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刺芹侧耳种族群(Pleurotuseryngiispecies-complex)是侧耳属(Pleurotus)中群体多样性最为丰富的物种群体,是我国重要栽培食用蕈菌。但是,由于栽培类群的分类学、遗传学、基本性状等基础研究的缺乏,种质资源的利用和保护、优良品种的选育和应用等都面临困扰。
本研究收集了我国栽培刺芹侧耳种族群(P.eryngiispecies-complex)的杏鲍菇(Pleurotuseryngiivar.eryngii)、阿魏菇(Pleurotuseryngiivar.ferulae)和白阿魏菇(Pleurotuseryngiivar.nebrodensis)三大类群的40个生产菌株,将性亲和试验、rDNA的ITS序列分析、栽培试验、形态特征、生理特征等与酯酶同工酶、RAPD、rDNA的IGS1和IGS2区域的限制性片断多样性(RFLP)分析相结合,进行了遗传多样性和菌株鉴定方法研究。
本研究目的在于:(1)明确我国栽培刺芹侧耳种族群(P.eryngiispecies-complex)的居群种类及其亲缘关系,为育种技术的设计提供理论依据;(2)明确不同类群内栽培菌株的遗传学差异;(3)评价菌株鉴定方法的可靠性和方法间的相关性;(4)探讨食用蕈菌种质资源和新品种保护的分子技术及其准确性,为食用蕈菌菌株的DNA指纹鉴定奠定技术和方法基础;(5)为我国新疆“阿魏菇”特有种质白灵菇(白阿魏菇,Pleurotusnebrodensis)种质资源及其品种权保护提供较系统的技术和方法。
本项研究表明,我国栽培的刺芹侧耳种族群(P.eryngiispecies-complex)的三大类群实际上不是单一物种,而是两个物种,将白灵菇(白阿魏菇,Pleurotusnebrodensis)从刺芹侧耳种族群(P.eryngiispecies-complex)中分离出来,成为独立物种;杏鲍菇(P.eryngiivar.eryngii)与阿魏菇(P.eryngiivar.ferulae)性亲和,ITS序列完全相同,为变种水平的差异。
我国栽培的杏鲍菇(P.eryngiivar.eryngii)和白灵菇(白阿魏菇P.nebrodensis)有着丰富的遗传多样性,这种多样性表现在子实体形态、体细胞亲和性、生理特征、酯酶同工酶谱、RAPD图谱、rDNA的IGS区域DNA序列等各层面。中国栽培的杏鲍菇(P.eryngiivar.eryngii)被鉴定为8个菌株,白灵菇(白阿魏菇,P.nebrodensis)为4个菌株。聚类分析表明,杏鲍菇(P.eryngiivar.eryngii)、阿魏菇(P.eryngiivar.ferulae)、白灵菇(白阿魏菇,P.nebrodensis)之间的相似性系数为75~92%,杏鲍菇(P.eryngiivar.eryngii)类群内菌株间的相似性系数在79~92%,白灵菇(白阿魏菇,P.nebrodensis)类群内菌株间的相似性系数在88~99%。
供试材料rDNA的IGS1区域较保守,不适于作为遗传多样性分析和菌株鉴定;IGS2区域较长,大大超出真菌的2~4.5kb的报道,且较活跃,多态性丰富,可以表现居群间差异的各个水平。IGS2是杏鲍菇(P.eryngiivar.eryngii)和白阿魏菇(P.nebrodensis)类群遗传多样性分析和菌株鉴定的有效rDNA片段,IGS2-RFLP图谱可以成为杏鲍菇(P.eryngiivar.eryngii)和白灵菇(白阿魏菇P.nebrodensis)菌株的分子指纹身份证,应用于种质资源和品种权的保护。