3 Discussion
As previously indicated, the two important criteria for estimating
a DNA barcode are suitable intra- and inter-specific
sequence variation and high success rate of PCR amplification
and sequencing. In our study, the success rates of PCR
amplification and sequencing for all tested markers were
more or less the same because of the new primer pairs introduced.
Therefore, a suitable intra- and inter-specific sequence
variation becomes critical. Our results suggest that
the combination of partial EF-1α and RPB2 genes may
serve as the DNA barcode for the genus Neonectria.
As a qualified DNA barcode, a short, single DNA fragment
should be distinct enough to separate a wide range of
species. The fact that fungi display extremely high species
diversity among living organisms may cause problems
during determination of a universal barcode. In the case of
Neonectria, when a single DNA fragment is considered as a
barcode marker, the EF-1α and RPB2 genes were both better
than the ITS and β-tubulin genes. The EF-1α gene possessed
more or less adequate intra- and inter-specific variations,
and therefore had the highest species identification
power among the candidate markers. It is able to recognize
17 of the 19 species tested (89.5%, Table 2), with the exception
of the two closely related species. RPB2 gene ranks the
next (16/19, 84.2%, Table 2). This result conforms to the
previous studies in certain other fungal groups [38,52–54].
The other two genes, β-tubulin and ITS, had undesirable intra-
and inter-variations and exhibited relatively poor species
resolution capacity (Table 2), which indicated that the
partial β-tubulin gene and ITS gene are inadequate to identify
closely related species. The low inter-specific variation
in ITS failed to discriminate closely related species (Figure
1), which was also reported in other groups of fungi [55–57]
and thus limits its application as a DNA barcode [20].
A two-locus DNA barcode, the combination of plasmid
genes rbcL and matK, was adopted recently as the main
barcode of land plants [58]. In our case, no single gene
could serve as a powerful DNA barcode. We thus proposed
to use two gene fragments instead one as the barcode for the
group. The combination of the EF-1α and RPB2 genes recognized
all species of the genus (Figure 1; 19/19, 100%,
Table 2). This is because the three species (N. confusa, Nectria
faginata and N. punicea) that the RPB2 gene failed to
identify can easily be separated by the EF-1α gene. Similarly,
the two species (N. ditissima and N. major) that the EF-1α
gene was unable to distinguish are well-differentiated by the
RPB2 gene. These two gene fragments appear to be complementary
and work jointly as the DNA barcode of
Neonectria.
During our screening of the DNA barcode, attention was
also paid to the establishment of the correct species concepts
for this group of fungi. The neighbor-joining tree generated
by combined sequences of the EF-1α and RPB2
genes indicates that collections formerly treated as N. ditissima
(as Nectria galligena) and N. confusa were not completely
identical in DNA sequences, although their morphological
distinctions were relatively few or negligible at
the species level. The sequence analysis and inter- and intra-
specific variations displayed by these collections led to
the discovery of two cryptic species, N. ditissimopsis and N.
microconidia (Figures 1–5). The former was previously
merged with N. ditissima [30], and the latter was treated as
an intra-specific variant of N. confusa, based on morphological
and culture characteristics [32].Our sequence analysis
also revealed that N. ditissimopsis is closely related to N.
ditissima, N. major, and Nectria neomacrospora, with
100% bootstrap value, which is in accordance with their
morphological similarity. Neonectria microconidia is
closely related to N. confusa, N. coccinea, N. punicea, and
N. faginata, also with 100% bootstrap support. Detailed
morphological comparisons between N. microconidia and N.
confusa have already been discussed.
DNA barcoding is becoming a helpful tool in the assessment
of biodiversity. Discovery of cryptic species by
DNA barcoding has been reported in butterfly [59] and yew
[60]. The current work suggests that integrated studies on
morphology and DNA sequence data have a bright future in
the exploration of fungal diversity and the establishment of
clear species concepts.
