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蝉花虫草Cordceps,cicadae X.Q.Shing是一种传统药用真菌,与冬虫夏草Cordyceps sinensis(Berk.)Sace.含有相似的活性成分,其价格仅为冬虫夏草的1~2%,因而被用作冬虫夏草的代用品。近年,由于虫草需求量大增,导致冬虫夏草价格直线上升,进而推动了对蝉花虫草的需求,加之生态环境破坏,使得蝉花虫草资源面临枯竭的局面。为了更好的保护和利用蝉花虫草,本文从分子和形态学水平探讨了蝉花虫草居群遗传变异和遗传结构,为更好的保护和利用蝉花虫草资源提供其遗传背景资料。同时,本文还讨论了蝉花虫草多糖和虫草酸在居群、个体及虫草不同部位的分布式样,以期为蝉花虫草的人工培养起到指导作用,为可持续利用蝉花虫草提供有价值理论依据。
蝉花虫草主要分布于我国南方各省,大致可分为西南地区和东南部沿海地区。在西南地区的分布比较集中于金沙江、怒江、澜沧江河谷地带。海拔在10~3000m,由于产地海拔等的不同,采收时间可以从7月份持续至11月份。蝉花虫草无性型真菌为蝉拟青霉Paecilomyces cicadae(Miq.)Samson,其寄主范围极广。
DALP研究显示,在蝉花虫草菌核部分,5组引物7个居群中检测到204个位点,其中多态位点179个,多态位点百分比PPB为87.75%。物种水平,平均观察等位基因数(Na)是1.8775,平均有效等位基因数(Ne)是1.3572、平均遗传多样性指数(H)是0.2208,Shannons多样性指数(I)是0.3462;居群水平,Na、Ne、H与I分别是1.3810、1.1967、0.1178与0.1802。基因分化系数Gst为0.4737。基因分化系数Gst表明蝉花虫草在物种水平有52.63%的遗传变异来自居群内,47.37%的遗传变异来自居群间。
子座部分多态位点百分比PPB为85.29%,物种水平,Na、Ne、H、I,分别为1.8529、1.3745、0.2270和0.3522;居群水平,Na、Ne、H、I分别为1.4090、1.2448、0.1441、0.2163。Gst为0.4399。比较发现,菌核部分的PPB高于子座。菌核部分和子座部分居群间基因流(Nm)的估计值分别为0.5554和0.6366,表明蝉花虫草居群间存在较强的遗传分化,基因流受到阻碍(Nm<1)。
通过蝉花虫草、冬虫夏草及阔胞虫草Cordyceps crassispora M Zang,Yang et Li的遗传关系比较,得出蝉花虫草与冬虫夏草及阔胞虫草有很近的亲缘关系,而阔胞虫草则是冬虫夏草的一个类群,它们尚未达到种级分化。
蝉花虫草12个形态性状的变异主要分布于个体间,其中子座重与菌核重存在一定程度的负相关,而冬虫夏草子座与菌核则是呈正相关。说明蝉花虫草与冬虫夏草形态建成机制不一样。
对蝉花虫草不同部位虫草多糖和虫草酸的研究发现,蝉花虫草子座部分的多糖及虫草酸含量明显低于菌核部分含量,而菌核部分虫草多糖含量全部变异存在于居群内个体间,菌核部分虫草酸含量仅有7.84%的变异存在于居群间,变异主要存在于个体间;而子座部分虫草多糖和虫草酸在居群和个体间的的变异大致各占一半。这对于蝉花虫草的人工培养具有指导作用,根据虫草多糖和虫草酸成分在居群间和居群内的分布样式,选取优良菌株和优化培养条件,以期提高虫草多糖和虫草酸成分生产效益。