食用菌育種技術(shù)的研究進(jìn)展

摘要 食用菌育種技術(shù)近年有了很大進(jìn)展。本文是對(duì)野生食用菌馴化、誘變育種、雜交育種、原生質(zhì)體融合技術(shù)育種及食用菌“種”的鑒定方法方面研究進(jìn)展的綜合論述。

關(guān)鍵詞 食用菌 育種技術(shù) 鑒定方法 研究進(jìn)展

食用菌育種技術(shù)的研究，近年發(fā)展相當(dāng)迅速。無(wú)論在野生食用菌馴化方面，還是在遺傳育種研究方面均有重要進(jìn)展。

1．野生食用菌馴化

野生食用菌的馴化栽培，是食用菌育種的重要內(nèi)容，是人類(lèi)獲得栽培菇種的重要途徑。從根本上講，現(xiàn)代人類(lèi)社會(huì)栽培的許多食用菌最初都是從野生種馴化而來(lái)。中國(guó)食用菌資源特別豐富，據(jù)報(bào)道已有858種，隸屬于48科，136屬。其中人工栽培或已試驗(yàn)栽培的86種，占食用菌總數(shù)的10%。其余90％左右食用菌處于野生狀態(tài)。 其中可以進(jìn)行人工馴化，并具有很好食用、藥用價(jià)值的食用菌種類(lèi)很多，如口蘑、松口蘑、羊肚菌、巴西蘑菇、大肥菇、鮑魚(yú)菇、美味牛肝菌、大杯傘、雞腿菇、楊樹(shù)菇等等。利用和馴化這些具有開(kāi)發(fā)價(jià)值的菇種是食用菌品種選育的重要課題，這方面已有不少報(bào)道。田紹義（1992）在觀察和研究蒙古口蘑生態(tài)基礎(chǔ)上，通過(guò)馴化栽培，選育出87-B-2優(yōu)良菌株，用馬糞、麥秸等配制的發(fā)酵料進(jìn)行床式栽培，已初步馴化成功。河北省遷西縣栗蘑研究課題組（1994）從野生種選育出抗雜能力強(qiáng)、高產(chǎn)的優(yōu)良菌株――遷西大株灰樹(shù)花，利用棉籽皮、栗木屑等培養(yǎng)料栽培出灰樹(shù)花子實(shí)體，生物學(xué)效率達(dá)128．5％。福建省三明真菌研究所，山西省生物研究所等（1987）對(duì)雞腿蘑進(jìn)行調(diào)查、采集、分離和栽培，獲得較好效果。羅星野等（1991）研究了雞腿蘑“昆研C-901”菌株特征，提出了一套行之有效的栽培操作工藝。陳文良（1988）從京郊野生猴頭菌菌株中通過(guò)馴化栽培，擇優(yōu)選育技術(shù)，選育出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的“北京猴頭菌1號(hào)”新菌株，具有轉(zhuǎn)潮快、朵大、肉實(shí)等優(yōu)點(diǎn)。

2．誘變育種的研究

誘變育種的基本原理是人為利用某些理化因子強(qiáng)制食用菌遺傳基因發(fā)生突變的方法。所運(yùn)用的理化因子稱(chēng)為誘變劑。由于食用菌誘變育種能有效地提高突變的頻率，在食用菌新品種選育上應(yīng)用甚廣。

其中一種重要的誘變劑是紫外線。紫外線輻射是一種非電離輻射誘變劑，使用簡(jiǎn)便，效果顯著，是誘變產(chǎn)生突變種的重要途徑。陸師義等（1987）用紫外線誘變技術(shù)，篩選出品質(zhì)好、產(chǎn)量高、無(wú)孢子的紫孢側(cè)耳新品種，生物學(xué)效率達(dá)90％～100%，菇朵具有很好的商業(yè)價(jià)值。陳文良（1986）用紫外線誘變育種方法，培育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的北京大木耳新品種，鮮耳生物學(xué)效率達(dá)到66．23％～82．08%。耳片也有增大、增厚等變化。陳文良、耿小麗（1993）用紫外線誘變方法，選育出金針菇F9309和F9321兩個(gè)新品種，拮抗實(shí)驗(yàn)和酯酶同工酶實(shí)驗(yàn)完全證明它們是各自獨(dú)立的新品種，它門(mén)具有柄長(zhǎng)、色淡、高產(chǎn)等特點(diǎn)。

其它物理誘變劑研究也有重要進(jìn)展。周宗俊等（1993）用金針菇菌絲原生質(zhì)體再生及γ-射線誘變育種技術(shù)，育成F8815、F8817等金針菇新品種。王振福等（1997）用返地式衛(wèi)星搭載誘變育種研究表明，5個(gè)株菌絲體中脫氫酶部發(fā)生了變異，說(shuō)明衛(wèi)星搭載是誘變育種較好途。

