免费文献传递   相关文献

黄绿蜜环菌SSR-PCR反应体系的优化及引物筛选



全 文 :·生物技术· 北方园艺2013(16):114~119
第一作者简介:李颖(1987-),女,硕士,研究方向为真菌分子遗传。
E-mail:liying51196@126.com.
责任作者:谢占玲(1966-),女,博士,教授,硕士生导师,研究方向
为真菌及酶学。E-mail:xiezhanling2003@yahoo.com.cn.
基金项目:国家自然科学基金资助项目(31260021);青海省自然
科学基金资助项目(2011-z-724);国家重点实验室培育基地青
海省高原作物种质资源创新与利用重点实验室开放课题资助
项目(2011-05)。
收稿日期:2013-04-09
黄绿蜜环菌SSR-PCR反应体系的优化及引物筛选
李   颖1,谢 占 玲1,2,田   飞1,贾 贤 卿1,方   慧1,夏 明 哲1
(1.青海大学 生态环境工程学院,青海 西宁810016;2.青海省高原作物种质资源创新与利用重点实验室,青海 西宁810016)
  摘 要:以CTAB法提取的黄绿蜜环菌(Armilaria luteo-virens)DNA为模板,应用L16(45)正
交实验设计,对Mg2+、dNTPs、引物和Taq DNA聚合酶、模板浓度5种因素进行SSR-PCR反应体
系优化,建立了适合黄绿蜜环菌SSR-PCR反应的最佳体系并对退火温度进行检测。结果表明:
在15μL反应体系中包括:1×PCR Bufer,100ng模板DNA,dNTPs 217μmol/L,引物0.5μmol/L,
Taq DNA聚合酶0.75U,Mg2+1.3mmol/L。稳定性检测证明,该反应体系具有较高的稳定性和
重复性,并从34对引物中共筛选出扩增条带清晰、多态性丰富的SSR引物8对。该体系的建立
为今后利用SSR标记对黄绿蜜环菌遗传多样性研究、亲缘关系分析及种质资源鉴定等研究提供
了依据。
关键词:黄绿蜜环菌;SSR-PCR;体系优化;正交设计;引物
中图分类号:S 503.53 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2013)16-0114-06
  黄绿蜜环菌(Armillaria luteo-virens)属担子菌
门(Basidiomycota)层菌纲(Hymenomycetes)伞菌目
(Agaricales)口蘑科(Tricholomataceae)蜜环菌属
[Armilaria(Fr.:Fr.)Staude],又名黄蘑菇,主要分布在
我国的青海、西藏等地,海拔3 000~4 500m的草原或高
山草甸上,与高原牧草嵩草属(Kobresia)植物形成外生
菌根[1]。黄绿蜜环菌营养丰富,香气浓郁,味道鲜美,具
有重要的食药用价值和生态功能,是青藏高原珍贵真菌
资源宝库中典型代表种之一[2]。但是由于其特殊生态
环境及短促的发生时间,其研究才刚刚起步。
蜜环菌属是口蘑科中一个重要的属,也是全球森林
生态系统真菌区系的一个重要的组成部分,世界各大洲
均有分布[3]。蜜环菌具有较高的食药用价值,而且还
是名贵中药天麻(Gastrodia elata)和猪苓(Grifola
umbelata)栽培所必备的共生菌。同时,蜜环菌在全世
界温带和寒带侵染600多种树木,可导致林木根朽病,造
成巨大的经济损失[4]。目前,已报道的蜜环菌有52种,
其中中国记录种有14种[5]。近年来,在对蜜环菌属真菌
的分子研究方面,Kim等[6-7]采用RFLP、ITS、IGS-1和
AFLP对北美的部分蜜环菌属种进行了分子鉴定以及亲
缘关系分析;Coetzee等[8-9]基于ITS和IGS-1序列对南
美、印尼以及马来西亚的部分蜜环菌属种进行分子鉴定
和系统进化地位分析,Langrel等[10]对法国西南的部分
蜜环菌属种进行简单重复序列多态性位点分离和鉴定;
Prospero等[11-12]对法国西南的部分蜜环菌属种的种群遗
传结构进行了研究并用8个微卫星标记对瑞士和乌克
兰的部分蜜环菌属种进行研究,并将其成功运用到蜜环
菌属其它种,在这些研究报道中均未见有黄绿蜜环菌
(Armilaria luteo-virens)种;国内关于蜜环菌报道中,孙
立夫等[13]采用ISSR对采自东北的53个法国蜜环菌
(Armilaria galica)菌株进行遗传多样性分析,且表明
ISSR标记在蜜环菌中存在较高的多态性;王守现等[14]
用RAPD技术对13个蜜环菌(Armilaria melea)菌株
进行了遗传多样性分析,研究结果表明RAPD技术可以
