信息素受体多等位基因在田头菇属真菌生物种识别中的作用研究

Mating type loci are composed of genes encoding pheromones and corresponding receptors, which control the sexual reproduction of fungi. Most studies were focused on the organization of loci, but few reports were involved in the group trait of pheromone receptors in the species. In this plan, some fungi of Agrocybe genus are used as the target strains for constructing the population with determination of "biological species". Based on the conserved segments amplified in the previous study, the complete gene sequences are obtained using the DNA walking method, and the specific primers are designed to amplify all pheromone receptor genes in tested strains; For the A.salicacola and A.aegerita strains ocntaining six differenti segments, which were already cloned, their complete genes are cloned and specific primers are used to to amplify all strains for comparing the divergence of pheromone receptor in different species; The Real-time PCR method is employed to test the activity of pheromone receptor in test strains. The above studies are used to the trait of genes encoding pheromoe receptor, explore the application of gene informaiton on identificaton of biological species, and is expected for providing reference on the sexual studies of other fungi to improve the molucular system of heredity of fungi.

真菌交配型位点由信息素及其受体组成，控制着有性生殖过程。交配型基因研究多集中在位点组成方面，有关物种内信息素受体群体组成特征研究很少报道。本项目拟以西南地区分布的田头菇属真菌为研究对象，建立确定生物学种类的菌株群体，根据前期已获得的信息素受体保守区片段，DNA walking 获得基因全长，扩增获得所有供试菌株的受体基因信息；对已得到6个差异片段的A.salicacola和A.aegerita菌株，分别克隆获得信息素受体全长，同样设计引物扩增供试菌株，比较物种之间信息素受体的差异；用Real-time PCR的方法，检测信息素受体在菌株中的的表达活性。系统研究物种信息素受体编码基因组成特征，探索其在生物学物种鉴定中的作用，期望以此为模式，为其它真菌物种的有性生殖研究提供借鉴，完善真菌遗传的分子研究体系。

田头菇属真菌多为可栽培种类，其中的茶树菇复合群包括茶树菇、杨树菇和杨柳田头菇已在我国广泛种植，但各群体之间的亲和关系不清、菌株鉴定依据不足及命名混乱给育种及产业发展带来了困难。本项目从我国各地区搜集了51个不同类群菌株，分别进行了ITS和线粒体小亚基mtSSU v4-6-9区鉴定，结果显示多个菌株中ITS存在异源，妨碍了菌株的系统鉴定，而mtSSUV4-6-9序列相对保守，菌株之间的区分度不高。从3个代表类群分别选取菌株进行子代同核体菌株的基因组框架测序，依据注释信息克隆获得了4个同核体菌株B交配位点，基因注释显示B位点分别含有5个信息素受体和2-3个信息素编码基因。序列比对显示B位点前约8 kb序列保守型较高，特别是rcb1和rcb2保守型非常高，为菌株群体的交配位点分析提供了靶位点；经过筛选，获得了一对A. aegerita复合群菌株通用引物，片段大小约3.3 kb（包括rcb2和部分非编码区，cbmr）。cbmr序列及系统分析表明，其可用于类群、交配型乃至菌株分子鉴定，这是首次在担子菌中依据特定交配位点作为分子标记用于类群的分化、系统及快速鉴定研究。此外，交配基因的表达分析表明序列保守型高的rcb1和rcb2在菌株对峙培养时为组成型表达，部分变异性较高基因对于菌株的特异性识别可能起到关键作用，为信息素受体多等位基因在交配中的功能研究奠定了基础。本研究已发表文章3篇（SCI 2篇）。