基于个体发育及分子特征的网柄细胞状黏菌代表类群系统学研究

网柄细胞状黏菌在生物界中是一类比较特殊的生物，在它的生活史中由类似于动物可爬行的黏变形体、假原质团阶段发展到类似于真菌的子实体阶段，而最终成熟。因为这种特殊的生活循环过程，它是遗传学、细胞学及发生生物学研究中较为理想的实验材料之一。目前国际上关于网柄菌的研究较少，且多集中于传统的形态分类学及地区资源分布的报道。迄今为止，中国仅台湾省有过网柄菌资源方面的系统研究，其它地区尚处空白。本项目将调查中国大陆网柄菌的资源蕴藏量情况，并进行分类学研究；在此基础上比较网柄菌代表类群个体发育主要阶段的形态特征，并辅助分子特征揭示个体发育反映的系统学关系；通过比较网柄菌代表类群种间多基因片段的差异明确其分子系统学关系，与经典分类学研究相结合，深入探讨网柄菌的系统学关系，以期建立更趋合理的网柄菌分类系统。

由于网柄菌个体较小，很难直接通过肉眼观察采集得到，所以需要在野外采集土壤样品，带回实验室进行分离纯化来获得网柄菌。本项目对我国大部分省区进行土壤样品的收集，除吉林、黑龙江、北京、湖北、海南、西藏、内蒙古外，其它地区均为首次针对网柄菌进行分离土壤样品的采集工作，台湾地区的土壤标本也是大陆学者首次实地采集，共采集土壤样品标本3712份。从这些土壤样品中，共分离得到网柄菌共46种，网柄菌属Dictyostelium33种，含新种3个，中国新记录种14个，省级新记录种51个；轮柄菌属Polysphondylium13种，中国新记录种6个，省级新记录种14个。待发表新种5个。并对每个种的个体发育各阶段进行描述。.本项目选择4个基因片段（ITS基因序列、18S rRNA基因、eEF-1α基因和COⅠ基因）进行分子生物学研究。项目中筛选得到4个基因片段所对应的4对引物，分别为eEF-1α基因引物EF51、ER960；COⅠ引物为COXF、COXR；ITS基因序列引物为通用引物ITS1、ITS4；18S rRNA基因引物为NS1、NS2。测序后得到基因序列共113条，其中ITS基因序列43条，18S rRNA基因序列28条，COⅠ基因序列23条，eEF-1α基因序列19条。获得新序列共72条，分别为ITS基因序列20条，18S rRNA基因序列15条，COⅠ基因序列22条，eEF-1α 基因序列15条。获得的ITS基因序列片段长度为780-1000 bp，18S rRNA基因片段长度1650-1804 bp，COⅠ基因片段长度700-1000 bp，eEF-1α 基因片段长度700-900 bp。.本项目分别基于所获得的不同的基因片段，运用贝叶斯方法构建系统发育树，经分析，除个别种在系统树中的位置存在一些差异外，本项目中所构建的系统发育树符合Paulin Schaap（2006年）与Maria Romeralo（2011年）的理论，即基于形态学特征的区别及SSU基因序列将其所研究的网柄菌分为4个组及3个复合组的划分，同时本项目中系统树的建立也确定了在此之前作者基于形态学特征对所研究的目标网柄菌的鉴定，也证明了形态学鉴定结果的真实与准确性。分子系统学的研究结果与依据形态学特征将网柄菌分类的结果相吻合，而且也反证得到，本项目所使用的4个基因片段可以应用于网柄菌的分类。