基于MNP标记的暗褐脉柄牛肝菌菌株鉴定与群体遗传研究OA
Strain identification and population genetic analysis of Phlebopus portentosus based on MNP markers
暗褐脉柄牛肝菌Phlebopus portentosus是牛肝菌中首个实现人工驯化栽培的物种,近年来其产业化栽培技术逐步成熟,规模持续扩大,因此其品种精准鉴定与保护至关重要.本研究对66株不同产地的暗褐脉柄牛肝菌菌株进行全基因组重测序,构建了包含306个位点的多核苷酸多态性(MNP)分子标记数据库,基于单核苷酸多态性SNP和MNP数据的群体结构与亲缘关系分析显示供试菌株可划分为 2 个主要群体.继代培养不同代数菌株的数据表明 MNP 标记具有良好的稳定性和分辨力,能实现菌株间的精准鉴定.通过对同一菌株不同批次的重测序数据分析,建立了克隆菌株判定标准(血缘同源性 PI_HAT>0.95 且遗传距离 D<0.01);当遗传相似度(GS)达到 100%时,可将两样本判定为同一菌株.结合机器学习进一步筛选出对群体分化具有指示意义的关键标记位点,为品种鉴定和功能基因研究奠定基础.本研究构建了暗褐脉柄牛肝菌分子标记数据库,验证了其在遗传资源保护与分子育种中的应用潜力,为品种权保护及种质创新提供科技支撑.
Phlebopus portentosus,the first successfully domesticated and cultivated bolete species,has undergone rapid industrial expansion in recent years,highlighting the growing need for accurate strain identification and germplasm protection.In this study,whole-genome resequencing was performed on 66 strains of P.portentosus collected from various regions,resulting in the construction of a database of multiple nucleotide polymorphism(MNP)markers containing 306 loci.Population structure and kinship analyses based on both single nucleotide polymorphisms(SNPs)and MNPs consistently grouped the strains into two distinct genetic clusters.The MNP markers exhibited high resolution and stability across successive subculturing generations,enabling precise strain discrimination.Clonal identification criteria were established using replicate sequencing data of the same strains,with thresholds set at PI_HAT>0.95 and genetic distance(D)<0.01,while a genetic similarity(GS)value of 100%within the MNP dataset was validated as a robust indicator of strain identity.Additionally,machine learning approaches were employed to identify key MNP loci indicative of population divergence,offering valuable markers for varietal authentication and functional genomics.This work established MNP molecular marker database for P.portentosus and validated the potential applications in genetic resource conservation and molecular breeding,providing scientific support for variety protection and germplasm innovation.
孟国良;李嘉嘉;曹瑶;李凡;曾雨康;李荣春;董彩虹
中国科学院微生物研究所 微生物多样性与资源创新利用全国重点实验室,北京 100101中国科学院微生物研究所 微生物多样性与资源创新利用全国重点实验室,北京 100101云南菌视界生物科技有限公司 云南省级(珍稀食用菌)企业工程技术中心 昆明市级(食用菌)企业工程技术中心,云南 昆明 650200云南菌视界生物科技有限公司 云南省级(珍稀食用菌)企业工程技术中心 昆明市级(食用菌)企业工程技术中心,云南 昆明 650200云南菌视界生物科技有限公司 云南省级(珍稀食用菌)企业工程技术中心 昆明市级(食用菌)企业工程技术中心,云南 昆明 650200云南菌视界生物科技有限公司 云南省级(珍稀食用菌)企业工程技术中心 昆明市级(食用菌)企业工程技术中心,云南 昆明 650200||云南农业大学食用菌研究所,云南 昆明 650201中国科学院微生物研究所 微生物多样性与资源创新利用全国重点实验室,北京 100101
暗褐脉柄牛肝菌群体结构多核苷酸多态性遗传相似度菌株鉴定
Phlebopus portentosuspopulation structuremultiple nucleotide polymorphismgenetic similaritystrain identification
《菌物学报》 2026 (3)
60-77,18
云南省(珍稀食用菌)企业技术中心专项资金(JSJ2023016KJ) This work was supported by the Special Fund of Yunnan Province(Rare Edible Fungi)Enterprise Technology Center(JSJ2023016KJ).
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