基于全基因组SNP位点和性状特征解析我国野生肺形侧耳的遗传多样性

doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0969

生物技术通报 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (3): 282-293.doi: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0969

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基于全基因组SNP位点和性状特征解析我国野生肺形侧耳的遗传多样性

岳园园¹^,²(), 胡哲源², 何琪², 黄晨阳², 郑素月¹(), 赵梦然²()

^1.河北工程大学园林与生态工程学院，邯郸 056038
^2.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业农村部农业微生物资源收集与保藏重点实验室北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室，北京 100081

收稿日期:2024-10-02 出版日期:2025-03-26 发布日期:2025-03-20
通讯作者: 赵梦然，博士，副研究员，研究方向：食用菌遗传育种与栽培；E-mail: zhaomengran@caas.cn
郑素月，博士，教授，研究方向：食药用真菌；E-mail: zhengsuyue@sina.com
作者简介:岳园园，硕士研究生，研究方向：食用菌种质资源评价与创新利用；E-mail: 461705723@qq.com
基金资助:
国家重点研发计划(2022YFD1200600);现代农业产业技术体系建设专项(CARS20)

Analysis of Genetic Diversity for Wild Germplasm of Pleurotus pulmonarius in China Based on Whole-genome SNP Loci and Trait Characteristics

YUE Yuan-yuan¹^,²(), HU Zhe-yuan², HE Qi², HUANG Chen-yang², ZHENG Su-yue¹(), ZHAO Meng-ran²()

^1.College of Landscape and Ecological Engineering, Hebei University of Engineering, Handan 056038
^2.National Key Laboratory for Efficient Utilization of Arid and Semi-arid Cultivated Land in North China, Key Laboratory of Microbial Resources Collection and Preservation, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Institute of Agricultural Resources and Regional Planning, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081

Received:2024-10-02 Published:2025-03-26 Online:2025-03-20

摘要/Abstract

摘要：

目的探究我国野生肺形侧耳（Pleurotus pulmonarius）的遗传变异水平，以期为新品种选育提供优异亲本材料和数据支撑。方法利用全基因组重测序技术获得的SNP标记对37个野生肺形侧耳菌株进行遗传多样性分析，同时观测其菌丝培养特征和结实性等表型性状。结果在供试野生菌株中检测到的SNP数量范围在71 521-114 390个之间，菌株间遗传距离的平均值为0.180；聚类分析发现，大部分来自同一采集地点的菌株亲缘关系更为接近，与云南相比，采自陕西、四川、新疆地区的菌株亲缘关系较为接近。野生菌株在菌丝生长适宜温度、菌丝温度敏感性、菌丝恢复生长等培养特征上以及原基形成和分化、子实体成熟、菌盖颜色等结实特性方面呈现出丰富的表型多样性，基于表型特征的聚类分析结果表明，所有菌株在SM相似系数为0.52水平上能够按照原基能否正常分化分成两大组，这与主成分分析的类群划分结果高度一致。结论我国肺形侧耳野生种质资源遗传多样性丰富，具有良好的驯化利用潜力，野生菌株基因组水平上的遗传分化程度可能与其地理分布有关，与表型特征无明显相关性。

关键词: 秀珍菇, 遗传变异, 单核苷酸多态性, 表型特征

Abstract:

Objective The genetic variation of the wild resources in Pleurotus pulmonarius was analyzed, aiming to provide the excellent parent strains and data support for the breeding of new varieties. Method A total of 37 wild strains were used to analyze the genetic diversity based on SNP loci obtained by whole genome resequencing, and to observe the phenotypic traits such as cultural characteristics and fruiting characteristics. Result The number of SNPs detected in the wild strains ranged from 71 521 to 114 390, and the average genetic distance between strains was 0.180. Cluster analysis showed that the closer genetic relationship among most strains from the same location, and those was closer among the strains from Shaanxi, Sichuan and Xinjiang regions in comparison with the strains from Yunnan. Abundant phenotypic diversity in culture characteristics such as favorable temperature, temperature sensitivity, colony recovery, and fruiting characteristics such as primordium formation and differentiation, fruiting body maturation, and cap color were observed in wild resources of P. pulmonarius. The cluster analysis based on phenotypic characteristics showed that all strains were divided into two groups according to primordium differentiation at the similarity coefficient of 0.52, which was highly consistent with the classification results of the principal component analysis. Conclusion The genetic variation in the wild germplasm of P. pulmonarius is abundant,which have fine potential for domestication and utilization. The degree of genetic differentiation at the genome level among wild strains might be related to their geographical distributions rather than their phenotypic characteristics.

