鄭素月 鄭偉 邢志偉等
摘要:應(yīng)用ISSR分子標(biāo)記技術(shù)對16個平菇栽培菌株進(jìn)行遺傳多樣性研究。從16個ISSR引物中篩選出8個引物,擴(kuò)增到78個多態(tài)性位點(diǎn),其大小分布在200~3 000 bp之間。聚類分析結(jié)果表明,16個平菇菌株在遺傳相似系數(shù)為0.75處可分為6個組群:第1組包括為以89為代表的5個菌株;第2組包括白平菇菌株;第3組包括以冀農(nóng)11為代表的4個菌株;第4組包括558菌株;第5組包括以99為代表的3個菌株;第6組包括以夏抗8為代表的2個高溫菌株。
關(guān)鍵詞:平菇;ISSR;遺傳多樣性;聚類分析
中圖分類號: S646.1+40.4文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文章編號:1002-1302(2015)11-0073-03
收稿日期:2015-04-07
基金項目:河北省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系食用菌產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊建設(shè)專項;河北省科技支撐計劃 (編號:15226404D)。
作者簡介:鄭素月(1969—),女,河北石家莊人,博士,教授,主要從事食用菌新品種選育與菌種生產(chǎn)技術(shù)方面的研究。E-mail:zhengsuyue@sina.com。平菇營養(yǎng)豐富,味道鮮美,具有較高的營養(yǎng)價值和保健功能,是人們喜愛的食用菌之一。平菇抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)性好、產(chǎn)量高、易栽培,是我國栽培規(guī)模最大、產(chǎn)量最高的一種食用菌。目前,生產(chǎn)上平菇菌種混雜、種源不清、同物異名嚴(yán)重,嚴(yán)重制約平菇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,許多生化和分子生物學(xué)手段已在食用菌種質(zhì)資源研究中得到了廣泛應(yīng)用。微衛(wèi)星間區(qū)分子標(biāo)記技術(shù)具有多態(tài)性豐富、穩(wěn)定可靠、試驗重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn),在食用菌種質(zhì)鑒定方面得到了廣泛的應(yīng)用。張金霞等利用ISSR技術(shù)對側(cè)耳屬菌株進(jìn)行研究[1-2];李輝平等利用ISSR技術(shù)研究木耳菌株的遺傳多樣性[3-4];李瑩等研究杏鮑菇的ISSR標(biāo)記多態(tài)性[5];秦蓮花等用ISSR鑒別香菇生產(chǎn)用種[6-7]。本試驗采用ISSR分子標(biāo)記技術(shù),對河北省冀中南地區(qū)16個平菇生產(chǎn)菌株進(jìn)行鑒別及遺傳多樣性分析,可為解決平菇品種混亂、對平菇進(jìn)行資源利用和品種選育奠定基礎(chǔ)。
1材料與方法
1.1供試菌株及來源
供試平菇菌株共16個,分別收集于河北省冀中南地區(qū),由筆者所在實驗室保存。菌株編號、名稱見表1。
1.2方法
1.2.1DNA提取PDA培養(yǎng)基平板上鋪玻璃紙隔膜培養(yǎng)菌表1供試菌株絲,液氮研磨菌絲后用DNA提取試劑盒提取菌株DNA, 0.8%瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA質(zhì)量,紫外分光光度計測定其D260 nm、D280 nm ,去離子水稀釋到20 ng/μL左右, -20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2引物篩選所用引物及擴(kuò)增程序參考李輝平的研究[8],由生工生物工程(上海)股份有限公司合成,引物序列見表2。