除物理誘變劑外，國(guó)內(nèi)外化學(xué)誘變劑（如堿基類(lèi)似物、烷化劑，移碼誘變劑等）也有應(yīng)用者。

3．雜交育種的研究

食用菌雜交育種的基本原理是四分體過(guò)程的基因重組。這種育種方法用于異宗結(jié)合的食用菌，如平菇、香菇、金針菇、木耳菌、銀耳、猴頭菌等。異宗結(jié)合的食用菌單孢子萌發(fā)形成的菌株是不孕的，不經(jīng)過(guò)可親和孢子菌株的交配不能形成子實(shí)體，不能完成生活史。只有通過(guò)不同單核菌絲配對(duì)雜交結(jié)合時(shí)，才能雙核化，形成子實(shí)體。根據(jù)這一原理，運(yùn)用具有不同優(yōu)點(diǎn)遺傳性的單核菌絲體雜交，選育出優(yōu)良的雜交異核體是食用菌育種的一條重要途徑。它比誘變育種具有較強(qiáng)的方向性和可操作性。

汪麟（1992）用香菇Cr02和L465進(jìn)行雜交，選育出L9、L11、L24 3個(gè)新菌株，其中L11號(hào)菌株產(chǎn)量高，菇形好，生物學(xué)效率達(dá)75％以上。陳文良（1993）通過(guò)香菇L867與Cr04兩品種單核菌絲體配對(duì)雜交，培育出L934新品種；用香菇L33和Cr04兩品種單核菌絲體配對(duì)雜交，培育出L937新品種。這兩個(gè)香菇新品種具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、耐低溫特點(diǎn)，并已在京郊和部分省市大面積示范推廣。

對(duì)于蘑菇［（Agaricus bisporus（lange）Im-bach]這種屬于二極性同宗結(jié)合的食用菌，單孢子分離育種是一種常用的重要方法。吳錦文等（1992）運(yùn)用這種方法，選育出具有產(chǎn)量較高、質(zhì)量較優(yōu)的適于罐藏加工的“輕食51號(hào)”和適于鮮銷(xiāo)、北方地區(qū)種植的“輕食67號(hào)”等蘑菇新品種。

4．原生質(zhì)體融合技術(shù)的研究

原生質(zhì)體融合技術(shù)是通過(guò)酶解將生物細(xì)胞壁脫去，制備出離體的原生質(zhì)體，再用試劑或電脈沖法促進(jìn)不同種（或不同品種）原生質(zhì)體產(chǎn)生融合，使親本的細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞器結(jié)合，發(fā)生遺傳重組，從而獲得融合子。原生質(zhì)體融合是細(xì)胞水平的生物工程技術(shù)，因而也稱(chēng)作細(xì)胞融合，是遺傳工程的重要組成部分。它在食用菌良種選育上應(yīng)用，能使蕈菌遠(yuǎn)緣雜交相同交配型雜交成為可能。它為利用野生種質(zhì)資源、擴(kuò)大現(xiàn)有栽培種基因、縮短育種周期、提高工作效率開(kāi)辟了一個(gè)新途徑。

日本山田里（1983）對(duì)香菇、金針菇原生質(zhì)體分離和再生做了報(bào)道。日本蕈菌研究所（1984）對(duì)紅平菇與鳳尾菇兩種親本進(jìn)行細(xì)胞融合，并獲得成功。香港中文大學(xué)張樹(shù)庭教授（1985）對(duì)草菇細(xì)胞融合技術(shù)進(jìn)行了深入研究。

我國(guó)食用菌原生質(zhì)體融合技術(shù)發(fā)展迅速，技術(shù)水平已居世界領(lǐng)先地位。邱景蕓等（1983）首次研制出真菌有效脫壁的溶壁酶，并分離出10余種食用菌原生質(zhì)體。徐天惠（1986）對(duì)金針菇原生質(zhì)體的制備與再生研究表明，酶解時(shí)間對(duì)原生質(zhì)體釋放和再生有明顯影響。羅信昌（1989）進(jìn)行黑木耳和毛木耳種間原生質(zhì)體融合獲得成功。潘迎捷等（1989）進(jìn)行香菇種內(nèi)原生質(zhì)體融合，用中高溫大葉型和中溫中葉型香菇單核菌絲體作為親本，運(yùn)用PEG促融，在國(guó)內(nèi)首次獲得2株香菇種內(nèi)融合子。北京市農(nóng)林科學(xué)院植環(huán)所食用菌課題組用此項(xiàng)技術(shù)也融合出一些香菇新菌株。

