隨著人們對食用菌營養(yǎng)價值和藥用價值認識的提高以及食用菌生產(chǎn)所帶來的經(jīng)濟效益的增加。食用菌育種工作也成為食用菌科技工作者關(guān)注的熱點之一?,F(xiàn)對食用菌育種工作的研究進展進行綜述,以期為食用菌的育種工作提供參考。
一、野生食用茵馴化育種
野生食用菌馴化栽培.是食用菌育種的重要內(nèi)容.栽培的食用菌品種絕大部分是由野生食用菌馴化而來的。例如:阿魏蘑的馴化工作.是中國科學院新疆生物土壤沙漠研究所于1983年開始的.當時曹玉清、牟川靜、陳忠純等在研究馴化分布于新疆托里地區(qū)的野生阿魏側(cè)耳fP/eurotu~retainel時,對其形態(tài)特征、分類地位、氨基酸含量、生活條件(包括營養(yǎng)、pH值、溫度、濕度、光照和通風)、菌絲培養(yǎng)特征、馴化栽培等進行了研究。觀察到分離的野生菌株K001、K002與K005在培養(yǎng)特征上的差異。1986年他們又在新疆木壘采集到Kill標本.在進一步研究中發(fā)現(xiàn).K005、Klll在子實體外部形態(tài)與菌絲培養(yǎng)特征上與阿魏側(cè)耳顯著不同。經(jīng)研究定名為阿魏側(cè)耳托里變種[Pieurotus ervngii(DC.ex. Fr)0ueI.var.tuoliensis Mou.n var]。他們1983年對 K001、K002、K005菌株馴化栽培中.發(fā)現(xiàn)在有無寄主植物阿魏根屑添加在培養(yǎng)基中的情況下.用棉籽殼、云杉木屑、麩皮等原料組成的培養(yǎng)基上都相繼長出了子實體.阿魏側(cè)耳及托里變種自此得到推廣.首先在新疆開始人工栽培。已成為近年來大面積進行商業(yè)性栽培的一種食用菌新品種。其菇體肥大、顏色潔白、菌肉細膩、質(zhì)地脆嫩、久燉不綿、清爽滑潤、味美可口、營養(yǎng)豐富.投入市場后深受人們的青睞。目前我國引進和馴化栽培成功的食用菌已達80多個種。
二、 孢子分離育種
單孢分離就是將采集到的孢子群單個分開培養(yǎng),讓其單獨萌發(fā)成菌絲而獲得純培養(yǎng)的方法。曹裕漢通過對草菇有性分離選育種研究.表明草菇孢子分離菌株在菌絲形態(tài)、生長速率、產(chǎn)厚垣孢子能力、出菇、產(chǎn)量等性狀上存在較大的差異??梢栽诰z濃密、氣生菌絲多、能產(chǎn)生大量厚垣孢子的菌株中選擇到較高產(chǎn)量的菌株應(yīng)用于生產(chǎn).解決草菇生產(chǎn)上出現(xiàn)的菌種老化、退化問題:潘保華采用稀釋鏡檢法對金針菇的6個品種.共計l 898個擔孢子分離培養(yǎng).結(jié)果檢測出144個單孢結(jié)實菌株。這些菌株與其它非單孢結(jié)實菌株交配.篩選出6個強優(yōu)組合。這種通過組織分離.而后經(jīng)出菇或出耳試驗,從中篩選出產(chǎn)量高、抗逆性強、遺傳性狀優(yōu)良的菌株再進行擴大繁殖的育種方法是目前采用最多的一種方法。
三、 食用茵雜交育種
