我国是食用蘑菇生产大国,但是食用蘑菇的菌种互相串引,流通量大使得菌种市场的管理比较混乱,同物异名、同名异物的现象较为普遍,品种知识产权得不到有效保护。食用蘑菇形态观察和同工酶分析等鉴定方法由于容易受到环境变化的影响,所以各种DNA分子标记方法被引入食用菌的分类和鉴定中。本研究以同工酶分析为基础,结合ITS-RFLP、IGS-RFLP、ISSR和SRAP四种DNA分子标记技术,对我国主要的食用蘑菇栽培菌株进行聚类分析研究,为食用蘑菇栽培菌株的鉴别和遗传相似性分析等提供可供借鉴的分子标记技术。主要研究结果如下:
1.供试菌株(大肥菇No.3、No.96、No.178、S2,双孢蘑菇No.1、No.56、U3、No.299、D6、No.1023、No.2796、白杵蘑菇S1、平菇No.9、金针菇No.19、香菇No.9015)在加富PDA平板上25℃培养,确定了酯酶和过氧化物同工酶培养20 d时,酶带最清晰,多态性最好。利用这两种同工酶酶谱进行聚类分析,在相似水平为60%时可以将供试菌株分成两个类型,即所有大肥菇、双孢蘑菇、白杵菇的菌株一类,平菇No.9、金针菇No.19、香菇No.9015聚成另一类。
2.对供试菌株的ITS和IGS扩增产物进行五种限制性内切酶(AluⅠ、HaeⅢ、HinfⅠ、MspⅠ、RsaⅠ)的单酶切,酶切图谱进行聚类分析。ITS扩增产物能产生2~4个酶切片段,大小在100 bp~600 bp之间。IGS扩增产物能产生2~7个酶切片段,IGS1酶切片段大小在100 bp~1,000 bp之间,IGS2酶切片段大小在200 bp~2,000 bp之间。所有酶切图谱的聚类结果表明,当相似水平为65%时,供试菌株聚成4类,即所有大肥菇、双孢蘑菇、白杵菇的菌株一类,平菇No.9、金针菇No.19、香菇No.9015各代表一类。
3.从14个ISSR引物中(808#、809#、810#、811#、812#、822#、834#、835#、841#、842#、852#、853#、866#、868#)筛选出6个(808#、810#、811#、834#、835#、842#)和从由5个正向引物(me1、me2、me3、me4、me5)与6个反向引物(em1、em2、em3、em4、em5、em6)组成的30对SRAP引物中筛选出7对(me2em1、me2em2、me2em6、me4em1、me5em2、me5em3、me5em6)能同时对所有供试菌株进行扩增。在优化了的ISSR和SRAP的反应条件下,用上述筛选出的引物对供试菌株进行扩增,并对其扩增图谱进行聚类分析。ISSR结果表明,6个引物共扩增出192条带,其中98.4%呈多态性,每个引物可以扩增出28~35条带,大小由250 bp到2,000 bp左右。SRAP结果表明,7对引物共扩增出211条带,其中94.3%呈多态性,每对引物平均扩增出30条带,大小由100 bp到2,000 bp左右。两种分子标记的聚类结果基本一致,且与同工酶分析、ITS和IGS酶切图谱的聚类结果相似。
4.综合ITS-RFLP、IGS-RFLP、ISSR和SRAP的所有图谱,对供试菌株进行聚类分析,结果表明当相似水平为61%时,供试菌株分成4类,即所有大肥菇、双孢蘑菇、白杵菇的菌株一类,平菇No.9、金针菇No.19、香菇No.9015各代表一类。当相似水平为71%时,可以将供试菌株聚成5类,即大肥菇No.3、No.96、No.178归为第一类;双孢蘑菇No.1、U3、No.56、No.299、D6、No.1023、No.2796、白杵蘑菇S1、大肥菇S2归为第二类,平菇No.9、金针菇No.19和香菇No.9015分别归为第三、第四、第五类。