有效区分蜜环菌菌株并分析其遗传多样性。目前,青藏
高原黄绿蜜环菌研究报道主要是关于黄绿蜜环菌的生
物学特征,人工培养,化学成分分析等方面[15-16];李海波
等[17]首次基于分子手段对我国青藏高原的黄绿蜜环菌
种进行了分离培养、分子鉴定和系统发育分析,但是关
于黄绿蜜环菌(Armilaria luteo-virens)菌株SSR研究方
面鲜见报道。
简单重复序列(Simple sequence repeats,SSR),又称
微卫星DNA(Microsatelite DNA),是由1~6个核苷酸
为单位多次串联重复的DNA序列,广泛分布于真核生
物基因组中。同一类微卫星DNA可分布在整个基因组
411
北方园艺2013(16):114~119 ·生物技术·
不同位置上,由于重复次数不同,或重复程度不完全,而
形成每个座位的多态性[18-19]。由于微卫星标记具有中
性、量大、共显性、多态性高等特点,故而是一种理想的
遗传标记。自发现以后,它很快发展为一种极具价值的
遗传标记[20],并在种群分化、家系分析、基因连锁分析、
进化研究、遗传多样性等方面的研究中广泛应用[21-22]。
在已有的报道中,Langrel等[10]对法国西南的部分蜜
环菌属种进行SSR位点分离和鉴定;Prospero等[11-12]
对法国西南的部分蜜环菌属种的种群遗传结构进行了
研究并用8个微卫星标记对瑞士和乌克兰的部分蜜环
菌属种进行了研究,将其成功运用到蜜环菌属其它种;
Baumgartner等[23]用12个微卫星标记对北美的部分蜜
环菌属种进行了研究。目前尚鲜见有关将微卫星技术
应用到黄绿蜜环菌遗传多样性研究的报道。由于微卫
星引物具有种属特异性,研究适用于黄绿蜜环菌遗传分
析的微卫星引物的任务就变得越来越紧迫和重要。
该研究选用采自青藏高原的野生药食两用菌—黄
绿蜜环菌为试材,利用正交实验设计方法,首次对影响
黄绿蜜环菌SSR-PCR反应体系中的因素进行优化,以
期建立较为完整可靠的黄绿蜜环菌SSR反应体系,为后
续开展遗传多样性的研究奠定基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试黄绿蜜环菌子实体于2012年7月采自青海祁
连和西藏那曲、当雄及安多,体系优化仅选用采自青海
祁连样品。采集回来的样品立刻40℃烘干,之后于干燥
环境中存储备用,用于DNA提取。
用于SSR-PCR反应的Taq DNA聚合酶、dNTPs、
Mg2+均购于TaKaRa公司,引物参考自文献[10-12,23],由
上海生物工程公司合成。标准分子量(Marker)DL 5 000
购于TaKaRa公司。
1.2 试验方法
1.2.1 DNA的提取与浓度测定 黄绿蜜环菌总DNA提
取采用改良CTAB法[24],提取黄绿蜜环菌DNA于-20℃
下保存待用。用Eppendorf公司生产的BioPhotometer
核酸检测仪检测DNA溶液浓度与纯度,并将其稀释
50ng/μL,-20℃下保存。
1.2.2 PCR反应因素水平的确定与正交表的设计 经
初步筛选,以条带清晰的Arm11作为正交实验的引物,
其序列为:F:5′-CGAGCCGTCAACAGAGAATC-3′,R:
5′-TACCAGTCCATCTGGCATGA-3′,为了确定PCR反
应中的5个因素,即Taq 聚合酶、Mg2+、dNTP、引物、
DNA模板5个因素的最佳水平,采用L16(45)正交设计
进行试验,正交实验因素及水平见表1,设计方案见表2,
设2次重复。共32个PCR管,按表2的数据加样;
另外,每管还加入1.5μL的10×PCR Buffer(终浓
度为1×PCR Bufer),其余用ddH2O补足,反应体系总
体积为15μL。
表1 PCR反应的因素和水平
  Table 1 Factors and levels in PCR system μL
水平
因素
Taq聚合酶
(5U/μL)
dNTP
(各2.5mmol/L)
Mg2+
(25mmol/L)
引物
(10μmol/μL)
DNA模板
(50ng/μL)
1  0.10  0.9  0.8  0.25  0.5
2  0.15  1.1  1.0  0.50  1.0
3  0.20  1.3  1.2  0.75  1.5
4  0.25  1.5  1.4  1.00  2.0
  表2 SSR-PCR正交实验设计L16(45)
  Table 2 Orthogonal design for L16(45)
处理
引物
(10μmol/L)
Mg2+
(25mmol/L)
dNTP
