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基于SRAP的松茸与假松茸特异性分子标记



全 文 :食用菌学报2015.22(1):21~25
收稿日期:2014-12-08原稿;2015-02-16修改稿
基金项目:吉林省自然科学基金(20130101146JC)的部分研究内容
作者简介:兰西(1989-),女,在读研究生,主要从事生物技术方向研究。
*本文通讯作者 E-mail:arswsq@ybu.edu.cn
DOI:
基于SRAP的松茸与假松茸特异性分子标记
兰 西,全雪丽,金美玉,吴松权*
(延边大学农学院,吉林延吉133000)
摘 要:从300对SRAP引物组合中分别筛选出一对对松茸(Tricholoma matsutake)有特异性的引物(ME6,
EM26)与一对对假松茸(Tricholoma bakamatsutake)有特异性的引物(ME9,EM7),并将这两对引物扩增的
特异条带进行克隆、测序;在此基础上重新设计引物后成功地构建了松茸特异性分子标记(Tm1/Tm2)和假
松茸特异性分子标记(Tb1/Tb2)。Tm1/Tm2在所有供试松茸样品中均能扩增出243bp的条带,Tb1/Tb2
在所有供试假松茸样品中均能扩增出389bp条带。这两种标记可在分子水平上快速、准确地鉴定出松茸和
假松茸。
关键词:松茸;假松茸;特异性分子标记
  松茸(Tricholoma matsutake),口蘑属[1-2],能
与寄主植物根共生形成外生菌根[3],由于独特的香
味被誉为“菌中之王”[4],且具有很高的药用价
值[5]。由于难以合成有活力树木根系的营养条件
和生物环境,目前还不能实现人工栽培[6]。松茸由
于近年来的过度采挖现已经被列为国家二级保护
物种[7]。假松茸(Tricholoma bakamatsutake)与松
茸同是口蘑属菌根菌[8-9],外观、香味和口感与松
茸有相似之处[10],价格却比松茸低得多,因此经
常被冒充松茸出售。传统方法区别松茸与假松
茸主要通过鉴别子实体特征和子实体微观特征,
近年来也有一些分子水平的鉴别报告,如基于
ITS序列[11],基于 RAPD 的SCAR 标记[12]等。
为了进一步从基因水平上探索真假松茸的特异
性标记,笔者在筛选SRAP引物、找到特异性分
子标记的基础上设计了区别真假松茸的特异性
引物,可准确快速鉴定出真假松茸。
1 材料与方法
1.1材料
  笔者所在实验室从国内外不同地区收集了
松茸 (T.matsutake)子 实 体 和 假 松 茸 (T.
bakamatsutake)子实体,材料见表1,经吉林省松
茸专家傅伟杰教授鉴定之后,于-75 ℃保存
备用。
1.2SRAP分子标记筛选
1.2.1SRAP引物
  引物由上海英潍捷基贸易有限公司合成,10
个上游引物(编号 ME1~ME10)和30个下游引
物(编号EM1~EM30)组合成300对引物。其中
松茸特 异 性 引 物 对 为 ME6(TGAGTCCAA-
ACCGGGCT)和 EM26(GACTGCGTACGAA-
TTGAT),假松茸特异性引物对为 ME9(TTC-
AGGGTGGCCGGATG)和 EM7(GACTGCG-
TACGAATTATG)。
1.2.2样品基因池建立
  分别选取表1中每个编号1至10的子实体
各一个,削掉表皮,取1.5g(包含菌柄、菌盖),按
CTAB[16]法分别提取不同样品基因组 DNA,电
泳检测后用BSA方法[17]从1至5号样品中各取
500ng混合组成松茸基因池,6至10号样品中各
取500ng混合组成假松茸基因池。
1.2.3SRAP反应条件
  反应体系总体积为20μL,其中2μL模版
DNA(5ng/μL),2μL引物(2μmol/L),2μL
dNTP(2mmol/L),0.4μL B Taq 酶(2.5U/μL,
Toyobo公司),2μL的10×Taq buffer,双蒸水
补足体积;扩增程序为94 ℃预变性5 min,
94℃变性1min,35℃退火1min,72℃延伸
1min,5个循环;94 ℃变性1min,50 ℃退火
10.16488/j.cnki.1005-9873.2015.01.004
食 用 菌 学 报 第22卷
1min,72℃延伸1min,36个循环;最后72℃
延伸5min。
PCR产物在 1% 的琼脂糖凝胶上电泳,
0.5μg/mL的溴化乙锭染色、缓冲液为1×TAE
(PH 8.0),85V 恒压下电泳约50min左右,
Dolphin凝胶成像仪(美国 Wealtec公司)拍照
保存。
1.2.4特异性片断的回收、克隆和测序
  将松茸和假松茸特异性目的片段切下后,装
进1.5mL的离心管中,按照康为世纪公司回收
试剂盒说明书将目的片段回收。将回收的片段
与pMD18-T载体(大连宝生物公司)连接后转化
到大肠杆菌JM109,转化后的片段经克隆过夜摇
菌培养,提取质粒DNA后用M13引物(M13F和
M13R)进行 PCR 鉴定,其鉴定体系总体积为
20μL,包括5ng/μL质粒DNA 2μL,M13F和
M13R(2μmol/L)引物各2μL,2mM dNTP
2μL,2.5U/μL B Taq DNA 聚合酶0.4μL