1.2.3PCR反應(yīng)體系25 μL反應(yīng)體系:2 μL DNA模板(約50 ng),2.5 μL 10×Taq PCR buffer,0.8 μL dNTPs(各0.25 mmol/L) ,1 μL引物(10 μmol/L),0.2 μL Taq DNA聚合酶(5 U/μL),18.5 μL雙蒸水。
1.2.4擴(kuò)增程序94 ℃預(yù)變性4 min;94 ℃變性30 s,55 ℃退火40 s,72 ℃延伸2 min,共35個循環(huán);72 ℃補(bǔ)齊10 min; 4 ℃終止反應(yīng)。
1.2.5瓊脂糖凝膠電泳配制1.4%瓊脂糖凝膠,緩沖液為1×TAE,PCR產(chǎn)物在電壓100 V下電泳70 min。
2結(jié)果與分析
2.1DNA提取結(jié)果
16個菌株基因組DNA提取結(jié)果見圖1。由于采用了基因組DNA提取試劑盒,與傳統(tǒng)的DNA提取方法相比,得到的DNA比較純凈,條帶清晰、雜質(zhì)較少,在紫外分光光度計上測定其D260 nm、D280 nm??梢钥闯觯珼260 nm、D280 nm 值均在1.8~2.0
之間,可用于PCR擴(kuò)增。
2.2引物的篩選
本試驗從供試的16個ISSR引物中篩選出8個擴(kuò)增效果較好的引物,可擴(kuò)增出所有供試菌株的DNA條帶,且條帶清晰、穩(wěn)定、分布合理、重復(fù)性好,而在對照中沒有擴(kuò)增出DNA條帶。這些引物分別為P2、P3、P5、P6、P7、P8、P11、P13。
2.3ISSR擴(kuò)增圖譜分析
用篩選出的8個引物對16個平菇菌株進(jìn)行ISSR擴(kuò)增,共擴(kuò)增出78個多態(tài)性位點(diǎn)(圖2),且分布均勻,大小在200~3 000 bp之間。以凝膠DNA片段的有無分別記為1或0,用統(tǒng)計軟件NTSYSpc計算菌株間的遺傳相似性系數(shù),進(jìn)行遺傳相似性分析。由圖3聚類分析結(jié)果可知,遺傳相似水平在0.75 左右,16個菌株分為6個組群:第1組(Ⅰ)包括為以89為代表的5個菌株;第2組(Ⅱ)包括白平菇菌株;第3組(Ⅲ)包括以冀農(nóng)11為代表的4個菌株;第4組(Ⅳ)包括558菌株;第5組(Ⅴ)包括以99為代表3個菌株;第6組(Ⅵ)包括夏抗8為代表的2個高溫菌株。
3結(jié)論與討論
ISSR分子標(biāo)記技術(shù)是1994年由Zietkiewicz等創(chuàng)建的一種簡單序列重復(fù)區(qū)間擴(kuò)增多態(tài)性分子標(biāo)記,其技術(shù)原理是在SSR序列的3′端或5′端加錨1~4個隨機(jī)的堿基為引物,對兩側(cè)具有反向排列的簡單序列間的基因片段進(jìn)行擴(kuò)增,不僅多態(tài)性好、穩(wěn)定性高,而且簡單、快速、通用性好,在食用菌種質(zhì)資源研究中得到了廣泛的應(yīng)用[9]。筆者所在課題組在前期工作中收集了冀中南地區(qū)54個不同栽培平菇菌株,并進(jìn)行了拮抗與酯酶同工酶測定,將54個菌株分為12個營養(yǎng)不親和群[10]。本試驗在此基礎(chǔ)上選取16個代表菌株進(jìn)一步進(jìn)行ISSR分析。結(jié)果表明,用篩選出的8個引物對平菇菌株DNA進(jìn)行ISSR擴(kuò)增,共擴(kuò)增出78個多態(tài)性位點(diǎn),大小在200~3 000 bp 之間,且分布均勻。聚類分析結(jié)果表明,同一營養(yǎng)親和群的平菇89和早秋615、雙抗黑平和新平106、以及99、特抗黑平和平菇206菌株群內(nèi)ISSR圖譜完全相同,不同營養(yǎng)親和群菌株ISSR圖譜存在差異,進(jìn)一步說明ISSR分析在食用菌菌株鑒定方面的可靠性。
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