食用菌雜交育種的基本原理是通過單倍體交配實現(xiàn)基因重組。雜交育種通過選擇適當?shù)挠H本進行交配.從雜交后代中選育出具有雙親優(yōu)良性狀的菌株,具有一定的定向性.這種育種方法適用于異宗結(jié)合的食用菌。賀建超等以雙孢蘑菇176和2796為親本菌株。通過單孢子雜交育種,經(jīng)過初篩、復篩和生產(chǎn)性試驗.獲得一株新的穩(wěn)定的雙孢蘑菇雜交高產(chǎn)菌株。該雜交菌株具有發(fā)菌快、出菇早、產(chǎn)量高、顏色白、朵形較大、菌肉肥厚、抗逆性較強等優(yōu)點。許益財?shù)冗x擇生態(tài)、種性等差異較大的長白山野生香菇和栽培品種A3-3為親本.采用平板稀釋法進行單孢分離.單孢萌發(fā)及單核菌絲鏡檢、配對。從中選擇優(yōu)良組合“撫香一號”。該菌株符合育種目標,是一個產(chǎn)量高、菇形圓正、肉厚、內(nèi)實、抗逆性強、耐高溫、遺傳性狀穩(wěn)定的優(yōu)良品種.可在北方作為更新?lián)Q代的優(yōu)良新品種:劉宇、陳文良等用杏鮑菇l號菌株和9號菌株通過單孢雜交育種方法選育出杏鮑菇13號雜交菌株.杏鮑菇13號雜交菌株的子實體產(chǎn)量最高.生物學效率達到109.20%。
四、食用茵誘變育種:
誘變育種是人為利用某些理化因子誘導食用菌遺傳因子發(fā)生突變.再從多種突變體中選出正突變菌株的方法。誘變育種是獲得優(yōu)良食用菌菌株的常用手段。目前來看對食用菌育種較為有效的理化因子包括60co、紫外線、離子束、激光、X射線、超聲波、快中子、亞硝酸、亞硝酸胍、氮芥、硫酸二乙酯等.研究人員根據(jù)各自的實驗條件及不同菌種的特點選擇不同的誘變方法.在食用菌新菌種的選育工作中已取得了不少成果。
4.1 60Co輻射誘變育種
60Co在生物技術(shù)上的應(yīng)用,是育種方法學的重要發(fā)展。夏志蘭、艾辛等采用60C0射線誘變杏鮑菇菌絲.在輻照劑量為1 000Gy.劑量率為67.8Gy/h的條件下.經(jīng)過拮抗試驗和酯酶同功酶電泳驗證.選育出一株杏鮑菇新菌株.誘變菌株與供試菌株比較.菌絲積累量差異均達到極顯著水平;張卉、佟俊生等采用60co-γ射線誘變菌絲,在輻照劑量為1 000Gv.劑量率為67.8Gy/h的條件下。經(jīng)過拮抗試驗和酯酶同功酶電泳驗證.選育出一株巴西蘑菇新菌株。經(jīng)液體培養(yǎng)其胞外多糖產(chǎn)量較出發(fā)菌株提高12%。
4.2紫外線輻射誘變育種
紫外線是一種非電離輻射誘變劑.是誘變產(chǎn)生突變的重要手段。張淵、王謙等研究了茶薪菇原生質(zhì)體的形成及影響因素.并進行了以原生質(zhì)體為材料的誘變育種工作.實驗表明.培養(yǎng)5d的茶薪菇菌絲體酶解3h原生質(zhì)體數(shù)目達到最大.原生質(zhì)體經(jīng)紫外線照射20see..致死率即達70%1~2上。再生菌株經(jīng)篩選后.原生質(zhì)體再生株C16和誘變株 C304產(chǎn)量較對照分別提高了42.7%和17.9%:李德舜、劉正學等通過對平菇“山大1號”原始菌株的擔孢子收集、UV誘變以及突變菌株的出菇性能、抗雜菌能力測試研究.從45個突變菌株中篩選出了2株很有潛力的菌株。6號菌株株形美觀,抗雜菌能力強、轉(zhuǎn)潮快.生物學效率較原始菌株提高了約34.3%,達177.1%;3號菌株表現(xiàn)為無孢突變,為平菇新品種的研究開發(fā)提供了一個很好的出發(fā)菌株㈣。
4.3離子注入誘變育種