3 DiscussionAs previously indicated, the two important criteria for estimatinga DNA barcode are suitable intra- and inter-specificsequence variation and high success rate of PCR amplificationand sequencing. In our study, the success rates of PCRamplification and sequencing for all tested markers weremore or less the same because of the new primer pairs introduced.Therefore, a suitable intra- and inter-specific sequencevariation becomes critical. Our results suggest thatthe combination of partial EF-1α and RPB2 genes mayserve as the DNA barcode for the genus Neonectria.As a qualified DNA barcode, a short, single DNA fragmentshould be distinct enough to separate a wide range ofspecies. The fact that fungi display extremely high speciesdiversity among living organisms may cause problemsduring determination of a universal barcode. In the case ofNeonectria, when a single DNA fragment is considered as abarcode marker, the EF-1α and RPB2 genes were both betterthan the ITS and β-tubulin genes. The EF-1α gene possessedmore or less adequate intra- and inter-specific variations,and therefore had the highest species identificationpower among the candidate markers. It is able to recognize17 of the 19 species tested (89.5%, Table 2), with the exceptionof the two closely related species. RPB2 gene ranks thenext (16/19, 84.2%, Table 2). This result conforms to theprevious studies in certain other fungal groups [38,52–54].The other two genes, β-tubulin and ITS, had undesirable intra-and inter-variations and exhibited relatively poor speciesresolution capacity (Table 2), which indicated that thepartial β-tubulin gene and ITS gene are inadequate to identifyclosely related species. The low inter-specific variationin ITS failed to discriminate closely related species (Figure1), which was also reported in other groups of fungi [55–57]and thus limits its application as a DNA barcode [20].A two-locus DNA barcode, the combination of plasmidgenes rbcL and matK, was adopted recently as the mainbarcode of land plants [58]. In our case, no single genecould serve as a powerful DNA barcode. We thus proposedto use two gene fragments instead one as the barcode for thegroup. The combination of the EF-1α and RPB2 genes recognizedall species of the genus (Figure 1; 19/19, 100%,Table 2). This is because the three species (N. confusa, Nectriafaginata and N. punicea) that the RPB2 gene failed toidentify can easily be separated by the EF-1α gene. Similarly,the two species (N. ditissima and N. major) that the EF-1αgene was unable to distinguish are well-differentiated by theRPB2 gene. These two gene fragments appear to be complementaryand work jointly as the DNA barcode ofNeonectria.During our screening of the DNA barcode, attention wasalso paid to the establishment of the correct species conceptsfor this group of fungi. The neighbor-joining tree generatedby combined sequences of the EF-1α and RPB2
genes indicates that collections formerly treated as N. ditissima
(as Nectria galligena) and N. confusa were not completely
identical in DNA sequences, although their morphological
distinctions were relatively few or negligible at
the species level. The sequence analysis and inter- and intra-
specific variations displayed by these collections led to
the discovery of two cryptic species, N. ditissimopsis and N.
microconidia (Figures 1–5). The former was previously
merged with N. ditissima [30], and the latter was treated as
an intra-specific variant of N. confusa, based on morphological
and culture characteristics [32].Our sequence analysis
also revealed that N. ditissimopsis is closely related to N.
ditissima, N. major, and Nectria neomacrospora, with
100% bootstrap value, which is in accordance with their
morphological similarity. Neonectria microconidia is
closely related to N. confusa, N. coccinea, N. punicea, and
N. faginata, also with 100% bootstrap support. Detailed
morphological comparisons between N. microconidia and N.
confusa have already been discussed.
DNA barcoding is becoming a helpful tool in the assessment
of biodiversity. Discovery of cryptic species by
DNA barcoding has been reported in butterfly [59] and yew
[60]. The current work suggests that integrated studies on
morphology and DNA sequence data have a bright future in
the exploration of fungal diversity and the establishment of
clear species concepts.
การแปล กรุณารอสักครู่..
3 สนทนา
ก่อนหน้านี้ระบุ สำคัญสองเกณฑ์การประเมิน : ดีเอ็นเอบาร์โค้ดที่เหมาะสมภายในและระหว่างการเปลี่ยนแปลงลำดับเฉพาะเจาะจง และอัตราความสำเร็จสูง
) และเพิ่มจำนวนของ ในการศึกษาของเรา ความสำเร็จของการขยาย PCR
เทคและการทดสอบทั้งหมดเครื่องหมายถูก
เพิ่มเติม หรือเหมือนกัน เพราะของใหม่ ไพรเมอร์คู่แนะนำ
จึงน้อยลงเป็นภายในที่เหมาะสม และ อินเตอร์ การเปลี่ยนแปลงลำดับ
เฉพาะจะกลายเป็นวิกฤติ จากผลการศึกษาว่า การรวมกันของα
ef-1 บางส่วนและ rpb2 ยีนอาจ
เป็นบาร์โค้ด DNA สำหรับสกุล neonectria .
มีคุณสมบัติเป็นดีเอ็นเอบาร์โค้ด , สั้น ๆ ,
ชิ้นส่วนดีเอ็นเอเดียวควรชัดเจนพอที่จะแยกหลากหลาย
ชนิด ความจริงที่ว่าเชื้อราชนิด
แสดงสูงมากความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต อาจทำให้เกิดปัญหาในการหา
บาร์โค้ดสากล ในกรณีของ
neonectria เมื่อชิ้นส่วนดีเอ็นเอเดียวถือเป็น
บาร์โค้ดเครื่องหมาย , และ ef-1 α rpb2 ยีนทั้งคู่ดีกว่า
กว่า และบีตา - ทิวบูลินยีน ยีนα ef-1 สิง
มากขึ้นหรือน้อยลงเพียงพอภายในและระหว่างรูปแบบเฉพาะ
และดังนั้นจึงมีค่าชนิดตัว
พลังในหมู่ผู้สมัครเครื่องหมาย มันสามารถจำ
17 19 ชนิด ทดสอบ ( ลดลง ( ตารางที่ 2 ) ด้วยข้อยกเว้น
ของทั้งสองที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดชนิด ยีน rpb2 อันดับ
ต่อไป ( 16 / 19 , 84.2 ( ตารางที่ 2 ) ผลที่ได้นี้สอดคล้องกับการศึกษาก่อนหน้านี้ในบางอื่น ๆ
38,52 –เชื้อรากลุ่ม [ 54 ] .
