西南三地区野生香菇ISSR遗传多样性分析

1、    西南三地区野生香菇issr遗传多样性分析    张婉洁+何德+李翠新+李季+摘要：采用分子标记技术对云南省大姚县、瑞丽市和四川省木里县的株野生香菇（ ）菌株进行聚类分析，利用软件对其遗传多样性进行聚类分析。结果表明，利用个引物对个野生香菇菌株的进行扩增，共扩增出条清晰的片段。聚类分析结果表明，相似水平在左右时，株野生香菇菌株分为个类群，各地香菇资源存在较丰富的遗传多样性且与地域无明显相关性。关键词：香菇（ ）；遗传多样性；聚类分析 中图分类号：；文献标识码：文章编号：0439114（14）092093-04 d ern based on -pcr

2、 ， ， ， （ ， ， ， ）： t ， ere with issr-por. were produced from 18 pairs of primers s ， ying ： ； ； 香菇（ ）是一种可食用的大型木腐担子菌，具有较高的营养价值和药用价值。含有高蛋白、多糖、低脂肪等诸多的营养，这使得香菇成为世界上产业发展速度最快的菇类。我国幅员辽阔、气候复杂、地形多变、香菇野生品种繁多，但是由于分化程度低、形态差异小，要以形态特征为依据难以对品种进行有效鉴定；栽培规模的迅速扩大和自然生境的逐渐减少，迫切需要加快香菇种质资源的研究，加紧对野生香菇进行遗传多样性研究。分子标记技术（ ， ）于年

3、由等提出，利用在真核生物基因组中经常出现的简单重复序列本身来设计引物进行扩增。分子标记己应用于研究植物种内遗传变异、种间遗传变异、品种鉴定，、遗传作图和居群遗传学等研究中，在遗传多样性和亲缘关系研究中的应用更为广泛。本研究利用分子标记技术对西南地区的云南省瑞丽市、大姚县和四川省木里县的野生香菇进行了遗传多样性分析，以期能客观反映香菇属真菌的亲缘关系和地理变迁情况。材料与方法供试菌株供试个香菇菌株的编号、采集地点等详见表。方法和步骤基因组的提取将低温保存的个野生香菇菌种接种于斜面培养基上， 培养 。活化后用接种针挑取试管斜面培养基上边缘处生长较旺盛的菌块，接种到液体培养基中，于室温下静置培养个月

4、后，用滤纸收集香菇菌丝体，用吸水纸吸干，参照 法并作改良以提取其，于 保存备用。 扩增扩增反应的体系为 ，包含缓冲液 、 、 、 引物 、 聚合酶（大连宝生物工程有限公司） 、 模板 ，最后用去离子水将总体积补至 。反应程序为： 预变性 ； 变性 ， 范围内退火 ， 延伸 ，个循环；最后 延伸 ， 保存。）引物筛选。以株野生香菇菌株为模板，通过值比较，对号引物进行分组和初筛选，值相近的为一组，筛选出清晰、重复性好、多态性高的扩增引物。） 条件优化。由于 标记易受 条件的影响，因此需对扩增反应进行优化。退火温度的优化：使用引物和对菌株模板进行扩增，筛选最佳退火温度。扩增反应在梯度 仪（ ， 公司

5、）上进行，设最小温度为 ，最大温度为 ，自动形成个温度梯度，分别为、 。镁离子浓度的优化：使用引物对菌株模板进行扩增来优化镁离子浓度，浓度的优化范围为 （即的用量为 ），浓度设个梯度，分别为、 。）扩增及产物检测。用优化后的反应体系（表）和筛选出来的个引物（表）进行扩增。 扩增后，取 的 扩增产物加少量× ，于浓度为的琼脂糖凝胶（含 的）上电泳，并于 凝胶成像系统成像。数据分析利用凝胶系统成像软件把条带信息转化为矩阵。即对所有引物的电泳条带进行记录，在相同位置出现条带的记为，无条带的记为。然后采用软件进行遗传相似性聚类分析，绘制树状聚类图。结果与分析的提取将所采个野生香菇菌株用法进行

6、的提取，结果见图。如图所示，得到的野生香菇菌株约 ，且电泳条带清晰，的纯度、浓度及产率都比较高，无降解，适用于分子标记分析。扩增结果用筛选得到的个引物对所有供试菌株进行扩增，扩增产物用的琼脂糖凝胶电泳检测，所测结果见图、。如图、所示，可以看到同一引物对不同的香菇菌株扩增后所得到的条带清晰度和多态性均很高，说明所建立的反应体系适合野生香菇菌株的扩增，可用于遗传多样性分析。经统计，个引物对个野生香菇菌株扩增后，共检测到条条带，多态性条带为条，多态率为。聚类分析结果根据分析结果，采用软件进行聚类分析，得到个野生香菇菌株的聚类分析图（图），供试的个野生香菇菌株相似系数为。其中和号野生香菇菌株的相似系数

