云南鸡枞菌与共生白蚁的系统发育和协同演化关系研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：博士学位论文云南鸡枞菌与共生白蚁的系统发育和协同演化关系研究MolecularphylogenyandcoevolutionbetweenTermitomcyesandfungus-growingtermitesinYunnan博士研究生：张玉金指导教师：郭华春教授、李荣春教授申请学位类别：农学博士专业：作物遗传育种研究方向：植物资源评价与利用培养学院：农学与生物技术学院二O一二年五月TCLC:Secrecy:UDC:No.:YunnanAgriculturalUniversityP

2、h.D.DissertationMolecularphylogenyandcoevolutionbetweenTermitomcyesandfungus-growingtermitesinYunnanPh.D.Candidate：YujinZhangAdvisor：HuachunGuo&RongchunLiMajor：CropGeneticandBreedingSpecialty：EvaluationandutilizationofPlantResourcesMay2012独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人

3、在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得云南农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：时间：年月日关于学位论文使用授权的声明本人完全了解云南农业大学有关保存、使用学位论文的管理办法及规定，即：云南农业大学有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位

4、论文。同意云南农业大学可以用不同的方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。（保密的学位论文在解密后应遵守此协议）论文作者签名：时间：年月日导师签名：时间：摘要鸡枞菌是世界名贵野生菌之一，与等翅目大白蚁亚科昆虫共生。全球共有40个鸡枞菌种类被报道和描述，其中，中国云南地区分布的鸡枞菌种类有20种。除迪庆州的部分县外云南其他地区均有鸡枞菌分布，同时云南也是鸡枞菌商品菇产出与贸易的最大省份。对鸡枞菌的研究始于17世纪中叶，至今已有160多年的历史。早些年代，国内外学者对世界鸡枞菌的种类、分布进行了研究。进

5、入21世纪，随着分子生物技术的发展，为鸡枞菌的系统研究提供了一个全新方法。借助分子手段，国外学者对鸡枞菌及其共生白蚁的起源、迁徙、协同进化等科学问题进行了研究。中国云南作为鸡枞菌物种多样性最为丰富的地区，其材料尚为被国外学者纳入研究的对象。云南地区的鸡枞菌的系统发育关系如何，有何特殊地位尚未得到很好的研究。本研究，在一个蚁巢上同时收集了鸡枞菌标本和白蚁标本，共收集到鸡枞菌、白蚁各116份。首先，分析了云南地区鸡枞菌的系统发育关系，以期了解云南地区鸡枞菌多样性形成机理；其次，结合世界其他地区鸡枞菌共生白蚁材料，对

6、云南地区鸡枞菌共生白蚁在世界的发育地位进行研究；最后，将云南地区的鸡枞菌与共生白蚁在物种演化方面的协同性进行了分析，主要研究结果如下：1）采用贝叶斯推理法对116份云南地区的鸡枞菌ITS序列（核糖体DNA内部转录间隔区）系统发育关系进行构建。结果表明：云南地区的鸡枞菌种类十分丰富，按标本间亲缘关系可分为10大类：包括华鸡枞类、端圆鸡枞菌类、小果鸡枞菌类及包含了多个形态学种的其他几个大类。结合全球鸡枞菌ITS序列分析表明，云南及其他亚洲地区的鸡枞菌由非洲鸡枞菌演化而来，并且独立演化出来3个具有云南特色的发育支系，

7、该3个支系构成了当前云南地区鸡枞菌的主要类群。得出的结论为：云南是鸡枞菌新的演化中心，云南地区也是鸡枞菌物种多样性的核心分布区。2）通过将云南地区的鸡枞菌共生白蚁与世界鸡枞菌共生白蚁相结合，采用贝叶斯推理法对全球鸡枞菌共生白蚁COII序列（线粒体DNA细胞色素c氧化酶亚基II）系统发育关系进行构建，对鸡枞菌共生白蚁起源地、起源时间进行了分析，研究结果表明：鸡枞菌共生白蚁起源于35.8百万年前（始新世后期）的非洲，旗下各属于中新世演化形成；云南地区，与鸡枞菌共生的大白蚁属于10.3百万年前迁入云南；土白蚁属于3.

8、8百万年前迁入云南。3）通过对云南地区鸡枞菌和共生白蚁系统发育关系的比较发现：云南地区的鸡枞菌系统发育关系与白蚁系统发育关系相差甚远，云南白蚁对其共生鸡枞菌种类的选择特异性较差，几乎每种白蚁都与不同鸡枞菌进化支系建立共生关系，云I南地区的鸡枞菌与其共生的白蚁在物种演化方面不具有协同性。4）本研究表明，在中国云南除大白蚁亚科外，白蚁亚科个别属（Euhamitermes、Procaprit