(Toyobo公司),10×B Taq buffer 2μL,剩余用
双重蒸馏水补足。鉴定的阳性克隆委托上海英
潍捷基贸易有限公司进行测序。
1.3特异引物设计和PCR扩增
  根据测序结果和引物设计原则用 Primer
primer 5分别设计松茸特异性上游引物 Tm1
(AGAAGATTGGGTATGGGAGT)、下游引物
Tm2(CCAGACTTTTCACATTTGGT),假松茸
特异 性 上 游 引 物 Tb1(TAAGCTGTGATG-
AGGGTGTC)、下游引物 Tb2(TGAGTGTCG-
TCGTATGTAAGTAA),引物由上海英潍捷基
贸易有限公司合成。PCR反应总体积为20μL,
除上、下游引物组成不同外,其余成分同1.2.3
PCR反应体系相同。
松茸特异性 PCR 程序为:预变性94 ℃、
5min,变性94℃、30s,退火55℃、30s,延伸
72℃,20s共循环30次;最后延伸72℃、5min。
假松茸特异性PCR程序为:预变性94℃、5min,
变性94℃、30s,退火55℃、30s,延伸72℃、25s
共循环30次;最后延伸72℃、5min。
表1 供试子实体及其来源
Table 1 Designation and origin of fruit body samples
松茸编号
T.matsutake code number
来源
Origin
假松茸编号
T.bakamatsutake code number
来源
Origin
1 汪 清 Wangqing* 6 安图 Antu*
2 汪 清 Wangqing* 7 安图 Antu*
3 牡丹江 Mudanjiang** 8 安图 Antu*
4 牡丹江 Mudanjiang** 9 安图 Antu*
5 牡丹江 Mudanjiang** 10 安图 Antu*
Ⅰ 龙 井 Longjing* Ⅴ 丽江 Lijiang***
Ⅱ 昆 明 Kunming*** Ⅵ 安图 Antu*
Ⅲ 日 本Japan Ⅶ 龙井 Longjing*
Ⅳ 宝 山 Baoshan***
*吉林省;**黑龙江省;***云南省
*Jilin Province;**Heilongjiang Province;***Yunnan Province
2 结果与分析
2.1SRAP标记
  从300对引物组合中筛选出一对松茸特异性
引物 ME6/EM26和一对假松茸特异性引 ME9/
EM7。用这2对引物分别对1~10的单个样品扩
增,结果如图1,ME6/EM26在松茸样品中均能扩
增出一条420bp左右的条带,而ME9/EM7在假
松茸样品中均能扩增出一条560bp左右的条带。
2.2目的片段的测序与分析
  根据特异片段的测序结果,包括引物序列在
内松茸特异片段长度为422bp(图2)、假松茸特
异片段长度为563bp(图3),与根据电泳图谱预
测的结果相近。
22
第1期 兰 西,等:基于SRAP的松茸与假松茸特异性分子标记
 M:Marker;1~5:松茸样品;6~10:假松茸样品,箭头为特异性片段
M:DNA markers;lanes 1-5:T.matsutake strains;lanes 6-10:T.bakamatsutake strains;Arrows indicate the fragments specific to
each species
图1 部分样品用引物对 ME6/EM26(左)和 ME9/EM7(右)PCR扩增产物的琼脂糖凝胶电泳图谱
Fig.1 Agarose gel electrophoresis of PCR products generated fromT.matsutake and T.bakamatsutake
strains using primers ME6/EM26(left plate)and ME9/EM7(right plate)
下划线单线部分为对应的 ME6/EM26引物序列,双线部分为新设计引物Tm1/Tm2序列
Sequences of primers ME6/EM26are underlined;sequences of primers Tm1/Tm2are double underlined
图2 松茸目的片段的碱基序列
Fig.2 Sequence of target fragment of T.matsutake
下划线单线部分为对应的 ME9/EM7引物序列,双线部分为新设计引物Tb1/Tb2序列
Sequences of primers ME9/EM7are underlined;sequences of primers Tb1/Tb2are double underlined
图3 假松茸目的片段的碱基序列
Fig.3 Sequence of target fragment of T.bakamatsutake
2.3松茸和假松茸的特异性标记
  根据测序结果分别设计了针对松茸的特异
引物 (Tm1/Tm2)和针对假松茸的特异引物
(Tb1/Tb2)(序列见图3和图4双下划线部分),
分别对部分样品进行扩增,电泳结果如图4所
示,其中 Tm1/Tm2可在松茸样品中扩增出约
250bp特征带、Tb1/Tb2可在假松茸样品中扩增
出约390bp特征带,条带清晰且特异性好,与预
测的结果相同。
2.4特异性标记的验证
