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病虫害防控研究室
李兴红 燕继晔
在进行植物病原真菌鉴定时，传统的鉴定方法是以形态特征为主，结合其生理生化特性统筹考虑做出最终的分类结果。但自然界中的大部分植物病原真菌种类多，分布广，形态特征较为复杂，而且少数形态特征和生理生化指标常随着环境的变化而变化，相对不稳定，使得传统的植物病原真菌鉴定有时会引起分类系统的不确定或造成鉴定结果间的相互矛盾。近年来，随着分子生物学和测序技术的发展，同时也是植物病原真菌鉴定自身发展的客观需求，分子生物学技术在真菌鉴定研究中得到了广泛而深入地应用。一些分类地位不明确、亲缘关系不清楚的物种通过相关技术得到了明晰，并使得一些重要的植物病原真菌遗传信息阐明的更加详细，使之充分应用到群体遗传变异、地理生态分化、抗病育种等方面。
目前，植物病原真菌鉴定中最常用的遗传信息就是rDNA区域信息，因为rDNA区域既含有保守序列，保守序列间的区域进化又相对较快，可以反应属乃至种间的不同进化水平，这样的特征使得该区域的序列分析对植物病原真菌的鉴定具有极大的帮助。本文就植物病原真菌核糖体DNA（rDNA）的基因间隔区ITS序列特征及其在植物病原真菌鉴定研究中的应用做一简要介绍。
核糖体rDNA的结构及其特点：核糖体是一个致密的核糖核蛋白颗粒，执行着蛋白质合成的功能，它由几十种蛋白质和rRNA组成。编码rRNA的rDNA是基因组DNA中的中等重复、并有转录活性的基因家族(Genefamily)。rDNA一般由转录区和非转录区（NonTranscribed Sequence，NTS）构成。转录区包括5.8S、18S和28SrDNA，其中18S、5.8S和28SrDNA基因组成一个转录单元，产生一个前体RNA。内转录间隔区ITS（Internal transcribed space），位于1 8S和5 . 8SrDNA（ ITS1 ）之间以及5 . 8 S 和2 8 S rDNA之间（ITS2），ITS1和ITS2常被合称为ITS，并且5.8SrDNA基因也被包括在ITS之内。
ITS序列在植物病原真菌鉴定中的应用：18S、5.8S、28SrDNA基因序列进化缓慢而相对保守，该区域是设计通用引物的区域；但这3个基因序列之间的ITS（ITS1和ITS2）序列进化则相当迅速，因为ITS区不加入成熟核糖体，受到的选择压力较小，进化速率较快，在绝大多数的真核生物中表现出了极为广泛的序列多态性，该区域则常用来进行植物病原真菌的序列差异分析。二者的结合使得rDNA序列广泛用于植物病原真菌的鉴定及相关系统学研究。18SrDNA和28SrDNA分别约为1.8kb和3.4kb，序列中既有保守区又有可变区，在进化速率上比较保守，其中18S比28S基因更保守，是在系统发育中种级以上阶元的良好标记。5.8S基因分子量小且高度保守，较少用于系统学研究，但它也为植物病原真菌rDNAPCR扩增的通用引物设计提供了方便。目前，一些相关研究报告已经提供了18S、5.8S和28S区域上的通用引物（具体引物此处略），日常研究中，我们可以合成这类引物，对未确定分类地位的植物病原真菌直接进行PCR扩增和测序，然后通过序列比对，将其分类地位进行明确。
需要指出的是，任何技术都不是万能的，虽然ITS序列在植物病原真菌的分类鉴定中表现出了极大的便利性和优越性，它也有自己的缺点。并不是所有的真菌都适合利用ITS序列来进行分类鉴定，有的真菌在该区域并没有序列差异，或者差异极小不适合进行序列分析。现实研究中，我们不能仅仅的依靠某个植物病原真菌的ITS序列就将其简单的划分到某个属乃至某个种，这样很容易造成张冠李戴的分类结果，我们必须要结合真菌的形态特征及其它分类相关信息，统筹考虑，才能快速、准确的鉴定出植物病原真菌的种类，从而为该类病原菌造成病害的防控和相关研究提供帮助。
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