鹅膏菌属的生态环境及其遗传多样性研究

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鹅膏属(Amanita)属于真菌界、担子菌门、担子菌纲、蘑菇目、鹅膏科(Amanitaceae),具有重要的药用价值。但由于近年来其生境不断遭受破坏,且目前尚不能人工或本人工栽培,致使鹅膏菌的数量急剧下降,限制了其进一步的开发和利用;鹅膏种类丰富,其描述和分类在国内相对比较混乱,甚至有不少种尚未研究和命名,有必要对其分类的标准和依据进行深入研究。本文对鹅膏菌的生态学特性进行了评价,并利用ISSR、ITS两种分子标记技术对鹅膏菌进行了分类及遗传多样性研究。主要的研究内容及结果如下: 1.在云南的武定、宜良设置固定样点,对鹅膏菌的主要生态学特性进行了连续三年的跟踪调查。结果表明,鹅膏菌一般生长于阔叶林(如栎树、栲、冬青、椴树等)、针叶林(云南松、高山松、华山松、滇油杉、云杉等)和针阔混交林中;在腐叶层较厚(3-9cm),土层疏松、透气、潮湿,有机质含量高(30-40%),矿物质丰富(含N,P,K,S,Ca,Mg,Zn,Cu,Mn,B,Mo,Fe等),微酸性(PH约为5.5-6.5)的土表生长较好;适宜的环境条件:光照强度为700~1500Lux、空气湿度为70~80%、温度为24~30℃;海拔及坡向对其生长无显著影响。这些研究结果可为鹅膏菌的人工或半人工栽培提供理论依据和生境借鉴。 2.从40条ISSR引物中筛选出了12条多态性好、带谱清晰的引物,对51个鹅膏菌种的亲缘关系及遗传多样性进行了分析。结果表明,12条引物共扩增出95条带,其中多态性带85条,多态百分比(PPB)为89.5%;每条引物产生的带数为5-12条,平均为7.92条;51个鹅膏菌种的Neis遗传多样性指数(H)为0.2989,Shannon指数(I)为0.2402,种间的遗传分化指数(Gst)为0.7011,这表明鹅膏菌种间的遗传多样性比较丰富,种之间的遗传变异较高。通过聚类分析发现,ISSR分子标记对鹅膏菌的分类结果与传统分类结果不是完全吻合,但如果从分类的大组来看,其间还是有一些相似性。可见,ISSR分子标记在鹅膏菌的物种鉴定及遗传多样性研究方面是可行且有效的。 通过ITS测序对28个鹅膏菌种进行了分子分类及遗传变异分析。结果表明,28个种的ITS序列,除位于中间的5.8s rDNA比较保守外,两端的ITS1和ITS2序列在碱基位点及数量上存在较大差异,其中ITS1的长度为210-280bp,ITS2的长度为230-290bp,5.8srDNA的长度为105bp。通过聚类分析发现,ITS分子标记对鹅膏菌的分类结果与传统分类结果很接近,其准确性和灵敏性要优于ISSR分子标记。因此,ITS序列作为鹅膏菌:DNA指纹,用以鉴定物种及对物种进行分类将有着很大的潜力。 3.利用ISSR分子标记,对采自迪庆、丽江、大理、西藏四个不同地区的小豹斑鹅膏共17份材料进行了遗传多样性分析。结果表明,12条引物共扩增出87条带,多态性的带数为71条,多态性条带比率(PPB)为81.61%;每条引物能产生4-11条带,平均7.25条;四个居群的Nei基因多样度(Ht)为0.2730,居群内基因多样度(Hs)为0.1801,即在总的遗传变异中,居群内占了65.97%,居群间占了34.03%;四个居群的Shannon遗传多样性指数(I)为0.4360,居群内的遗传多样性(Is)为0.2702,即在总的遗传变异中,居群内占了61.97%,居群间占了38.03%。这表明小豹斑鹅膏遗传变异主要存在于居群内。四个居群间的遗传相似系数在0.8139-0.8904之间,平均为0.8516,说明四个居群间有较大相似性。从遗传聚类图看,西藏和丽江群体、迪庆和大理群体,分别聚在了一枝,表明小豹斑鹅膏的遗传多样性可能与海拔等地理因素关系不大,而更多的与生境如共生植物等有关。
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