อีกสองยีนบีตา - ทิวบูลิน และของไม่พึงประสงค์ภายในได้ -
Inter และรูปแบบและมีความละเอียดค่อนข้างยากจนชนิด
ความจุ ( ตารางที่ 2 ) ซึ่งพบว่าบางส่วนของยีนบีตา -
ทูบูลินและยีนที่มีไม่เพียงพอที่จะระบุ
ชนิดที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิด . ระดับอินเตอร์
รูปแบบเฉพาะในของมันล้มเหลวในการจำแนกชนิดที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิด ( รูป
1 ) ซึ่งมีกลุ่มอื่น ๆของเชื้อรา [ 57 ]
55 จำกัดและดังนั้นจึง จำกัด การประยุกต์ใช้บาร์โค้ดดีเอ็นเอเป็น [ 20 ] .
2 - ดีเอ็นเอบาร์โค้ด , การรวมกันของ rbcl
ยีนที่พลาสมิด และ matk ถูกประกาศใช้เมื่อเร็ว ๆนี้เป็นบาร์โค้ดหลัก
ของพืช [ 58 ] ที่ดิน ในกรณีนี้ ไม่มียีน
สามารถใช้เป็นบาร์โค้ดดีเอ็นเอที่มีประสิทธิภาพ เราจึงเสนอให้ใช้ชิ้นส่วนแทน
2 ยีนหนึ่งเป็นบาร์โค้ดสำหรับ
กลุ่ม การรวมกันของα ef-1 rpb2 รู้จัก
และยีนทั้งหมดชนิดของพืชสกุล ( รูปที่ 1 ; 19 / 19 , 100 %
2 โต๊ะ ) นี้เป็นเพราะทั้ง 3 ชนิด ( N . confusa nectria faginata และ N ,
punicea ) ที่ rpb2 ยีนล้มเหลว
ระบุได้อย่างง่ายดายสามารถแยกยีนα ef-1 . เหมือนกับ ,
2 ชนิด ( น. ditissima และเอ็นสาขา ) ซึ่งยีนα
ef-1 ไม่สามารถที่จะแยกแยะความแตกต่างโดยดี
rpb2 ยีนเหล่านี้สองยีนเศษที่ปรากฏจะทำงานร่วมกันเป็นคู่
neonectria ดีเอ็นเอบาร์โค้ดของ .
ในระหว่างคัดกรองของบาร์โค้ดดีเอ็นเอ ความสนใจ
ยังจ่ายให้สถานประกอบการของแนวคิด
ถูกต้องชนิดกลุ่มนี้ของเชื้อรา บ้านต้นไม้ที่สร้างขึ้นโดยรวมกับ
ลำดับของยีนและα ef-1 rpb2
แสดงว่าคอลเลกชันเดิมถือว่าเป็น ditissima
.( nectria galligena ) และ N . confusa ไม่สมบูรณ์
เหมือนกันในลำดับดีเอ็นเอ แม้ว่าพวกเขาได้ค่อนข้างน้อย หรือความแตกต่างทางสัณฐานวิทยา
กระจอก
ชนิดระดับ ลำดับการวิเคราะห์และอินเตอร์ - ภายใน -
เฉพาะรูปแบบแสดงโดยคอลเลกชันเหล่านี้นำไปสู่การค้นพบสปีชีส์ที่
2 N . ditissimopsis และ N .
microconidia ( ตัวเลข 1 - 5 )อดีตเคย
ผสานกับเอ็น ditissima [ 30 ] และต่อมาก็ถือว่าเป็นการเฉพาะ ตัวแปรภายใน
. confusa ตามลักษณะทางสัณฐานวิทยาและลักษณะวัฒนธรรม
[ 32 ] . การวิเคราะห์ลำดับของเรา
ยังเปิดเผยว่า ได้ ditissimopsis เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดเพื่อ ditissima
, N . สาขา และ nectria neomacrospora , กับ
มูลค่าเท่ากับ 100 % ซึ่งสอดคล้องกับ
สัณฐานคล้ายคลึงกัน neonectria microconidia คือ
เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดเพื่อ ศึกษา punicea confusa , เอ็น , เอ็น , เอ็นและ
faginata ด้วยการสนับสนุนเท่ากับ 100% การเปรียบเทียบลักษณะทางสัณฐานวิทยาของ N .
ระหว่าง microconidia confusa และได้กล่าวถึง
barcoding ดีเอ็นเอเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ในการประเมิน
ของความหลากหลายทางชีวภาพ การค้นพบชนิดที่คลุมเครือโดย
ดีเอ็นเอ barcoding ได้รายงานในผีเสื้อ [ 59 ] และยิว
[ 60 ] งานปัจจุบันแสดงให้เห็นว่าการศึกษาแบบบูรณาการบน
สัณฐานวิทยาและดีเอ็นเอลำดับข้อมูลได้อนาคตสดใสในการสำรวจความหลากหลายของเชื้อรา
ใสชนิดและสถานประกอบการของแนวคิด
การแปล กรุณารอสักครู่..