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苔藓植物在植物界的系统演化中代表着从水生生活逐渐过渡到陆生生活的类型。作为原始的陆生植物,它在形态结构上的一些缺陷(如没有维管束,精子与卵子的结合需要借助水的力量等)又限制了它在陆生生活的进一步发展。苔藓植物在探索陆生植物的起源和演化方面有着不可替代的关键作用,也被认为是阐明陆生植物进化的关键类群。长期以来苔藓植物的系统发生进化一直倍受苔藓学家的青睐,传统的研究多是集中在对植物体形状和解剖等方面进行定性描述的分类阶段。随着分子生物学技术的不断进步发展,利用生物大分子数据,尤其是DNA序列,来研究和揭示植物的系统发育具有重要的意义。在泥炭藓生长过程中,其伴生真菌对于泥炭藓的生长又具有十分重要的作用。一方面真菌的生长发育所需要的营养物质都依靠泥炭藓来供给;另一方面真菌作为生态系统中的分解者对泥炭藓生长微环境中的C、N、P、S等元素的循环起着关键作用,同时真菌还能降解沼泽地中的腐殖质并改善泥炭地土壤结构从而提高泥炭藓的生产力;某些真菌还能有助于泥炭藓预防病害。因此研究泥炭藓及其伴生真菌的分子系统学不但能为探讨不同地域环境对泥炭藓系统演化所产生的影响提供一定的证据,同时也能对湿地和沼泽地地区环境监测和保护提供一些意见和帮助。
本文利用分子生物学的实验方法和技术,通过对核糖体DNA内转录间隔区ITS序列的研究,拟探讨大九湖湿地不同采样点的泥炭藓及伴生真菌的遗传多样性,并期望能根据其ITS序列碱基组成的细微变化以及采样点微环境的各项化学参数的不同来探讨泥炭藓对局部环境变化而产生的分子响应,为环境变化所产生的一些生物学过程提供一定的实验依据。
本研究对大九湖地区不同采样点的24个泥炭藓样品进行有效的DNA提取,并经PCR扩增、电泳检测、纯化、克隆及测序,经BLAST查询分析后得到的结果全部为真菌的序列得到了11个样品伴生真菌的分子数据。将这些序列利用MEGA5采用邻接法(NJ法)构树可以发现:
1.其中7个样品(1、2、3、4、5、7、8号)为Leptodontidium属下的真菌,2个样品(11、16号)属于子囊菌门,还有18号样品属于柔膜菌目,22号样品为未经分类的真菌。说明实验时使用的苔藓植物ITS基因的通用引物在进行扩增时对于某些真菌同样适用,而且这些与泥炭藓伴生的真菌的ITS基因被优先扩增出来。
2.Leptodontidium属下的7个真菌的ITS序列在组成上完全一致,是否可以间接地说明用这批样品很难反映泥炭藓随局部环境变化而产生的分子响应。存在的问题可能有以下几个方面:
①采集地同为大九湖泥炭地的核心区,采集点较为密集(每隔50米采集一个样)。
②苔藓植物的生长受其基质的影响较小,不同化学条件下的细微变化是否能对泥炭藓的分子序列产生较为显著的差异。
③所选用的ITS标签在反映同地域泥炭藓种内的遗传多样性时可能会针对性不足。