香菇交配型偏分离现象及其遗传基础研究

论文题目: 香菇交配型偏分离现象及其遗传基础研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 微生物学

作者: 程水明

导师: 林芳灿

关键词: 香菇,交配型因子,分离比,偏分离,因子特异性,细胞质,标记,分离方式

文献来源: 华中农业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 以华中、西北、西南等地野生香菇分离物和部分在全国广泛应用的栽培菌种共28个菌株为样本,用交配型分析、OWE-SOJ技术鉴定了菌丝原生质体单核体和孢子单核体的交配型,并对各类交配型的比例进行了统计分析。首次系统地证实,在香菇中无论是菌丝原生质体单核体还是孢子单核体,也无论是野生菌株还是栽培菌株,交配型因子分离与理论预期相偏离都是一种在统计学具有普遍意义的现象。同时,还通过单-单杂交、双-单杂交、亲本-重组型正反交子代的遗传分析和扩增片段长度多态性的集团分离分析(Amplified Fragment Length Polymorphism-Bulked Segregated Analysis,AFLP-BSA),对交配型偏分离现象的遗传基础进行了探讨。所得主要研究结果如下: 1、交配型因子偏分离的表现及其统计学意义 (1) 在供试28个菌株中,除1个分离了56个菌丝原生质体单核体仅获得1种交配型的核外,其余27个均获得了两种交配型。x~2测验表明两种核型的比例偏离1:1平衡状态的有17个,占供试菌株总数的61.71%。在17个结实的供试菌株中,担孢子交配型发生偏分离的菌株有11个,占总数的64.71%。 (2) 根据x~2测验的结果,菌丝原生质体单核体比实得比例偏离1:1预期比例的,12个栽培菌株中有8个,占供试栽培菌株总数的66.67%。16个野生菌株有9个,占供试野生菌株总数的56.25%。在11个担孢子交配型发生偏分离的菌株中,栽培菌株有9个,供试栽培菌株总数的75%,野生菌株2个,占供试野生菌株总数的40%。菌丝和孢子两类交配型偏离程度,均为栽培菌株高于野生菌株。 (3) 担孢子的分离除4种担孢子的理论分离比为1:1:1:1这种情况外,还有理论预期均为1:1的2种亲本型担孢子间、2种重组型担孢子间及亲本型和重组型担孢子之间等3种情况。统计结果表明,在供试的17个菌株中,4种情况均不偏离理论预期的有6个菌株,占供试菌株总数的35.29%。其中栽培菌株仅3个,占栽培菌株总数的25%,野生菌株中也有3个,占野生菌株总数的60%。在11个发生偏分离的菌株中,3类不偏离、1类偏离有2个,2类不偏离、2类偏离的有5个,3类偏离、1类不偏离的有3个。此外,还有1个仅分离到2种亲本交配型担孢子的极端偏分离的菌株。在大多数偏分离的菌株中亲本型孢子数量总是多于重组型孢子。 2、交配型因子偏分离现象的遗传基础 (1) 观察表明,交配型因子偏分离与菌落形态、培养条件及单核体间交配反应特征无关:不同菌株两种交配型的原生质体单核体在菌落形态上有较大的差

论文目录:

中文摘要

英文摘要

缩略语表

第一章 文献综述

1 香菇的分类地位

2 蕈菌的交配型及亲和系统的研究进展

2.1 蕈菌的个体概念和亲和性系统

2.2 蕈菌的生活史

2.3 蕈菌不亲和性因子特性的研究概况

2.3.1 蕈菌的性不亲和性系统

2.3.2 不亲和性因子的复等位基因现象

2.4 蕈菌交配型基因的起源

2.5 蕈菌的体细胞不亲和性

3 蕈菌交配型基因的克隆及功能研究进展

3.1 交配型基因的克隆策略

3.2 A交配型位点的结构与交配型基因的功能

3.2.1 A交配型位点的结构

3.2.2 A交配型基因的序列特征与功能

3.2.3 同源结构域与性发育的调控

3.3 B交配型位点与信息素(Pheromone)

3.4 交配型基因的进化

4 蕈菌交配型的研究方法

4.1 不亲和性系统的研究方法

4.1.1 体细胞不亲和性

4.1.2 性不亲和性

4.2 原生质体技术

4.2.1 蕈菌原生质体技术的发展

4.2.2 原生质体技术在食用蕈菌中的应用

4.3 对称杂交技术

4.4 布勒现象与双-单杂交

5 分子生物学技术在食用蕈菌遗传研究中的应用进展

5.1 遗传标记的种类

5.1.1 形态标记

5.1.2 细胞学标记

5.1.3 生化标记

5.1.4 分子标记

5.2 各类标记在食用蕈菌研究中的应用进展

5.2.1 生化标记

5.2.2 DNA分子标记(DNA Molecular Markers)

5.2.3 电泳核型

6 蕈菌交配型比例偏离现象的研究进展

6.1 蕈菌交配型比例偏离现象

6.2 交配型因子偏分离的相关遗传分析结果

7 研究目的

第二章 香菇菌丝原生质体单核体交配型比例偏分离分析

1 引言

2 材料与方法

2.1 试验材料

2.1.1 供试香菇菌种

2.1.2 供试培养基

2.1.3 试验所用仪器、设备

2.1.4 原生质体制备用试剂

2.2 试验方法

2.2.1 香菇菌种的收集

2.2.2 香菇菌种的保藏

2.2.3 双核菌种之间的拮抗试验

2.2.4 菌丝的培养

2.2.5 原生质体制备及条件

2.2.6 原生质体单核体交配型鉴定

2.2.7 非对称杂交(双-单杂交)