  为了进一步验证引物,分别以Tm1/Tm2和
Tb1/Tb2对表1中的Ⅰ~Ⅶ子实体样品进行了
PCR扩增,结果如图5,证明了这两对分子标记
的特异性。
32
食 用 菌 学 报 第22卷
 M:Marker;1~5:松茸样品;6~10:假松茸样品,箭头为特异性扩增片段
M:DNA markers;lanes 1-5:T.matsutake strains;lanes 6-10:T.bakamatsutake strains;Arrows indicate the fragments specific to
each species
图4 部分样品用引物对Tm1/Tm2(左)和Tb1/Tb2(右)PCR扩增产物的琼脂糖凝胶电泳图谱
Fig.4 Agarose gel electrophoresis of PCR products generated fromT.matsutake and T.bakamatsutake
strains using primers primers of Tm1/Tm2(left plate)and Tb1/Tb2(right plate)
M:Marker;I~IV:松茸样品;V~VII:假松茸样品,箭头为特异性扩增片段
M:DNA Markers;lanes I-IV:T.matsutake strains;lanes V-VII:T.bakamatsutake strains;Arrow indicate the fragments specific
to each species
图5 部分样品用引物对Tm1/Tm2(左)和Tb1/Tb2(右)PCR扩增产物的琼脂糖凝胶电泳图谱
Fig.5 Confirmation of the specificity of primers Tm1/Tm2for T.matsutake strains(left plate)and primers
Tb1/Tb2for T.bakamatsutake strains(right plate)
3 讨论
  假松茸形态上与松茸及其相似,其肉嫩味
美,含有人体所需的8中氨基酸和多种生物碱,
可进行人工栽培。与假松茸相比松茸的营养价
值高,不能进行人工栽培,目前出售的野生松茸
其价格是假松茸的10倍以上,从形态上很难鉴
定出松茸和假松茸,即使是松茸专家有时也不能
区分二者因此常有不法商贩将假松茸混入松茸
中出售,严重影响了松茸品质。
分子标记经常用于鉴定物种的真伪,它是
依据生物的 DNA信息进行鉴定可以准确的反
应出该种群或个体的本质特征[18],其鉴定结果
准确而且成本低,实验操作方便可以在实验室
操作不需要等待生物生长的周期,也不受外界
环境条件的影响[19-20]。目前分子标记方法很
多,如 RAPD、ITS、SRAP、SCAR 等,但大多只
建立了松茸特异标记而没有建立假松茸特异性
标记。本研究在SRAP的分子标记基础上根据
基因序列分别找到了松茸与假松茸的特异序
列;同时根据其特异序列分别设计了一对特异
引物,经PCR建立了真假松茸的特异性的分子
标记,这两个分子标记具有高效性、准确性、可
重复性,也进一步证明了SRAP分子标记在物
种真伪鉴别中的实用性。
将本实验所得的序列在 NCBI上比对分析
未发现任何结果,原因可能是已报道松茸和假松
茸基因序列太少,也可能是所得的序列只是基因
标记序列,其验证工作正在进行中。
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Development of Molecular Markers to Distinguish
Between Tricholoma matsutake and T.bakamatsutake
LAN Xi,QUAN Xueli,JIN Meiyu,WU Songquan*
(Agricultural Colege of Yanbian University,Yanbian,Jilin 133000,China)
Abstract:Two primer pairs(ME6/EM26and ME9/EM7)were selected from three hundred SRAP primer
pairs tested for ability to amplify specific DNA fragments fromTricholoma matsutake and T.bakamatsutake
strains,respectively.Based on the specific sequences,two new primer pairs(Tm1/Tm2and Tb1/Tb2)were
developed and confirmed to be effective in distinguishing a sample of T.matsutake and T.bakamatsutake
strains.
Key words:Tricholoma matsutake;T.bakamatsutake;specific molecular markers
[本文编辑] 曹 晖
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