秦巴山區野生桑黃rDNA ITS序列及親緣關系分析*

張文雋，吳亞召，雷 萍，杜 芳

（陜西省微生物研究所，陜西 西安 710043）

秦巴山區野生桑黃rDNA ITS序列及親緣關系分析*

張文雋，吳亞召，雷 萍**，杜 芳

（陜西省微生物研究所，陜西 西安 710043）

對采自秦巴山區的6株野生桑黃菌，進行rDNA ITS區段克隆測序和序列特征比較分析，并對其rDNA ITS序列進行核酸序列數據庫GenBank同源性檢索比對，將從GenBank檢索獲得的18個最相似物種的ITS序列連同6個不同桑黃菌株的ITS序列一起用于系統發育分析。結果表明，桑-W、桑-F、桑-D、桑-Y、桑-H與Inonotus linteus親緣關系最近，相似性分別為98.23%、98.23%、98.10%、98.23%、98.23%，其序列長度均為757 bp；桑-H1與Fuscoporia qilva親緣關系最近，相似性為95.90%，其序列長度均為796 bp。

桑黃；rDNA ITS；序列分析；親緣關系

桑黃屬于擔子菌亞門（Basidiomycotina）、層菌綱（Hymenomycetes）、非褶菌目（Aphyllophorales）、銹革孔菌科 （Hymenochaeyaceae）、針層孔菌屬（Phellinus）[1]，屬內又分為火木層孔菌（P.igniarius）、鮑氏針層孔菌（P.baumii） 和裂蹄木層孔菌（P.linteus）[2]，是近幾年開發的一種多年生的珍貴藥用真菌，有“森林黃金”之美稱。據《中藥大辭典》記載，其可治血崩、血淋、帶下、閉經等婦科疾病[3]。現代研究發現其抗癌、抗菌、抗纖維化、抗氧化等效果顯著，廣泛應用于醫藥、食品、日用化工、保健品等行業。

隨著科學技術的不斷進步，國外特別是日本和韓國權威醫藥機構研究發現桑黃抗腫瘤、抗菌、抗纖維化、抗氧化等效果顯著，是目前公認的生物領域治療腫瘤有效率排在第1位的高等真菌[4]。近年來，人們將藥用菌桑黃作為一種重要生物資源，應用于抗腫瘤產品開發，在科技界和實業界都傾注了很高的熱情。

桑黃來源于菌物的子實體，在真菌傳統形態分類中，由于不同桑黃真菌間子實體形態差異較小，使得依賴于形態特征的傳統鑒定較為困難，頻頻出現“同物異名”、“同名異物”的現象，造成了名稱和應用上的混亂。根據文獻記載不是每個俗名叫“桑黃”的都有藥效，目前據資料報道鮑氏針層孔菌（P.baumii）、裂蹄針層孔菌（P.linteus）以及火木層孔菌（P.igniarius）等幾種可入藥。為此，對獲得的6株桑黃菌株進行了基于rDNA ITS序列的分子鑒定，對更好的認識和利用秦巴山區野生桑黃具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 供試菌株

供試的桑-W、桑-H、桑-F、桑-D、桑-Y、桑-H1六株菌株，為陜西省微生物研究所微生物資源中心第三研究室采集的秦巴山區野生桑黃子實體，通過組織分離獲得。

對分離獲得的菌種純培養物進行取樣檢測。菌株編號及來源見表1。

表1 供試桑黃菌株的編號及來源Tab.1 Strain No.and fruit body collection site

1.2 方法

1.2.1 菌絲體培養

將保藏菌種取出活化后，接種于100 mL PDA液體培養基（300 mL三角瓶）中，每個菌株各接3瓶，28℃、150 r·min-1搖床培養7 d，紗布過濾，蒸餾水沖洗2次，滅菌紙吸干后，保存于-80℃備用。

1.2.2 基因組DNA提取及檢測

取0.2 g～0.5 g菌絲體，用植物基因組提取DNA試劑盒（天根生化科技有限公司）提取菌絲體的基因組DNA，再用0.8%瓊脂糖凝膠電泳對基因組DNA進行檢測。

1.2.3 ITS序列擴增及檢測

PCR擴增ITS序列，引物為ITS1：TCCGTAG GTGAACCTGCG和ITS4：TCCTCCGCTTATTGATAT GC，由上海生工生物工程股份有限公司合成。20 μL反應體系，反應條件如下：Genomic DNA（1 μL）、ITS1（0.5 μL）、ITS4（0.5 μL）、2×Mix（10 μL）、dd H2O（8 μL）。擴增程序為：95℃反應5 min；95℃反應30 s，55℃反應30 s，72℃反應60 s，35個循環；72℃反應7 min。用0.8%的瓊脂糖凝膠電泳對PCR產物進行電泳檢測。

1.2.4 rDNA ITS序列克隆和測序

擴增產物經0.8%瓊脂糖凝膠電泳分離，以PCR純化試劑盒回收后連接入pGM-T載體，轉化大腸桿菌DH5α。每個樣品均隨機挑選5個陽性克隆，送至上海生工生物工程股份有限公司進行序列測定，所得序列進行BLAST同源性比對，利用分析軟件MEGA4.0構建進化樹。

2 結果與分析

2.1 基因組DNA提取及ITS序列擴增結果

樣品基因組DNA提取電泳檢測結果見圖1。

圖1 樣品基因組DNA提取電泳檢測結果Fig.1 The test results of genomic DNA extraction electrophoresis

由圖1可以看出，以桑黃搖床培養菌絲為出發材料，參照天根生化科技有限公司的植物基因組提取DNA試劑盒提取方法，所得基因組DNA經瓊脂糖電泳主帶清晰，無拖尾、降解現象，質量好，完全能滿足后續PCR擴增對樣品基因組DNA質量的要求。樣品rDNA ITS序列擴增電泳檢測結果見圖2。