2.2.8 双核体结实试验

2.2.9 菌丝体对卡那霉素的敏感性测定

2.5.10 交配型实得比例的x~2测验

3 结果与分析

3.1 双核菌株之间的拮抗表现

3.2 抗生素对菌丝生长的影响

3.3 原生质体单核体的筛选与交配型的测定

3.3.1 香菇原生质体分离条件

3.3.2 原生质体的再生

3.3.3 原生质体单核体的筛选

3.3.4 再生原生质体单核体交配型的测定

3.3.5 两种交配型的单核体的菌落形态与交配型的关系

3.3.6 保存原生质体单核体交配型的验证：

3.4 交配型因子中A、B因子对分离自异核体的单核体比例的影响

3.5 B因子特异性与分离自异核体的两种交配型比例偏离

3.5.1 A≠、B≠异核体和A=、B≠异核体的构建

3.5.2 A≠、B≠异核体和A=、B≠异核体原生质体单核化结果

3.6 正反双-单杂交后代

3.6.1 正反双-单杂交组合

3.6.2 先导核的验证

3.6.3 双-单杂交后代中两种原生质体单核体的比例

4 讨论

4.1 关于原生质体制备的优化条件

4.2 关于抗生素对原生质体再生的影响

4.3 关于原生质体单核化后单核体的分离

4.4 关于两种原生质体单核体比例偏离

4.5 关于细胞质对交配型因子偏分离的影响

5 结论

第三章 香菇担孢子交配型比例偏分离分析

1 引言

2 材料与方法

2.1 试验材料

2.1.1 供试香菇菌种和试验所用试剂

2.1.2 供试培养基

2.2 试验方法

2.2.1 子实体培养

2.2.2 孢子的收集

2.2.3 香菇孢子单核体的制备

2.2.4 单核体交配型的鉴定

2.2.5 孢子对卡那霉素的敏感性测定

2.2.6 交配型实得比例的x~2测验

3 结果与分析

3.1 孢子单核体的再生

3.1.1 孢子印稀释液涂布体积与单核体菌落的密度

3.1.2 抗生素对孢子萌发和生长的影响

3.2 单核菌丝的分离鉴定及形态特征

3.3 孢子单核体交配型的测定

3.3.1 孢子单核体四种交配型的比例

3.3.2 四种交配型担孢子中亲本型担孢子间的比例

3.3.3 四种交配型担孢子中重组型担孢子间的比例

3.3.4 四种交配型担孢子中亲本型和重组型担孢子的分布

3.3.5 担孢子中四种交配型比例偏离分布的类型统计

3.4 孢子单核体生长速度与交配型的关系

3.5 同一菌株中单核体的菌落形态与交配型的类型

3.6 两单核体之间发生亲和性反应的形态特征

3.7 正反亲本结实试验结果

3.7.1 正反亲本结实实验中杂交组合及出菇结果

3.7.2 正反亲本结实实验中担孢子的交配型比例

3.7.3 正反亲本结实实验中亲本型和重组型担孢子的比例

3.8 A≠、B≠异核体减数分裂后代中担孢子交配型的比例

4 讨论

4.1 抗生素对担孢子萌发的影响

4.2 OWE-SOJ技术及核迁移试验在香菇交配型因子鉴定中的应用

4.3 关于4种担孢子比例偏分离

4.4 关于次级重组与偏分离

5 结论

第四章 香菇交配型因子的AFLP分析

1 引言

2 材料与方法

2.1 集团分离分析用单核体材料

2.2 试验所用试剂

2.3 试验所用仪器、设备

2.4 扩增反应的引物

2.5 试验试剂

2.5.1 贮存液

2.5.2 DNA提取液

2.5.3 PCR反应溶液

2.5.4 凝胶分离用溶液

2.6 试验方法

2.6.1 香菇基因组DNA提取

2.6.2 DNA样品浓度、纯度的测定

2.6.3 DNA浓度的精确测定

2.6.4 基因组DNA的双酶切

2.6.5 连接反应

2.6.6 预扩增反应

2.6.7 选择性扩增反应

2.6.8 变性聚丙烯酰胺凝胶电泳

2.6.9 银染

2.6.10 AFLP标记分析

3 结果与分析

3.1 基因组DNA的抽提结果

3.2 基因组DNA的酶切

3.3 基因组DNA酶切产物AFLP分析

3.3.1 基因组DNA的酶切产物的预扩增

3.3.2 基因组DNA的酶切产物的选择性扩增

3.3.3 AFLP聚丙烯酰胺电泳图谱带型分析

3.3.4 AFLP标记在F_1代的多态水平

3.3.5 多态性带的分离方式

3.3.6 香菇AFLP标记的遗传方式

4 讨论

4.1 关于AFLP试验的实验条件

4.1.1 香菇基因组DNA的提取

4.1.2 基因组DNA的酶切条件

4.1.3 高效AFLP胶图的获得

4.2 关于AFLP分子标记偏分离的遗传分析

4.2.1 偏孟德尔分离的标记

4.2.2 异常分离的标记

5 结论

本论文主要创新点

参考文献(References)

致谢

附录

发布时间: 2005-12-05

参考文献

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