藓类植物内生细菌多样性及有益菌种资源的分离

植物的内生菌广泛分布于各种组织和器官的细胞间隙或细胞内。过去的研究多集中于普通的高等植物上，而对于较简单的高等植物如苔藓植物内生菌的研究很少。少数国外学者在一些苔类、角苔和泥炭藓科植物的研究表明苔藓植物中确实存在丰富的内生细菌，对植物体的生存起着非常重要的促进作用。紫萼藓科植物是被公认的一种抗寒、抗旱和抗紫外线能力很强的藓类，理论推测它的生存机理可能与一些极端微生物的共生有关。鉴于此，本研究拟在北京灵山选取着生于石表的紫萼藓科植物，首先利用建立细菌16S rDNA文库的方法初步分析紫萼藓科植物内生细菌的群落特征及多样性；并通过建立宏基因组文库及高通量测序技术进一步对基因功能注释，深入分析这些内生细菌与藓类植物的相互作用机制，为后续功能基因的筛选奠定基础；同时将利用培养基培养得到的细菌进行ARDRA分型，结合16S rDNA测序鉴定紫萼藓科植物中可培养的内生细菌，以便挖掘到新的有益的菌种资源

本研究以不同藓类植物为材料，采用非培养法以及传统的细菌分离培养法，分别对湿生、阴生及旱生三种不同生境下的藓类植物（湿生藓：沼生湿柳藓Hygroamblystegium noterophilum; 阴生藓：密叶绢藓Entodon compressus C.Muell ;旱生藓：紫萼藓Grimmia commutata）内生细菌的群落结构进行了研究；并对分离到的几株新菌利用多相分类法进行了鉴定。对来自三种不同生境的藓类植物内生细菌的分析表明，三种藓类植物中均存在丰富的细菌类群, 但不同植物内生细菌的群落结构也存在明显差异。对来自湿生环境的沼生湿柳藓的序列分析表明Proteobacteria在克隆文库中占有最大的比例，为81.17 %：主要的优势属为Methylotenera和Tepidimonas。其余各类群所占比例分别为Cytophaga/Flexibacter/Bacteroides(CFB)类细菌占8.02 %；Firmicutes占2.78 %；Actinobacteria占0.93 %；Deinococcus-Thermus（异常球菌-栖热菌门）和Tenericutes（柔膜菌门）各占0.31 %；还有近5.56 %的克隆与非培养细菌高度同源；对来自阴生环境的密叶绢藓的序列分析发现Proteobacteria也是其中最丰富的类群，约占总数的53.54 %：其中的优势属为鞘脂单胞菌属(Sphingomonas。此外Bacteroidetes和Actinobacteria分别占14.29 %和9.24 %；另外还有近22.27 %与未培养细菌高度同源；对旱生紫萼藓的分析显示Proteobacteria占有最大的比例，为79.21 %：其中的优势属为不动杆菌属(Acinetobacter) 。此外Bacteroidetes和Firmicutes分别占11.83 %和2.51 %，有近4.66 %与未培养细菌高度同源。三种藓类植物中细菌群落结构的差异及其中的优势种属的不同可能与宿主植物处于不同生境有关。采用培养法从三种藓类植物中得到一些菌株，其中部分经多相分类法鉴定为新菌株，发表在IJSEM等杂志上。