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科研成果

三七圆斑病菌-槭菌刺孢Mycocentrospora acerina SSR引物的开发及群体遗传多样性的研究

作者:王慧玲 发表时间:2023-09-25 访问次数:

2023919日,云南农业大学植物保护学院何霞红教授团队在真菌学领域高质量期刊 Journal of Fungi (中科院2区,IF=4.7)发表了题为“Development of Simple Sequence Repeat Markers and Genetic Diversity Evaluation of Mycocentrospora acerina in Yunnan Province, China”的研究论文。该论文基于三七圆斑病菌槭菌刺孢M. acerina的基因组信息分析了其SSR序列的分布,并开发出高多态性引物32对,其中14个多态性位点共检测到264个等位基因,遗传多样性为0.813~0.946,群体期望平均杂合度为0.897.


三七为五加科传统中药材,具有多种药理应用。大规模的种植在生产过程中引发多种严重病害,其中由M. acerina引起的三七圆斑病在雨季发生面积广,造成损失严重,限制三七产业的绿色发展。而病原菌群体与病害的发生密切相关,因此,了解病原菌种群的遗传结构和分布可以提供适当的病害防控策略。

所有地理来源菌株均基于其菌落/分生孢子进行鉴定(图12),并根据ITS 1/4序列构建的系统发育树显示,所有分离株均与M. acerina聚为一枝(图3)。

1 云南省6个槭菌刺孢种群的地理分布


2 槭菌刺孢菌落(A)和分生孢子(B



3 基于ITS1序列构建的系统进化树

其中单核苷酸重复序列3379个(40.96%),二核苷酸重复序列1608个(19.49%),三核苷酸重复序列2137个(25.90%),四核苷酸重复序列641个(7.77%),五核苷酸重复序列179个(2.17%),六核苷酸重复序列306个(3.71%)。每个SSR的最大重复次数为814015521772144(图4)。






4 槭菌刺孢基因组中SSR分布和频率。MNR:单核苷酸重复序列,DNR:二核苷酸重复序列; TNR:三核苷酸重复序列,TeNR:四核苷酸重复序列,PNR:五核苷酸重复序列,HNR:六核苷酸重复序列

在槭菌刺孢基因组中,单核苷酸SSR中含有2449TA碱基(72.47%),含有930CG碱基(27.53%)。观察到四种类型的二核苷酸重复:AC32.23%)、AG49.84%)、AT17.84%)和CG0.56%)。最常见的三核苷酸重复类型为AAC/GTT11.26%)、AAG/CTT22.28%)和AAT/ATT2.16%)(图5)。


5 单、二和三核苷酸简单序列重复(SSR

187个菌株中共扩增出148条多态性带。用14SSR引物对槭菌刺孢进行了分析。PIC范围为0.813MP56)至0.946MP 114),平均PIC值为0.885,均为高度多态性。平均每个位点的等位基因数为18.85714个位点的观察杂合度(Ho)为0,期望杂合度(He)在0.831 ~ 0.951之间,平均为0.897。聚类分析显示,槭菌刺群体相似系数范围为0.83 ~ 0.97(图6)。




6 基于遗传相似系数的云南省187株槭菌刺孢菌的聚类分析。不同的颜色表示不同的采样位置。SZL(建水)、BS(泸西)、JS(建水)、MZ(蒙自)、LP(龙朋)和SC(绍冲)为红河分离物。文山产的真菌有YS(燕山)、WS(文山)、LSJ(丘北)、SDM(丘北)、XXZ(丘北)、DM(杜蒙)和PB(文山)。DYZSYK为曲靖分离物。XD(寻甸)、XD-JD(寻甸)和XJK(石林)为昆明产的真菌。LJ为丽江分离菌株

云南农业大学在读博士生王慧玲为第一作者,已毕业博士杨宽为共同第一作者,何霞红教授、郭力维副教授为该论文的通讯作者。该研究得到现代农业产业技术体系建设专项资金资助(CARS-21),云南省科技创新研究团队(202105AE160016)等项目的支持。

论文链接:https://www.mdpi.com/2309-608X/9/9/944