離子柬誘變育種與傳統(tǒng)的輻射法及化學誘變劑相比.具有損傷輕、突變率高、突變譜寬、遺傳穩(wěn)定、易于獲得理想菌株等特點。付永前、張軍等對阿魏菇的孢子采用不同的注入劑量進行注入。以抽真空的樣品為對照,經(jīng)固體培養(yǎng)、液體發(fā)酵后,利用苯酚——濃硫酸法測其胞內(nèi)、胞外多糖含量。經(jīng)反復的注入和篩選后.獲得了最佳的注入劑量和阿魏多糖高產(chǎn)菌株2a-3.對此菌株和對照進行液體發(fā)酵.在不同的發(fā)酵時間內(nèi)對其發(fā)酵物鮮重及胞內(nèi)、胞外多糖含量進行測定.得到了最佳發(fā)酵周期為4d.其胞內(nèi)多糖和胞外多糖含量分別較對照菌株提高了20.33%和18.53%。
4.4激光誘變育種
激光對生物體作用的研究已有40多年的歷史.隨著研究水平的深入.目前認為,激光對生物體的影響主要是由于其熱、壓力、光和電磁場等幾方面的效應(yīng)。其中,熱效應(yīng)引起酶失活、蛋白質(zhì)變性,導致生物的生理、遺傳變異;壓力效應(yīng)使組織變形、破裂,引起生理及遺傳變異;電磁場效應(yīng)是由產(chǎn)生的自由基導致DNA損傷。引起突變;而光效應(yīng)則是通過一定波長的光子被吸收、躍遷到一定的能級。引起生物分子變異。李耀維、張素梅等用 He-Ne激光輻照誘變金針菇(Flammulina Velu. tipes)的原生質(zhì)體、菌絲體片段,分生孢子懸液,并進行初篩、復篩及突變株遺傳穩(wěn)定性研究。結(jié)果表明:采用原生質(zhì)體進行誘變.其正突變率、單株 SOD產(chǎn)量提高率、產(chǎn)SOD遺傳穩(wěn)定性均高于菌系體與分生孢子。激光誘變原生質(zhì)體是獲得金針菇 SOD高產(chǎn)株的有效途徑㈣;陳五嶺、姚勝利采用 He-Ne激光誘變選育的6株香菇.酯酶同工酶在親本相比。酶帶條紋數(shù)、遷移率等特征發(fā)生了明顯的改變.表明了在激光作用下。香菇菌絲體遺傳物質(zhì)發(fā)生了變異。所選育的香菇新菌種中試栽培結(jié)果表明:新菌種在相同生產(chǎn)條件下。生長周期平均縮短20d以上,香菇產(chǎn)量最低平均提高10%以上.最高可提高22.5%。
4.5空間誘變
空間誘變可以豐富食用菌的種質(zhì)資源.賈建航、邊銀丙將香菇、平菇、黑木耳、金針菇、靈芝等食用菌材料進行了衛(wèi)星或高空氣球搭載.隨之進行地面實驗。結(jié)果表明,搭載材料在拮抗反應(yīng)、菌絲生長速度、出菇形態(tài)等方面明顯變異。RAPD分析結(jié)果也證實一些搭載菌株在DNA水平上發(fā)生了變異。以上結(jié)果表明.空間誘變可能為食用菌的遺傳育種提供新途徑。
五、 細胞融合技術(shù)
細胞融合技術(shù)是人們按照需要.使兩個不同遺傳特性的細胞。融合成一個新的雜種細胞.從而人工構(gòu)建新型細胞.這個細胞兼有兩個親代細胞的遺傳特性。
李省印、李孟樓等將16個平菇資源品種的菌絲體,在25℃、pH5.8-6.0環(huán)境下,分別用1.5%溶菌酶加0.6mol/L KCI穩(wěn)滲劑溶解其細胞壁2h。將獲得的原生質(zhì)體兩兩配對成39個組合,在30℃、 pH9、0.6 mol/L KCI穩(wěn)滲劑、不加融合促進劑Ca- C12和PEG6000的融合條件下.得到種內(nèi)雜交融合子5株。其中4株融合子再生出菌絲體和子實體:同皿接種實驗顯示.新菌株與其雙親具明顯的拮抗線。經(jīng)栽培試驗與生產(chǎn)示范.新育的“優(yōu)生”1號品系表現(xiàn)適應(yīng)性強,優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)、抗雜、耐熱。
