本發(fā)明屬于香菇菌種的檢測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種香菇申香18號(hào)菌種的SSR標(biāo)記指紋圖譜及其構(gòu)建方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
我國(guó)香菇產(chǎn)量已從1983年的1.95萬(wàn)噸迅速發(fā)展到2015年的766萬(wàn)噸，占全球香菇總產(chǎn)量的70％以上，改寫了世界食用菌產(chǎn)量的排行榜，并不斷縮小與排行第一的雙孢蘑菇產(chǎn)量差距，有專家預(yù)測(cè)，由于中國(guó)香菇產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，在近10年內(nèi)其將成為世界產(chǎn)量最高的食用菌。中國(guó)香菇以其驚人的發(fā)展速度，優(yōu)質(zhì)的品質(zhì)及低廉的成本為世界菇業(yè)人士矚目，中國(guó)香菇已風(fēng)靡世界。
優(yōu)質(zhì)菌種在香菇單產(chǎn)和質(zhì)量中的貢獻(xiàn)率舉足輕重，這決定了香菇菌種在香菇產(chǎn)業(yè)中的重要地位。1999年我國(guó)簽署了《國(guó)際植物新品種保護(hù)法》，這不僅要求我們尊重其它國(guó)家的品種知識(shí)產(chǎn)權(quán)，同時(shí)也要加強(qiáng)保護(hù)我們國(guó)家自己的品種知識(shí)產(chǎn)權(quán)，為了建立食用菌新品種登記制度來(lái)真正保護(hù)我國(guó)的品種產(chǎn)權(quán)，必須首先建立成熟的品種鑒定技術(shù)，為新品種登記奠定基礎(chǔ)。尤其日本2004年4月1日開始實(shí)行《種苗法修正案》，對(duì)我國(guó)食用菌尤其是香菇的出口構(gòu)成了極大的威脅。就國(guó)內(nèi)而言，香菇栽培菌種“同種異名，異種同名”的現(xiàn)象，不僅給菇農(nóng)帶來(lái)了極大的損失，影響了他們的栽培積極性，也極大地影響了中國(guó)香菇的快速發(fā)展；而且，隨著大規(guī)模的工廠化栽培方式的出現(xiàn)，對(duì)香菇栽培菌株質(zhì)量的要求越來(lái)越高，需要發(fā)展更為簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確的菌株鑒定技術(shù)，以保證每批次的用種都準(zhǔn)確無(wú)誤。
面對(duì)這種局勢(shì)，就需要進(jìn)一步加快菌種鑒定技術(shù)的研究，在香菇的研究中引進(jìn)更為有效的菌種鑒定體系。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種香菇申香18號(hào)菌種的SSR標(biāo)記指紋圖譜及其構(gòu)建方法與應(yīng)用，該指紋圖譜與常規(guī)形態(tài)學(xué)檢測(cè)、拮抗試驗(yàn)、出菇試驗(yàn)相比，具有檢測(cè)時(shí)間短，準(zhǔn)確性高，重復(fù)性好的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的一種香菇申香18號(hào)菌種的SSR標(biāo)記指紋圖譜，該指紋圖譜由8對(duì)SSR標(biāo)記組成。SSR標(biāo)記是基于香菇全基因組測(cè)序后開發(fā)的簡(jiǎn)單重復(fù)序列片段(SSR)的擴(kuò)增引物，經(jīng)過(guò)對(duì)不同香菇品種進(jìn)行PCR擴(kuò)增后獲得的多態(tài)性標(biāo)記。SSR標(biāo)記具有擴(kuò)增帶型好，重復(fù)性高的特點(diǎn)。本發(fā)明對(duì)大量的SSR引物進(jìn)行了篩選，獲得了8對(duì)多態(tài)性高的引物，用這8對(duì)引物組合獲得的圖譜帶型，檢測(cè)目前我國(guó)主要栽培的40個(gè)香菇品種大多都具有專一性。這8對(duì)SSR標(biāo)記的詳細(xì)信息如表1。
表1SSR標(biāo)記詳細(xì)信息列表
本發(fā)明的一種香菇申香18號(hào)菌種的SSR標(biāo)記指紋圖譜的構(gòu)建方法，包括：
(1)菌絲培養(yǎng)：將香菇菌種轉(zhuǎn)接到馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)基PDB中，23-25℃下避光搖瓶培養(yǎng)，3-4d后收集菌絲；