(各2.5mmol/L)
DNA模板
(50ng/μL)
Taq酶
(5U/μL)
1  0.25  0.8  0.9  0.5  0.10
2  0.25  1.0  1.1  1.0  0.15
3  0.25  1.2  1.3  1.5  0.20
4  0.25  1.4  1.5  2.0  0.25
5  0.50  0.8  1.1  1.5  0.25
6  0.50  1.0  0.9  2.0  0.20
7  0.50  1.2  1.5  0.5  0.15
8  0.50  1.4  1.3  1.0  0.10
9  0.75  0.8  1.3  2.0  0.15
10  0.75  1.0  1.5  1.5  0.10
11  0.75  1.2  0.9  1.0  0.25
12  0.75  1.4  1.1  0.5  0.20
13  1.00  0.8  1.5  1.0  0.20
14  1.00  1.0  1.3  0.5  0.25
15  1.00  1.2  1.1  2.0  0.10
16  1.00  1.4  0.9  1.5  0.15
1.2.3 SSR-PCR 扩增及检测 PCR 扩增反应在
Bio-Rad PCR扩增仪上进行,反应程序为:94℃预变
性5min;94℃变性30s,52℃退火30s,72℃延伸1min,
35个循环;72℃延长10min,4℃保存。PCR产物加3μL
6×Loading bufer,混匀后取5μL,以TaKaRa公司的
DL 5 000Marker为对照,用2.0%琼脂糖凝胶,在电泳
仪上电泳。之后在凝胶成像系统拍照,得到PCR电
泳图。
1.2.4 PCR退火温度筛选 依据以上所得的最佳因素
水平,利用PCR扩增仪进行PCR反应程序中退火温度
梯度试验。退火温度在51~58℃之间设置12个梯度:
51.0、51.2、51.6、52.2、53.0、54.0、55.2、56.2、57.0、57.5、
57.9、58.0℃。选择51.0、52.2、53.0、54.0、55.2、56.2、
57.0、58.0℃共8个温度设为梯度,对所得PCR产物进
行电泳检测。
1.2.5 SSR最佳反应体系体系稳定性检测 应用上述
最佳反应体系,用筛选出的其它SSR引物,对17份黄绿
蜜环菌DNA进行SSR扩增,进行黄绿蜜环菌SSR-PCR
反应体系的稳定性检测。
1.2.6 SSR引物筛选 首先,将获得的34对蜜环菌属
SSR标记引物对黄绿蜜环菌的基因组DNA模板进行初
步筛选,对初步筛选出的引物先进行退火温度梯度试
511
·生物技术· 北方园艺2013(16):114~119
验,再根据每对引物的最佳退火温度对4个不同地域黄
绿蜜环菌DNA模板进行复筛,以条带数量丰富,清晰度
高,易于统计,稳定性好,背景低,多态性好作为核心引
物的标准,筛选核心引物。PCR产物均在6%的变性聚
丙烯酰胺凝胶(PAGE)进行检测,用银染法进行显色、定
影,待凝胶干燥后使用扫描仪记录图像。
2 结果与分析
2.1 DNA质量检测结果
用改良CTAB法提取的黄绿蜜环菌基因组DNA,
其检测结果OD260/OD280值在1.79~1.89之间,DNA浓
度大致在213.1~725.3μg/mL之间,其纯度和产量均
较高。说明所提取的DNA可用于SSR分析。
2.2 SSR-PCR正交实验设计的直观分析
图1可以清晰看出,16个组合的扩增结果存在差
异。可见PCR的扩增结果是由 Mg2+、dNTPs、引物和
Taq DNA聚合酶、模板等组分浓度综合作用的结果。其
中,第1、11、12、15、16组合扩增效果很差,几乎扩增不出
条带;第2、3、4、6、8组合电泳条带较弱;第5、7、9、10、13、
14组合处理效果较好,通过条带数量丰富、清晰度高、背
景低的比较原则并综合经济因素等选择出最佳反应体
系9。即在15μL反应体系中包括:1×PCR Bufer,
100ng模板DNA,dNTPs 217μmol/L,引物0.5μmol/L,
Taq DNA聚合酶0.75U,Mg2+1.3mmol/L。
图1 正交设计SSR-PCR反应体系的扩增结果
注:1~16为处理组合代号,参见表2;M:DL 5 000Marker。
Fig.1 Amplification results of SSR-PCR reaction by orthogonal design
Note:1~16are the codes of orthogonal design in table 2;M:DL 5 000Marker.
