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冬虫夏草是冬虫夏草菌[Ophiocordyceps sinensis(Berk.)G.H.Sung,J.M.Sung,Hywel-Jones&Spatafora]寄生在鳞翅目(Lepidoptera)蝙蝠蛾科(Hepialidae)幼虫尤其是虫草蝠蛾(Hepialus armoricanus Oberthür)幼虫上形成的虫菌复合体。冬虫夏草主要分布于青藏高原及其周边地区海拔3000米以上的高山草甸及高山灌丛中,具有极高的药用价值和经济价值,是极为名贵的传统中药材。但由于地理分布局限、严格的寄主专一性以及人类过度采挖和环境恶化的影响,天然冬虫夏草的产量呈逐年递减的趋势,冬虫夏草资源亟待保护。
本文在文献调研的基础上,以ITS序列作为检测冬虫夏草的分子标记。通过GenBank数据库下载了152条冬虫夏草ITS序列,结合本课题组自测的61条序列,共收集了213条ITS序列,对这些序列进行分析,排除不可靠序列和重复序列,建立了一个包含54条单倍型序列的数据组。根据最新的麦角菌类真菌系统发育研究结果,选取了和冬虫夏草亲缘关系最近的6个种的ITS序列,建立另外一个数据组。以这两个ITS序列数据组为基础,通过序列比对,分析潜在的引物设计位点。借助引物设计软件Primer Premier5.0,针对特定区域设计引物,并利用软件Olig06.0分析引物的结构,通过NCBI的Primer-Blast工具检验引物的特异性,完成对引物的初步筛选。随后,通过常规PCR反应检验初筛后的引物的扩增特异性,以与冬虫夏草亲缘关系相近的或生境相关的40个菌株和27个不同产地的冬虫夏草样品DNA为模板,进行PCR扩增,最终筛选出了1对具有良好特异性和灵敏度的冬虫夏草特异性引物。以西藏和青海采集冬虫夏草生境土壤样品为材料,进一步确立了高灵敏度的冬虫夏草分子检测方法。以上研究结果对冬虫夏草资源的保护,冬虫夏草菌的人工控释以及市场上冬虫夏草的真伪鉴定都有实际应用价值。同时,通过野外实地考察,从青海采集冬虫夏草周际土壤样品13份,采用常规分离培养的方法,从冬虫夏草周际土壤中分离纯化出130株真菌。利用生物多样性分析软件Mothur,将所有的菌株分成33个不同的分类单元OTUs(Operational Taxionomic Units)。再通过ITS序列分析,将大部分菌株鉴定到24个不同的属。Shannon多样性指数H、物种丰富度指数Ma和物种均匀度指数J三个参数数据表明,冬虫夏草周际土壤在真菌多样性指数和物种丰富度指数上均高于虫草子座和菌核的已有报道,其物种均匀度指数也高于虫草菌核和菌膜的已有报道。冬虫夏草周际土壤真菌多样性的研究,对于开发真菌资源,探索冬虫夏草的发生机理,进而实现冬虫夏草的人工培植具有一定现实意义。