一株耐镉细菌Exiguobacterium acetylicum TC13的分离鉴定及全基因组分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 李萍

作者： 李萍;黄文丽;熊川;彭梅芳;金鑫;李强

作者机构：

关键词： 微小杆菌;扫描电镜;透射电镜;全基因组;重金属功能基因

期刊名称： 微生物学通报

ISSN： 0253-2654

年卷期： 2024 年 005 期

页码： 1583-1599

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【背景】一些具有金属抗性的微生物被发现能降低土壤中金属的有效性，减少金属在植物中的转运和积累，同时具有促进植物生长的作用，表现出较低的成本效益和环境生态友好性，在农业、工业和环境领域具有广阔的应用前景。【目的】分离筛选并获得耐Cd（Ⅱ）优质菌株，并对其进行生物学鉴定，分析菌株形貌及耐镉的生物学特性，进一步从基因组层面剖析菌株的分子遗传特征，初步探究其潜在功能及耐重金属Cd（Ⅱ）相关基因，并探究Cd（Ⅱ）胁迫下菌株对小麦籽粒萌发特性的影响。【方法】收集四川省德阳市磷矿、煤矿产区10余份土样，利用筛选培养基分离获得耐Cd（Ⅱ）菌株，采用扫描电镜（scanning electron microscopy, SEM）、透射电镜（transmission electron microscopy, TEM）观察其形貌特征；测定培养液OD600验证菌株耐Cd（Ⅱ）特性。基于Illumina NovaSeq和Oxford Nanopore ONT测序平台，采用全基因组测序技术进行菌株鉴定及全基因组功能分析。利用生物信息学软件对原始数据组装、功能注释，挖掘耐Cd（Ⅱ）适应机制相关基因。观察不同处理下的发芽生根率及芽根长势，研究Cd（Ⅱ）胁迫下菌株对小麦籽粒的萌发特性。【结果】分离获得一株优质耐Cd（Ⅱ）菌株，经16S rRNA基因测序和全基因测序鉴定为Exiguobacterium acetylicum，命名为TC13。菌株TC13全基因组序列组装得到1个染色体和1个环状质粒，大小分别为3 192 165 bp和167 401 bp;G+C含量分别为46.62%和44.63%；分别包含3 231个和154个DNA编码序列，染色体同时包含54个ncRNA。功能基因数据库比对结果发现菌种中多个基因涉及重金属转运、外排及应激响应等生物学过程，这可能与其耐Cd（Ⅱ）特性有关。菌株对镉胁迫下小麦籽粒萌发率及长势特性具有显著提升作用。【结论】本研究通过全基因组测序探究了E. acetylicum TC13的基因结构，丰富了同属种菌株遗传学信息，解析了Cd（Ⅱ）耐受的相关基因，证实了菌株TC13对Cd（Ⅱ）胁迫下小麦籽粒生长的促进作用，这表明菌株TC13在土壤修复及促生中具有潜在的应用前景。

分类号： X172

  • 相关文献

[1]长牡蛎精子超低温冷冻后超微结构损伤研究. 韩龙江,刘清华,许飞,温海深,李军. 2017

[2]中红侧沟茧蜂触角超微结构. 张永军,吴孔明,郭予元. 2012

[3]银鲳精子的超微结构. 赵峰,庄平,章龙珍,施兆鸿,黄晓荣,闫文罡. 2010

[4]镉与苄嘧磺隆复合污染对水稻细胞、DNA的毒害作用. 吴庆钰,杨俊诚,张建峰,姜慧敏,侯彦楠. 2007

[5]陆地棉体细胞胚胎发生过程中的细胞外基质研究(英文). 袁有禄,刘传亮,张朝军,武芝霞,张雪妍,李付广. 2012

[6]磷对降低土壤中铅的生物有效性的X-衍射及电镜分析. 陈世宝,朱永官,马义兵. 2006

[7]猪带绦虫虫卵及六钩蚴膜超微结构的观察. 孙晓林,才学鹏,米晓云,陈怀涛. 2010

[8]猪囊尾蚴及其培养细胞的超微结构观察. 米晓云,才学鹏,巴音查汗,王佩雅,孙晓林,骆学农. 2008

[9]棉铃虫触角感器的超微结构观察. 郭予元,吴孔明. 2002

[10]荔枝蒂蛀虫性信息素分泌腺超微结构观察. 张辉,陈晓琴,吴光远,江世宏. 2013

[11]细菌生物被膜鉴定方法的研究进展. 胡锦松,陈豪泰,张杰,刘永生,徐志文. 2010

[12]黄连汤对鸭疫里默氏菌的抑菌作用及对菌体形态的影响. 张先福,韦强,鲍国连,季权安,庞安娜. 2010

[13]西瓜花叶病毒和小西葫芦黄花叶病毒复合侵染南瓜的透射电镜诊断. 宋西娇,陈浙,何步远,李艳敏,王荣洲,吴建祥,洪健. 2015

[14]绿僵菌侵染光肩星天牛幼虫过程的透射电镜观察. 王达,袁芳芳,黄大庄,刘春延,毕华明. 2010

[15]浅析透射电子显微镜在生物学科中的应用. 李叶,黄华平,张新春,崔艳梅,邓睿,林培群. 2019

[16]取食转Bt基因水稻对稻纵卷叶螟幼虫中肠的组织病理学效应. 叶恭银,吴琼,彭予发,陈学新. 2007

[17]细菌素-纳米金壳核结构的形成和特性表征. 图尔荪阿依·图尔贡,王帆,葛达娥,努尔古丽·热合曼,刘小莉. 2021

[18]植物病毒粒体在寄主细胞中的原位聚集特征. 张仲凯,郑宽瑜,王田田,吴少政,裴卫华. 2019

[19]壳聚糖对青枯劳尔氏菌生长及其生物膜形成的影响. 苏婷,王桂跃,谢关林. 2013

[20]黄眶离缘姬蜂卵巢和毒液器官的形态学及其超微结构. 毛沙江洋,吴琼,时敏,陈学新. 2017

作者其他论文 更多>>

微信小程序