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《北京林业大学》 2011年 博士论文
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中国野生毛木耳遗传多样性研究

杜萍  
【摘要】:毛木耳[Auricularia polytricha (Mont.) Sacc.]是一种天然的食药两用菌,具有十分重要的经济价值,出于栽培面积逐年扩大,长期的菇业生产在制种、引种方面使得目前毛木耳菌种中的名称较为混乱,同株异名,同名异株现象严重,老化、退化菌种流入生产,菌种来源有限等造成栽培毛木耳菌种退化,严重制约了毛木耳生产的可持续发展。遗传多样性的研究具有重要的理论和实际意义,丰富的遗传多样性可以提高物种的适应生存能力以及育种和遗传改良的潜力。而野生资源是毛木耳品种选育的重要来源,因此,研究自然居群毛木耳的遗传多样性显得尤为重要。 本研究采用组织分离方法对我国27个自然居群毛木耳标本进行菌种分离,共获得145个菌株,通过ISSR和SRAP两种分子标记对野生毛木耳的遗传多样性进行了研究,分析了不同遗传背景下野生毛木耳的遗传差异,旨在为今后提高毛木耳育种水平,培育优质高产的毛木耳新品种提供理论依据。主要研究结果如下: 确定了ISSR分析的最佳PCR条件为:25μL反应体系中模板DNA 25ng,dNTPs 0.24mmol/L, Taq DNA聚合酶1U, Mg2+ 0.9mmol/L,引物2μmol/L,10×PCR buffer 2.5μL, ddH2O 12.6μL。最佳退火温度因不同的引物而定,最佳循环次数为35次。从40条ISSR引物中筛选出12条扩增稳定、多态性丰富的引物。 确定了SRAP分析的最佳PCR条件为:25μL反应体系中模板DNA25ng,dNTPs 0.48 mmol/L, Taq DNA聚合酶1.5 U, Mg2+1.5 mmol/L,正反向引物浓度均为0.4μmol/L,10×PCR buffer 2.5μL, ddH2O 14.7μL。从130对引物组合中筛选出10对扩增稳定、多态性丰富的SRAP引物。 在物种水平上,11条ISSR引物共扩增出509个位点,平均每条引物扩增出46个位点,多态位点百分率(P)=100%,Nei's基因多样性(H)= 0.1935, Shannon多态信息指数(I)=0.3274,总基因多样性(Ht)=0.1918。在居群水平上,P=35.3%,H=0.1277,I=0.1907,居群内的遗传多样性(Hs)=0.1135。以遗传多样性指数为评价指标,则来自海南居群的野生毛木耳遗传多样性最高(P=63.85,H=0.1735,I=0.2763),其次为广东(P=61.69%,H=0.1687,I=0.2686)、江西(P=53.63%,H=0.1628,I=0.2535)、云南(P=59.33%,H=0.1541,I=0.2477),而来自吉林居群的野生毛木耳遗传多样性最低,其次为甘肃、河北、浙江和湖南(H0.1)。 9对SRAP引物在物种水平上共扩增出478个位点,平均每对引物扩增出53条带,P:100%,H=0.2323,I=0.3805,Ht=O.2287。在居群水平上,P=41.2%,H=0.1501,I=0.2238,Hs=0.1334。以遗传多样性指数为评价指标,则来自海南居群的野生毛木耳遗传多样性最高(P=73.85%,H=0.2134,I=0.3347),其次为江西(P=69.04%,H=0.2115,I=0.3280)、云南(P=74.48%,H=0.2035,I=0.3232)、广东(P=70.08%,H=0.2005,I=0.3157),而来自吉林居群的野生毛木耳遗传多样性最低,其次为甘肃和湖南(H0.1)。 5条ISSR引物和5对SRAP引物在物种水平上共扩增出495个位点,平均每条(对)引物扩增出49.5个位点,P=100%,H=0.2117,I=0.3508,Ht=0.2110。在居群水平上,P=37.9%,G=0.1384,I=0.2062,Hs=0.1231。以遗传多样性指数为评价指标,则来自江西居群的野生毛木耳遗传多样性最高(P=62.42%,H=0.1919,I=0.2977),其次为海南(P=65.86,H=0.1843,I=0.2912)、广东(P=63.43%,H=0.1797,I=0.2837)、云南(P=65.66%,H=0.1712,I=0.2742),而来自吉林居群的野生毛木耳遗传多样性最低,其次为湖南、甘肃和浙江(H0.1)。 基于遗传多样性分析发现居群间具有较高水平的遗传分化(Gst=0.4),表明60%的遗传变异存在于居群内,而居群间的遗传变异也较明显。遗传距离分析表明个体间(D:0.320-0.039)的遗传差异大于居群间(D:0.248-0.025),这种遗传结构主要由有限的基因流(Nm=0.7),地理隔离及随机遗传漂变共同作用引起的。 聚类分析结果表明来自同一居群的大多数个体均能聚到属于各自的分支中,表现了野生菌株特有的群体地域性,而居群间的遗传距离与地理距离相关性并不明显。主坐标分析(PCoA)结果与聚类分析结果基本吻合,第一主坐标所包含的信息量已经能对供试菌株间的遗传关系进行分析,并解释为77%-81%的变异。 对分子标记间的相关性进行了Mantel检测,结果表明ISSR与SRAP的遗传相似性矩阵呈弱相关(r=0.2138),说明两种方法互不干扰。而ISSR与ISSR+SRAP的相关性(r=0.5948)较SRAP与ISSR+SRAP的相关性明显(r=0.5771)。


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