7、达到了以上，说明它们的遗传背景极为相似，而且两者的采集地都来自云南省大姚县，因此可能是相同的菌株，存在同物异名的可能性。在相似系数左右，个野生香菇菌株可以分为三大类，其中、号个野生香菇菌株聚为一类（），都来源于四川省木里县，号野生香菇来自于木里县列瓦乡三村，和号野生香菇都来自木里县集市；聚为第二类（）的菌株有个：、号野生香菇菌株，除了号野生香菇来自四川省木里县集市，其余个均来自云南省瑞丽市；其他个野生香菇菌株聚为第一类（），其中云南省的香菇有个，四川省的香菇有个，说明这些菌株的遗传背景相似，亲缘关系比较近。聚类结果还表明，地理位置来源相同的野生香菇菌株分布在不同的聚类中，比如第一类中包含了来自

8、木里县、大姚县和瑞丽市的菌株，反映出这个地方的菌株不同地理群体间差异不大，而第二类中包含了瑞丽市和木里县的菌株，和第一类情况相同，说明聚类分析与菌株的不同地理来源之间无明显的相关性。讨论遗传多样性一般是指种内的遗传差异水平，反映一个物种适应环境的能力以及其被改造和利用的潜力。本试验中，个野生香菇菌株的遗传相似系数为，在不同的聚类分组中，遗传相似系数也存在一定的差异，这些差异可能是野生香菇对环境的适应所造成的，分析表明同一地区不同的野生香菇菌株间遗传差异很大，反映出了丰富的群体内的遗传多样性。这与王子迎等、赵晓清等的研究结论一致。等的研究结果表明，作为香菇的起源地之一，我国是重要的野生香菇种质资

9、源中心，不同区域的菌株间存在着较大的遗传差异。本研究对四川省木里县和云南省瑞丽市、大姚县个地区个野生香菇菌株的遗传多样性分析表明，个地区间野生香菇菌株存在混杂现象，不同地理位置的群体并没有表现出地理隔离的差异。 参考文献： 徐学锋，林范学，程水明，等中国香菇自然种质的遗传多样性分析 菌物学报，（）： 邓旺秋，杨小兵，李泰辉，等广东省香菇栽培菌株多态性分析食用菌学报，（）： 张树庭，陈明杰香菇产业的过去现在和未来食用菌，（）： ez ， ， （） ，（）： ， ， repeat （ ） （ ） ，（）： （） c ， （）： ， i ，（）： ， ，（）： a， ，（）： ， ， ， （） ，（

10、）： 马朝芝，傅廷栋， ，等用标记技术分析中国和瑞典甘蓝型油菜的遗传多样性中国农业科学， （）：1 王艺红，林俊芳，张炜阳，等食用菌提取方法研究食用菌，（）： 马文辉，何平标记在植物系统进化研究中的应用.西南师范大学学报（自然科学版），（）：1 王子迎，王书通安徽野生香菇遗传多样性及杂种优势的分析菌物学报，（）： 赵晓清，王波，王一，等利用分析野生蘑菇与双孢蘑菇的遗传多样性四川大学学报（自然科学版），（）： ， ， ， ，（）：结果与分析的提取将所采个野生香菇菌株用法进行的提取，结果见图。如图所示，得到的野生香菇菌株约 ，且电泳条带清晰，的纯度、浓度及产率都比较高，无降解，适用于分子标记分析。

11、扩增结果用筛选得到的个引物对所有供试菌株进行扩增，扩增产物用的琼脂糖凝胶电泳检测，所测结果见图、。如图、所示，可以看到同一引物对不同的香菇菌株扩增后所得到的条带清晰度和多态性均很高，说明所建立的反应体系适合野生香菇菌株的扩增，可用于遗传多样性分析。经统计，个引物对个野生香菇菌株扩增后，共检测到条条带，多态性条带为条，多态率为。聚类分析结果根据分析结果，采用软件进行聚类分析，得到个野生香菇菌株的聚类分析图（图），供试的个野生香菇菌株相似系数为。其中和号野生香菇菌株的相似系数达到了以上，说明它们的遗传背景极为相似，而且两者的采集地都来自云南省大姚县，因此可能是相同的菌株，存在同物异名的可能性。在相

12、似系数左右，个野生香菇菌株可以分为三大类，其中、号个野生香菇菌株聚为一类（），都来源于四川省木里县，号野生香菇来自于木里县列瓦乡三村，和号野生香菇都来自木里县集市；聚为第二类（）的菌株有个：、号野生香菇菌株，除了号野生香菇来自四川省木里县集市，其余个均来自云南省瑞丽市；其他个野生香菇菌株聚为第一类（），其中云南省的香菇有个，四川省的香菇有个，说明这些菌株的遗传背景相似，亲缘关系比较近。聚类结果还表明，地理位置来源相同的野生香菇菌株分布在不同的聚类中，比如第一类中包含了来自木里县、大姚县和瑞丽市的菌株，反映出这个地方的菌株不同地理群体间差异不大，而第二类中包含了瑞丽市和木里县的菌株，和第一类情况

