ITS序列分析在真菌分类鉴定中的应用_陈剑山.pdf

安徽农业科学,JournalofAnhuiAgri.Sci.2007,35(13):3785-3786,3792责任编辑刘月娟责任校对胡先祥ITS序列分析在真菌分类鉴定中的应用1,21,2*陈剑山,郑服丛(1.华南热带农业大学环境与植物保护学院,海南儋州571737;2.中国热带农业科学院环境与植物保护研究所,海南儋州571737)摘要综述了ITS序列分析技术的原理、特点及近年来在病原真菌分类鉴定上的应用,同时对ITS序列分析技术在真菌分类鉴定研究领域中的前景进行了展望。关键词ITS;分类;鉴定中图分类号Q789文献标识码A文章编号0517-6611(2007)13-03785-02ApplicationofITSSequencesinFungiClassificationandIdentificationCHENJian-shanetal(EnvironmentandPlantProtectionCollege,SCUTA,Danzhou,Hainan571737)AbstractTheprinciple,characteristicsandtheapplicationofITSsequencesinfungiclassificationandidentificationinrecentyearsweresummarized.Anditsprospectwasputforward.KeywordsITS;Classification;Identification真菌的分类鉴定是一项浩大的系统工程。传统的真菌个拷贝。真菌ITS区域长度一般在650~750bp(碱基对)[3]。分类学主要按照真菌的形态学、生理生化特点、抗原构造等特征。由于真菌的种类众多、个体多态性明显,因此传统的分类学指标常会得出假阳性或假阴性结果,给真菌的分类鉴图1ITS结构定带来了一定的难度。而现代分子生物学技术,特别是核酸2ITS序列分析的应用原理分子生物学技术,在1953年Watson和Crick提出DNA双螺旋rDNA上的5.8、18和28SrRNA基因有极大的保守性,即结构以来得到迅速发展,并且已应用到各个学科领域。分子存在着广泛的异种同源性。而由于ITS区不加入成熟核糖生物学应用于真菌分类学必将产生重要的意义,尤其在科研体,所以ITS片段在进化过程中承受的自然选择压力非常小,和发酵工业领域。目前应用于真菌分类研究的分子生物学因此能容忍更多的变异。在绝大多数的真核生物中表现出技术主要有限制性片段长度多态性(RestrictionFragment了极为广泛的序列多态性,即使是亲缘关系非常接近的2个LengthPolymorphism,RFLP)、DNA扩增片段长度多态性(Am-种都能在ITS序列上表现出差异,显示最近的进化特征[4]。plifiedFragmentLengthPolymorphism,AFLP)和核糖rDNA内部研究表明,ITS片段的进化速率是18SrDNA的10倍。这就转录间隔区(InternalTranscribedSpacer,ITS)序列分析技术、扩是ITS序列在微生物种类鉴定和群落分析的理论基础[5]。增多态性DNA(RandomAmplifiedPolymorphicDNA,RAPD)[1]ITS1和ITS2是中度保守区域,其保守性基本上表现为种等。利用PCR扩增病原菌核糖体ITS(InternalTranscribed内相对一致,种间差异比较明显。这种特点使ITS适合于真Spacer)基因区段进行真菌鉴定、检测及病害诊断的方法因其菌物种的分子鉴定以及属内物种间或种内差异较明显的菌快速、准确、简便而得到迅速地发展。群间的系统发育关系分析。由于ITS的序列分析能实质性1ITS序列分析的特征和结构地反映出属间、种间以及菌株间的碱基对差异,此外ITS序列构成真核生物核糖体RNA(rRNA)有5、5.8、17~18(以下片段较小、易于分析,目前已被广泛应用于真菌属内不同种统称为18S)和25~28S(以下统称为28S)。对于大多数真间或近似属间的系统发育研究中。Yan等利用ITS序列分析核生物来说,核糖体rRNA基因群的一个重复单位(rDNA)包和比较形态学研究了被一些人认为是同种异名的Phialopho-括以下区段(按5cy3c方向):¹非转录区(NonTranscribedSe-raamericana和P.verrucose,得出了它们是不同种的结论[6]。quence),简称NTS;º外转录间隔区(ExternalTranscribedSpac-章桂明根据对小麦印度腥黑粉菌(Tilletiaindica)及其近似种er),简称ETS;»18SrRNA基因,简称18SrDNA;¼内转录间的ITS序列分析和形态学比较结果,提出黑麦