cover

Margit Jarosch:

Zur molekularen Systematik der Boletales: Coniophorineae, Paxillineae und Suillineae

2001. 158 Seiten, 29 Abbildungen, 15 Tabellen, 14x22cm, 330 g
Language: Deutsch

(Bibliotheca Mycologica, Band 191)

ISBN 978-3-443-59093-2, brosch., price: 46.00 €

in stock and ready to ship

Order form

BibTeX file

Keywords

SystematikBoletalesConiophorineaePaxillineaeSuillineae

Contents

Inhaltsbeschreibung top ↑

Den Schwerpunkt molekularbiologischer Untersuchungen stellte die Sequenzierung definierter Abschnitte der kemcodierten, ribosomalen DNA von insgesamt 198 Vertretern der Boletales dar. Die LR0R—LR5-Region des 28S Gens der rDNA erwies sich als konserviert genug, um taxonomische Hierarchien zu erkennen und war variabel genug, einzelne Taxa zu trennen. Dieser Abschnitt stellte deshalb eine geeignete Zielregion zur Klärung phylogenetischer Fragestellungen innerhalb des Verwandtschaftsbereichs der Boletales dar.

Um zu überprüfen, ob die bisher konzipierte taxonomische Untergliederung der Boletales einer natürlichen Einteilung entspricht, wurden Sequenzen des 900 Basen langen Abschnitts der LR0R-LR5-Region der 28S rDNA von 38 Vertretern der Boletales verglichen und mit Hilfe der phylogenetischen Programme NEIGHBOR und PAUP ausgewertet. Die molekularen Daten zeigten eine Gliederung der Boletales in fünf monophyletische Gruppierungen auf, die in Übereinstimmung mit der bisher konzipierten Unterteilung der Boletales den Unterordnungen Boletineae, Coniophorineae (incl. Tapinellineae), Paxillineae, Sclerodermatineae und Suillineae zugeordnet werden konnten. Die isolierte Stellung der Familie Tapinellaceae innerhalb einer separaten Unterordnung Tapinellineae wurde durch phylogenetische Auswertung der Sequenzdaten nicht gestützt. Es wird deshalb vorgeschlagen, die Familie Tapinellaceae innerhalb der Coniophorineae zu verankern. In Übereinstimmung mit pigmentchemischen Merkmalen konnte mit Hilfe der durchgeführten Sequenzanalyse innerhalb aller fünf Unterordnungen Boletineae, Coniophorineae, Paxillineae, Sclerodermatineae und Suillineae eine enge verwandtschaftliche Beziehung zwischen Arten mit sehr unterschiedlichen makroskopischen Merkmalen aufgezeigt werden. Es kann demnach davon ausgegangen werden, daß sich die Entwicklung verschiedener Fruchtkörperformen in Anpassung an verschiedene Habitate wiederholt vollzogen hat. Um detaillierteren Einblick in die phylogenetischen Beziehungen innerhalb der Coniophorineae, Paxillineae und Suillineae zu gewinnen, wurden 193 Sequenzen des LR0R-LR5-Abschnitts des 28S Gens innerhalb der rDNA von Vertretern der genannten Unterordnungen bestimmt. Wenige Vertreter aus den Unterordnungen Boletineae und Sclerodermatineae sowie Outgroup-Taxa aus benachbarten Ordnungen wurden in die Studie einbezogen.

Content Description top ↑

Taking previous morphological, anatomical, cytofluorometric and chemical studies into account, the molecular analysis carried out contributed to gain insight into the natural classification of the order Boletales. Main stress war put on sequencing of defined regions of the nuclear encoded ribosomal DNA of 198 representatives of the Boletales. The LR0R-LR5-region of the 28S gene represented a suitable target to clarify phylogenetic questions within the Boletales, because the 28S gene proved to be both, conserved enough to make out taxonomic hierarchies and variable enough to separate the taxa of interest.