平香1號是河北農(nóng)業(yè)大學利用細胞融合技術(shù).培育的香菇(7402)與平菇(紫飽側(cè)耳)兩個屬間的遠緣雜交新品系。平菇與香菇在生物學分類上分別屬于側(cè)耳屬和香菇屬。前者生長周期短、易栽培、產(chǎn)量高,但品質(zhì)較差;后者味道鮮美。平香一號細胞工程株子實體的氨基酸含量介于雙親之間.比平菇的氨基酸含量有所提高.比香菇的氨基酸含量有所下降。菌株在菌絲生長速度和產(chǎn)量(生物轉(zhuǎn)化率)方面都顯著超過雙親:金風2—1是四川省農(nóng)科院土肥所微生物研究室利用獨創(chuàng)的細胞融合一融合核分裂技術(shù),選育得到的金針菇、風尾菇的科間雜交后代.它具備了親本金針菇叢生和朵數(shù)多的特點.又具備了風尾菇朵大肉厚的特性.同時它突破了金針菇只能低溫出菇、風尾菇只能在中溫條件下出菇的特性.是一個廣溫性菌株.從1990年開始已經(jīng)在全國19省市和省內(nèi)的60多個市地州縣大面積推廣應(yīng)用.據(jù)不完全統(tǒng)計.已經(jīng)創(chuàng)產(chǎn)值5億元以上。
六、 轉(zhuǎn)基因育種
轉(zhuǎn)基因技術(shù)就是將人工分離和修飾過的基因?qū)氲侥康纳矬w的基因組中.從而達到改造生物的目的。張競、聶思惟等將MT基因用電擊法轉(zhuǎn)化平菇(Pjeurotu$ostreatusl。MT基因表達蛋白與金屬離子結(jié)合而形成絡(luò)合物.用Zn誘導.轉(zhuǎn)基因平菇能富集Zn.可對缺Zn的人群補充Zn.使平菇成為一種保健和治療的食品或蔬菜。出菇試驗結(jié)果表明.在米糠與鋸沫比為1:3的培養(yǎng)基上生長.在米糠與鋸沫比為1:4的培養(yǎng)基上不生長。24d菌絲可在廣口瓶中長滿,用于子實體培養(yǎng)。
回顧食用菌育種方法的歷史.可發(fā)現(xiàn)育種的手段和技術(shù)在不斷發(fā)展和完善。最初人們認為食用菌可以馴化。出現(xiàn)了野生食用菌馴化技術(shù)。后來隨著對遺傳變異現(xiàn)象的認識.出現(xiàn)了誘變育種技術(shù).提高了微生物自發(fā)突變率,這就為選育高產(chǎn)、耐高溫、多糖含量高的優(yōu)質(zhì)食用菌開辟了新的途徑。幾乎與誘變育種在同一時期.在對微生物有性生殖、轉(zhuǎn)化及轉(zhuǎn)導結(jié)合等研究的基礎(chǔ)上.出現(xiàn)了雜交育種技術(shù).該技術(shù)是在已知的不同性狀的親本間雜交.故比誘變育種的方向性和自覺性要好.這就為食用菌的定向育種提供了保證。20世紀60年代出現(xiàn)了細胞融合技術(shù).隨著細胞融合技術(shù)在食用菌育種上的應(yīng)用.使得食用菌育種技術(shù)得到空前的進步。20世紀70年代出現(xiàn)的基因工程技術(shù)給微生物育種帶來了新的革命.它所創(chuàng)造的新物種是自然演化中不可能出現(xiàn)的.作為一種可控的育種手段.必將在食用菌定向育種中發(fā)揮重要作用。
中國食用菌,2006(5)
