【摘 要】
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作为一种重要的乳酸菌,乳球菌在发酵食品中的应用较广泛.本研究采用采用IlluminaMiseq高通量测序平台完成了10株乳球菌模式株的全基因组测序,结合已完成测序的菌株,系统解析了乳球菌属中的菌种的全基因组特征、代谢差异以及系统发育关系.乳球菌基因组的长度在1.99 Mb (Lactococcus plantarum)-2.46 Mb (Lac.lactis subsp.lactis)之间,GC含
【机 构】
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内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室,内蒙古呼和浩特010018
【出 处】
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第八届全国微生物资源学术暨国家微生物资源平台运行服务研讨会
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作为一种重要的乳酸菌,乳球菌在发酵食品中的应用较广泛.本研究采用采用IlluminaMiseq高通量测序平台完成了10株乳球菌模式株的全基因组测序,结合已完成测序的菌株,系统解析了乳球菌属中的菌种的全基因组特征、代谢差异以及系统发育关系.乳球菌基因组的长度在1.99 Mb (Lactococcus plantarum)-2.46 Mb (Lac.lactis subsp.lactis)之间,GC含量在34.81％(Lac.lactis subsp.hordniae)-39.67％ (Lac.raffinolactis)间,平均GC含量为37.02％.从乳球菌基因组大小和GC含量上的显著差异可以看出,乳球菌属基因组具有较复杂的多样性.利用10株乳球菌基因组序列构建出一个含有643个基因的核心基因集,以及大于8036个基因的泛基因集,其中泛基因集随着乳球菌测序模式菌株的增多而不断增大.以核心基因序列构建了乳球菌的系统发育树,将10株乳球菌分为2个大分支,将以核心基因序列构建的系统发育树与以16S rRNA序列构建的系统发育树比较,结果显示二者的拓扑结构相似,但是以核心基因序列构建的系统发育树更加可信,可获得不同物种间可靠的进化关系.之后利用比较基因组学的方法研究了乳球菌属不同菌种在功能基因上的差异,重点讨论了乳球菌不同种在碳水化合物代谢和冷应激反应等方面的功能基因,结果显示不同种间的其功能基因存在很大差异,推测可能在不同生境下受到特定的选择压力而表现出多重进化的方式,造就了菌株的基因组多样性.本研究从基因组水平全面解析乳球菌属不同物种间的遗传关系和进化历程,深入的剖析乳球菌基因组的结构和功能,系统的分析乳球菌基因与表型的关系,可更好的认识乳球菌的生物学特性,了解菌株生产特性的产生原因,为食品工业领域安全的利用乳球菌奠定基础.
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