CN106754978A - 一种金针菇ng1‑92菌株的特异性分子标记及其获得方法与应用 - Google Patents

一种金针菇ng1‑92菌株的特异性分子标记及其获得方法与应用 Download PDF

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鲍大鹏
张光忠
汪滢
王莹
李燕
万佳宁
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Abstract

本发明涉及一种金针菇NG1‑92菌株的特异性分子标记及其获得方法与应用,其序列如SEQ ID NO.1所示。获得方法包括:(1)提取基因组DNA;(2)进行PCR扩增反应;(3)对PCR扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳并切胶纯化;(4)对切胶纯化产物进行酶切并进行琼脂糖凝胶电泳检测。本发明与常规形态学检测、拮抗试验、出菇试验相比,具有检测时间短、准确性高、可重复性好的优点,在收集的金针菇菌株中具有NG1‑92菌株的专一性。

Description

一种金针菇NG1-92菌株的特异性分子标记及其获得方法与 应用
技术领域
本发明属于菌株分子标记领域,特别涉及一种金针菇NG1-92菌株的特异性分子标记及其获得方法与应用。
背景技术
金针菇[Flammulina velutiper(Fr.)]又名冬菇、朴菇、构菌、青杠菌、毛柄金钱菌等,是世界著名食用菌之一。因其外形和食性均似金针菜,故名金针菇。隶属于担子菌亚门(Basidiomycotina),层菌纲(Hymenomycetes),伞菌目(Agaricales),口蘑科(Tricholomataceae),小火焰菌属(Flammulina)。金针菇适应性强,在自然界分布广泛,中国、日本、俄罗斯、澳大利亚等国家及欧洲、北美洲等地区均有分布,在我国北起黑龙江,南至云南,东起江苏,西至新疆均能生产金针菇。金针菇有浅黄色和纯白两种,菌盖滑嫩、菌柄细长脆嫩,外形优美,味美适口,是世界上著名的食药两用菌和观赏菌并且具有较高的营养价值和药用价值,目前已成为世界第三大食用菌,有广阔的开发前景。
金针菇的栽培和生产的发展在很大程度上必须依赖菌种,它是金针菇生产的前提和关键。而菌种的选育只有依靠长期的积累才能有所收获,但是由于金针菇是无性繁殖,其菌种生产工艺具有可复制性,使得容易被仿冒,导致国内菌种同物异名、同名异物的现象普遍存在。这给菇农和生产厂家带来极大的损失,影响他们栽培和生产的积极性,对整个金针菇产业的发展产生伤害。要想真正保护品种产权就必须先建立成熟的品种鉴定技术。另外,随着工厂化生产的推广,对栽培菌种的要求越来越高,需要更为简便、快速、准确的菌株鉴定技术,以保证生产。
针对目前对于金针菇菌种存在的问题,急需加强菌株鉴定技术的研究,建立方便快捷有效的菌株鉴定体系。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种金针菇NG1-92菌株的特异性分子标记及其获得方法与应用,该方法与常规形态学检测、拮抗试验、出菇试验相比,具有检测时间短、准确性高、可重复性好的优点,在收集的金针菇菌株中具有NG1-92菌株的专一性。
本发明的一种金针菇NG1-92菌株(CGMCC NO.12878)的特异性分子标记,其序列如SEQ ID NO.1所示。
本发明的一种金针菇NG1-92菌株的特异性分子标记的获得方法,包括:
(1)提取金针菇NG1-92菌株的基因组DNA;
(2)进行PCR扩增反应;其中,引物序列为:
Fv5nwholeF:TCTACTGTTTCGACGGCTACT;
Fv5nwholeR:CGACTTCCTAGGTCATCAAAG;(引物序列基于金针菇NG1-92菌株的pyrG基因的突变位点而设计)
(3)对PCR扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳并切胶纯化;
(4)对切胶纯化产物进行酶切并进行琼脂糖凝胶电泳检测。
所述步骤(1)中的金针菇NG1-92菌株的基因组DNA的提取方法具体为:将金针菇NG1-92菌株转接到马铃薯葡萄糖培养基中,25-26℃下避光摇瓶培养,4-5d后收集菌丝装入无菌容器中,-70℃冷冻保存备用;用改进的CTAB法提取基因组DNA,-20℃贮藏备用。