桂明英1,2,王剛3,郭永紅2,劉蓓2,馬紹賓1(1.云南大學生命科學學院,云南昆明650091;2.昆明食用菌研究所云南昆明650223;3.云南農(nóng)業(yè)大學圖書館咨詢部云南昆明650201)
一、野生食用茵馴化育種
野生食用菌馴化栽培.是食用菌育種的重要內(nèi)容.栽培的食用菌品種絕大部分是由野生食用菌馴化而來的。例如:阿魏蘑的馴化工作.是中國科學院新疆生物土壤沙漠研究所于1983年開始的.當時曹玉清、牟川靜、陳忠純等在研究馴化分布于新疆托里地區(qū)的野生阿魏側(cè)耳fP/eurotu~retainel時,對其形態(tài)特征、分類地位、氨基酸含量、生活條件(包括營養(yǎng)、pH值、溫度、濕度、光照和通風)、菌絲培養(yǎng)特征、馴化栽培等進行了研究。觀察到分離的野生菌株K001、K002與K005在培養(yǎng)特征上的差異。1986年他們又在新疆木壘采集到Kill標本.在進一步研究中發(fā)現(xiàn).K005、Klll在子實體外部形態(tài)與菌絲培養(yǎng)特征上與阿魏側(cè)耳顯著不同。經(jīng)研究定名為阿魏側(cè)耳托里變種[Pieurotus ervngii(DC.ex. Fr)0ueI.var.tuoliensis Mou.n var]。他們1983年對 K001、K002、K005菌株馴化栽培中.發(fā)現(xiàn)在有無寄主植物阿魏根屑添加在培養(yǎng)基中的情況下.用棉籽殼、云杉木屑、麩皮等原料組成的培養(yǎng)基上都相繼長出了子實體.阿魏側(cè)耳及托里變種自此得到推廣.首先在新疆開始人工栽培。已成為近年來大面積進行商業(yè)性栽培的一種食用菌新品種。其菇體肥大、顏色潔白、菌肉細膩、質(zhì)地脆嫩、久燉不綿、清爽滑潤、味美可口、營養(yǎng)豐富.投入市場后深受人們的青睞。目前我國引進和馴化栽培成功的食用菌已達80多個種。
二、 孢子分離育種
單孢分離就是將采集到的孢子群單個分開培養(yǎng),讓其單獨萌發(fā)成菌絲而獲得純培養(yǎng)的方法。曹裕漢通過對草菇有性分離選育種研究.表明草菇孢子分離菌株在菌絲形態(tài)、生長速率、產(chǎn)厚垣孢子能力、出菇、產(chǎn)量等性狀上存在較大的差異??梢栽诰z濃密、氣生菌絲多、能產(chǎn)生大量厚垣孢子的菌株中選擇到較高產(chǎn)量的菌株應(yīng)用于生產(chǎn).解決草菇生產(chǎn)上出現(xiàn)的菌種老化、退化問題:潘保華采用稀釋鏡檢法對金針菇的6個品種.共計l 898個擔孢子分離培養(yǎng).結(jié)果檢測出144個單孢結(jié)實菌株。這些菌株與其它非單孢結(jié)實菌株交配.篩選出6個強優(yōu)組合。這種通過組織分離.而后經(jīng)出菇或出耳試驗,從中篩選出產(chǎn)量高、抗逆性強、遺傳性狀優(yōu)良的菌株再進行擴大繁殖的育種方法是目前采用最多的一種方法。
三、 食用茵雜交育種
食用菌雜交育種的基本原理是通過單倍體交配實現(xiàn)基因重組。雜交育種通過選擇適當?shù)挠H本進行交配.從雜交后代中選育出具有雙親優(yōu)良性狀的菌株,具有一定的定向性.這種育種方法適用于異宗結(jié)合的食用菌。賀建超等以雙孢蘑菇176和2796為親本菌株。通過單孢子雜交育種,經(jīng)過初篩、復篩和生產(chǎn)性試驗.獲得一株新的穩(wěn)定的雙孢蘑菇雜交高產(chǎn)菌株。