Key words: Xiuzhengu, genetic variation, single nucleotide polymorphism, phenotypic characteristics

岳园园, 胡哲源, 何琪, 黄晨阳, 郑素月, 赵梦然. 基于全基因组SNP位点和性状特征解析我国野生肺形侧耳的遗传多样性[J]. 生物技术通报, 2025, 41(3): 282-293.

YUE Yuan-yuan, HU Zhe-yuan, HE Qi, HUANG Chen-yang, ZHENG Su-yue, ZHAO Meng-ran. Analysis of Genetic Diversity for Wild Germplasm of Pleurotus pulmonarius in China Based on Whole-genome SNP Loci and Trait Characteristics[J]. Biotechnology Bulletin, 2025, 41(3): 282-293.

图/表 9

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地理来源 Origin	菌株编号（CCMSSC） Strain No.（CCMSSC）
陕西省西安市周至县	04110，04115，04112，04114，04116
四川省阿坝藏族羌族自治州	04122，04123
新疆维吾尔自治区	04930，04936，04964
云南省怒江傈僳族自治州兰坪县	04037，04040，04041
云南省迪庆藏族自治州维西县	05784，05799，05780，05795，06400，05787，05788，05789
云南省大理白族自治州剑川县	04055，05778
云南省大理白族自治州大理市	04135，04064
云南省大理白族自治州宾川县	04043，04044，04045，04046
云南省丽江市	05442
云南省楚雄彝族自治州禄丰县	04079，04080，04081
云南省红河哈尼族彝族自治州泸西县	04002
云南省西双版纳傣族自治州景洪市	04131，04132
云南省文山壮族苗族自治州麻栗坡县	04033

地理来源 Origin	菌株编号（CCMSSC） Strain No.（CCMSSC）
陕西省西安市周至县	04110，04115，04112，04114，04116
四川省阿坝藏族羌族自治州	04122，04123
新疆维吾尔自治区	04930，04936，04964
云南省怒江傈僳族自治州兰坪县	04037，04040，04041
云南省迪庆藏族自治州维西县	05784，05799，05780，05795，06400，05787，05788，05789
云南省大理白族自治州剑川县	04055，05778
云南省大理白族自治州大理市	04135，04064
云南省大理白族自治州宾川县	04043，04044，04045，04046
云南省丽江市	05442
云南省楚雄彝族自治州禄丰县	04079，04080，04081
云南省红河哈尼族彝族自治州泸西县	04002
云南省西双版纳傣族自治州景洪市	04131，04132
云南省文山壮族苗族自治州麻栗坡县	04033

