[00134176]西北荒漠区骆驼刺根瘤菌的多样性及系统发育研究

本课题为国家自然科学基金面上项目"西北荒漠区骆驼刺根瘤菌的多样性及系统发育研究"（30470040）。课题对西北荒漠区骆驼刺根瘤菌资源进行系统的调查,研究其遗传多样性及系统发育关系,利用分子生物学技术揭示它们的分类地位,进一步充实西北干旱半干旱地区根瘤菌资源库。研究骆驼刺根瘤菌的生态地理分化,探讨其多样性与土壤因素的相关性。针对西北干旱区的生态条件,选育高效、抗逆的优良菌株,同时研究它们与生态环境及植物的最佳匹配,为发挥骆驼刺在西北干旱地区防风固沙、保持水土的作用及药用价值提供宝贵的种质资源和依据。在研究工作中,我们首先选择西北地区干旱、盐碱、贫瘠、荒漠等极端环境条件进行骆驼刺的根瘤菌资源调查,详细记录标本采集点的地理位置、海拔高度、地形地貌、植物生态类型、土地使用、土壤条件、经营情况等以及根瘤的形状、大小、颜色特征等;收集生态背景、植物区系、根及根瘤等图片资料;采集并保存根瘤及根际土壤样品。之后对收集到的根瘤菌菌株,通过16S rDNA,nodA, nodC, nifH PCR-RFLP 分析及序列分析研究其遗传多样性及系统发育关系,并且揭示它们的分类地位,进一步充实了西北干旱半干旱地区根瘤菌资源库。在我们获得的45 株骆驼刺根瘤菌中,9 株属于Rhizobiumleguminosarum,6 株属于Mesorhizobium tianshanese, 27 株属于Mesorhizobium 的两个新种,它们与该属内的其它种相似性小于97.6%,DNA 同源性小于70%,证明为两个根瘤菌新种。本研究发现了新的结瘤基因和固氮基因,系统进化分析表明Mesorhizobium 新种与Mesorhizobiumtianshanense 之间存在着基因的水平转移。发表论文16 篇,其中4 篇被SCI 收录,1 篇被ISTP收录。该项目的完成对骆驼刺根瘤菌的遗传多样性和系统发育的研究具有重要意义。