To examine in how far the taxonomic division of the order Boletales established up to now represents a natural system, sequences of the 5’-prime-end of the 28S gene, defined by the primers LR0R-LR5 of 38 representatives of the Boletales have been compared and evaluated with the help of the phylogenetic programs NEIGHBOR and PAUP. Molecular data showed a division in five monophyletic groups, which in accordance with the classification established so far represent the suborders Boletineae, Coniophorineae (incl. Tapinellineae), Paxillineae, Sclerodennatineae and Suillineae. The isolated position of the family Tapinellaceae within a separate suborder Tapinellineae as suggested by AGERER (1999) could not be supported by phylogenetic analysis. For that reason it is proposed to integrate the family Tapinellaceae in the suborder Coniophorineae. In accordance with chemical findings the sequencing analysis pointed to a close relationship between species with very different macroscopic features within the five suborders Boletineae, Coniophorineae, Paxillineae, Sclerodennatineae, and Suillineae. From that point of view it can be assumed, that different shapes of basidiocarps developed repeatedly and independently in adaptation to different habitats.

Inhaltsverzeichnis top ↑

1 Einleitung 11
2 Material und Methoden 17
2.1 Material 17
2.1.1 Untersuchte Pilzstämme 17
2.1.2 Chemikalien, Reagenzien und Pufferlösungen 26
2.1.2.1 Chemikalien und Reagenzien 26
2.1.2.2 Enzyme und Kitsysteme 27
2.1.2.3 Puffer und Lösungen 28
2.1.3 Nährmedien 30
2.1.3.1 Nährmedien zur Anzucht von Pilzen 30
2.1.3.2 Nährmedien zur Anzucht von Bakterien 31
2.2 Methoden 31
2.2.1 Kultivierung der Mycelien 31
2.2.2 Giemsa-Kernfärbung 32
2.2.3 Rasterelektronenmikroskopie (REM) 32
2.2.4 Isolierung von DNA 33
2.2.5 DNA-Amplifizierung mittels Polymerasekettenreaktion (PCR) 34
2.2.5.1 Verwendeter Genomabschnitt und Primersequenzen 34
2.2.5.2 Der PCR-Reaktionsansatz 35
2.2.6 Reinigung der PCR-Produkte 36
2.2.6.1 Reinigung der PCR-Produkte für nachbolgende
Restriktionsfragment-Analysen 36
2.2.6.2 Reinigung der PCR-Produkte für nachfolgende Sequenzierung
oder Klonierung 36
2.2.7 Restriktionsfragmentanalyse der amplifizierten rDNA-Abschnitte 36
2.2.7.1 Auswahl der Arten 38
2.2.7.2 Auswertung der Restriktionsdaten 38
2.2.8 Sequenzanalyse 38
2.2.8.1 Direct Blotting 39
2.2.8.1.1 Cycle Sequencing mit Biotin-markierten Primern 39
2.2.8.1.2 Gellauf 39
2.2.8.1.3 Membranentwicklung 39
2.2.8.2 Automated Sequencing 40
2.2.8.2.1 Cycle Sequencing mit Fluoreszenz-markierten Nukleotiden 40
2.2.8.2.2 Reinigung der Cycle Sequencing-Ansätze 40
2.2.8.2.3 Gellauf 40
2.2.9 Auswertung der Sequenzdaten 41
2.2.9.1 Additive Verrechnung der Daten mittels Neighborjoining 41
2.2.9.2 Parsimonische Analyse mittels PAUP (Phylogenetic Analysis
Using Parsimony) 42
2.2.10 Klonierung von PCR-Fragmenten 42
2.2.10.1 Ligation 42