菌株编号（CCMSSC） Strain No.（CCMSSC）	初始数据 Raw reads	过滤后数据 Clean reads	Q30比率 Q30/%	比对率 Mapped/%	覆盖度1X Coverage 1X/%	SNP数量 Number of SNP
04930	18 604 022	9 302 011	98.76	82.77	84.49	112 821
04936	14 811 456	7 405 728	98.82	86.20	85.49	113 207
04964	14 915 630	7 457 815	98.81	83.12	82.42	102 991
04110	18 488 524	9 244 262	98.68	85.27	86.36	114 390
04115	15 149 984	7 574 992	94.08	84.17	86.45	114 329
04112	24 353 826	12 176 913	98.71	82.65	86.68	114 021
04114	18 675 974	9 337 987	98.75	82.80	86.82	113 475
04116	14 592 300	7 296 150	98.66	85.73	85.82	113 539
04122	20 319 332	10 159 666	98.89	79.91	86.18	113 662
04123	20 756 112	10 378 056	98.46	80.18	86.31	113 841
04040	17 006 274	8 503 137	98.58	82.94	87.95	107 215
04041	19 074 448	9 537 224	98.44	84.85	86.41	105 746
04037	17 834 956	8 917 478	98.68	87.17	87.53	106 802
05784	13 651 970	6 825 985	98.58	86.35	86.32	107 036
05799	13 873 252	6 936 626	93.56	86.08	87.70	104 678
05780	14 562 546	7 281 273	98.61	84.16	80.95	78 357
05795	14 245 776	7 122 888	93.61	86.22	85.87	106 873
06400	13 632 146	6 816 073	98.07	86.59	86.17	106 642
05787	13 733 356	6 866 678	98.79	86.09	86.44	107 046
05788	15 140 038	7 570 019	98.91	83.55	85.90	105 722
05789	17 147 282	8 573 641	98.76	82.58	86.07	105 818
04064	15 755 002	7 877 501	98.76	82.80	87.12	99 371
04135	17 822 066	8 911 033	98.51	84.30	86.62	105 653
05778	20 827 486	10 413 743	98.65	82.83	85.10	87 193
04055	32 719 488	16 359 744	98.48	78.96	86.07	97 362
04043	22 664 768	11 332 384	98.88	80.82	87.61	106 967
04045	16 523 620	8 261 810	98.63	80.35	87.49	106 968
04046	16 587 060	8 293 530	98.67	83.95	87.29	106 762
04044	14 173 798	7 086 899	98.58	82.19	86.94	106 860
04081	22 760 284	11 380 142	98.65	87.00	86.02	93 862
04079	16 544 362	8 272 181	98.72	86.88	87.29	94 151
04080	17 422 988	8 711 494	98.69	86.98	84.83	93 630
04131	19 619 758	9 809 879	98.65	87.78	89.90	71 521
04132	20 075 700	10 037 850	98.68	86.89	89.76	71 614
04033	15 049 696	7 524 848	98.71	87.53	88.54	72 462
04002	22 159 406	11 079 703	98.91	85.85	88.08	107 651
05442	18 197 356	9 098 678	98.71	85.18	88.47	108 134
00494	14 439 742	7 219 871	93.95	96.20	99.47	44 817

