Thelephora-Tomentella分子系統(tǒng)發(fā)育及干巴菌(Thelephora ganbajun)群體遺傳學(xué)和線粒
本文關(guān)鍵詞:Thelephora-Tomentella分子系統(tǒng)發(fā)育及干巴菌(Thelephora ganbajun)群體遺傳學(xué)和線粒體異質(zhì)性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:革菌科下革菌(Thelephora-Tomentella)為重要的植物外生菌根真菌,部分物種具有極高的經(jīng)濟價值。目前對于革菌的物種分類主要依賴于子實體形態(tài)結(jié)構(gòu),即Thelephora為直立型而Tomentella為匍匐型。有證據(jù)表明,親緣關(guān)系較近的Thelephora和Tomentella兩屬物種雖然形成了一個單系支系,但是它們卻不能各自形成姐妹單系群,而基于單基因的系統(tǒng)發(fā)育分析尚不能對上述兩屬的分類現(xiàn)狀進行準(zhǔn)確闡述。本文利用多個分子標(biāo)記,對廣泛來源的革菌真菌進行了系統(tǒng)發(fā)育分析,以揭示革菌各物種之間的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系,為兩屬物種劃分提供依據(jù)。此外,針對革菌中一種十分重要的真菌物種-干巴菌(Thelephora ganbajun)進行了群體遺傳學(xué)研究,以揭示該物種的群體遺傳多樣性,群體結(jié)構(gòu),傳播和生殖模式等生物學(xué)特性,為該物種的資源保護和可持續(xù)利用提供理論基礎(chǔ)。最后對干巴菌群體遺傳研究中觀察到的線粒體異質(zhì)性現(xiàn)象進行其真實性驗證和異質(zhì)組分在個體及群體間的分布模式研究,為真菌線粒體遺傳的特殊方式提供新的證據(jù)。 本研究主要結(jié)果如下: 1.革菌系統(tǒng)發(fā)育研究 通過干巴菌模式標(biāo)本與純培養(yǎng)菌株P(guān)2多基因序列相似性比較,確定了純培養(yǎng)菌株的分類學(xué)地位。依據(jù)革菌的ITS系統(tǒng)發(fā)育結(jié)果,確定了云南省重要真菌-干巴菌(Thelephora ganbajun)的ITS系統(tǒng)發(fā)育位置。利用來源于核基因的分子標(biāo)記,28S rDNA、18S rDNA、TUB、CHS2和來源于線粒體基因的分子標(biāo)記,12SrDNA和16S rDNA對革菌進行了系統(tǒng)發(fā)育分析。上述基因通過多基因譜系一致性物種識別(GCPSR, Genealogical concordance phylogenetic species recognition)方法鑒定出21個系統(tǒng)種,其中13個物種在云南存在分布,包括明確鑒定到種的疣革菌(Thelephora terrestris)和青灰革菌(Thelehpora caryophyllea),揭示革菌在云南地區(qū)具有很高的物種多樣性。除此之外,GCPSR還發(fā)現(xiàn)云南市場售賣的干巴菌除了真正的干巴菌外,還主要存在2個形態(tài)相似物種。通過在GCPSR分析中引入子實體類型直立和匍匐狀的革菌樣本,證實了Thelephora與Tomentella兩屬目前的系統(tǒng)發(fā)育狀態(tài)為并系。GCPSR物種鑒定結(jié)果支持ITS作為革菌物種鑒定的分子標(biāo)記,28S rDNA和CHS2基因可以作為候選片段。 2.干巴菌的群體遺傳學(xué)研究 選取核基因分子標(biāo)記,TEF1、TUB、CHS2和線粒體分子標(biāo)記COX3,12S rDNA對云南地區(qū)準(zhǔn)確鑒定為干巴菌的298份樣本進行了群體遺傳學(xué)分析。結(jié)果表明,線粒體和核基因一致的反映了云南地區(qū)干巴菌的群體結(jié)構(gòu),即群體內(nèi)的遺傳多樣性較高,分子變異主要分布于地方群體內(nèi)部;整個云南的干巴菌群體為一個穩(wěn)定的隨機交配群體,不同地方群體之間不存在明顯的結(jié)構(gòu)特征:地方群體之間的遺傳差異與地理因素之間沒有明顯關(guān)系,多個位點間檢測到重組現(xiàn)象;干巴菌群體之間存在明顯基因流,孢子傳播及有性生殖過程對保持群體遺傳多樣性和穩(wěn)定性起到重要作用。 3.干巴菌線粒體異質(zhì)性研究 通過在模式標(biāo)本、P2純培養(yǎng)菌株和群體樣本中擴增COX1基因,發(fā)現(xiàn)該基因存在異質(zhì)性組分,進一步分析表明異質(zhì)原因為高度分歧的內(nèi)含子序列。異質(zhì)COX1基因型在不同個體之間分布特點為:COX1-L(347bp)型為主要類型的樣本中COX1-S為痕量;而在COX1-S(341bp)型為主要類型的樣本中,COX1-L的量比COX1-S型略少。大部分樣本中的COX1基因的主要類型為S型,且L型與S型基因在不同個體之間的呈現(xiàn)出總量一定而相對比例此消彼長的特性。此外,COX1異質(zhì)樣本廣泛分布于云南不同地理群體中。兩組分含量的關(guān)系排除了COX1基因向細胞核基因組發(fā)生水平基因轉(zhuǎn)移的假說。群體樣本中COX3片段擴增結(jié)果同樣存在異質(zhì)性,但這種異質(zhì)性為單核苷酸位點突變造成?偟膩碚f,兩個線粒體基因片段都支持該物種中存在線粒體異質(zhì)性。
