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传统发酵乳制品中蕴含丰富的乳酸菌,这些菌株具有优良的生产和功能特性。植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)是乳酸菌的一种,已被报道出具有多重的有益功效,可作为潜在的商业菌种展开研究。本研究以分离自内蒙古和西藏自治区传统发酵乳制品中的61株植物乳杆菌为研究对象,辅以30株参考菌株,基于7个持家基因(pheS、groEL、ileS、recA、recG、murC和murE)进行多位点序列分型(MLST)分析,探究菌株的基因多样性、系统发育关系、遗传进化及种群结构。后又对L.plantarum LJ 26进行全基因组测序,开展基因组组分、功能基因及比较基因组的分析。本试验的研究结果如下:(1)7个持家基因的等位基因数在7(recG)~15(pheS)之间,π值处在0.00234(groEL)至0.00887(ileS)之间,多态位点数在8(recG)到18(pheS)之间,G+C含量介于42.73%(groEL)和50.95%(murE)之间,此外,7个持家基因的Tajima’s D值在-1.82269(murC)至-0.39648(murE)范围内,d _N/d_S位于0.020(recG)至0.105(pheS)之间。关联指数I_A和标准关联指数I_A~S的值分别为1.4364和0.2394。这些结果表明所选的持家基因相对保守,存在克隆结构,处于稳定化选择,可用于MLST分析。(2)91株植物乳杆菌共分成47个序列型(ST),其中ST-1是优势序列型。经eBURST分析,47个ST型归为10个克隆复合体(CC1、CC2、CC6、CC7、CC19、CC24、CC32、CC34、CC36和CC42)和13个独特型。其中以ST-1为原始序列型的CC1包含最多的ST型(8个ST型)和最多菌株数(占总数的42.86%),被认为是优势克隆复合体。(3)通过系统发育分析和STRUCTURE祖先群体分析发现所研究的植物乳杆菌菌群的遗传物质来源于7个祖先群体,形成的7个簇中,仅有两个簇是单一祖先来源,超过半数菌株的遗传物质是由混合的祖先群体构成,体现出较高的遗传物质异质性。(4)采用SplitsTree进行重组分析,在单个等位基因(pheS和murE)以及串联基因序列的分解分裂图上均呈现出平行四边形或网状结构,且通过phi test计算,得到P值为2.06E-4。采用ClonalFrame软件得出ρ/θ和r/m的值分别为1.25和3.95。以上结果表明,植物乳杆菌分离株在遗传进化过程中受重组影响,且重组对菌群遗传进化过程的影响程度要高于点突变。(5)L.plantarum LJ 26基因组全长约为3.26 Mb,共预测到3289个编码基因,包含4个质粒、71个tRNA、16个rRNA、6个sRNA、16个基因岛(GIs)以及多个不同类型的重复序列。在L.plantarum LJ 26基因组中挖掘到与磷壁酸、荚膜多糖及细菌素合成有关的基因,该结果从基因组水平进一步验证了菌株的功能特性。(6)比较基因组分析发现11个植物乳杆菌基因组中,泛基因4560个,其中核心基因1886个,非共有基因2674个。非共有基因中有1173个特有基因,在L.plantarum LJ 26基因组中就含有448个,且较大部分分布于GIs中,可能是通过水平基因转移获得的。