所述改进的CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)法具体为:将液氮冷冻干燥的金针菇菌丝研磨成粉末,加入65℃预热的2×CTAB抽提液,于65℃保温45~60min,间或轻摇混匀;12000rpm、4℃离心10min,取上清液;在上述上清液中加入体积比为25:24:1的酚、氯仿和异戊醇的混合液,轻轻混匀10min,12000rpm、4℃离心10min,取上清液移入离心管中;在上述离心管中加入体积比为24:1的氯仿和异戊醇的混合液,轻轻混匀10min,12000rpm、4℃离心10min,取上清液移入新的离心管中;在上述离心管中加入2/3体积(相对于步骤(4)中的上清液)的-20℃预冷的异丙醇,轻轻摇动5min,8000rpm、4℃离心10min,去上清;将得到的沉淀用75vol%乙醇和10mmol/L醋酸钠洗涤2~3次,每次8000rpm,室温离心5min;加入预冷的95vol%乙醇,轻轻上下颠倒,8000rpm室温离心10min,弃乙醇,真空抽干或自然晾干;加入100μL10×TE(Tris/EDTA)缓冲液,轻轻敲打使沉淀溶解;加入1μL10mg/mL的RNaseA于37℃水浴1h,去除RNA;将得到的DNA提取物于-20℃冰箱贮藏备用。
所述步骤(2)中的PCR扩增反应的扩增体系为50μL,包含:TaKaRa ExTaq 0.5μL,10×Ex Taq Buffer 5μL,dNTP Mixture 4μL,模板DNA 1μL,引物各1μL,双蒸水37.5μL。
所述步骤(2)中的PCR扩增反应的反应程序为94℃5min;94℃30s,55℃30s,72℃75s;30~35个循环;72℃10min;4℃保藏。
所述步骤(3)对PCR扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳并切胶纯化具体为:取PCR扩增产物5μL,与1μL加样缓冲液混匀,点样于1%的琼脂糖凝胶上,于TAE缓冲液中,5V/cm电压下电泳,电泳结束后,用染料染色,在台式紫外仪观察,并割取1800bp左右的条带进行回收。
所述步骤(4)对切胶纯化产物进行酶切的体系为30μL,包含:10×Quick Cutbuffer 3μL,DNA≤0.2g,Quick Cut Xho Ι 1μL,加入双蒸水到30μL。
所述步骤(4)对切胶纯化产物进行酶切的条件为:37℃孵育1h。
所述步骤(4)对琼脂糖凝胶电泳检测具体为:取切胶纯化产物5μL,与1μL加样缓冲液混匀,点样于1%的琼脂糖凝胶上,于TAE缓冲液中,5V/cm电压下电泳,电泳结束后,用染料染色,然后在凝胶成像仪上拍照。
本发明的一种金针菇NG1-92菌株的特异性分子标记的应用,用于鉴别金针菇NG1-92菌株。
本发明原理:根据金针菇NG1-92菌株的pyrG基因突变,分析突变序列的特异性和稳定性,建立以突变基因为分子标记的快速鉴别金针菇NG1-92菌株的分子生物学方法。采用特异性引物对金针菇菌株进行PCR扩增,对PCR产物回收并酶切后,进行琼脂糖凝胶电泳检测,金针菇NG1-92酶切出的DNA片段为225bp,其它金针菇菌株酶切出的DNA片段长度为177bp。
有益效果
(1)本发明方法简单,成本低,对金针菇菌株pyrG基因进行PCR扩增后回收,并进行酶切和琼脂糖凝胶电泳检测,将得到的带型与NG1-92菌株的条带进行对照,与该条带一致即为NG1-92菌株;
(2)本发明与常规形态学检测、拮抗试验、出菇试验相比,具有检测时间短、准确性高、可重复性好的优点;常规拮抗试验需要2周左右,出菇试验至少3个月的时间;本发明仅需4天,并且在收集的金针菇菌株中具有NG1-92菌株的专一性,具有良好的应用前景。
附图说明
图1为金针菇不同菌株pyrG基因的PCR产物琼脂糖凝胶电泳检测;其中,M:DL2000marker;1:G1;2:DG1-1;3:NG1-92;
图2为金针菇不同菌株pyrG基因的PCR产物酶切电泳检测;其中,M:DL2000marker;1:G1;2:DG1-1;3:NG1-92;4:G1酶切;5:DG1-1酶切;6:NG1-92酶切。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
1.材料:试验所使用的金针菇菌株NG1-92(CGMCC NO.12878)由中国普通微生物菌株保藏管理中心保藏。金针菇G1菌株由中国农业微生物保藏中心食用菌分中心保藏,DG1-1菌株为金针菇G1菌株原生质体分离得到的单核菌株。
2. PCR引物合成由上海捷瑞生物工程有限公司完成。
表1扩增pyrG基因的PCR引物
3.培养基:马铃薯葡萄糖培养基(PD培养基):马铃薯20g、葡萄糖20g,加水至1L,灭菌后使用。
