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环链拟青霉的生物学特性和在马尾松林生态系中遗传多样性的研究

作　者: 朱新燕
导　师: 李增智；樊美珍
学　校: 安徽农业大学
专　业: 森林保护学
关键词: 环链拟青霉培养条件毒力 ISSR分子标记遗传多样性生态位
分类号: S718.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

环链拟青霉是一种虫生真菌,是皖南宣城敬亭山马尾松林生态系中的优势种,在松林控制害虫起到了至关重要的作用。研究连续14个月在敬亭山的调查,采样和分离共得到环链拟青霉菌株156株,研究分析这些菌株的生物学特性、遗传多样性和生态位。1.测定了在不同温度下三株环链拟青霉的菌落直径和产孢量,筛选了最佳培养基,确定了不同光照时间对三株环链拟青霉的菌丝生长和产孢量的影响。结果表明,在23℃时的菌落生长势显著优于其它温度处理。与常用的培养拟青霉属虫生真菌的PDA和SDAY培养基相比,该三株环链拟青霉在改良米饭-蛋白胨培养基上的菌落直径和产孢量显著增大;Mg²⁺和K⁺对产孢量影响显著。光照24h下的产孢量显著高于4h下的产孢量。在0h下,菌落直径最大,产孢量最小。2.通过研究4株环链拟青霉孢悬液(浓度为1×10⁸孢子.ml^-1)对松墨天牛幼虫进行生物测定。结果表明:Pc45、Pc130、Pc287和Pc305在第14d的感染率分别为75.00%、55.00%、30.00%和35.00%,其中PC45显示了较高的毒力,其LT₅₀为11.0945d。3.从20条环链拟青霉的ISSR引物中筛选出可以扩增出条带清晰、重复性好的10条引物,结果共产生了78条带,其中46条具有多态性,扩增条纹的大小在200-2000bp,多态性百分率为58.97%,平均每个引物能扩增出7.8条带。由POPGENE软件获得出环链拟青霉的遗传多样性及分化系数。总体环链拟青霉的Nei’s遗传多样性指数H为0.0660,Shannon’s信息指数I为0.1161。当按采集来源不同分为3个居群,环链拟青霉物种水平的遗传多样性Ht为0.0618,居群内遗传多样性Hs是0.0579。环链拟青霉的Gst值为0.0641,即6.41%的变异存在于居群间,93.59%的变异存在于居群内。按感染寄主不同分为5个居群,环链拟青霉物种水平的遗传多样性Ht为0.0595,居群内遗传多样性Hs是0.0457。环链拟青霉的Gst值为0.2316,即23.16%的变异存在于居群间,76.84%的变异存在于居群内。按采集时间不同分为12个居群,环链拟青霉物种水平的遗传多样性Ht为0.0662,居群内遗传多样性（Hs）为0.0592。Gst值为0.1065,即10.65%的变异存在于居群间,89.35%的变异存在于居群内。以上分析说明敬亭山的环链拟青霉的遗传变异皆主要存在于各个居群内。当按采集来源不同分为3个居群时,基因流动Nm最大为7.3005。4.环链拟青霉各居群的遗传距离和遗传一致度基于Nei的无加权计算。如按采集来源不同分为3个居群,环链拟青霉各居群的遗传距离最小为0.0043,最大为0.0075,遗传距离最小值在采集源是空气和土壤之间。如按感染寄主不同分为5个居群,各居群的遗传距离在0.0041-0.0495之间,鞘翅目和膜翅目之间遗传距离最小。蜱螨目和螳螂目之间遗传距离最大。如按采集时间不同分为12个居群,各居群的遗传距离在0.0009-0.0124之间,遗传距离最小在2005年6月和2005年8月之间,遗传距离最大在2005年3月和2005年07月之间。它们侵染寄主的专化性和当时的温度是相统一的。5.通过对156株环链拟青霉聚类分析发现,该种群在遗传距离为0.08-0.11之间可以聚成5大类型,而且具有相同寄主的菌株更多地聚在一起。但是在BⅢ类型中并未发现有自空气和土壤中分离的菌株。6.环链拟青霉种群寄主资源的生态位宽度以BⅡ类型的Levins测度指数2.0870最大,最小为BⅤ类型的1.1172,BⅡ类型能够侵染5个目的所有个体。就时间资源的生态位宽度,BⅡ类型的Levins测度指数也最大,为7.3104,最小为BⅢ类型的2.9412。这说明BⅡ类型在时间上的跨度较大,生存能力较强。BⅠ和BⅡ两个类型的生态位重叠度最大为0.9855,次之为BⅣ对BⅠ的0.9411,最小的是BⅡ对BⅢ的0.7912。相似性测度值以BⅠ和BⅡ类型的最大,为1.0582,其次是BⅣ和BⅤ类型,为1.0179,最小的是BⅡ和BⅢ,相似性值为0.8075。生态位较大的类型BⅡ在马尾松林中的生态适应性较强,种群优势度较大,在持续控制害虫上也将占重要地位;反之,BⅢ等生态位较小的类型的菌株在林中的生态适应性较弱,在整个马尾松林中将占据越来越小的比例。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-9
