粘细菌是一类具有复杂多细胞行为特征的高等原核生物类群。粘细菌的多细胞行为特征,不但是原核生物细胞分化发育和信号传导调控研究的重要模式材料,也是粘细菌分类的重要依据。但粘细菌多细胞形态结构的发生是一个不稳定的性状,易于退化或丢失,给粘细菌的分类、菌株鉴别和粘细菌的研究应用带来困难。本申请课题以粘细菌目中粘球菌科粘球菌属、珊瑚球菌属和多囊菌科堆囊菌属各种的典型特征性菌株为材料,在16S rDNA分析鉴定的基础上,通过对细胞中普遍存在,但处于不同进化保守水平的、在低级分类单元上具有分辨鉴定作用的热休克蛋白(HSPs)、蛋白延伸因子(EFs)等结构基因的核苷酸序列和氨基酸序列进行分析,建立粘细菌近源种属的系统分类体系。通过16S-23S间区序列分析,建立粘细菌菌株的指纹鉴别技术。
具有细胞形态发生特性的粘细菌的分类鉴定主要依据形态学特征。但其形态发生是一个非稳定性状,易于退化或丢失,给粘细菌的分类、菌株鉴别和研究应用带来困难。本课题旨在探索适合粘细菌近缘种属分类鉴定和系统演化分析的分子靶点,补充形态学分类系统,使之更趋向于自然系统发生。结合研究目的,在实验室保藏菌株基础上,开展了多生态环境粘细菌的分离纯化和形态分析,丰富了菌株资源,并建立了DNA库。选择16S-23S间区、热休克蛋白HSP60和蛋白延伸因子tuf基因分子靶点,对产生丰富次级代谢产物的堆囊菌属菌株和形态存在较多交叉的粘球菌属和珊瑚球菌属进行了较系统的研究。结果显示,16S-23S间区具有鉴别菌株的潜力,但在PCR为基础的方法中稳定性差。在近缘种属和属内菌株的分析中,HSP60和tuf都显示出优于传统的16S rRNA基因的分辨能力,同时表明种水平上形态分类与系统发育关系更为复杂。对堆囊菌形态、16S rRNA和HSP60的充分比较证明,相对于以子实体颜色将之划分3个种而言,小孢子囊的形状在堆囊菌属种的划分中具有更稳定的优势,首次为小孢子囊的形态在种划分中的重要地位提供了分子证据。