(2)基因組DNA的提取：用CTAB(十六烷基三甲基溴化銨)法提取上述菌絲的基因組DNA，紫外分光光度法檢測(cè)總基因組DNA濃度和純度，調(diào)整樣品DNA的濃度一致；
(3)SSR分子標(biāo)記的檢測(cè)：對(duì)上述提取的DNA進(jìn)行8對(duì)SSR標(biāo)記的PCR擴(kuò)增；
(4)電泳檢測(cè)：將上述PCR擴(kuò)增得到的產(chǎn)物與加樣緩沖液混勻，變性，點(diǎn)樣于變性聚丙烯酰胺凝膠上電泳，銀染，顯色，拍照，分析結(jié)果。
所述步驟(2)中的CTAB法提取菌絲的基因組DNA具體工藝包括：
(1)將-20℃冷凍干燥的香菇菌絲研磨成粉末，加入65℃預(yù)熱的2×CTAB抽提液，于65℃保溫45-60min，輕搖混勻；
(2)12000rpm、4℃離心20min，取上清液；
(3)在上述上清液中加入體積比為25∶24∶1的酚、氯仿和異戊醇的混合液，混勻10min，12000rpm、4℃離心10min，取上清液移入離心管中；
(4)在上述離心管中加入體積比為24∶1的氯仿和異戊醇混合液，混勻10min，12000rpm、4℃離心10min，取上清液移入另一離心管中；
(5)在上述離心管中加入2/3體積(相對(duì)于步驟(4)中的上清液)的-20℃預(yù)冷的異丙醇，搖動(dòng)5min，8000rpm、4℃離心10min，去上清；
(6)將得到的沉淀用75vol％乙醇和10mmol/L醋酸鉀洗滌2-3次，每次8000rpm，室溫離心5min；
(7)加入預(yù)冷的95vol％乙醇，上下顛倒，8000rpm室溫離心10min，棄乙醇，真空抽干或自然晾干；
(8)加入100μL 1×TE(Tris/EDTA)緩沖液，使沉淀溶解；
(9)加入1μL 10mg/mL的RNaseA于37℃水浴1h，去除RNA；
(10)將得到的DNA提取物于-20℃貯藏備用。
所述步驟(3)中的PCR擴(kuò)增體系為：總體積20μL，包括：10×PCR buffer 2μL，25mmol/L MgCl2 2μL，10mmol/L dNTP 0.4μL，5U/μL Taq DNA酶0.2μL，10μmol/L SSR標(biāo)記正向引物和反向引物總體積各1.5μL，濃度20-30ng/μL提取的模板DNA 2μL，ddH2O 10.4μL；
PCR反應(yīng)條件：94℃5min；94℃30s，55℃30s，72℃30s，30個(gè)循環(huán)；72℃5min。
所述步驟(4)中的加樣緩沖液用量為2μL；PCR擴(kuò)增得到的產(chǎn)物點(diǎn)樣量為3μL。
所述步驟(4)中的變性的具體工藝為：于95℃變性5min，結(jié)束后置于冰水混合物中冷卻3min。
所述步驟(4)中的電泳的工藝參數(shù)為：變性聚丙烯酰胺凝膠的體積百分比濃度為6％，電泳緩沖液為1×TBE，電壓1000v，電流200mA，功率200W，電泳45min。
所述步驟(4)中的銀染的具體工藝為：電泳完成后卸下并拆開玻璃板，膠板卸下后，用去離子水水洗5-8s，瀝干水分后，在銀染液中避光銀染8min，銀染后，用去離子水水洗5-8s，瀝干水分，放入顯影液中，至顯影后取出水洗后即可讀數(shù)。銀染液、顯影液均可用3-4次。該銀染顯影方法是常規(guī)方法的簡(jiǎn)化，在高通量試驗(yàn)中較為高效實(shí)用。
所述銀染液的組成為1.5g AgNO3和1500ml H2O；顯影液的組成為16g NaOH、1000ml H2O和8ml甲醛。
本發(fā)明的一種香菇申香18號(hào)菌種的SSR標(biāo)記指紋圖譜的應(yīng)用，是利用香菇基因組簡(jiǎn)單重復(fù)序列片段開發(fā)的8對(duì)SSR引物，對(duì)擴(kuò)增申香18號(hào)菌株的總DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增，申香18號(hào)菌種的擴(kuò)增條帶在收集的40份我國(guó)香菇主要栽培品種中具有專一性。表2為本發(fā)明使用的8對(duì)SSR引物在40份香菇品種中擴(kuò)增出的所有等位片段的數(shù)量及編號(hào)(按照擴(kuò)增片段從大到小編號(hào)，通過(guò)對(duì)照50bp ladder DNA marker確定各SSR引物擴(kuò)增的各等位片段的相對(duì)分子量)。菌種申香18號(hào)使用這8對(duì)SSR引物的擴(kuò)增片段在總等位片段中的編號(hào)組合為：(0)(2+4)(3)(2+4)(3+4)(4)(1)(1)，表3為菌種申香18號(hào)擴(kuò)增片段組合的位置與大小。符合上述等位片段組合的菌種，即是香菇申香18號(hào)菌種。