【關(guān)鍵詞】:Thelephora-Tomentella 干巴菌 系統(tǒng)發(fā)育分析 群體遺傳學(xué) 線粒體異質(zhì)性
【學(xué)位授予單位】:云南大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:Q93
【目錄】:
- 摘要3-5
- Abstract5-8
- 目錄8-10
- 第一章 文獻綜述10-26
- 1. 革菌簡介10-12
- 2. 革菌物種研究現(xiàn)狀12-20
- 2.1. 新種發(fā)現(xiàn)及物種分布12-13
- 2.2. 共生及生態(tài)學(xué)意義13-15
- 2.3. 解剖學(xué)研究15-17
- 2.4. 生殖及傳播方式17-18
- 2.5. 菌株人工馴化18
- 2.6. 化合物及其活性18-19
- 2.7. 菌根開發(fā)與工業(yè)運用19-20
- 3. 革菌研究中存在的問題20-22
- 3.1. 分類學(xué)問題20-22
- 3.2. 群體結(jié)構(gòu)、物種擴張及生活史疑問22
- 4. 本研究擬解決的問題、采用方法及研究意義22-26
- 第二章 革菌物種鑒定和分子系統(tǒng)發(fā)育分析26-66
- 1. 前言26-27
- 2. 材料、儀器及方法27-36
- 2.1. 材料27
- 2.2. 試劑及儀器27-28
- 2.3. 實驗方法28-36
- 3. 結(jié)果與分析36-58
- 3.1. 模式種與純培養(yǎng)菌株遺傳背景分析36-41
- 3.2. 樣本BLAST結(jié)果41-43
- 3.3 ITS矩陣分析43-49
- 3.4. 多基因系統(tǒng)學(xué)研究結(jié)果49-57
- 3.5. 多基因聯(lián)合系統(tǒng)發(fā)育57-58
- 4. 本章討論58-66
- 4.1. 模式種與純培養(yǎng)菌株遺傳背景分析58-59
- 4.2. 樣本BLAST結(jié)果與ITS矩陣分析59-61
- 4.3. 多基因系統(tǒng)學(xué)研究61-63
- 4.4. 多基因聯(lián)合系統(tǒng)學(xué)研究63-66
- 第三章 干巴菌(Thelephora ganbajun)群體遺傳學(xué)研究66-104
- 1. 前言66-67
- 2. 材料、儀器及方法67-73
- 2.1. 材料67
- 2.2. 試劑及儀器67
- 2.3. 實驗方法67-73
- 3. 結(jié)果與分析73-98
- 3.1. 序列及樣本鑒定73-77
- 3.2. 樣本單倍型推測和遺傳多樣性77-79
- 3.3. 基因單倍型分布79-91
- 3.4. 中性檢測和群體狀態(tài)評估91-93
- 3.5. 群體結(jié)構(gòu)分析93-97
- 3.6. 基因間重組檢測97-98
- 3.7 線粒體基因和核基因的遺傳分化差異和在群體分析結(jié)果中的異同98
- 4. 本章討論98-104
- 4.1. 序列及樣本鑒定98-99
- 4.2. 遺傳多樣性、單倍型推測、選擇壓力和群體狀態(tài)99-101
- 4.3. 群體間基因流101
- 4.4. 基因間重組檢測與生殖模型推測101-102
- 4.5. 線粒體基因和核基因的遺傳分化差異和在群體分析結(jié)果中的異同102-104
- 第四章 干巴菌(Thelephora ganbajun)線粒體異質(zhì)性研究104-128
- 1. 前言104
- 2. 材料、儀器及方法104-110
- 2.1. 材料104-105
- 2.2. 試劑及儀器105
- 2.3. 實驗方法105-110
- 3. 結(jié)果與分析110-121
- 3.1. 序列準(zhǔn)確性核對110-111
- 3.2. 線粒體COX1與COX3基因的異質(zhì)特性111-113
- 3.3. COX1異質(zhì)組份在個體及群體中的分布113-117
- 3.4. 熒光定量PCR分析結(jié)果117-121
- 4. 本章討論121-128
- 4.1. 序列準(zhǔn)確性核對121-122
- 4.2. 異質(zhì)組份的分布模式及熒光定量PCR122-123
- 4.3. COX1異質(zhì)性原因分析123-126
- 4.4. 線粒體同質(zhì)與異質(zhì)性的生物學(xué)意義126-128
- 第五章 全文總結(jié)與展望128-132
- 5.1 本文的創(chuàng)新點130-132
- 參考文獻132-142
- 附錄142-145
- 攻讀博士學(xué)位期間完成的科研成果145-146
- 致謝146
【參考文獻】
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本文關(guān)鍵詞:Thelephora-Tomentella分子系統(tǒng)發(fā)育及干巴菌(Thelephora ganbajun)群體遺傳學(xué)和線粒體異質(zhì)性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:449556
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