13、相同，说明聚类分析与菌株的不同地理来源之间无明显的相关性。讨论遗传多样性一般是指种内的遗传差异水平，反映一个物种适应环境的能力以及其被改造和利用的潜力。本试验中，个野生香菇菌株的遗传相似系数为，在不同的聚类分组中，遗传相似系数也存在一定的差异，这些差异可能是野生香菇对环境的适应所造成的，分析表明同一地区不同的野生香菇菌株间遗传差异很大，反映出了丰富的群体内的遗传多样性。这与王子迎等、赵晓清等的研究结论一致。等的研究结果表明，作为香菇的起源地之一，我国是重要的野生香菇种质资源中心，不同区域的菌株间存在着较大的遗传差异。本研究对四川省木里县和云南省瑞丽市、大姚县个地区个野生香菇菌株的遗传多样性分析

14、表明，个地区间野生香菇菌株存在混杂现象，不同地理位置的群体并没有表现出地理隔离的差异。 参考文献： 徐学锋，林范学，程水明，等中国香菇自然种质的遗传多样性分析 菌物学报，（）： 邓旺秋，杨小兵，李泰辉，等广东省香菇栽培菌株多态性分析食用菌学报，（）： 张树庭，陈明杰香菇产业的过去现在和未来食用菌，（）： ez ， ， （） ，（）： ， ， repeat （ ） （ ） ，（）： （） c ， （）： ， i ，（）： ， ，（）： a， ，（）： ， ， ， （） ，（）： 马朝芝，傅廷栋， ，等用标记技术分析中国和瑞典甘蓝型油菜的遗传多样性中国农业科学， （）：1 王艺红，林俊芳，张炜阳，

15、等食用菌提取方法研究食用菌，（）： 马文辉，何平标记在植物系统进化研究中的应用.西南师范大学学报（自然科学版），（）：1 王子迎，王书通安徽野生香菇遗传多样性及杂种优势的分析菌物学报，（）： 赵晓清，王波，王一，等利用分析野生蘑菇与双孢蘑菇的遗传多样性四川大学学报（自然科学版），（）： ， ， ， ，（）：结果与分析的提取将所采个野生香菇菌株用法进行的提取，结果见图。如图所示，得到的野生香菇菌株约 ，且电泳条带清晰，的纯度、浓度及产率都比较高，无降解，适用于分子标记分析。扩增结果用筛选得到的个引物对所有供试菌株进行扩增，扩增产物用的琼脂糖凝胶电泳检测，所测结果见图、。如图、所示，可以看到同一引

16、物对不同的香菇菌株扩增后所得到的条带清晰度和多态性均很高，说明所建立的反应体系适合野生香菇菌株的扩增，可用于遗传多样性分析。经统计，个引物对个野生香菇菌株扩增后，共检测到条条带，多态性条带为条，多态率为。聚类分析结果根据分析结果，采用软件进行聚类分析，得到个野生香菇菌株的聚类分析图（图），供试的个野生香菇菌株相似系数为。其中和号野生香菇菌株的相似系数达到了以上，说明它们的遗传背景极为相似，而且两者的采集地都来自云南省大姚县，因此可能是相同的菌株，存在同物异名的可能性。在相似系数左右，个野生香菇菌株可以分为三大类，其中、号个野生香菇菌株聚为一类（），都来源于四川省木里县，号野生香菇来自于木里县列

17、瓦乡三村，和号野生香菇都来自木里县集市；聚为第二类（）的菌株有个：、号野生香菇菌株，除了号野生香菇来自四川省木里县集市，其余个均来自云南省瑞丽市；其他个野生香菇菌株聚为第一类（），其中云南省的香菇有个，四川省的香菇有个，说明这些菌株的遗传背景相似，亲缘关系比较近。聚类结果还表明，地理位置来源相同的野生香菇菌株分布在不同的聚类中，比如第一类中包含了来自木里县、大姚县和瑞丽市的菌株，反映出这个地方的菌株不同地理群体间差异不大，而第二类中包含了瑞丽市和木里县的菌株，和第一类情况相同，说明聚类分析与菌株的不同地理来源之间无明显的相关性。讨论遗传多样性一般是指种内的遗传差异水平，反映一个物种适应环境的能

18、力以及其被改造和利用的潜力。本试验中，个野生香菇菌株的遗传相似系数为，在不同的聚类分组中，遗传相似系数也存在一定的差异，这些差异可能是野生香菇对环境的适应所造成的，分析表明同一地区不同的野生香菇菌株间遗传差异很大，反映出了丰富的群体内的遗传多样性。这与王子迎等、赵晓清等的研究结论一致。等的研究结果表明，作为香菇的起源地之一，我国是重要的野生香菇种质资源中心，不同区域的菌株间存在着较大的遗传差异。本研究对四川省木里县和云南省瑞丽市、大姚县个地区个野生香菇菌株的遗传多样性分析表明，个地区间野生香菇菌株存在混杂现象，不同地理位置的群体并没有表现出地理隔离的差异。 参考文献： 徐学锋，林范学，程水明，等中国香菇自然种质的遗传多样性分析 菌物学报，（）： 邓旺秋，杨小兵，李泰辉，等广东省香菇栽培菌株多态性分析食用菌学报，（）： 张树庭，陈明杰香菇产业的过去现在和未来食用菌，（）： ez ， ， （） ，（）： ， ， repe