2.3 不同退火温度对黄绿蜜环菌SSR-PCR扩增的影响
图2 不同退火温度对SSR-PCR反应体系的影响
注:1~8依次为51、52.2、53、54、55.2、56.2、57、58℃;M:标准分子量
DL 5 000。
Fig.2 Efects of diferent annealing temperature on
SSR-PCR amplification
Note:1~8are 51,52.2,53,54,55.2,56.2,57,58℃;M:标准分子量
DL 5 000.
不同的引物有不同的退火温度。PCR反应中,退火
温度的高低直接影响引物与模板DNA的特异性结合。
利用最佳反应体系进行退火温度梯度试验,由图2可以
看出,退火温度过低,则产物多且非特异性扩增条带较
多,结果不可靠;退火温度过高,引物与模板结合差,PCR
产物丰度低,电泳条带亮度小,因此,如果采用该试验选
用的引物,应该采用53.0℃的退火温度,即可扩增出清
晰的SSR靶目标条带。
2.4 SSR最佳反应体系稳定性检测
对已经筛选处理的引物中随机选择引物FLL7,应
用上述最佳反应体系对17份黄绿蜜环菌DNA进行
SSR扩增。由图3可知,引物对每份DNA样品均扩增
出清晰、亮度较好的目的片段,说明该体系稳定,适用于
黄绿蜜环菌SSR反应。
图3 引物FLL7对17份黄绿蜜环菌个体的扩增结果
注:1~17为17份黄绿蜜环菌DNA扩增结果。M:DL 5 000。
Fig.3 DNA bands amplified by primer FLL 7in
17 Armillaria luteo-virens
Note:1~17are 17 Armillaria luteo-virens.M:DL 5 000.
611
北方园艺2013(16):114~119 ·生物技术·
表3  14对微卫星引物序列
  Table 3 Sequences of the 14pairs of microsatelite primers
引物代号 位点名称 引物序列(5′-3′) 碱基数 筛选结果
FLL1
CAG25aF
CAG25aR
AGGACTTCCAGAGGATGATGA
TATGACCCACCACCACCTG
21
19

FLL2
AoSSR21aF
AoSSR21aR
GCAGAGCGCAAATGAAACTA
CACCACGAGTGCTTCTACCA
20
20

FLL3
CAG77aF
CAG77aR
TAGCCTGCGGTTACGATGAC
AGTGGCTCCTCAATCTTTGG
20
20

FLL4
Arm15F
Arm15R
CGAGCCGTCAACAGAGAATC
TCCCCAAACACAACCTTCTC
20
20

FLL5
Arm11F
Arm11R
CATCCCTTTCGGACAGCAC
TACCAGTCCATCTGGCATGA
19
20

FLL6
Arm05F
Arm05R
GAGGAAGAGCTACGCACAGG
CGGTTTCATCGGAGGTCTA
20
19

FLL7
Arm16F
Arm16R
ATTTGGAATCCTGACGTTGC
GGCGCATTTGGTCAAAGTAA
20
20

FLL8
Am024F
Am024R
GACCGGACCTCGTATGACAC
GCACTTTGGTGAAACCATCC
20
20
±
FLL9
Am109F
Am109R
ATGAGACCCCAGAAGTTGAAGA
CACGTTGACAAATCCAATGC
22
20
±
FLL10
Am125F
Am125R
AGCGTGTGATCTCAACAGCA
CACATCCTGCAACTTCCTTG
20
20

FLL11
Am036F
Am036R
ATTCTTGCAATCCGTCGAGT
TGCACAGCTCCTGATCATCT
20
20

FLL12
Am094F
Am094R
CGCAGAAGAACATTCGAACA
AGACGGTAGGTTGGCTGGTA
20
20

FLL13
AoSSR22F
AoSSR22R
AGATACCATACGAGCGCGAT
GGCTAGAAATGCAACAGCG
20
19

FLL14
AoSSR74F
AoSSR74R
GCTCACCCTCAAACTTAACA
GCAGGGCACAAATGAAACTA
20
20

  注:-:无电泳条带;±:有条带但不清晰,模糊且不稳定;m:电泳条带没有多态
性;p:电泳条带多态性好。
Note:-:No band;±:There are bands but not clear,vague but not stable;m:No
polymorphism;p:Good polymorphism.
