西南地區竹黃遺傳多樣性與寄主專化性研究

西南地區竹黃遺傳多樣性與寄主專化性研究

《西南地區竹黃遺傳多樣性與寄主專化性研究》是依託昆明理工大學,由周德群擔任項目負責人的地區科學基金項目。

基本介紹

  • 中文名:西南地區竹黃遺傳多樣性與寄主專化性研究
  • 項目類別:地區科學基金項目
  • 項目負責人:周德群
  • 依託單位:昆明理工大學
項目摘要,結題摘要,

項目摘要

竹黃既是一種竹類植物專性寄生病原菌,也是一種具有很高經濟價值的藥用真菌。由於對竹黃的遺傳多樣性和竹黃與竹類寄主植物的寄生關係缺乏比較深入和全面的了解,制約了竹黃活性物質的深入研究、竹黃資源的保育和人工繁育。本項目採用真菌學、植物病理學和擴增片段長度多態性(AFLP)分子標記的研究方法,研究西南地區不同地域和不同竹類寄主植物上竹黃的自然種群分子遺傳多樣性以及與竹類寄主植物的寄生專化性關係;通過對形態學對比研究和將竹黃對寄主互動接種的方法對科赫假設進行驗證,證實其寄主專化性;將擴增片段長度多態性的研究成果與GENBANK中現有可靠的竹黃分子生物學數據進行比較和整合,構建竹黃種群比較完整的系統發育關係樹;並與竹黃主要竹類寄主植物的系統發育關係比較,探索其寄主專化性的遺傳學基礎。研究結果將為竹黃的寄主專化性提供遺傳學理論基礎,並為竹黃資源的保育和可持續利用提供科學依據。

結題摘要

本項目採用真菌學、植物病理學和擴增片段長度多態性( AFLP) 分子標記的研究方法,研究西南地區不同地域和不同竹類寄主植物上竹黃的自然種群分子遺傳多樣性以及與竹類寄主植物的寄生專化性關係獲得了如下結果:通過對不同地理來源的竹黃居群的竹黃菌甲素含量的定量分析比較,發現不同地理竹黃居群之間竹紅菌甲素極顯著:采自浙江臨安的竹黃子座含量最高,而貴州赤水的竹黃子座含量最低;採用AFLP分子標記技術,對采自安徽、浙江、貴州等不同來源的28個竹黃菌株標本進行了遺傳多樣性分析。分子生物學的研究證實了不同的地理分布對竹黃的遺傳距離具有一定的影響,使得竹黃的不同地理居群之間在分子遺傳學上產生了一定的差別,但是這種遺傳差別和分化可能由於時間的積累還沒有足以導致不同地理居群之間形態學和顯微特徵上的差別並導致分類學意義上的分化,即形成新的物種。通過大量比較采自不同區域竹黃的子囊、子囊孢子和子座在形態特徵、顯微結構和其它生物學特性,發現不同地理竹黃居群在形態學上均無明顯差別。這表明地理隔離雖然阻斷了竹黃各地理居群之間基因交流,但是也許由於這種分化的時間積累尚不足以導致不同的竹黃居群在形態學上的區別。這些研究成果表明:不同竹黃居群由於地理隔離已經導致了生物活性物質含量和分子遺傳學上的分化,但是還沒有導致形態學上的差別。但是這種分化如果有足夠的時間積累就有可能導致在形態解剖學上的差別從而導致種下分類單元的產生甚至新的物種形成。這一發現進一步表明了空間和時間影響對物種演化和形成的重要作用,豐富了物種演化和形成的理論基礎。本項目還通過形態學和分子生物學的數據分析發現竹黃作為一個獨立的科存在的充分證據並在國際學術刊物上發表了該項成果,豐富了真菌系統學基礎。竹黃野外互動接種實驗結果表明:只有紅邊竹和桂竹接種成功並產生了竹黃子座,所有的竹黃菌接種體均可在桂竹形成子座,但是不能在紅邊竹上產生子座,這表明竹黃對寄主具有一定的專化性(選擇性)。這一研究成果將為竹黃的大規模人工栽培竹黃地道藥材認證提供重要的理論依據,並為竹黃資源的保育和可持續利用提供科學依據。

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