基于多基因谱系的松乳菇群体遗传结构研究

担子真菌几乎是所有陆地生态系统的重要组成部分，但这类真菌的生态、进化生物学研究甚少。松乳菇（Lactarius deliciosus）等大型担子菌与林木根系在长期协同进化过程中形成稳定严格的共生体关系，目前尚不能人工繁育，自然资源匮乏。研究松乳菇种群遗传特征以及地理种群在分子水平的差异，是解决松乳菇自然产量低及人工驯化难等关键问题的基础。课题从分子群体遗传学角度，采用多基因谱系分析方法，研究我国松乳菇种群基因型、自然种群大小，从而推断其自然繁殖方式；研究来自我国不同地区菌株之间和种群之间的遗传变异模式，推断松乳菇自然种群的遗传结构。从而揭示松乳菇的自然种群繁殖方式和自然传播动态。研究结果为松乳菇种内进化机制及保育提供理论基础，有助于更好设计松乳菇的经营管理模式，最大限度的提高其自然产量和生态功能，有利于松乳菇等森林大型经济真菌自然基因资源的保存。

本研究利用多基因谱系分析方法对松乳菇（Lactarius delicious）自然种群的群体遗传特性进行分析，分析了同一地区或不同地区菌株之间和种群之间的遗传变异方式和规律，阐明了松乳菇的主要自然种群繁殖方式。主要结果如下：.（1）扩增得到了中国3个省9个不同地区的68个松乳菇的rDNA ITS序列。遗传结构分析发现，得到的68个松乳菇样品的ITS序列可认定为7种单倍体型，这些单倍体型聚集为2个不同的系统进化群体，表现出两种不同的系统进化方向。AMOVA测试中，观察到的总的单倍体型变异频率主要体现在不同地理种群的个体内（84%）。剩下的16%属于不同地理种群间的变异，PhiPT的显著性分析结果P＜0.01。Mantel测试显示地理距离与遗传差异FST值的线性关系不显著。可见，松乳菇自然种群间有一定程度的基因漂流发生。群体遗传分析还发现在松乳菇自然种群中存在显著遗传分化，且遗传分化程度与地理距离没有显著的线性关系。.（2）利用设计的多对引物成功的扩增得到松乳菇ITS、LSU以及mtSSU序列，并进行多基因谱系分析。分析结果中，多种迹象表明遗传重组在松乳菇自然种群的遗传方式中占有重要的地位。基因谱系比对分析中，3个基因位点谱系的PH测试结果除LSU与mtSSU外均支持系统发育不兼容（P<0.05）；在连锁不平衡分析中。我们分析的3个基因位点的基因片段中存在显著的随机组合迹象（P<0.001）。而且我们在松乳菇样品中也发现有明显系统发育不兼容的迹象。.（3）比较了松乳菇种内ITS序列的变异和分析松乳菇在乳菇属内的系统发育地位。结果显示：松乳菇ITS序列共有20bp的变化，碱基C、T含量大于G、A含量。变异位点ITS共有99个(ITS1 58个，5.8S 4个，ITS2 37个)。松乳菇ITS序列中主要存在T与C的转换，转换位点与颠换位点数分别为8个和5个。ITS1、5.8S、ITS2序列中转换与颠换的比值R值分别为2.34，1.95，1.12。基于ITS序列计算不同地区松乳菇间的遗传距离，江西和意大利、西班牙，法国和西班牙序列间的遗传距离最大为0.012，云南和法国序列间遗传距离最小0。系统发育树显示松乳菇和红汁乳菇、橙色乳菇亲缘关系较近。