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松针散斑壳与乔松散斑壳的表型特征及分子性状的比较研究

杨中周  林英任  王士娟  陈莉  高小明  郑倩  
【摘要】:散斑壳属Lophodermium Chevall.隶属于子囊菌门Ascomycota子囊菌纲Ascomycetes斑痣盘菌目Rhytismatales斑痣盘菌科Rhytismataceae。该属自Chevallier 1826年正式建立已来,目前约有103余种被报道,已成为斑痣盘菌科中的第一大属。该属真菌可危害多种裸、被子植物及蕨类植物,尤其对松属、冷杉属、云杉属、落叶松属等属植物的树高、胸径、材积生长产生严重影响,常造成重大经济损失,因此引起国内外众多学者的重视。真核生物编码核糖体的基因是一个串联的重复转录单位,在两代之间进化很快,在同一属种间甚或种内可有不同程度的差异,所以核糖体ITS序列能提供较丰富的变异位点和信息位点,是一种重要的种间及种内的遗传标记,在研究真菌属间、种间甚至居群间的系统关系及植物病害中已得到了广泛应用。本文对散斑壳属两个近似种,即松针散斑壳L.pinastri和乔松散斑壳L.pini-excelsae的外部形态及内部构造进行比较研究,并绘图示之。同时对此二种多个菌株的rDNA-ITS序列进行PCR扩增与测定,并与GenBank中已有的相关序列进行同源性分析;利用MEGA邻接法(neighbour-joining method,NJ)构建系统发育树。结果表明,在形态解剖学方面,L.pinastri和L.pini-excelsae在许多表型性状上都极其相似,仅在子囊果形状及大小、子座基部层发育方式及程度、分生孢子器开口方式、线纹、寄主谱等方面存在差异。L.pinastri的ITS序列的G+C平均含量(51.5%)大于L.pini-excelsae的G+C平均含量(50.1%)。从系统发育树可以看出,双维松上的L.pinastri和单维松上的L.pini-excelsae形成两个明显独立的分支,同源性分别为95.08%和98.86%,且获得较高自举值的支持。寄主对种内遗传多样性也产生较重要影响,产地与种内遗传差异无明显关联。形态学特征比较与ITS序列分析相结合的方法可以作为区分这两个近似种的一种有效手段。本实验发现L.pinastri的种内变异水平较高。L.pinastri松属寄主至少涉及马尾松,海岸松,赤松,黑松,长叶松,欧洲赤松等44种(变种)。在长期与寄主协同进化的过程中,其种内ITS序列区核苷酸发生了不同程度的趋异。这种趋异性可能与寄主的系统发育相关。

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