1 文献综述  9-14
  1.1 环链拟青霉的生物学特性  9
  1.2 遗传多样性及分子标记的方法  9-12
    1.2.1 遗传多样性的意义  9
    1.2.2 分子标记方法  9-12
  1.3 生态位研究及测度  12-14
    1.3.1 生态位研究的意义  12-13
    1.3.2 生态位测度  13-14
2 引言  14-15
3 实验材料与方法  15-25
  3.1 试验林  15
  3.2 林间调查  15
  3.3 菌种分离  15-16
    3.3.1 培养基的制备  15
    3.3.2 僵虫的分离  15
    3.3.3 土样的分离  15-16
    3.3.4 落叶和树皮的分离  16
  3.4 生物学的研究方法  16-17
    3.4.1 培养基的配方  16
    3.4.2 接种孢子浓度的配制  16
    3.4.3 接种方法  16
    3.3.4 环链拟青霉在不同温度下的菌丝生长  16
    3.3.5 环链拟青霉在不同培养基上的菌丝生长和产孢量  16
    3.3.6 光照时间对环链拟青霉生长和产孢的影响  16-17
  3.5 毒力的生物测定  17
    3.5.1 菌种和菌剂  17
    3.5.2 供试昆虫  17
    3.5.3 处理方法  17
    3.5.4 毒力测定的数据处理  17
  3.6 ISSR的研究方法  17-21
    3.6.1 主要器材及试剂  17-18
    3.6.2 菌丝体制备  18
    3.6.3 主要试剂与配方  18
    3.6.4 DNA的提取与纯化  18-19
    3.6.5 DNA浓度和质量检测  19
    3.6.6 引物的设计和筛选  19-20
    3.6.7 ISSR原初扩增条件及PCR扩增程序  20
    3.6.8 ISSR扩增产物的检测  20-21
    3.6.9 环链拟青霉ISSR-PCR扩增反应体系的优化  21
  3.5 ISSR电泳图谱统计与分析  21-22
    3.5.1 数据统计方法  21
    3.5.2 统计分析  21-22
  3.6 计算生态位  22-25
    3.6.1 生态位宽度  22-23
    3.6.2 生态位相似性比例  23
    3.6.3 生态位重叠  23-25
4 结果与分析  25-50
  4.1 采集分离结果  25-28
  4.2 生物学特性  28-34
    4.2.1 温度对环链拟青霉的影响  28-29
    4.2.2 环链拟青霉在不同培养基上的菌丝生长和产孢量  29-30
    4.2.3 不同光照时间对环链拟青霉生长和产孢的影响  30-34
  4.3 不同菌株对松墨天牛幼虫的致病力  34-35
  4.4 ISSR-PCR反应条件的筛选与优化  35-38
    4.4.1 环链拟青霉基因组DNA检测  35
    4.4.2 退火温度的确定  35-36
    4.4.3 Mg~(2+)浓度对ISSR扩增的影响  36-38
  4.5 环链拟青霉的的遗传多样性  38-48
    4.5.1 ISSR扩增产物的多态位点分析  38-39
    4.5.2 种群内的遗传结构  39-42
    4.5.3 环链拟青霉种群不同居群的遗传一致度和遗传距离  42-45
    4.5.4 环链拟青霉种群总体水平上的划分  45-48
  4.6 生态位计测  48-50
    4.6.1 生态位宽度  48
    4.6.2 生态位重叠  48-49
    4.6.3 生态位相似性测度  49-50
5 讨论  50-54
  5.1 物理因素对环链拟青霉生物量的影响  50
  5.2 环链拟青霉对松墨天牛的致死程度  50-51
  5.3 ISSR-PCR反应条件的筛选与优化  51
  5.4 环链拟青霉的的遗传多样性  51-52
  5.5 环链拟青霉的生态位的计测  52-54
6 结论  54-55
参考文献  55-59
附表  59-61
致谢  61-62
作者简介  62
在读期间发表的学术论文  62

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