【摘要】：披堿草屬植物(Elymus L.)多為優(yōu)良牧草,我國北方地區(qū)約有12種。在草地畜牧業(yè)生產(chǎn)及生態(tài)環(huán)境改善中發(fā)揮著重要作用。已知某些披堿草屬植物帶有香柱菌屬Epichloe內(nèi)生真菌。但對二者之間的演化關(guān)系尚未詳細(xì)研究。本研究采集了甘肅、寧夏、青海、新疆、四川、西藏等省(區(qū))9種、871份披堿草屬植物樣品,利用分子生物學(xué)技術(shù),分別探討披堿草屬植物及其Epichloe內(nèi)生真菌的系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系,以期為更好利用這一寶貴資源提供科學(xué)依據(jù)。主要結(jié)果如下：1.以四倍體披堿草(Elymus dahuricus)、長芒披堿草(E. dolichatherus)、老芒麥(E. sibiricus)、芒穎披堿草(E. antiquus)和西藏披堿草(E. tibeticus)以及六倍體麥賓草(E. tangutorum)、圓柱披堿草(E. dahuricus var. cylindricus)、肥披堿草(E. excelsus)和垂穗披堿草(E. nutans)植物為材料,核基因ITS(internal transcribed spacers)和葉綠體trnL-F序列作為分子標(biāo)記,構(gòu)建了供試植物和其潛在二倍體祖先的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),探討了其起源時(shí)間發(fā)現(xiàn)：分布在我國的四倍體和六倍體披堿草屬植物為獨(dú)立起源；其親緣關(guān)系和地理分布有關(guān),相同地理位置或相近地理位置的披堿草屬植物具有較近的親緣關(guān)系。四倍體披堿草屬植物起源于約17百萬年前(million years ago, MYA),六倍體披堿草屬植物起源于約8.5百萬年前。2.鏡檢發(fā)現(xiàn),采自甘肅、青海和寧夏3省(區(qū))的16個(gè)種群的披堿草屬植物帶有Epichloe無性世代內(nèi)生真菌。對麥賓草6個(gè)種群的研究發(fā)現(xiàn),其菌落生長速度和菌落形態(tài)特征可按其宿主植物分布的海拔高度分為兩大類型：海拔低于3000米者菌落生長速度大于海拔3000米以上者,前者為(0.45-0.70)mm/day,后者為(0.43-0.58)mm/day,且菌落形態(tài)特征明顯不同。其他分離于供試披堿草屬植物的Epichloe內(nèi)生真菌菌落具有類似特征。使用微管蛋白(tubB)和延長因子(tefA)序列聯(lián)合建樹亦獲得到了相似結(jié)果：所有海拔高于3000米的披堿草屬植物Epichloe無性世代內(nèi)生真菌聚集在一個(gè)分支上(自展率：85/87),而海拔低于3000米的披堿草屬植物Epichloe內(nèi)生真菌并不聚集在一起,成星狀分布。3.在最新命名的43種Epichloe內(nèi)生真菌中,歐洲和亞洲分別含有19種和11種,占所有Epichloe內(nèi)生真菌的70%。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)關(guān)系表明,歐洲和亞洲Epichloe內(nèi)生真菌所形成的單元型多樣性明顯高于其他大陸Epichloe內(nèi)生真菌的單元型。另外,在tubB和tefA序列所構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹中,來自亞洲和歐洲的Epichloe內(nèi)生真菌分布在進(jìn)化樹的基部,表明該Epichloe內(nèi)生真菌的起源時(shí)間比其他大陸Epichloe內(nèi)生真菌的起源時(shí)間早。因此推測,歐亞大陸可能是Epichloe內(nèi)生真菌的起源地。4.通過分析PCR和測序結(jié)果發(fā)現(xiàn),本研究所分離的無性世代Epichloe內(nèi)生真菌均未發(fā)生雜交現(xiàn)象。另外,通過分析tubB、tefA和肌動(dòng)蛋白(actG)分子標(biāo)記構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹發(fā)現(xiàn),供試植物所帶Epichloe無性世代內(nèi)生真菌具有相同的起源,同為一個(gè)種,即Epichloe bromicola的無性世代,該菌也侵染布頓大麥Hordeum bogdanii)和野大麥(H. brevisubulatum)。本研究所分離的Epichloe無性世代內(nèi)生真菌與分離于北美洲毛野麥(E. villosus)、維吉尼亞黑麥草(E. virginicus)和東部蠅子草(E. hystrix)等的Epichloe有性世代內(nèi)生真菌為不同的種。5.比較了供試Epichloe內(nèi)生真菌與布頓大麥(H. bogdanii)、芒穎大麥(H. jubatum)和紫大麥草(H. roshevitzii)植物所帶Epichloe內(nèi)生真菌的異同發(fā)現(xiàn),大麥屬植物至少帶有2種Epichloe內(nèi)生真菌,其中一種侵染本研究的供試披堿草屬植物,另一種侵染北美洲披堿草屬植物。
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S543.9;Q93

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 ZHANG Xing Xu;WU Yan Pei;NAN Zhi Biao;;Antifungal activity of petroleum ether extracts from Achnatherum inebrians infected with Neotyphodium gansuense[J];Science China(Life Sciences);2014年12期

本文編號：2731233