4.菌丝培养:将金针菇菌株转接到马铃薯葡萄糖培养基中,25℃下避光摇瓶培养,4d后收集菌丝。
5.用CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)法提取金针菇菌株基因组DNA:
(1)将液氮冷冻干燥的金针菇菌丝研磨成粉末,加入65℃预热的2×CTAB抽提液,于65℃保温45~60min,间或轻摇混匀;
(2)12000rpm、4℃离心10min,取上清液;
(3)在上述上清液中加入体积比为25:24:1的酚、氯仿和异戊醇的混合液,轻轻混匀10min,12000rpm、4℃离心10min,取上清液移入离心管中;
(4)在上述离心管中加入体积比为24:1的氯仿和异戊醇的混合液,轻轻混匀10min,12000rpm、4℃离心10min,取上清液移入新的离心管中;
(5)在上述离心管中加入2/3体积(相对于步骤(4)中的上清液)的-20℃预冷的异丙醇,轻轻摇动5min,8000rpm、4℃离心10min,去上清;
(6)将得到的沉淀用75vol%乙醇和10mmol/L醋酸钠洗涤2~3次,每次8000rpm,室温离心5min;
(7)加入预冷的95vol%乙醇,轻轻上下颠倒,8000rpm室温离心10min,弃乙醇,真空抽干或自然晾干;
(8)加入100μL10×TE(Tris/EDTA)缓冲液,轻轻敲打使沉淀溶解;
(9)加入1μL10mg/mL的RNaseA于37℃水浴1h,去除RNA;
(10)将得到的DNA提取物于-20℃冰箱贮藏备用。
6. PCR克隆相关基因:
PCR扩增体系为50μL,包含:TaKaRa ExTaq(5U/μL)0.5μL,10×Ex Taq Buffer(Mg2+Plus)5μL,dNTP Mixture(2.5mmol/L)4μL,模板DNA(100ng/μL)1μL,引物各1μL(见表1),双蒸水(ddH2O)37.5μL。PCR反应程序:94℃5min;94℃30s,55℃30s,72℃75s;30~35个循环;72℃10min;4℃保藏。
提取金针菇菌株基因组DNA后对pyrG基因进行PCR扩增,PCR结果显示所有的金针菇菌株都在1800bp左右出现条带,如图1箭头标注所示。NG1-92的pyrG基因经扩增后的序列如SEQ ID NO.2所示。
7.对PCR扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳并切胶纯化:
取PCR扩增产物5μL,与1μL加样缓冲液混匀,点样于1%的琼脂糖凝胶上,于TAE缓冲液中,5V/cm电压下电泳,电泳结束后,用染料染色,在台式紫外仪观察,并割取1800bp左右的条带进行回收。
8.对切胶纯化产物进行酶切并进行琼脂糖凝胶电泳检测:
对切胶纯化产物进行酶切的体系为30μL,包含:10×Quick Cut buffer 3μL,DNA≤0.2g,Quick Cut Xho Ι 1μL,加入双蒸水到30μL;酶切的条件为:37℃孵育1h;琼脂糖凝胶电泳检测具体为:取上述步骤中的切胶纯化产物5μL,与1μL加样缓冲液混匀,点样于1%的琼脂糖凝胶上,于TAE缓冲液中,5V/cm电压下电泳,电泳结束后,用染料染色,然后在凝胶成像仪上拍照。
琼脂糖凝胶电泳切胶回收目的条带DNA,经过酶切并进行琼脂糖凝胶电泳检测,电泳结果显示金针菇NG1-92菌株酶切出的特异DNA片段(序列如SEQ ID NO.1所示)与其它金针菇菌株相比有48bp的增加即可确定该菌株为NG1-92菌株。
SEQUENCE LISTING
<110> 上海市农业科学院
<120> 一种金针菇NG1-92菌株的特异性分子标记及其获得方法与应用
<130> 1
<160> 4
<170> PatentIn version 3.3
<210> 1
<211> 225
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 1
tcgagactat ggaacgcaaa aaatcaaatc tcgcagtcag cgtagatgtc accaaagcag 60
cagactttct tgctatcatc caggccgtcg cgccatatgt ctgtatgata aaggtaactc 120
gaattcactc atggcacata tcctcaactt tgcgagcata gacccacgtc gatatccccg 180
aggattttga cccactgatt attgagaaac ttcaagcact cagcc 225