由圖2可以看出，以桑黃菌絲體基因組DNA為模板，ITS1、ITS4為引物，PCR擴增出的目的片段條帶單一清晰，6個測試樣品擴增產物長度分布在750 bp～800 bp范圍內。

圖2 樣品rDNA ITS序列擴增電泳檢測結果Fig.2 The test results of rDNA ITS sequence amplification electrophoresis

2.2 桑黃rDNA ITS序列分析

對桑黃rDNA ITS擴增目標產物進行回收、克隆、測序，用DNA Man軟件分析6個樣品序列精確長度，桑-W、桑-F、桑-D、桑-Y、桑-H均為757 bp，桑-H1為796 bp。通過GenBank數據庫BLAST同源性比對，桑-W、桑-F、桑-D、桑-Y、桑-H與Inonotus linteus最為接近，相似性分別為98.23%、98.23%、98.10%、98.23%、98.23%；桑-H1與Fuscoporia qilva最為接近，相似性為95.90%。

2.3 基于rDNA ITS序列的系統進化樹

基于rDNA ITS序列構建系統進化樹，見圖3。

由圖3可知，依據rDNA ITS序列信息進行系統進化樹的構建，發現桑-W、桑-F、桑-D、桑-Y、桑-H與Inonotus linteus聚在一起，桑-H1與Fusco poria qilva聚在一起。系統進化樹得到的結果與供試菌株rDNA ITS全序列信息分析結果表現出較高的一致性，進一步說明了系統進化樹的可靠性。

3 討論

ITS rDNA區進化速率較快，在絕大多數真核生物中表現出極為廣泛的序列多態性，對高等植物和大型真菌鑒定有更好的準確性和靈敏性，適用于不同分類水平的物種鑒定及系統發育分析[5-6]。由于桑黃真菌各物種間形態差異不大，通過形態鑒定較為困難。利用rDNA ITS序列分析技術，可以直接提取蘊含于基因組內的遺傳信息，檢測和比較傳統形態學無法區分的相似菌株種間或種內差別，具有快速、靈敏、準確等優點。

本研究應用ITS序列分析技術，對6株桑黃菌rDNA ITS區段進行克隆測序，并在GenBank數據庫中對所有序列進行比對分析和構建系統發育樹,結果顯示，桑-W、桑-F、桑-D、桑-Y、桑-H與Inonotus linteus（裂蹄木層孔菌）最為接近，相似性分別為98.23%、98.23%、98.10%、98.23%、98.23%，其序列長度均為757 bp；桑-H1與Fuscoporia qilva最為接近，相似性為95.90%，其序列長度均為796 bp。因此，可以確定桑-W、桑-F、桑-D、桑-Y、桑-H是裂蹄木層孔菌（也稱Phellinus linteus），5株菌是可以入藥的桑黃菌。

圖3 基于rDNA ITS序列的系統進化樹Fig.3 Phylogenetic tree based on rDNA ITS sequence

[1]張小青，戴玉成.中國真菌志 [M]．北京：科學出版社，2005：117-191.

[2]劉艷芳，楊焱，賈薇，等.藥用真菌桑黃總黃銅測定方法研究 [J]．食用菌學報，2006，13（2）：45-48.

[3]江蘇新醫學院.中藥大辭典 [M]．上海：上海科學技術出版社，1995，1976.

[4]Iikekawa T,Nakanishi M,Uehara N.Antitumor action of some basidiomycetes，especially Phellinus linteus[J].Gann(Japanese Journal of Cancer Research)，1968，59（9）:155-157.

[5]王建波，張文駒，陳家寬.核rDNA的ITS序列在被子植物系統與進化研究中的應用 [J].植物分類學報，1999，37（4）：407-416.

[6]Agarwal M,Shrivastava N,Padh H.Advances in molecular marker techniques and their applications in plant sciences[J]. Plant Cell Reports,2008,27（4）:617-631.

Analysis on Sequence and Genetic Relationship of rDNA ITS of Wild Phellinus in Qinba Mountains

ZHANG Wen-jun,WU Ya-zhao,LEI Ping,DU Fang
（Shaanxi Microbioogy Rereach Institute,Xi’an 710043,China）

The ITS sequences of six wild Phellinus strains from Qiaba mountain district were sequenced and analyzed by ITS method.Moreover,ITS sequences were followed by sequence comparison with GenBank database using the basic local alignment search tool algorithm.The retrieval sequences of 18 most similar species along with six different Phellinus strains was analyzed for system development.Results showed Inonotus linteus with Sang-W,Sang-F,Sang-D,Sang-Y and Sang-H had closest genetic relationship,the similarity was 98.23%，98.23%，98.10%，98.23%，98.23%,respectively,and the sequence length was 757 bp.Inonotus linteus with Sang-H had the most similarity with Fuscoporia qilva(95%).The sequence length was 796 bp.

Phellinus;rDNA ITS;sequence analysis;genetic relationship

S646.9

A

1003-8310（2015）01-0050-03

10.13629/j.cnki.53-1054.2015.01.014

陜西省科技廳自然科學基礎研究計劃項目（2013JM3021）；陜西省科技廳農業攻關計劃項目（2013K01-22）；西安市科技局現代農業創新計劃 [NC1320（1）]；西安市科技局技術轉移促進工程 [CXY1348（4）]；陜西省科學院應用基礎研究項目（2014K-14）；陜西省科學院重點項目與產業化專項（2013K-03）。

張文雋（1977-）女，碩士，助理研究員，主要從事藥用真菌研究與開發。

**通信作者：雷萍（1966-），女，本科，副研究員，主要從事藥用真菌研究與開發。E-mail:wuleiping2529@126.com

2014-11-16