王凤梅
包头轻工职业技术学院
26S rDNA D1/D2区与5.8S-ITS rDNA序列分析法在酵母菌鉴定中的应用
王凤梅
包头轻工职业技术学院
酵母菌传统的分类鉴定方法操作繁琐,且费时、费力,随着分子生物学的发展,分子鉴定酵母菌技术越来越完善。该文针对26S rDNA D 1/D 2区与5.8S-ITS rDNA序列分析法在酵母菌鉴定中的应用进行了阐述。
酵母 鉴定 26S 5.8S
酵母菌一般泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌,是人类文明史中被应用得最早的微生物,与人类关系密切,在酿造、食品、医药、饲料等方面有着重要的经济价值。酵母菌作为一种重要的微生物资源,确定其分类学地位具有非常重要的意义。传统的菌株鉴定方法一般要经过菌落形态、细胞形态的观察,并结合生理生化试验来确定所测菌株的种属。但因实验条件的不同,实验结果也会出现偏差,重现性和可靠性均不够理想。通常对一个菌株的鉴定需要做60~90次试验,需要花费大量的人力物力,操作繁琐、费时。为了弥补传统分类方法的不足,近年来新的分类技术,尤其是分子生物学技术,被不断地应用到酵母菌的分类研究中。
分子鉴定酵母菌的方法很多,由于26S rDNA D1/D2区与5.8S-ITS rDNA序列分析法操作简单、快速、经济、方便,这两种方法在酵母菌鉴定中应用最广。
26S rRNA是酵母核糖体RNA的一个亚基,而26S rDNA是编码该亚基的基因,26S rDNA在细胞内有数以百计的拷贝,增加了扩增成功的可能性。26S rDNA Dl/D2区域位于酵母核糖体大亚基的5'端,大小在600bp左右。这段区域具有较高的变异率,早在上个世纪,就有研究者利用26SrDNADl/D2区序列分析来进行亲缘关系较近的菌株之间的分类研究。Kuazman等对己知种的酵母菌株的大亚基rDNADl/ D2区的碱基序列进行测定,结果发现酵母菌同种内的不同菌株大亚基rDNA Dl/D2区核苷酸差异率一般不超过1%,而属于不同种的菌株其核苷酸差异率则一般较大,这样可以区分开绝大部分的菌种。2000年,有研究人员对担子酵母和类酵母真菌26S rDNA的研究,至此基于26S的D1/D2区间的酵母菌鉴定数据库初步形成。目前绝大多数酵母菌模式菌株的26S rDNA大亚基序列已被测定并公布,在酵母核酸数据库上已经存有所有已描述的酵母菌种大亚基rDNA D1/D2区序列。因而26S rDNA Dl/D2区域可作为酵母菌种级水平的鉴定指标,此方法在酿酒酵母菌种鉴定中具有良好的应用价值。
ITS(internal transcribed spacer)区域为转录间区,包含ITS1和ITS2两个片段,ITS1位于18S rDNA和5.8S rDNA之间,ITS2位于5.8S rDNA和26S rDNA之间。其中5.8S rDNA的长度和序列较为保守,而ITS区间的长度和序列则差异较大,这对于区分亲缘关系较近的菌株能取得良好的效果。有研究表明,区域差异大于1%就可能属于不同的分类群,然而不同属的情况会有所不同。早期在对Candida酵母属中的各个种的鉴定中发现,PCR扩增产物比对时26S rDNA D1/D2序列的特异性没有5.8S-ITS的效果好。ITS区域序列往往与其它序列相结合,应用于酵母菌分子系统学的研究中。
虽然分子鉴定比传统的鉴定方法快速,且操作简便,但每种分子鉴定的方法都有其局限性,某些菌种必须采用两种分子方法相结合才能将其鉴定到种的水平。只有将各种分子生物学方法结合起来才能更加有效、准确地进行酵母菌的分类和鉴定。