該雜交菌株具有發(fā)菌快、出菇早、產(chǎn)量高、顏色白、朵形較大、菌肉肥厚、抗逆性較強等優(yōu)點。許益財?shù)冗x擇生態(tài)、種性等差異較大的長白山野生香菇和栽培品種A3-3為親本.采用平板稀釋法進行單孢分離.單孢萌發(fā)及單核菌絲鏡檢、配對。從中選擇優(yōu)良組合“撫香一號”。該菌株符合育種目標,是一個產(chǎn)量高、菇形圓正、肉厚、內(nèi)實、抗逆性強、耐高溫、遺傳性狀穩(wěn)定的優(yōu)良品種.可在北方作為更新?lián)Q代的優(yōu)良新品種:劉宇、陳文良等用杏鮑菇l號菌株和9號菌株通過單孢雜交育種方法選育出杏鮑菇13號雜交菌株.杏鮑菇13號雜交菌株的子實體產(chǎn)量最高.生物學效率達到109.20%。
四、食用茵誘變育種:
誘變育種是人為利用某些理化因子誘導食用菌遺傳因子發(fā)生突變.再從多種突變體中選出正突變菌株的方法。誘變育種是獲得優(yōu)良食用菌菌株的常用手段。目前來看對食用菌育種較為有效的理化因子包括60co、紫外線、離子束、激光、X射線、超聲波、快中子、亞硝酸、亞硝酸胍、氮芥、硫酸二乙酯等.研究人員根據(jù)各自的實驗條件及不同菌種的特點選擇不同的誘變方法.在食用菌新菌種的選育工作中已取得了不少成果。
4.1 60Co輻射誘變育種
60Co在生物技術(shù)上的應(yīng)用,是育種方法學的重要發(fā)展。夏志蘭、艾辛等采用60C0射線誘變杏鮑菇菌絲.在輻照劑量為1 000Gy.劑量率為67.8Gy/h的條件下.經(jīng)過拮抗試驗和酯酶同功酶電泳驗證.選育出一株杏鮑菇新菌株.誘變菌株與供試菌株比較.菌絲積累量差異均達到極顯著水平;張卉、佟俊生等采用60co-γ射線誘變菌絲,在輻照劑量為1 000Gv.劑量率為67.8Gy/h的條件下。經(jīng)過拮抗試驗和酯酶同功酶電泳驗證.選育出一株巴西蘑菇新菌株。經(jīng)液體培養(yǎng)其胞外多糖產(chǎn)量較出發(fā)菌株提高12%。
4.2紫外線輻射誘變育種
紫外線是一種非電離輻射誘變劑.是誘變產(chǎn)生突變的重要手段。張淵、王謙等研究了茶薪菇原生質(zhì)體的形成及影響因素.并進行了以原生質(zhì)體為材料的誘變育種工作.實驗表明.培養(yǎng)5d的茶薪菇菌絲體酶解3h原生質(zhì)體數(shù)目達到最大.原生質(zhì)體經(jīng)紫外線照射20see..致死率即達70%1~2上。再生菌株經(jīng)篩選后.原生質(zhì)體再生株C16和誘變株 C304產(chǎn)量較對照分別提高了42.7%和17.9%:李德舜、劉正學等通過對平菇“山大1號”原始菌株的擔孢子收集、UV誘變以及突變菌株的出菇性能、抗雜菌能力測試研究.從45個突變菌株中篩選出了2株很有潛力的菌株。6號菌株株形美觀,抗雜菌能力強、轉(zhuǎn)潮快.生物學效率較原始菌株提高了約34.3%,達177.1%;3號菌株表現(xiàn)為無孢突變,為平菇新品種的研究開發(fā)提供了一個很好的出發(fā)菌株㈣。
4.3離子注入誘變育種
