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刺芹侧耳培养基筛选、遗传多样性分析及相关类群条形码初探

作　者: 潘嘉平
导　师: 刘淑艳
学　校: 吉林农业大学
专　业: 植物病理学
关键词: 刺芹侧耳培养基 SRAP rDNA DNA条形码
分类号: S646
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

目前,我国生产刺芹侧耳原种及栽培种所用培养料多为棉籽壳、木屑、玉米芯、麦粒等。为了能够筛选出一种适合刺芹侧耳生长的培养基,同时还具有经济、实用、高产、可有效解决农业废弃物等优点,本试验以花生壳为研究对象,设计不同配比培养基进行栽培出菇试验,得到适宜杏鲍菇生长并能提高其品质及产量的最佳培养基配比。其中,添加花生壳的培养料能显著提高杏鲍菇菌丝的生长速度。母种培养基以马铃薯：花生壳=1:3比例制作的培养基菌丝生长速度及生长势最佳,平均生长速度为4.52mm/d。原种及栽培种培养料以棉子壳：花生壳=1:1比例混合的培养料菌丝生长速度最快,生长势最佳,长速可达5.43mm/d,并且其子实体平均袋产量可达到584.3g,生物学转化率为89.8%。子实体形态标准,菌盖深灰色、菌柄粗壮、菌盖直径略大于菌柄直径、子实体质地坚实。更重要的是,以花生壳代料栽培,不但缩短培养周期、提高产量、提升子实体品质,同时降低了实验耗用成本。目前,市面上购买马铃薯约3.6元/kg,棉籽壳约2元/kg,花生壳约0.8元/kg。根据上述试验,按本试验4配方制作母种培养基,每升约节约成本0.5元。按照本试验B配方制备培养料,每菌袋(约1kg)可节约成本0.6元。本研究选用了一种新型的分子标记方法——SRAP相关序列扩增多态性,使用新方法对不同来源的19个杏鲍菇菌种进行遗传多样性分析,讨论其亲缘关系远近,试验结果显示：SRAP标记能够将19个杏鲍菇菌种在80%水平上分为三大类,其中来源于中国农业微生物研究所的51338菌株自成一类,PED、高榕、日杏、杏韩、武杏1、武杏2、沈农、杏3、杏1、50961以及延农11个菌株归为第二大类,这11个菌株在相似度为94%水平上按照菌株地理来源又分为两类。剩余的7个菌株归为第三大类,在相似度为85%的水平上,来自吉林农大菌物研究所的PED6320、杏910、玉润、超杏可以被单独区分出来,而51678、50931、杏2三个菌株相似度接近,表明其遗传基础极为相似。本试验首次应用SRAP分子标记技术对全国范围内搜集的杏鲍菇菌种进行遗传多样性分析,意在澄清刺芹侧耳诸多同物异名或异物同名现象,同时起到规范市场的目的。目前对于菌物DNA条形码技术的相关研究还处于初级阶段,专家学者仍然在寻找一段适合的目的基因片段作为物种的标签。本研究以刺芹侧耳、白灵侧耳、糙皮侧耳、金顶侧耳、肺形侧耳、桃红侧耳、黄白侧耳及泡囊侧耳8种29株人工栽培种侧耳为材料,对其rDNA的内转录间隔区及大亚基D1、D2区进行综合评价。以香菇为外群,分析8个种的系统关系,从而得到一段更适合进行种间鉴定的基因,完成食用菌条形码基因的初步探索。研究结果表明,ITS基因和LSU基因在侧耳属不同分类阶元的种间都具有明显的碱基差异,但差异度大小各不相同,就像基因条形码一样,其中ITS基因序列的种内分歧很小,在0～22.8%之间,种间分歧较大,可达51.2%。LSU基因序列种内差异度虽然也很小,仅为0-9.9%,但序列种间差异度同样很小,最大差异18.5%。其中糙皮侧耳、肺形侧耳、黄白侧耳三者种间差异不明显,部分相似性达到100%,不能在种间做出明确的区分。大多数侧耳属真菌在ITS基因系统进化树上能够形成独立的分枝,仅刺芹侧耳、白灵侧耳部分GenBank下载序列混淆在其他分枝内。而LSU基因多个种具有相同的序列(糙皮侧耳、肺形侧耳、黄白侧耳),这表明LSU基因不适宜做种水平的鉴定。相对于LSU基因片段来说,ITS基因序列更适合作为侧耳属种间鉴定的目的基因。可以考虑将ITS基因其作为备选DNA条形码基因。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-10
第一章前言  10-18
  1.1 刺芹侧耳栽培技术研究进展  10-11
  1.2 侧耳属形态学分类概况  11-12
  1.3 侧耳分子生物学分类概况  12-13
  1.4 DNA分子标记技术及其在侧耳属真菌研究上的应用  13-15
    1.4.1 限制性片段长度多态性  13
    1.4.2 随机扩增多态性  13-14
    1.4.3 扩增片段长度多态性  14
    1.4.4 简单重复序列间扩增  14-15
  1.5 SRAP分子标记技术研究进展  15-16
    1.5.1 SRAP技术原理  15
    1.5.2 SRAP技术特点及操作  15-16
  1.6 基因条形码的研究  16-17
  1.7 研究目的及意义  17-18
第二章材料和方法  18-26
  2.1 试验材料  18-20
    2.1.1 供试菌株  18-19
    2.1.2 供试培养基  19
    2.1.3 试验试剂  19
    2.1.4 试验主要仪器  19-20
  2.2 试验方法  20-26
    2.2.1 母种培养基筛选  20-21
    2.2.2 原种及栽培种培养料筛选  21
    2.2.3 基因组DNA的提取  21-22
    2.2.4 提取基因组DNA的检测  22
    2.2.5 PCR扩增所用试剂及引物  22-23
    2.2.6 SRAP分子标记技术  23-24
    2.2.7 rDNA序列扩增  24-26
第三章结果与分析  26-44
  3.1 培养基筛选结果  26-30
    3.1.1 培养基中花生壳含量对母种菌丝生长的影响  26
    3.1.2 培养料中花生壳含量对原种、栽培种菌丝生长的影响  26-27
    3.1.3 培养料中花生壳含量对杏鲍菇产量及子实体性状的影响  27-29
    3.1.4 小结  29-30
  3.2 提取基因组DNA质量检测  30
  3.3 SRAP分析  30-34
    3.3.1 聚类分析结果  33-34
    3.3.2 小结  34
  3.4 各地区主要栽培侧耳品种rDNA序列分析  34-44
    3.4.1 ITS基因遗传距离及序列分析  37-41
    3.4.2 LSU基因遗传距离及序列分析  41-42
    3.4.3 小结  42-44
第四章结论与讨论  44-46
展望  46-47
参考文献  47-51
致谢  51-52
作者简介  52

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