2.5 SSR引物筛选结果
在初步筛选出的14对微卫星引物中,有11对微卫星
引物得到明显扩增产物,如表3所示。将初筛得到的11
对微卫星引物对40份黄绿蜜环菌DNA模板进行扩增。
电泳检测后发现,引物FLL4、FLL11、FLL14没有扩增条
带,说明这3对微卫星引物不适用于黄绿蜜环菌种群,引
物FLL8、FLL9扩增带非常弱且难分辨,引物FLL3扩增
的带型中多态性较低,其余的8对引物(占57.1%)都能对
黄绿蜜环菌DNA模板产生各自特有且清晰的微卫星带
谱,电泳条带丰富,能较灵敏和准确的反应黄绿蜜环菌
DNA的多态性(图4)。复筛入选的引物信息见表4。
表4 筛选获得的8对SSR引物信息和
PCR扩增退火温度
  Table 4 Characteristics of 6identified microsatelite
primers and annealing temperature in PCR amplification
引物
Primer
位点名称
Locus
重复序列
Reference
motif
引物序列(5′-3′)
Primer sequences(5′-3′)
退火温度
Annealing
temperature/℃
FLL1 CAG25 (CAG)n
F:AGGACTTCCAGAGGATGATGA
R:TATGACCCACCACCACCTG
55
FLL2 AoSSR21 (CA)n
F:GCAGAGCGCAAATGAAACTA
R:CACCACGAGTGCTTCTACCA
52
FLL5 Arm11 (CAG)n
F:CATCCCTTTCGGACAGCAC
R:TACCAG TCCATCTGGCATGA
53
FLL6 Arm05 (GTC)n
F:GAGGAAGAGCTACGCACAGG
R:CGGTTTCATCGGAGGTCTA
54
FLL7 Arm16 (TCG)n
F:ATTTGGAATCCTGACGTTGC
R:GGCGCATTTGGTCAAAGTAA
52
FLL10 Am125 (CAC)n
F:AGCGTGTGATCTCAACAGCA
R:CACATCCTGCAACTTCCTTG
52
FLL12 Am094 (CAC)n
F:CGCAGAAGAACATTCGAACA
R:AGACGGTAGGTTGGCTGGTA
53
FLL13 AoSSR22 (GT)n
F:AGATACCATACGAGCGCGAT
R:GGCTAGAAATGCAACAGCG
54
图4 引物FLL1对黄绿蜜环菌部分个体扩增
Fig.4 DNA bands amplified by primer FLL1in Armillaria luteo-virens
3 讨论
利用正交设计优化黄绿蜜环菌SSR反应体系是
一种有效、简便且适用的方法,它能较好较快的识别
SSR反应体系中各影响因素,并优化反应条件。在该
试验中,若采用单因素试验需要处理数为45=1 024
个,而应用正交设计方法只利用了5因素4水平共16
个处理,较快的找到了最佳反应体系,大大提高了工
作效率。该研究构建的适宜黄绿蜜环菌遗传分析的
SSR-PCR体系为:1×PCR Bufer,100ng模板DNA,
dNTPs 217μmol/L,引物0.5μmol/L,Taq DNA聚合酶
0.75U,Mg2+1.3mmol/L,加ddH2O至15μL。
SSR标记技术是一种多态性和稳定性俱佳的分子
标记技术,在水稻、玉米、棉花等作物的基因图谱绘制、
标记基因、进化研究、分析群体遗传、揭示遗传多样性及
亲缘鉴定等方面已得到广泛应用[25-28]。但在真菌中,尤
其在食用真菌中,SSR研究起步较晚[29]。由于SSR标
711
·生物技术· 北方园艺2013(16):114~119
记是基于PCR反应的分子标记技术,而PCR反应所含
组分较多,各组分均可能对扩增结果的特异性和敏感性
