虫生真菌粉棒束孢分子系统学研究

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1、分类号Q94密级公开UDC编号硕士研究生学位论文题目虫生真菌粉棒束孢分子系统学研究StudyonMolecularSystematicsofanEntomogenousFungusIsariafarinosa(Holmskiold)Fries学院（所、中心）生命科学学院专业名称植物学研究生姓名代永东学号1201000961导师姓名虞泓职称教授二零一三年五月IV作者简介：代永东，男，2014级云南大学博士研究生，从事虫草类真菌遗传与系统研究。2006-2010就读于四川农业大学，2010-2013云南大学植物学专业硕士研究生。电话：152882471

2、24Email：daidiy1109@163.com或daidiy@foxmail.comIV摘要粉棒束孢Isariafarinosa(Holm.)Fries，又被称为虫花棒束孢，虫草棒束孢。粉棒束孢在生物防治、食品、医药和保健领域表现出巨大的潜在价值。然而，基础研究尚显薄弱，关于粉棒束孢系统学研究，现有资料零散不充分，也不全面，甚至观点相悖，导致这一物种系统分类出现混淆和模糊，开发应用也出现混乱。本研究对粉棒束孢及相关种属进行分子系统学研究，主要获得以下结果：通过对6株粉棒束孢和1株蝙蝠蛾拟青霉菌株培养和显微形态观察，确定粉棒束孢形态结构具多型特

3、征，主要体现为瓶梗形态和着生方式以及孢子连结方式。而粉棒束孢与蝙蝠蛾拟青霉二者形态显微结构存在重叠特征，不具有种特异性。本研究对采自滇中、滇西、滇东等地的粉棒束孢共29菌株进行ITS测序，在全29条，长502bp的ITS序列中，共10个变异位点，相互间没有显著性差异。对GenBank中粉棒束孢ITS序列整理，共得到75条序列，其中6条长度仅300余bp，9条为错误鉴定；而另外60条与测序数据无差异。通过BLAST比对，还获得除上述60条以外与粉棒束孢高度相似36条序列，其中，18条标识为Paecilomycessp.或Isariasp.等未给定完整

4、种名的序列，另18条标识为其他非粉棒束孢真菌，分别是3条蝙蝠蛾拟青霉Paecilomyceshepiali、3条球孢白僵菌Beauveriabassiana、4条蛹虫草Cordycepsmilitaris、5条枚烟色棒束孢Isariafumosorosea、2条鲜红棒束孢Isariaamoenerosea和1条新几内亚刺束梗孢Akanthomycesnovoguineensis。经过序列特征分析，建议将这些序列全部视为粉棒束孢。对这125条进行聚类分析，获得4个分支，但遗传距离较小，分支间不具有明显的系统发育信息。通过对粉棒束孢及相关种属共计80个

5、物种144条ITS序列进行分析，确定棒束孢属具有3个分支，相互间为多系类群。粉棒束孢与蝙蝠蛾拟青霉聚为一支，与其他棒束孢种被蚧霉菌、白僵菌、蛹虫草等隔开。同时，ITS区的RNA结构模拟表明ITS序列二级结构具保守性。对粉棒束孢等44物种共计63条序列进行3-5基因（18SrDNA、28SrDNA、tef-1α、rpb1和rpb2）系统学分析，结果发现棒束孢属物种形成3个分支，各类群的物种组成与ITS结果一致。粉棒束孢与蝙蝠蛾拟青霉无显著差异，聚为紧密一支，表明二者属于同一个系统学种。粉棒束孢与Cordycepstuberculata(无性型为IVA

6、kanthomycesaculeatus)和Cordycepsconfragosa(无性型为Lecanicilliumattenuatum)遗传距离较小，但它们无性型属于3个不同的属，表明无性型形态之间并不具有严格的系统发育关系。另外，多基因系统学支持将细束梗孢Akanthomyces和球束梗孢Gibellula分支纳入到狭义虫草属（Cordycepss.s.）中，但支持率较低。通过对350余条虫草类真菌18SrDNA分析，确定虫草类真菌18SrDNAI型内含子分布，为18SrRNA序列第560、1164、1210和1425位点。由此设计3对内含子

7、特异性引物，实现虫草类真菌18SrDNAI型内含子定量检测。对5株粉棒束孢18SrDNAI型内含子进行测序，获得粉棒束孢18SrDNA位点1164和1425的I型内含子，内含子序列分析显示在种间存在明显差异，但种内高度保守。因此，可以作为物种鉴定的辅助指标。利用8条RAPD引物对26株粉棒束孢和3株蝙蝠蛾拟青霉进行扩增，获得条带清晰的电泳谱带。谱带统计和聚类分析发现，在UPGMA聚类中距离为0.75处，供试菌株可分为5个分支，表现出丰富的遗传信息；同时，蝙蝠蛾拟青霉分散在粉棒束孢分支中，不具有独特的分枝地位。RAPD分析支持将蝙蝠蛾拟青霉归并至粉棒

8、束孢。综上所述，本文利用多基因测序和RAPD分析等方法，进行粉棒束孢分子系统学研究，解析艳虫草菌科种属系统发育关系。同时，