ， ２００４ ， ５４ ： ２００３～２０１２．