产生影响。用传统方法探讨SSR-PCR最佳反应体系
时,常采用固定几种因素而变换其中某一因素的方法,
需要进行多次梯度试验,有耗时、耗力、耗材、特异性差
的缺点,且没有兼顾各因素的交互作用。因此,采用正
交设计,利用正交表的均衡分散性和整齐可比性,可有
效地解决理论上需要进行的试验次数与实际可行的试
验次数间的矛盾以及实际所做的有限量试验与要求全
面掌握事物内在规律之间的矛盾[30]。
该研究表明,采用不同的体系组合,黄绿蜜环菌
SSR-PCR扩增结果差异明显。Mg2+浓度对扩增结果影
响较大,不仅影响Taq DNA聚合酶的活性,还影响引物
与模板的结合效率产物的特异性,同时又受到dNTPs
的拮抗作用[31],该试验中Mg2+终浓度是1.33mmol/L。
引物浓度太高电泳时会产生非特异性条带和引物二聚
体,这二者又可作为PCR反应的底物,与靶序列竞争
Taq DNA酶和dNTPs底物,从而使靶序列的产量降
低[32]。高浓度dNTPs易产生错误掺入,过高则可能不
扩增;但浓度过低,将降低反应产物的产量。PCR中常
用终浓度为50~400μmol/L的dNTPs
[33],该试验中
dNTPs终浓度为217μmol/L,符合这一范围。Taq DNA
聚合酶浓度过高易产生非特异性产物,且从经济角度考
虑不合理。此外,退火温度也对PCR扩增有一定影响,
其随SSR引物不同而变化。在具体应用中应根据不同
的引物试验选择其适宜的退火温度。PCR试验中,研究
者常采用低于Tm 值5℃的温度作为实际退火温度,该
试验中引物FLL5上游和下游Tm 值分别为59.72和
57.8℃,因此设置51~58℃为试验退火温度梯度,并根
据试验结果选择53℃为退火温度,此结果与前人经验
一致。
通常微卫星引物构建方法是首先建立DNA文库,
用各种简单重复序列作为探针在DNA文库中筛选,在
获得阳性克隆子后进行测序,之后根据所测的序列设计
SSR引物。这种方法工作量大,资金投入较高,目前只
在少数模式生物中得到大量开发。由于在近缘物种间
微卫星位点左右的侧翼序列是相对保守的,因此可以通
过近缘物种跨种扩增来进行所需物种的微卫星引物筛
选,达到省时省力的效果。该试验依据优化的PCR体系
对黄绿蜜环菌同属不同种的34对微卫星引物筛选后,
从初步筛选的14对引物中再次筛选获得了8对(占
57.1%)具有较高多态性的SSR引物。这说明蜜环菌属
SSR引物适用于黄绿蜜环菌,同时黄绿蜜环菌是参考文
献[10-12,23]中蜜环菌属种的近缘物种,该试验结果也说明
在近缘物种间共用SSR引物来进行遗传研究的思路和
方法是切实可行的。
在所筛选出的引物中,参考自 Langrel 等[10]、
Prospero等[12]文献中的A.ostoyae微卫星引物FLL1、
FLL2、FLL13在黄绿蜜环菌扩增效果良好,多态性较高,
因此,蜜环菌属物种A.Ostoyae的微卫星引物也可适用
于黄绿蜜环菌,同时说明同为蜜环菌属的A.ostoyae与
黄绿蜜环菌亲缘关系最近。此外,Prospero等[11]发现引
物FLL5、FLL6、FLL7在A.galica、A.ostoyae、A.borealis、
A.melea4个蜜环菌群体中均得到良好扩增,FLL4只
在除A.Melea之外的3个群体中得到扩增,而该试验
中FLL5、FLL6、FLL7能对黄绿蜜环菌DNA模板产生
各自特有且清晰的微卫星带谱,引物FLL4并未得到扩
增,这与Prospero等[11]研究的结果一致。Baumgartner
等[23]在A.Melea群体微卫星标记研究中发现,引物
FLL8、FLL9、FLL10、FLL12在A.Melea群体中扩增效
果好的多态性均较高,但该试验结果发现只有引物
FLL10、FLL12(50%)是适用于黄绿蜜环菌的微卫星引
物,引物FLL8、FLL9虽然得到了扩增带,但是带谱非常
弱且难辨认,可能是因为和其它蜜环菌属种相比,A.
