Thelephora-Tomentella分子系统发育及干巴菌（Thelephora ganbajun）群体遗传学和线粒

发布时间：2017-06-14 13:10

  本文关键词：Thelephora-Tomentella分子系统发育及干巴菌（Thelephora ganbajun）群体遗传学和线粒体异质性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：革菌科下革菌(Thelephora-Tomentella)为重要的植物外生菌根真菌,部分物种具有极高的经济价值。目前对于革菌的物种分类主要依赖于子实体形态结构,即Thelephora为直立型而Tomentella为匍匐型。有证据表明,亲缘关系较近的Thelephora和Tomentella两属物种虽然形成了一个单系支系,但是它们却不能各自形成姐妹单系群,而基于单基因的系统发育分析尚不能对上述两属的分类现状进行准确阐述。本文利用多个分子标记,对广泛来源的革菌真菌进行了系统发育分析,以揭示革菌各物种之间的系统发育关系,为两属物种划分提供依据。此外,针对革菌中一种十分重要的真菌物种-干巴菌(Thelephora ganbajun)进行了群体遗传学研究,以揭示该物种的群体遗传多样性,群体结构,传播和生殖模式等生物学特性,为该物种的资源保护和可持续利用提供理论基础。最后对干巴菌群体遗传研究中观察到的线粒体异质性现象进行其真实性验证和异质组分在个体及群体间的分布模式研究,为真菌线粒体遗传的特殊方式提供新的证据。 本研究主要结果如下： 1.革菌系统发育研究 通过干巴菌模式标本与纯培养菌株P2多基因序列相似性比较,确定了纯培养菌株的分类学地位。依据革菌的ITS系统发育结果,确定了云南省重要真菌-干巴菌(Thelephora ganbajun)的ITS系统发育位置。利用来源于核基因的分子标记,28S rDNA、18S rDNA、TUB、CHS2和来源于线粒体基因的分子标记,12SrDNA和16S rDNA对革菌进行了系统发育分析。上述基因通过多基因谱系一致性物种识别(GCPSR, Genealogical concordance phylogenetic species recognition)方法鉴定出21个系统种,其中13个物种在云南存在分布,包括明确鉴定到种的疣革菌(Thelephora terrestris)和青灰革菌(Thelehpora caryophyllea),揭示革菌在云南地区具有很高的物种多样性。除此之外,GCPSR还发现云南市场售卖的干巴菌除了真正的干巴菌外,还主要存在2个形态相似物种。通过在GCPSR分析中引入子实体类型直立和匍匐状的革菌样本,证实了Thelephora与Tomentella两属目前的系统发育状态为并系。GCPSR物种鉴定结果支持ITS作为革菌物种鉴定的分子标记,28S rDNA和CHS2基因可以作为候选片段。 2.干巴菌的群体遗传学研究 选取核基因分子标记,TEF1、TUB、CHS2和线粒体分子标记COX3,12S rDNA对云南地区准确鉴定为干巴菌的298份样本进行了群体遗传学分析。结果表明,线粒体和核基因一致的反映了云南地区干巴菌的群体结构,即群体内的遗传多样性较高,分子变异主要分布于地方群体内部；整个云南的干巴菌群体为一个稳定的随机交配群体,不同地方群体之间不存在明显的结构特征：地方群体之间的遗传差异与地理因素之间没有明显关系,多个位点间检测到重组现象；干巴菌群体之间存在明显基因流,孢子传播及有性生殖过程对保持群体遗传多样性和稳定性起到重要作用。 3.干巴菌线粒体异质性研究 通过在模式标本、P2纯培养菌株和群体样本中扩增COX1基因,发现该基因存在异质性组分,进一步分析表明异质原因为高度分歧的内含子序列。异质COX1基因型在不同个体之间分布特点为：COX1-L(347bp)型为主要类型的样本中COX1-S为痕量；而在COX1-S(341bp)型为主要类型的样本中,COX1-L的量比COX1-S型略少。大部分样本中的COX1基因的主要类型为S型,且L型与S型基因在不同个体之间的呈现出总量一定而相对比例此消彼长的特性。此外,COX1异质样本广泛分布于云南不同地理群体中。两组分含量的关系排除了COX1基因向细胞核基因组发生水平基因转移的假说。群体样本中COX3片段扩增结果同样存在异质性,但这种异质性为单核苷酸位点突变造成。总的来说,两个线粒体基因片段都支持该物种中存在线粒体异质性。
