[发明专利]一种用于捕食线虫丝孢菌分子鉴定的标准基因及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及物种分子鉴定领域，具体涉及一种用于捕食线虫丝孢菌分子鉴定的标准基因及其应用。

背景技术

植物寄生线虫病是一类在世界范围内普遍发生的植物病害，目前已知的根结线虫种类就有70多种，危害3000多种植物，全球每年因线虫病造成的损失高达1000多亿美元。在线虫和真菌复杂的相互关系中，专门有一类真菌，它们通过营养菌丝特化的捕食器官来捕捉线虫，这一类真菌称为捕食线虫丝孢菌。根据Zhang等2014年发表的最新版专著，现今已知的捕食线虫丝孢菌有3个属96个种，分别是Arthrobotrys属54个种，Drechslerella属14个种，Dactylellina属28个种。随着漫长的进化演变，其菌丝体为适应生存环境，营养菌丝变态为各种形态独特、结构精巧的捕食器官，如粘性球、粘性网和收缩环等结构，以便捕食线虫。就目前来说，生物防治线虫无疑是最可靠最安全的手段，故捕食线虫丝孢菌在线虫生物防治领域中扮演者重要的角色，具有特殊的生态学意义和经济价值。因捕食线虫丝孢菌包含无性型属种多，物种形态特征多样及其形态可塑性，以及潜在的多元生活史，使得某些物种间没有明显的显微结构差异，且目前对该类真菌的分子系统发育研究不足，故研究者对该类真菌分子系统发育及物种鉴定等方面的问题争议不断，也给防治线虫的生物制剂研发带来诸多困扰。因此，急需标准基因来建立其快速的分子鉴定，通过形态研究和分子数据相结合的方法来解决其鉴别和分类问题。

发明内容

为克服形态学鉴定捕食线虫丝孢菌存在的不足，本发明提供了一种捕食线虫丝孢菌分子鉴定的标准基因序列及鉴定方法，可以快速准确地将该捕食线虫丝孢菌易混淆物种鉴定出来，从而为线虫的防治提供快速和有效的鉴定工具。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于捕食线虫丝孢菌分子鉴定的标准基因及其应用，包括COX1标准基因片段的建立和样品的鉴别步骤；其中：

（1）根据DNA条形码技术原理，采用PCR扩增方法，确保条带的纯度及可靠性。测序结果通过手工校对、序列拼接，并确保所得序列为标准序列。从采集的捕食线虫丝孢菌样品提取基因组DNA，利用引物进行聚合酶链式反应(PCR)扩增出样品的COX1基因，将扩增产物测序后分析比对，SEQ ID NO.1样本引物序列扩增样品的COX1基因序列片段作为标准基因。

（2）样品的鉴别：通过将待鉴别的样品序列与标准基因进行比对，基于同源性和基于聚类分析的系统发生树法设立鉴定规则来鉴别物种，获得序列间的相似性，相似度最高或匹配度最高或遗传距离最近的对应物种即为待鉴别的物种；具体如下：

a. 基于同源性鉴定规则来鉴别物种

根据测序结果，如果与所述基因序列SEQ ID NO.1核苷酸差异个数在10个以下，即可判断所述的待测样品为捕食线虫丝孢菌的某个物种。

b. 基于聚类分析的系统发生树法设立鉴定规则来鉴别物种

将标准基因序列和待鉴定的样品序列与捕食线虫丝孢菌的COX1基因序列合并应用MEGA或PAUP软件构建NJ系统发育树，检验未鉴定样品的DNA 条形码序列与标准基因序列聚类在一起的物种，若未知样品与数据库中的物种构成单支系，则鉴定为该物种。

本发明的优点在于：

1、优选COX1基因作为最适合鉴别捕食线虫丝孢菌的DNA条形码，相比于其他基因，COX1序列具有通用、易比对的特点。

2、建立了捕食线虫丝孢菌的标准基因序列和样品的鉴别方法，相比于传统的形态学鉴定方法，大大提高了鉴定效率。该方法对于样品的完整程度要求低，鉴别指标能够量化，这对于及时鉴定捕食线虫丝孢菌提供了有效的依据。此外，运用基于聚类分析的系统发生树法设立鉴定规则进行鉴定，其鉴定的可靠性和准确性也大大优于常规的分子鉴定方法，弥补了该类捕食线虫丝孢菌分子鉴定的不足。

附图说明：

图1是待鉴定样品序列及形态学混淆种和COX1标准基因序列基于Kimura-2-parameter模型的遗传距离构建的NJ树。

具体实施方式：

下面结合具体的实例对本发明做进一步说明：

实施例1：待测样品与捕食线虫丝孢菌DNA条形码鉴别标准基因片段的同源性鉴定

1、捕食线虫丝孢菌标本的采集与保存：采集的9份来自云南省的样品。

2、提取捕食线虫丝孢菌基因组DNA：采用改进过的CTAB法提取基因组DNA，并用灭菌的去离子水将样品的DNA浓度稀释到 0.5μg/μl。