表2SSR引物擴(kuò)增的所有等位片段信息匯總表
表3菌種申香18號(hào)擴(kuò)增的等位片段編號(hào)表
有益效果
本發(fā)明與常規(guī)形態(tài)學(xué)檢測(cè)、拮抗試驗(yàn)、出菇試驗(yàn)相比，具有檢測(cè)時(shí)間短，準(zhǔn)確性高，重復(fù)性好的優(yōu)點(diǎn)。檢測(cè)所需時(shí)間只需要3-4d，而常規(guī)的拮抗試驗(yàn)所需時(shí)間至少需要兩周時(shí)間，出菇試驗(yàn)則需要至少3個(gè)月的時(shí)間；該方法在所收集的我國(guó)40個(gè)香菇主栽菌種中具有申香18號(hào)菌種的專一性，具有良好的應(yīng)用前景。
附圖說(shuō)明
圖1為香菇申香18號(hào)菌種的SSR標(biāo)記指紋圖譜，其中M是50bp DNA ladder，數(shù)字代表的是所用的8對(duì)SSR引物，箭頭所指的是香菇申香18號(hào)菌種的穩(wěn)定且特異的SSR等位片段組合。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
實(shí)施例1
(1)菌絲培養(yǎng)：將香菇菌種轉(zhuǎn)接到裝有100ml馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)基PDB的三角瓶中，23-25℃下避光搖瓶培養(yǎng)，3-5d后收集菌絲；
(2)基因組DNA的提?。河肅TAB(十六烷基三甲基溴化銨)法提取上述菌絲的基因組DNA，紫外分光光度法檢測(cè)總基因組DNA濃度和純度，調(diào)整樣品DNA的濃度一致；
CTAB法提取菌絲的基因組DNA工藝包括：
a將-20℃冷凍干燥的香菇菌絲研磨成粉末，加入65℃預(yù)熱的2×CTAB抽提液，于65℃保溫45-60min，間或輕搖混勻；
b12000rpm、4℃離心20min，取上清液；
c在上述上清液中加入體積比為25∶24∶1的酚、氯仿和異戊醇的混合液，輕輕混勻10min，12000rpm、4℃離心10min，取上清液移入離心管中；
d在上述離心管中加入體積比為2∶1的氯仿和異戊醇混合液，輕輕混勻10min，12000rpm、4℃離心10min，取上清液移入另一離心管中；
e在上述離心管中加入2/3體積(相對(duì)于步驟(4)中的上清液)的-20℃預(yù)冷的異丙醇，輕輕搖動(dòng)5min，8000rpm、4℃離心10min，去上清；
f將得到的沉淀用75vol％乙醇和10mmol/L醋酸鉀洗滌2-3次，每次8000rpm，室溫離心5min；
g加入預(yù)冷的95vol％乙醇，輕輕上下顛倒，8000rpm室溫離心10min，棄乙醇，真空抽干或自然晾干；
h加入100μL 1×TE(Tris/EDTA)緩沖液，輕輕敲打使沉淀溶解；
i加入1μL 10mg/mL的RNaseA于37℃水浴1h，去除RNA；
j將得到的DNA提取物于-20℃冰箱貯藏備用；
(3)SSR分子標(biāo)記的檢測(cè)：對(duì)上述提取的DNA進(jìn)行基因SSR標(biāo)記的PCR擴(kuò)增；
PCR擴(kuò)增體系為：總體積20μL，包括：10×PCR buffer 2μL，25mmol/L MgCl2 2μL，10mmol/L dNTP 0.4μL，5U/μL Taq DNA酶0.2μL，10μmol/L SSR標(biāo)記正向引物和反向引物總體積各1.5μL，濃度20-30ng/μL提取的模板DNA 2μL，ddH2O 10.4μL；
PCR反應(yīng)條件：94℃5min；94℃30s，55℃30s，72℃30s，30個(gè)循環(huán)；72℃5min。
(4)電泳檢測(cè)：將上述PCR擴(kuò)增得到的產(chǎn)物與2μL加樣緩沖液混勻，于95℃變性5min，結(jié)束后置于冰水混合物中冷卻3min，點(diǎn)樣3μL于變性聚丙烯酰胺凝膠上電泳，變性聚丙烯酰胺凝膠的體積百分比濃度為6％，電泳緩沖液為1×TBE，電壓1000v，電流200mA，功率200W，電泳45min，銀染，顯色，拍照，分析結(jié)果。