【关键词】：Thelephora-Tomentella 干巴菌 系统发育分析 群体遗传学 线粒体异质性
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：Q93
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-8
• 目录8-10
• 第一章 文献综述10-26
• 1. 革菌简介10-12
• 2. 革菌物种研究现状12-20
• 2.1. 新种发现及物种分布12-13
• 2.2. 共生及生态学意义13-15
• 2.3. 解剖学研究15-17
• 2.4. 生殖及传播方式17-18
• 2.5. 菌株人工驯化18
• 2.6. 化合物及其活性18-19
• 2.7. 菌根开发与工业运用19-20
• 3. 革菌研究中存在的问题20-22
• 3.1. 分类学问题20-22
• 3.2. 群体结构、物种扩张及生活史疑问22
• 4. 本研究拟解决的问题、采用方法及研究意义22-26
• 第二章 革菌物种鉴定和分子系统发育分析26-66
• 1. 前言26-27
• 2. 材料、仪器及方法27-36
• 2.1. 材料27
• 2.2. 试剂及仪器27-28
• 2.3. 实验方法28-36
• 3. 结果与分析36-58
• 3.1. 模式种与纯培养菌株遗传背景分析36-41
• 3.2. 样本BLAST结果41-43
• 3.3 ITS矩阵分析43-49
• 3.4. 多基因系统学研究结果49-57
• 3.5. 多基因联合系统发育57-58
• 4. 本章讨论58-66
• 4.1. 模式种与纯培养菌株遗传背景分析58-59
• 4.2. 样本BLAST结果与ITS矩阵分析59-61
• 4.3. 多基因系统学研究61-63
• 4.4. 多基因联合系统学研究63-66
• 第三章 干巴菌(Thelephora ganbajun)群体遗传学研究66-104
• 1. 前言66-67
• 2. 材料、仪器及方法67-73
• 2.1. 材料67
• 2.2. 试剂及仪器67
• 2.3. 实验方法67-73
• 3. 结果与分析73-98
• 3.1. 序列及样本鉴定73-77
• 3.2. 样本单倍型推测和遗传多样性77-79
• 3.3. 基因单倍型分布79-91
• 3.4. 中性检测和群体状态评估91-93
• 3.5. 群体结构分析93-97
• 3.6. 基因间重组检测97-98
• 3.7 线粒体基因和核基因的遗传分化差异和在群体分析结果中的异同98
• 4. 本章讨论98-104
• 4.1. 序列及样本鉴定98-99
• 4.2. 遗传多样性、单倍型推测、选择压力和群体状态99-101
• 4.3. 群体间基因流101
• 4.4. 基因间重组检测与生殖模型推测101-102
• 4.5. 线粒体基因和核基因的遗传分化差异和在群体分析结果中的异同102-104
• 第四章 干巴菌(Thelephora ganbajun)线粒体异质性研究104-128
• 1. 前言104
• 2. 材料、仪器及方法104-110
• 2.1. 材料104-105
• 2.2. 试剂及仪器105
• 2.3. 实验方法105-110
• 3. 结果与分析110-121
• 3.1. 序列准确性核对110-111
• 3.2. 线粒体COX1与COX3基因的异质特性111-113
• 3.3. COX1异质组份在个体及群体中的分布113-117
• 3.4. 荧光定量PCR分析结果117-121
• 4. 本章讨论121-128
• 4.1. 序列准确性核对121-122
• 4.2. 异质组份的分布模式及荧光定量PCR122-123
• 4.3. COX1异质性原因分析123-126
• 4.4. 线粒体同质与异质性的生物学意义126-128
• 第五章 全文总结与展望128-132
• 5.1 本文的创新点130-132
• 参考文献132-142
• 附录142-145
• 攻读博士学位期间完成的科研成果145-146
• 致谢146

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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