<210> 2
<211> 1828
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 2
ctactgtttc gacggctact gggtcggcca taatgacatc ttcggtaggt gtttctgtcg 60
aaggcgtctc cgttgttgga gcctcggtgg tcggcgcgtc tacaattgga ttgggttttg 120
gagattcggg cttatccaaa gacttgagat ggattacttt gctgtcctgg tccacttcgt 180
ataccaaaaa gtcggtgaac ctgtgggtgt tagttgaagt tggagatgaa gtgtgcggtg 240
ctcaccgttg ttttatgata ccctcgactt ttgaggatgc atggccgacg tattcagata 300
ttccaacgtc ctgttccaga aaattcattg cgccagtttc tgtagctact ggtaggggaa 360
tgcccaagag tgcgtggctg ggaggcagaa catggtcgtg ctttttttct tcgacaggtt 420
cgtcgagctt cgttcgtttt agagagcgct cgtcgtcggc gccagcgtcg tcctcgcgtt 480
cacgaatggc agacatggat gaagaaagca gagattgatc gatcaagatt ttttactcgt 540
cttatcttat cttgctttct gacgcccacc agtgccacct tgaaataata atcactatgc 600
agtcctacgc cgctcgcgcc tcaaaacatt ccaatgctgc agcgaagcag ctcctcgaga 660
ctatggaacg caaaaaatca aatctcgcag tcagcgtaga tgtcaccaaa gcagcagact 720
ttcttgctat catccaggcc gtcgcgccat atgtctgtat gataaaggta actcgaattc 780
actcatggca catatcctca actttgcgag catagaccca cgtcgatatc cccgaggatt 840
ttgacccact gattattgag aaacttcaag cactcagcct cgagcacgac ttcactatat 900
ttgaagacag aaaattcgct gatataggtt cacagtcctt ataagccctg tcgtactgga 960
tctaacagaa atcacaggaa atactgtggc actacaatac tctagtggcg tacacaaaat 1020
cgcgagctgg tcacatatta ccaacgccca cccggttcca ggtccatcca ttatcagtgg 1080
gctcaagtcc gttggtcttc ctctcggtcg tggtctactg cttcttgctg agatgagcac 1140
ggccggctct ctagcacggg gcacgtacac tgaagatgct gttaggatgg cacgagccca 1200
ccgcgacttt gtcattggct tcatcgctca gaggcgcatg gaaggtgtcg gttcagataa 1260
agccgaggat gaggactttt tggtgctgtc accgggagtg ggactggatg tcaagggcga 1320
tggaatgggc caacagtaca ggacaccacg ggaggtagtt ctggagtctg gatgcgatgt 1380
gattatcgtt ggacgtgggg tgtatgggac ggattattcg ttgaccgaga agatcgcaga 1440
gcaggcgaaa cggtaccggg acgaaggatg gaaggcatac ttggagagaa cagcatgatt 1500
gcctgtgagt ctaatgataa ttacaattta cgggtaacat actaacatga tacattttgt 1560
