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传统药用植物蕴藏着大量未知微生物资源,而且存在许多具有生物活性的功能菌株,是寻找微生物新物种和新天然产物的极好材料。本课题组在调查秦岭太白山“太白七药”药用植物内生细菌多样性的过程中,从偏头七叶部组织分离筛选获得一株白色内生菌株PTYR-5T,并对其进行系统的多相分类研究。16S rRNA基因序列比对结果显示该菌株应为Rhizobium属的成员,但与该属所有已知种的序列相似性均较低,其中与模式菌株R.cellulosilyticum LMG 23642T、R.huautlense LMG 18254T和R.alkalisoli CCBAU 01393T的相似性分别为97.2%,97.2%和97.1%。且菌株PTYR-5T在由16S rRNA基因序列构建的NJ系统发育树中构成独立的进化分支。随后对该菌株的持家基因recA、atpD和glnII进行序列测定和系统发育分析,序列比对结果显示这三个持家基因与Rhizobium属已知种的序列相似性分别在90.0%、94.1%和88.0%之下。因此,16S rRNA基因和持家基因的序列相似性和系统发育分析初步判定菌株PTYR-5T可能为Rhizobium属的一个新种。表型特征研究结果表明,菌株PTYR-5T与三株亲缘关系最近模式菌株R.cellulosilyticum LMG 23642T、R.huautlense LMG 18254T和R.alkalisoli CCBAU 01393T在硝酸盐还原能力,生长温度范围,盐及抗生素抗性,碳源与氮源利用能力和酶活等生理生化性状方面存在显著差异。菌株PTYR-5T主要脂肪酸组分是summed feature 8(C18:1ω7c/C18:1ω6c;56.5%)和C16:0(16.7%),符合Rhizobium属的脂肪酸组成特征,但与上述三株模式菌株在细胞脂肪酸组分的种类和含量上均存在明显的差别。此外,菌株PTYR-5T不能在苜蓿、绿豆和白三叶草等豆科作物上结瘤,也不能扩增出结瘤基因nodC和固氮基因nifH,表明该菌株极可能不具备与植物结瘤和固氮的能力,这个特性与R.cellulosilyticum LMG 23642T、R.huautlense LMG 18254T和R.alkalisoli CCBAU 01393T也明显不同。菌株PTYR-5T的基因组碱基含量为61.3 mol%,在Rhizobium属所有已报道种的基因组碱基含量范围内(57-66 mol%),但与R.cellulosilyticum LMG 23642T、R.huautlense LMG 18254T和R.alkalisoli CCBAU 01393T的DNA G+C含量差异较大,反映它们之间不同的基因组组成。DNA-DNA分子杂交的结果显示菌株PTYR-5T与模式菌株R.cellulosilyticum LMG 23642T、R.huautlense LMG 18254T和R.alkalisoli CCBAU 01393T的DNA同源性分别为33.6%,21.4%和29.5%,远小于细菌发表新种的界限值70%,说明它们属于不同的种。结合形态特征、生理生化特性、化学分类特征、系统发育分析和基因组方面的信息,本研究将菌株PTYR-5T定为Rhizobium属的一个新种,命名为Rhizobium smilacinae sp.nov.。并将PTYR-5T(=CCTCC AB2013016T=KCTC 32300T=LMG 27604T)作为该新种的模式菌株。