銀染的具體工藝為：電泳完成后卸下并拆開玻璃板，膠板卸下后，用去離子水水洗5-8s，瀝干水分后，在銀染液(1.5g AgNO3和1500ml H2O)中避光銀染8min，銀染后，用去離子水水洗5-8s，瀝干水分，放入顯影液(16g NaOH、1000ml H2O和8ml甲醛)中，至顯影后取出水洗后即可讀數(shù)。銀染液、顯影液均可用3-4次。該銀染顯影方法是常規(guī)方法的簡(jiǎn)化，在高通量試驗(yàn)中較為高效實(shí)用。
采用8對(duì)SSR引物對(duì)香菇菌株進(jìn)行PCR擴(kuò)增，通過(guò)對(duì)照50bp ladder DNA marker可確定各SSR引物擴(kuò)增的等位片段的數(shù)量和相對(duì)分子量，找到帶型符合編號(hào)組合為：(0)(2+4)(3)(2+4)(3+4)(4)(1)(1)的菌種，即可確定該菌種為香菇申香18號(hào)菌種，如圖1中箭頭標(biāo)注所示。為保證鑒定的準(zhǔn)確性，需進(jìn)行三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
SEQUENCE LISTING
<110> 上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院
<120> 一種香菇申香18號(hào)菌種的SSR標(biāo)記指紋圖譜及其構(gòu)建方法與應(yīng)用
<130> 1
<160> 16
<170> PatentIn version 3.3
<210> 1
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 1
cccaaaaagg atttcagcaa 20
<210> 2
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 2
aaccggagtg gtgtaagtgc 20
<210> 3
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 3
aagcaggtca gagcaggttc 20
<210> 4
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 4
accgagagca gagtcgagag 20
<210> 5
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 5
ctctttgcac cctcaacctc 20
<210> 6
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 6
cagcagtctc ctcttggctc 20
<210> 7
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 7
ataggatgat tgaacgagca g 21
<210> 8
<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 8
accgtaaggt gggaagaaa 19
<210> 9
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 9
atgccgttcc aaagatac 18
<210> 10
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 10
tctgtaacgc ttgtggacta 20
<210> 11
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 11
cattgctcgg atccttcatt 20
<210> 12
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 12
cattgctcgg atccttcatt 20
<210> 13
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 13
gggcgaaaca atttcaggta 20
<210> 14
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 14
atgccatcgt aaggaactcg 20
<210> 15
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 15
acgcgtatcc tcccctaagt 20
<210> 16
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 16
aagcgatatg gatttgacgc 20