菌株编号（CCMSSC） Strain No.（CCMSSC）	初始数据 Raw reads	过滤后数据 Clean reads	Q30比率 Q30/%	比对率 Mapped/%	覆盖度1X Coverage 1X/%	SNP数量 Number of SNP
04930	18 604 022	9 302 011	98.76	82.77	84.49	112 821
04936	14 811 456	7 405 728	98.82	86.20	85.49	113 207
04964	14 915 630	7 457 815	98.81	83.12	82.42	102 991
04110	18 488 524	9 244 262	98.68	85.27	86.36	114 390
04115	15 149 984	7 574 992	94.08	84.17	86.45	114 329
04112	24 353 826	12 176 913	98.71	82.65	86.68	114 021
04114	18 675 974	9 337 987	98.75	82.80	86.82	113 475
04116	14 592 300	7 296 150	98.66	85.73	85.82	113 539
04122	20 319 332	10 159 666	98.89	79.91	86.18	113 662
04123	20 756 112	10 378 056	98.46	80.18	86.31	113 841
04040	17 006 274	8 503 137	98.58	82.94	87.95	107 215
04041	19 074 448	9 537 224	98.44	84.85	86.41	105 746
04037	17 834 956	8 917 478	98.68	87.17	87.53	106 802
05784	13 651 970	6 825 985	98.58	86.35	86.32	107 036
05799	13 873 252	6 936 626	93.56	86.08	87.70	104 678
05780	14 562 546	7 281 273	98.61	84.16	80.95	78 357
05795	14 245 776	7 122 888	93.61	86.22	85.87	106 873
06400	13 632 146	6 816 073	98.07	86.59	86.17	106 642
05787	13 733 356	6 866 678	98.79	86.09	86.44	107 046
05788	15 140 038	7 570 019	98.91	83.55	85.90	105 722
05789	17 147 282	8 573 641	98.76	82.58	86.07	105 818
04064	15 755 002	7 877 501	98.76	82.80	87.12	99 371
04135	17 822 066	8 911 033	98.51	84.30	86.62	105 653
05778	20 827 486	10 413 743	98.65	82.83	85.10	87 193
04055	32 719 488	16 359 744	98.48	78.96	86.07	97 362
04043	22 664 768	11 332 384	98.88	80.82	87.61	106 967
04045	16 523 620	8 261 810	98.63	80.35	87.49	106 968
04046	16 587 060	8 293 530	98.67	83.95	87.29	106 762
04044	14 173 798	7 086 899	98.58	82.19	86.94	106 860
04081	22 760 284	11 380 142	98.65	87.00	86.02	93 862
04079	16 544 362	8 272 181	98.72	86.88	87.29	94 151
04080	17 422 988	8 711 494	98.69	86.98	84.83	93 630
04131	19 619 758	9 809 879	98.65	87.78	89.90	71 521
04132	20 075 700	10 037 850	98.68	86.89	89.76	71 614
04033	15 049 696	7 524 848	98.71	87.53	88.54	72 462
04002	22 159 406	11 079 703	98.91	85.85	88.08	107 651
05442	18 197 356	9 098 678	98.71	85.18	88.47	108 134
00494	14 439 742	7 219 871	93.95	96.20	99.47	44 817

[1]	程诗袁, 何佳丽, 韩福彬, 杨娜娜, 杨利平, 符勇耀. 麝香百合和‘雪皇后’的形态特征、核型及ISSR标记分析[J]. 生物技术通报, 2025, 41(3): 219-229.
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基于全基因组SNP位点和性状特征解析我国野生肺形侧耳的遗传多样性

Analysis of Genetic Diversity for Wild Germplasm of Pleurotus pulmonarius in China Based on Whole-genome SNP Loci and Trait Characteristics

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菌株编号（CCMSSC） Strain No.（CCMSSC）	菌丝满瓶 Completion of spawn running	原基形成 Primordium formation	原基分化 Primordium differentiation	子实体成熟 Maturation of fruiting body	菌盖颜色 Colour of pileus
04930	能	能	能	能	浅棕
04064	能	能	能	能	浅棕
04079	能	能	能	能	浅棕
04080	能	能	能	能	浅棕
05788	能	能	能	能	深棕
05787	能	能	能	能	深棕
04002	能	能	能	能	深棕
04135	能	能	能	能	浅棕
04131	能	能	能	能	浅棕
04132	能	能	能	能	浅棕
04936	能	能	能	能	深棕
00494	能	能	能	能	深棕
04115	能	能	能	能	深棕
05789	能	能	能	能	深棕
04043	能	能	能	否	深棕
04046	能	能	能	否	深棕
04033	能	能	能	否	浅棕
04964	能	能	否	否	——
04044	能	能	否	否	——
04110	能	能	否	否	——
04045	能	能	否	否	——
04116	能	能	否	否	——
05784	能	能	否	否	——
05799	能	能	否	否	——
04037	能	能	否	否	——
06400	能	能	否	否	——
04081	能	能	否	否	——
05778	能	能	否	否	——
04055	能	能	否	否	——
04112	能	否	否	否	——
04114	能	否	否	否	——
04122	能	否	否	否	——
04041	能	否	否	否	——
05442	能	否	否	否	——
04123	能	否	否	否	——
05780	能	否	否	否	——
05795	能	否	否	否	——
04040	否	否	否	否	——