泰山虫草多基因分子系统学研究

【摘要】：虫草属隶属麦角菌科（Clavicipitaceae）、肉座菌目（Hypocreales）、核菌纲（Pyrenomucetes）、子囊菌门（Ascomycota），广布于全世界。最新的分类学将其分为三个科虫草科（Cordycipitaceae）、麦角菌科（Clavicipitaceae）、蛇形虫草科（Ophiocordycipitaceae）四个属（Cordyceps、Metacordyceps、Elaphocordyceps、Ophiocordyceps）。 本文主要以野生泰山虫草的子实体为材料，以Tef-1α、β-tub、nrSSU、nrLSU基因的部分序列和rDNA ITS序列为分子标记，运用同源性分析、系统进化分析、遗传距离分析等方法探讨泰山虫草的分类地位以及与其它虫草的亲缘关系，并对功能基因进行ORF分析，以期为泰山虫草的开发与应用提供相关的理论依据。主要结果如下： 1.以泰山虫草基因组DNA为模板，用虫草通用引物和一条新设计的引物扩增出五个目的片段，经回收、克隆、测序后提交到NCBI数据库，得到的登录号分别为：β-tub（JN547406）、Tef-1α（JN547405）、nrSSU-ITS-nrLSU（JN411084），2012年10月以后释放。 2.以Tef-1α、β-tub、nrSSU、nrLSU、rDNA ITS序列为分子标记，分别进行同源性分析，结果表明泰山虫草、九州虫草、蛹虫草三者之间相似性在99%以上，据此难以区分哪两者之间的亲缘关系更近；单基因系统进化分析结果也显示这三种虫草始终聚在一起。提示了这三者之间在分类地位上的一致性，应同归为虫草科。 3.以Tef-1α、β-tub、nrSSU、nrLSU为分子标记进行的遗传距离分析结果显示泰山虫草和九州虫草的亲缘关系更近，两者之间的遗传距离和标准误差均为0.000；nrSSU-nrLSU-Tef-1α三基因综合数据的系统进化分析结果表明泰山虫草和九州虫草始终聚在一起，然后与蛹虫草聚在一起。结合同源性分析结果，可以推断泰山虫草和九州虫草为同物异名。 4.运用光学显微镜及石蜡切片技术对泰山虫草子实体的显微结构进行观察，并对其表面结构进行电子显微镜扫描观察。结果显示，供试材料子囊壳的排列方式和包埋情况与文献所描述的九州虫草和蛹虫草均很相似，也提示了这三种虫草在分类学上关系较近，与分子生物学得到的结果相一致。