Melea与黄绿蜜环菌2个物种间亲缘关系不够近所致。
该试验成功筛选的8对微卫星引物对将来黄绿蜜环菌
遗传多样性研究提供了宝贵的资源,同时证明了微卫星
引物在同属不同物种间的高效通用性。
该试验应用L16(45)正交实验设计筛选并优化了黄
绿蜜环菌SSR-PCR反应体系,通过稳定性检测首次建
立了适合黄绿蜜环菌的SSR-PCR反应体系并筛选出了
8对具有较高多态性的SSR引物。该体系的建立为今
后利用SSR标记对黄绿蜜环菌遗传多样性研究、亲缘关
系分析及种质资源鉴定等研究工作奠定基础。今后将
进一步研究黄绿蜜环菌遗传多样性,丰富黄绿蜜环菌基
础研究。
参考文献
[1] 刁治民.青海草地黄绿蜜环菌生态学特性及营养价值的研究[J].中
国食用菌,1996,16(4):21-22.
[2] 卯晓岚.中国大型真菌[M].郑州:河南科学技术出版社,2000:18.
[3] Kile G A,Guilaumin J J,Mohammed C,et al.Biogeography and
pathology of Armilaria[M]//Jonhansson M,Stenlid J.Proceedings of the
eighth international conference on root and butt rots.Uppsala:Swedish
University of Agricultural Sciences,1994:411-436.
[4] 秦国夫,赵俊,郭文辉,等.蜜环菌的生物学研究进展[J].东北林业大
学学报,2004,32(6):89-94.
[5] 赵俊,赵杰.中国蜜环菌的种类及其在天麻栽培中的应用[J].食用
菌学报,2007,14(1):67-72.
[6] Kim M S,Klopfenstein N B,McDonald G I,et al.Characterization of
North American Armillaria species by nuclear DNA content and RFLP
analysis[J].Mycologia,2000,92(5):874-883.
[7] Kim M S,Klopfenstein N B,Hanna J W,et al.Characterization of
North American Armillaria species:genetic relationships determined by
ribosomal DNA sequences and AFLP markers[J].Forest Pathology,2006,36
(3):145-164.
811
北方园艺2013(16):114~119 ·生物技术·
[8] Coetzee M P A,Wingfield B D,Ridley G S,et al.Molecular
identification and phylogeny of Armillariaisolates from South America and
Indo-Malaysia[J].Mycologia,2003,95:285-293.
[9] Coetzee M P A,Wingfield B D,Bloomer P,et al.Phylogenetic relation-
ships of Australian and New Zealand Armillariaspecies[J].Mycologia,2001,
93:887-896.
[10]Langrel S R H,Lung-Escarmant B,Decrooc S.Isolation and character-
ization of polymorphic simple sequence repeat loci in Armillaria ostoyae[J].
Molecular Ecology Notes,2001(1):305-307.
[11]Prospero S,Jung E,Tsykun T,et al.Eight microsatelite markers for
Armillaria cepistipes and their transferability to other Armillaria species
[J].Eur J Plant Pathol,2010,127:165-170.
[12]Prospero S,Lung-Escarmant B,Dutech C.Genetic structure of an
expanding Armilaria root rot fungus(Armillaria ostoyae)population in a
managed pine forest in southwestern France[J].Molecular Ecology,2008
(17):3366-3378.
[13]孙立夫,裴克全,张艳华,等.法国蜜环菌Armillaria gallica菌株遗
传多样性的ISSR分析[J].菌物学报,2011,30(5):686-694.
[14]王守现,刘宇,张英春,等.蜜环菌菌株遗传多样性RAPD分析[J].食
用菌学报,2009,16(3):15-19.
[15]周连玉.黄绿蜜环菌的研究概述[J].安徽农学通报,2010,16(3):
52-53. 
[16]周劲松,熊辉岩,杨春江,等.黄绿蜜环茵子实体挥发油的化学成分
[J].农业科学与技术,2008,9(2):90-92.
[17]李海波,吴学谦,王立武,等.青藏高原黄绿蜜环菌纯培养菌种的分
离培养及分子鉴定[J].菌物学报,2008,27(6):873-883.
