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侧耳属种类繁多,分布广泛,其属的分类地位和属内种间关系一直不甚清晰。随着分子生物学技术的发展利生物信息学的进步,分子生物学技术和系统学分析方法广泛运用到蕈菌系统发育研究中。
本研究利用嵌套PCR和引物步移法对侧耳属模式种糙皮侧耳DNA topo Ⅱ序列片段进行扩增、克隆、测序,运用 3’和5’-RACE技术扩增3’和5’端序列,拼接获得全基因序列(ORF全长为4713 bp)。运用基因组数据库搜索方法对序列进行分析,表明与真核生物DNA Topo Ⅱ高度同源,与已知Ⅱ型DNA Topo有25%-70%的一致性和44%-83%的相似性,与灰盖鬼伞的DNA Topo Ⅱ(BAD86854)相似度最高,为70%。
以四种植物为外群,以DNA Topo Ⅱ为分子标记,用多种系统分析方法构建系统发育树不仅反映山现已晋遍接受的真菌各主要类群的系统关系,还表明了同属伞菌目的灰盖鬼伞与糙皮侧耳关系最为密切,与传统分类结果一致。
根据糙皮侧耳DNA topo Ⅱ全基因,扩增P. lampas DNA topo Ⅱ全序列为4629 bp。Blastp搜索结果表明推导蛋白序列与已知Ⅱ型DNA Topo有44%-65%的一致性和60%-78%的相似性。所得P.lampas蛋白全序列与糙皮侧耳DNA Topo Ⅱ(ABG73430)相似度最高,为65%,其次是与灰盖鬼伞DNA Topo Ⅱ(BAD86854)相似度较高,为62%。运川其它蛋白序列搜索程序分析,住P.ostreatur Topo Ⅱ和 P.lampas Topo Ⅱ中均具有真核生物DNA Topo Ⅱ的信号序列([LIVMA]-X-E-G-[DN]-S-A-X-[STAG]),也具有Toprim区域和酪氨酸激活位点。
对其余菌株DNAtopo Ⅱ片段进行扩增,得剑各菌株DNAtopo Ⅱ基因约2kb序列,运用多种系统分析软件构建侧耳属系统发育树。侧耳属16种23个菌株分成两大支,八大类,即桃红侧耳、红侧耳以及两株扇形侧耳菌株为一大支,为第一类,其余侧耳菌株聚在第二大支,似然树中两大支节点支持率达到了100%,在其它分析方法中此节点的支持率达剑96%-100%。在第二在支中具核侧耳与其余菌株分开,单独成一类;鲍鱼菇与盖囊侧耳为一类;两株肺形和一株未定名的奇异侧耳各自成一类;白灵菇、刺芹侧耳、两株杏鲍菇菌株和一株佛罗里达侧耳组成一类;金顶侧耳、鸡汁菌和秀珍姑为一类;P. hybrid、黄向侧耳、哥伦比亚侧耳和糙皮侧耳组成一类。基于DNA拓扑异构酶Ⅱ构建的系统发育树表明,侧耳属内的种均为多系起源。
本研究表明,DNAtopo Ⅱ是适用于属、科、日等不同阶元系统发育分析的分子标记。在侧耳属系统发育分析中,P.lampas菌株并未归在侧耳屈内,而是住侧耳属和亚侧耳属外,对于该菌株真实的分类地位还有待于进一步探讨和分析。