tctgtgaaga cgggttttga aaaggatgaa gtagatatga atgaaaaagc agagtccatg 1620
ggttctagcg gtacaagttg tgacaatgat ggtggaatga aaatgagtga catggatatg 1680
atggttggga atgaatggtg tggcccgtct agaacgacag tgttctgcgc ctacggaagc 1740
taaacagctt tgccattgtg aatttgcttg gcttcacgtc atcgacgtcc tcgacgacgt 1800
ggctggcctt tgatgaccta ggaagtcg 1828
<210> 3
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 3
tctactgttt cgacggctac t 21
<210> 4
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 4
cgacttccta ggtcatcaaa g 21

Claims (10)

1.一种金针菇NG1-92菌株的特异性分子标记,其特征在于:其序列如SEQ ID NO.1所示。
2.一种如权利要求1所述的金针菇NG1-92菌株的特异性分子标记的获得方法,包括:
(1)提取金针菇NG1-92菌株的基因组DNA;
(2)进行PCR扩增反应;其中,引物序列为:
Fv5nwholeF:TCTACTGTTTCGACGGCTACT;
Fv5nwholeR:CGACTTCCTAGGTCATCAAAG;
(3)对PCR扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳并切胶纯化;
(4)对切胶纯化产物进行酶切并进行琼脂糖凝胶电泳检测。
3.根据权利要求2所述的一种金针菇NG1-92菌株的特异性分子标记的获得方法,其特征在于:所述步骤(1)中的金针菇NG1-92菌株的基因组DNA的提取方法具体为:将金针菇NG1-92菌株转接到马铃薯葡萄糖培养基中,25-26℃下避光摇瓶培养,4-5d后收集菌丝装入无菌容器中,-70℃冷冻保存备用;用改进的CTAB法提取基因组DNA,-20℃贮藏备用。
4.根据权利要求2所述的一种金针菇NG1-92菌株的特异性分子标记的获得方法,其特征在于:所述步骤(2)中的PCR扩增反应的扩增体系为50μL,包含:TaKaRa ExTaq 0.5μL,10×Ex Taq Buffer 5μL,dNTP Mixture 4μL,模板DNA 1μL,引物各1μL,双蒸水37.5μL。
5.根据权利要求2所述的一种金针菇NG1-92菌株的特异性分子标记的获得方法,其特征在于:所述步骤(2)中的PCR扩增反应的反应程序为94℃5min;94℃30s,55℃30s,72℃75s;30~35个循环;72℃10min;4℃保藏。
6.根据权利要求2所述的一种金针菇NG1-92菌株的特异性分子标记的获得方法,其特征在于:所述步骤(3)对PCR扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳并切胶纯化具体为:取PCR扩增产物5μL,与1μL加样缓冲液混匀,点样于1%的琼脂糖凝胶上,于TAE缓冲液中,5V/cm电压下电泳,电泳结束后,用染料染色,在台式紫外仪观察,并割取1800bp左右的条带进行回收。
7.根据权利要求2所述的一种金针菇NG1-92菌株的特异性分子标记的获得方法,其特征在于:所述步骤(4)中对切胶纯化产物进行酶切的体系为30μL,包含:10×Quick Cutbuffer 3μL,DNA≤0.2g,Quick Cut Xho Ι 1μL,加入双蒸水到30μL。
8.根据权利要求2所述的一种金针菇NG1-92菌株的特异性分子标记的获得方法,其特征在于:所述步骤(4)中对切胶纯化产物进行酶切的条件为:37℃孵育1h。
9.根据权利要求2所述的一种金针菇NG1-92菌株的特异性分子标记的获得方法,其特征在于:所述步骤(4)中琼脂糖凝胶电泳检测具体为:取切胶纯化产物5μL,与1μL加样缓冲液混匀,点样于1%的琼脂糖凝胶上,于TAE缓冲液中,5V/cm电压下电泳,电泳结束后,用染料染色,然后在凝胶成像仪上拍照。
10.一种如权利要求1所述的金针菇NG1-92菌株的特异性分子标记的应用,其特征在于:用于鉴别金针菇NG1-92菌株。
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