云南省鸡枞菌的遗传多样性和群体遗传学研究

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云南多样的地形条件、气候条件、植被类型和生态类型孕育了多样的的野生菌资源,包括许多具有经济价值的食用菌。其中,鸡枞菌(蚁巢伞)是一类与大白蚁亚科的白蚁共生、目前还不能人工栽培的野生食用菌。鸡枞菌被称为“野生食用菌之王”,仅分布于非洲和亚洲。云南是它在亚洲和中国的主要分布区,它同时也是云南的主要特产之一。近年来随着市场需求不断增加,过度采摘的现象日渐严重,加之自然生态系统遭到严重破坏,云南地区的鸡枞菌资源遭到了严重地破坏,产量呈逐年递减的趋势。本研究对云南地区鸡枞菌的遗传多样性和群体遗传结构进行了调查和研究,为该物种的大规模人工栽培以及资源的保护和可持续利用提供理论依据。本研究采集了云南地区380份鸡枞菌的子实体样品,先用ITS和多基因联合的方法对其进行了系统学研究和系统发育种的识别,然后从中选择一个样品数最多的系统发育种进行群体结构和重组分析。主要的研究结果如下:(1)获得了全部380份样品的ITS序列,Blast比对结果显示,这些样品与NCBI数据库中的6个蚁巢伞真菌种(19条相关序列后被作为参考序列)具有最高的序列相似度。通过软件的比对和保守区的选择,我们的样品与参考序列组成了一个包含399条序列、长度为534bp的数据集,其中我们自己的样品共包括110种ITS基因型。最终用这110种ITS基因型的序列和参考序列组成的数据集进行了系统发育分析,系统发育树共识别出12个系统发育分支(A—L),其中有5个分支仅包含本研究的样品、5个分支中本研究的样品与参考菌株聚在一起、2个分支仅包含参考菌株。(2)选择了60个菌株进行4个基因(RPB2、TEF、Lacc、12s)的多基因谱系一致性分析。选择时,样品数较多的分支尽量每个地理群体挑一个样品、样品数较少的分支则都选。包括分支A中的21个菌株、B中的3个菌株、C中的2个菌株、D中的4个菌株、E中的11个菌株、F中的4个菌株、G中的5个菌株、J中的2个菌株、K中的3个菌株、L中的5个菌株。最终得到58条RPB2序列、60条TEF序列、49条Lacc序列、60条12s序列。其中RPB2的系统发育树呈现出与ITS相同的拓扑结构和末端分支,其他3个基因的系统发育树的拓扑结构与ITS的系统发育树基本一致。4个基因联合的系统发育树与ITS有相同的拓扑结构和末端分支,说明基于ITS序列的系统发育树是可信的。(3)以ITS的系统发育树为准对鸡枞菌的种内和种间遗传距离进行比较。结果表明在鸡枞菌的ITS序列中,1.8%的遗传差异是最大的种内差异,2%是最小的种间差异。以此为标准,本研究的样品共包括7个新的系统发育种和3个己知种。(4)选择了样品数为267的系统发育种进行除ITS以外的4个基因片段的扩增,并进行群体遗传的分析。其中来自18个地区的229个样品成功扩增得到这4个片段,群体结构分析显示该物种各地理群体之间没有明显的分化且具有显著的基因流,重组结果显示该物种的连锁不平衡较显著,这些都与白蚁对鸡枞菌孢子的传播和搬运作用有重要关系。
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