離子柬誘變育種與傳統(tǒng)的輻射法及化學誘變劑相比.具有損傷輕、突變率高、突變譜寬、遺傳穩(wěn)定、易于獲得理想菌株等特點。付永前、張軍等對阿魏菇的孢子采用不同的注入劑量進行注入。以抽真空的樣品為對照,經(jīng)固體培養(yǎng)、液體發(fā)酵后,利用苯酚——濃硫酸法測其胞內(nèi)、胞外多糖含量。經(jīng)反復的注入和篩選后.獲得了最佳的注入劑量和阿魏多糖高產(chǎn)菌株2a-3.對此菌株和對照進行液體發(fā)酵.在不同的發(fā)酵時間內(nèi)對其發(fā)酵物鮮重及胞內(nèi)、胞外多糖含量進行測定.得到了最佳發(fā)酵周期為4d.其胞內(nèi)多糖和胞外多糖含量分別較對照菌株提高了20.33%和18.53%。
4.4激光誘變育種
激光對生物體作用的研究已有40多年的歷史.隨著研究水平的深入.目前認為,激光對生物體的影響主要是由于其熱、壓力、光和電磁場等幾方面的效應(yīng)。其中,熱效應(yīng)引起酶失活、蛋白質(zhì)變性,導致生物的生理、遺傳變異;壓力效應(yīng)使組織變形、破裂,引起生理及遺傳變異;電磁場效應(yīng)是由產(chǎn)生的自由基導致DNA損傷。引起突變;而光效應(yīng)則是通過一定波長的光子被吸收、躍遷到一定的能級。引起生物分子變異。李耀維、張素梅等用 He-Ne激光輻照誘變金針菇(Flammulina Velu. tipes)的原生質(zhì)體、菌絲體片段,分生孢子懸液,并進行初篩、復篩及突變株遺傳穩(wěn)定性研究。結(jié)果表明:采用原生質(zhì)體進行誘變.其正突變率、單株 SOD產(chǎn)量提高率、產(chǎn)SOD遺傳穩(wěn)定性均高于菌系體與分生孢子。激光誘變原生質(zhì)體是獲得金針菇 SOD高產(chǎn)株的有效途徑㈣;陳五嶺、姚勝利采用 He-Ne激光誘變選育的6株香菇.酯酶同工酶在親本相比。酶帶條紋數(shù)、遷移率等特征發(fā)生了明顯的改變.表明了在激光作用下。香菇菌絲體遺傳物質(zhì)發(fā)生了變異。所選育的香菇新菌種中試栽培結(jié)果表明:新菌種在相同生產(chǎn)條件下。生長周期平均縮短20d以上,香菇產(chǎn)量最低平均提高10%以上.最高可提高22.5%。
4.5空間誘變
空間誘變可以豐富食用菌的種質(zhì)資源.賈建航、邊銀丙將香菇、平菇、黑木耳、金針菇、靈芝等食用菌材料進行了衛(wèi)星或高空氣球搭載.隨之進行地面實驗。結(jié)果表明,搭載材料在拮抗反應(yīng)、菌絲生長速度、出菇形態(tài)等方面明顯變異。RAPD分析結(jié)果也證實一些搭載菌株在DNA水平上發(fā)生了變異。以上結(jié)果表明.空間誘變可能為食用菌的遺傳育種提供新途徑。
五、 細胞融合技術(shù)
細胞融合技術(shù)是人們按照需要.使兩個不同遺傳特性的細胞。融合成一個新的雜種細胞.從而人工構(gòu)建新型細胞.這個細胞兼有兩個親代細胞的遺傳特性。
李省印、李孟樓等將16個平菇資源品種的菌絲體,在25℃、pH5.8-6.0環(huán)境下,分別用1.5%溶菌酶加0.6mol/L KCI穩(wěn)滲劑溶解其細胞壁2h。將獲得的原生質(zhì)體兩兩配對成39個組合,在30℃、 pH9、0.6 mol/L KCI穩(wěn)滲劑、不加融合促進劑Ca- C12和PEG6000的融合條件下.得到種內(nèi)雜交融合子5株。其中4株融合子再生出菌絲體和子實體:同皿接種實驗顯示.新菌株與其雙親具明顯的拮抗線。經(jīng)栽培試驗與生產(chǎn)示范.新育的“優(yōu)生”1號品系表現(xiàn)適應(yīng)性強,優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)、抗雜、耐熱。