[18]Haymer D S.Random amplified polymorphic DNAs and microsatelites:
what are they,and can they tel us anything we don’t already know[J].
Entomol Soc Am,1994,87(6):717-722.
[19]Cho Y G,Ishil T,Temnykh S,et al.Diversity of microsatelites derived
from genomic libraries and Genbank sequences in rice(Oryzasativa L.)[J].
Thero Apple Genet,2000,100:713-722.
[20]Weber J K,May P E.Abundant class of human DNA Polymorphisms
which can be typed using the polymerase chain reaction[J].American Joumal
of Human Geneties,1989,44:388-396.
[21]黄磊,王义权.扬子鳄种群的微卫星DNA多态及其遗传多样性保护
对策分析[J].遗传学报,2004,31(2):143-150.
[22]Lanteri S,Acquadro A,Comino C,et al.A first linkage map of globe
artichoke(Cynara cardunculus var.scolymus L.)based on AFLP,S-SAP,
M-AFLP and microsatelite markers[J].Theor Appl Genet,2006,112:
1532-1542. 
[23]Baumgartner K,Grubisha L C,Fujiyoshi P,et al.Microsatelite markers
for the diploid basidiomycete fungus Armillaria mellea[J].Molecular Ecology
Resources,2009(9):943-946.
[24]孙立夫,张艳华,裴克全.一种高效提取真菌总DNA的方法[J].菌物
学报,2009,28(2):299-302.
[25]席章营,张桂权.SSR标记及其在作物遗传育种中的应用[J].河南农
业大学学报,2002,36(3):293-297.
[26]高文伟,陈全家,曲延英,等.棉花DNA提取及优化SSR反应体系的
建立和应用[J].新疆农业大学学报,2009,32(6):34-37.
[27]吴承来,张倩倩,董炳雪,等.我国部分玉米自交系遗传关系和遗传
结构解析[J].作物学报,2010,36(11):1820-1831.
[28]彭锁堂,王海岗,魏兴华,等.我国三系杂交稻主要不育系的微卫星
标记多样性和遗传结构分析[J].中国水稻科学,2008,22(4):365-369.
[29]肖扬,李黎,吴茜,等.香菇SSR-PCR技术体系的优化及其在遗传多
样性分析中的初步应用[J].中国农学通报,2009,25(2):20-24.
[30]姜同川.正交实验设计[M].济南:山东科学技术出版社,1985.
[31]王士磊,李玉鹏,高树仁.正交设计优化玉米SSR-PCR反应体系的研
究[J].基因组学与应用生物学,2009,28(1):119-122.
[32]屈伸,刘志国.分子生物学实验技术[M].北京:化学工业出版社,
2007:82.
[33]安建平,王廷璞.生物化学与分子生物学实验教程[M].兰州:兰州大
学出版社,2005:291-293.
Establishment and Primer Screening of the SSR-PCR Reaction System for
Armilaria luteo-virens
LI Ying1,XIE Zhan-ling1,2,TIAN Fei 1,JIA Xian-qing1,FANG Hui 1,XIA Ming-zhe1
(1.Colege of Eco-Environmental Engineering,Qinghai University,Xining,Qinghai 810016;2.National Key Laboratory Breeding Base for
Innovation and Utilization of Plateau Crop Germplasm,Xining,Qinghai 810016)
Abstract:Taking DNA extracted fromArmilaria luteo-virens by CTAB method as template,L16(45)orthogonal design
was used to optimize the main factors afecting the SSR-PCR system,which were Mg2+,dNTPs,primers,Taq DNA
polymerase and template DNA concentration.It established the optimum SSR-PCR reaction amplification system of
Armilaria luteo-virens,and based on the optimum SSR-PCR reaction amplification system annealing temperature was
selected.The results showed that a 15μL reaction system contained 1×PCR Bufer,100ng template DNA,dNTPs
217μmol/L,primer 0.5μmol/L,Taq DNA polymerase 0.75U,Mg
2+1.3mmol/L.The reaction system was proved in
good stability and reproducibility.At the same time,8primer combinations were selected with the optimized system
among 34primer combinations,which had abundant polymorphism bands.This study could be used in analysis of genetic
diversity,genetic relationship and fingerprint in Armilaria luteo-virens.
Key words:Armilaria luteo-virens;SSR-PCR;system optimization;orthogonal design;primers
911