广西41种木腐菌DNA条形码的研究

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1、单位代码10602学号2015011135分类号Q949.32密级公开硕士学位论文广西41种木腐菌DNA条形码的研究DNABarcodingResearchof41Wood-decayingFungiSpeciesinGuangxi学院：生命科学学院学科名称：生物学研究方向：植物学年级：2015级研究生：林婷婷指导教师：王任翔教授完成日期：2018年6月I教授II广西41种木腐菌DNA条形码的研究研究生：林婷婷年级：2015级导师：王任翔教授学科专业：生物学研究方向：植物学摘要木腐菌是森林生态系统的重要组成部分，参与森林生态系统的物质、能量循环，维持森林生态系

2、统的生态平衡。许多木腐菌是食用、药用真菌，也可应用于工农业污染物和废弃物的治理，具较高的经济价值。但木腐菌也有危害性，木腐菌寄生或腐生于活立木或木材上会造成经济损失。因此，准确的进行木腐菌物种分类鉴定非常重要。广西自然条件优越，木腐菌资源丰富，有约300多种木腐菌被报道，其中食用木腐菌85种，药用木腐菌127种，食药用木腐菌51种。目前，广西木腐菌的分类鉴定以形态学鉴定为主，但由于木腐菌具有生长环境相对特殊、形态特征变化相对较大、部分物种形态差异相对较小等特点，较难进行准确的分类鉴定，需使用通用性更高的方法来辅助形态学进行分类鉴定研究。DNA条形码技术的发展有

3、效弥补了这方面的不足，核糖体内转录间隔区序列（ITS序列）已作为木腐菌研究中最普遍使用的DNA条形码。本研究应用DNA条形码技术对广西易于获取的共271份木腐菌标本进行分类鉴定研究，探讨基于ITS序列的DNA条形码技术在区别和鉴定木腐菌种类方面是否具有可行性和适用性。采用处于不同状态下的木腐菌进行DNA条形码的研究分析，发现相比形态学鉴定而言，木腐菌如被虫啃食或腐烂不完整，或被污染等，会影响木腐菌DNA条形码的获取，从而影响基于DNA条形码对木腐菌的研究与鉴定，而形态差异却对其影响不大。本研究中成功获取的213条木腐菌ITS序列来自41个物种，隶属子囊菌门（A

4、scomycota）和担子菌门（Basidiomycota）的29个属，尚未发现这41种木腐菌中有共用DNA条形码的现象。测序处理后发现所得ITS序列长度在550bp-700bp左右，子囊菌门的光轮层炭壳菌（Daldiniaeschscholtzii）的ITS序列最短为556bp，担子菌门的木腐菌ITS序列在600bp-700bp左右，每种木腐菌ITS序列长度均在一定区间内，但部分物种ITS序列的数量较少，缺乏说服力。将得到的木腐菌ITS序列对比处理过后在NCBI上做BLAST比对分析，发现均能找到相似性较高的与形态学鉴定学名一致的序列，但在相似性相同的情况下

5、，有些学名一致的序列排名靠后，为BLAST比对分析带来了一定的影响，需进行进一步的研究与分析。对41种木腐菌的213条ITS序列进行多重比对分析，所得木腐菌ITS序列的碱基组成表现出明显的偏向性，与ITS序列的碱基组成特点相符合。ITS序列间表现出较大的差异，与研究所采用的木腐菌种类区别较大相符合。将213条木腐菌ITS序列与NCBI上下载的41条木腐菌ITS序列一起进行KimuraI2-parameter（K2P）遗传距离分析，发现种内平均遗传距离为0.001，种间平均遗传距离为0.111，可以有效区分出木腐菌大部分的种类。但对种间亲缘关系比较接近的小孔菌属

6、（Microporus），或种内变异相对较大的云芝栓孔菌（Trametesversicolor）的区分具有一定的局限性，需对其单独进行K2P遗传距离分析，才能有效区分。将254条木腐菌ITS序列一起使用邻接法（Neighbor-joining,NJ）构建系统聚类树，可以有效区分41种木腐菌中大部分的种类，支持率在74%以上，多数为99%，少数种聚在同一支上需单独建科或属的NJ树才能区分。由于研究所采用的木腐菌种类散乱，物种区别较大，总数相对较多，部分种的数据较少，加上多孔菌目的部分物种分类依旧以形态学为主，系统分类学研究仍在发展之中。除种类较为单一的部分科属能

7、形成单系，其他科属的分支较为杂乱，其结果仅供参考。对部分疑难木腐菌进行进一步的研究分析发现，在NCBI网站中进行BLAST比对得出的部分结果序列，可能存在分类错误的问题，也可能是比对的数据较少，得出的结果不可靠，由于缺乏相关资料，未见到相关标本，不能轻易下结论。小孔菌属物种之间的差异相对较小，云芝栓孔菌种内变异相对较大，需增加样品数量，尝试结合其他DNA片段进行进一步的研究与分析。本研究结合形态学鉴定来对广西41种木腐菌的213条ITS序列进行了DNA条形码的研究，41种木腐菌中，除小孔菌属部分物种，综合运用BLAST分析、K2P遗传距离分析、NJ树分析等，基

8、本可以区分鉴定物种，基于ITS序列的D