平香1號是河北農(nóng)業(yè)大學利用細胞融合技術(shù).培育的香菇(7402)與平菇(紫飽側(cè)耳)兩個屬間的遠緣雜交新品系。平菇與香菇在生物學分類上分別屬于側(cè)耳屬和香菇屬。前者生長周期短、易栽培、產(chǎn)量高,但品質(zhì)較差;后者味道鮮美。平香一號細胞工程株子實體的氨基酸含量介于雙親之間.比平菇的氨基酸含量有所提高.比香菇的氨基酸含量有所下降。菌株在菌絲生長速度和產(chǎn)量(生物轉(zhuǎn)化率)方面都顯著超過雙親:金風2—1是四川省農(nóng)科院土肥所微生物研究室利用獨創(chuàng)的細胞融合一融合核分裂技術(shù),選育得到的金針菇、風尾菇的科間雜交后代.它具備了親本金針菇叢生和朵數(shù)多的特點.又具備了風尾菇朵大肉厚的特性.同時它突破了金針菇只能低溫出菇、風尾菇只能在中溫條件下出菇的特性.是一個廣溫性菌株.從1990年開始已經(jīng)在全國19省市和省內(nèi)的60多個市地州縣大面積推廣應(yīng)用.據(jù)不完全統(tǒng)計.已經(jīng)創(chuàng)產(chǎn)值5億元以上。
六、 轉(zhuǎn)基因育種
轉(zhuǎn)基因技術(shù)就是將人工分離和修飾過的基因?qū)氲侥康纳矬w的基因組中.從而達到改造生物的目的。張競、聶思惟等將MT基因用電擊法轉(zhuǎn)化平菇(Pjeurotu$ostreatusl。MT基因表達蛋白與金屬離子結(jié)合而形成絡(luò)合物.用Zn誘導.轉(zhuǎn)基因平菇能富集Zn.可對缺Zn的人群補充Zn.使平菇成為一種保健和治療的食品或蔬菜。出菇試驗結(jié)果表明.在米糠與鋸沫比為1:3的培養(yǎng)基上生長.在米糠與鋸沫比為1:4的培養(yǎng)基上不生長。24d菌絲可在廣口瓶中長滿,用于子實體培養(yǎng)。
回顧食用菌育種方法的歷史.可發(fā)現(xiàn)育種的手段和技術(shù)在不斷發(fā)展和完善。最初人們認為食用菌可以馴化。出現(xiàn)了野生食用菌馴化技術(shù)。后來隨著對遺傳變異現(xiàn)象的認識.出現(xiàn)了誘變育種技術(shù).提高了微生物自發(fā)突變率,這就為選育高產(chǎn)、耐高溫、多糖含量高的優(yōu)質(zhì)食用菌開辟了新的途徑。幾乎與誘變育種在同一時期.在對微生物有性生殖、轉(zhuǎn)化及轉(zhuǎn)導結(jié)合等研究的基礎(chǔ)上.出現(xiàn)了雜交育種技術(shù).該技術(shù)是在已知的不同性狀的親本間雜交.故比誘變育種的方向性和自覺性要好.這就為食用菌的定向育種提供了保證。20世紀60年代出現(xiàn)了細胞融合技術(shù).隨著細胞融合技術(shù)在食用菌育種上的應(yīng)用.使得食用菌育種技術(shù)得到空前的進步。20世紀70年代出現(xiàn)的基因工程技術(shù)給微生物育種帶來了新的革命.它所創(chuàng)造的新物種是自然演化中不可能出現(xiàn)的.作為一種可控的育種手段.必將在食用菌定向育種中發(fā)揮重要作用。
中國食用菌,2006(5)
桂明英1,2,王剛3,郭永紅2,劉蓓2,馬紹賓1(1.云南大學生命科學學院,云南昆明650091;2.昆明食用菌研究所云南昆明650223;3.云南農(nóng)業(yè)大學圖書館咨詢部云南昆明650201)