2.2.10.2 Transformation 43
2.2.10.2.1 Herstellung transformationskompetenter Bakterien 43
2.2.10.2.2 Transformation von Bakterien 44
2.2.10.3 Screening der TransLormanten 44
2.2.10.4 Isolierung von Plasmid-DNA 44
2.2.10.5 Sequenzierung der Plasmid-DNA 44
3 Ergebnisse 47
3.1 Beobachtungen und Untersuchungen an Mycelkulturen und
Fruchtkörpern 47
3.1.1 Mycelwachstum 47
3.1.2 Karyologische Untersuchungen 47
3.2 Molekularbiologische Untersuchungen 49
3.2.1 Isolierung und Amplifizierung von DNA 49
3.2.1.1 Isolierung und Amplif~zierung von DNA aus Mycolkulturen und
Frischmaterial 49
3.2.1.2 Isolierung und Amplifizierung von DNA aus lyophilisierten und
herbarisierten Fruchtkörpern 49
3.2.2 Auswahl geeigneter rDNA-Abschnitte zur Klärung systematischer
Fragestellungen mittels Restriktionsfragmentanalyse 50
3.2.2.1 Resultierende RFLP-Phänotypen 50
3.2.2.2 Auswertung der Restriktionsfragmentdaten 52
3.2.3 SequenZanalyse 52
3.2.3.1 Sequenzanalyse des 28S Gens 52
3.2.3.2 Sequenzanalyse der Internal Transcribed Spacer-Region (ITS) 53
3.2.4 Klonierung von PCR-Produkten 54
3.2.5 Phylogenetische Auswertung der Sequenzdaten 55
3.2.5.1 Untergliederung der Ordnung Boletales 55
3.2.5.2 Verwandtschaftliche Gliederung innerhalb de? Unterordnungen
Coniophorineae, Paxillineae und Suillineae 58
4 Diskussion 65
4.1 Phylogenetische Gliederung der Boletales 65
4.1.1 Verschiedene Fruchtkörpertypen innerhalb der Boletales 66
4.1.2 Pigmentmerkmale 69
4.2 Phylogenetische Beziehungen innerhalb der Coniophorineae,
Paxillinese und Suillinese 72
4.2.1 Coniophorineae 73
4.2.1.1 Familien- und Gattungskonzepte innerhalb der Coniophorineae 73
4.2.1.1.1 Coniophoraceae, Hygrophoropsidaceae und Tapinellaceae 75
4.2.1.1.1.1 Conlophora 77
4.2.1.1.1.2 Hygrophoropsis 80
4.2.1.1.1.3 Leucogyrophana (excl. L. pinastri) 81
4.2.1.1.1.4 Tapinella 85
4.2.1.1.2 Serpulaccae fam. nov 88
4.2.1.1.2.1 Austropaxillus 92
4.2.1.1.2.2 Gymnopaxillus 93
4.2.1.1.2.3 SerTula 94
4.2.1.1.2.4 Pseudomerulius 95
4.2.1.2 Progressionstendenzen innerhalb der Coniophorineae 95
4.2.2 Paxillineae 98
4.2.2.1 Familien- und Gattungskonzepte innerhalb der Paxillineae 98
4.2.2.1.1 Melanogastraceae 99
4.2.2.1.1.1 Alpova 100
4.2.2.1.1.2 Melanogaster 101
4.2.2.1.2 Gyrodontaccae 103
4.2.2.1.2.1 Gyrodon 103
4.2.2.1.2.2 Hydnomeralins 104
4.2.2.1.3 Paxillaceae 105
4.2.2.1.3.1 Paxillus s. str 106
4.2.2.2 Progressionstendenzen innerhalb der Paxillineae 113
4.2.3 Suillineae 114
4.2.3.1 Familien- und Gattungskonzepte innerhalb der Suillineae 1 16
4.2.3.1.1 SuillacCae 1 16
4.2.3.1.1.1 Suillus 1 17
4.2.3.1.1.2 Boletinus 123
4.2.3.1.2 Gomphidiaceae 124
4.2.3.1.2.1 Chroogomphus 126
4.2.3.1.2.2 Gomphidins 127
4.2.3.1.3 Rhizopogonaceae und Truncocolumellaceae 129
4.2.3.1.3.1 Truncocolumella 130
4.2.3.1.3.2 Rhizopogon 131
4.2.3.1.3.3 Alpova 134
4.2.3.2 Progressionstendenzen innerhalb der Suillineae 134
5 ZUSAMMENFASSUNG 139
6 SUMMARY 143
7 LITERATURVERZEICHNIS 147