5．食用菌種鑒定方法的研究

按Lewin的意見(jiàn)，屬于擔(dān)子菌綱的食用菌，種的基本概念為：

（1）從生物學(xué)觀點(diǎn)作為種來(lái)講，種內(nèi)可以自由交配，并能獲得子實(shí)體；

（2）從分類(lèi)觀點(diǎn)作為種來(lái)講，應(yīng)該根據(jù)形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)、生物學(xué)特征進(jìn)行鑒定。

5．1 從遺傳學(xué)的角度看，食用菌的不同種類(lèi)具有不同的有性繁殖類(lèi)型 在種的鑒定中，首先要弄清該種是同宗結(jié)合（是初級(jí)同宗結(jié)合，還是次級(jí)同宗結(jié)合），還是異宗結(jié)合。這是作為種鑒定的首要標(biāo)志。

5．2 形態(tài)學(xué)特征是種鑒定的重要依據(jù) 食用菌不同種都具有獨(dú)特的特征，具有不同的外部形態(tài)學(xué)特征和內(nèi)部解剖學(xué)特征，并在某些方面存在不同程度的差異。諸如菌絲體顏色、寬度、分枝狀況、有無(wú)鎖狀聯(lián)合等；子實(shí)體形態(tài)如菌蓋形態(tài)與大小、菌肉質(zhì)地、顏色、厚度、味道等；菌褶特征，菌柄有無(wú)、長(zhǎng)短、形態(tài)、著生方式；菌膜厚薄，菌托和菌環(huán)的有無(wú)、大小、質(zhì)地等；擔(dān)子分隔與否，孢子的形態(tài)、大小、孢子印顏色等。應(yīng)該指出，食用菌種的形態(tài)學(xué)特征與生態(tài)環(huán)境有密切關(guān)系，同一個(gè)種在不同的生態(tài)環(huán)境影響下往往表現(xiàn)出不同的特征。因而形態(tài)學(xué)特征作為種的鑒定依據(jù)是有條件的、相對(duì)的，它必須同種的其它鑒定方法結(jié)合起來(lái)統(tǒng)一考慮。

5．3 生物化學(xué)反應(yīng)是種鑒定的重要標(biāo)準(zhǔn) 60年代以來(lái)，在對(duì)菌物蛋白質(zhì)和次級(jí)代謝產(chǎn)物分析基礎(chǔ)上，開(kāi)始采用生物化學(xué)分類(lèi)方法。由于同種食用菌具有相同生物化學(xué)反應(yīng)，這就顯得生物化學(xué)分類(lèi)法在種鑒定中具有重要意義。

日本學(xué)者T．Toyomasu等用聚丙烯酰胺凝膠電泳法測(cè)定香菇同工酶及可溶性蛋白質(zhì)譜帶的多少、寬度、顏色等表現(xiàn)作為鑒別不同菌株的方法。陳文良（1993）通過(guò)香菇單核菌絲體雜交方法，選育出L934和L937兩個(gè)香菇新品種，酯酶同工酶電泳實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，雜交新品種與雜交親本具有不同的酶譜，酶帶的數(shù)量、寬度以及顏色深淺均有差異。除酯酶同工酶可作為種或品種的鑒別手段外，氧化物同工酶酶譜及可溶性蛋白質(zhì)酶譜也可作為鑒別種的手段。根據(jù)一種基因能夠產(chǎn)生一種酶的規(guī)律，國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛運(yùn)用同工酶進(jìn)行親緣關(guān)系遠(yuǎn)近分析及種（品種）間的鑒定?？梢?jiàn)，酶類(lèi)是基因次級(jí)表達(dá)的產(chǎn)物。

5．4 拮抗反應(yīng)是鑒定種的主要方法 拮抗現(xiàn)象的主要特征為：在兩種不同菌落相互接觸邊緣處，出現(xiàn)退化菌絲，呈現(xiàn)黃色或褐色拮抗線條紋。而相同的種卻無(wú)此種現(xiàn)象。拮抗反應(yīng)不僅表現(xiàn)在種間，而且表現(xiàn)在種內(nèi)品種間。根據(jù)拮抗線的寬度、顏色等特征，可以鑒別種（或品種）的差異。筆者通過(guò)香菇單核菌絲體配對(duì)雜交方法選育的L934和L937新品種均與其親本具有明顯的拮抗反應(yīng)，形成各自不同的拮抗線，從而說(shuō)明新菌株與親本菌株有了質(zhì)的不同。

科學(xué)在發(fā)展，技術(shù)在進(jìn)步。食用菌育種技術(shù)的研究也會(huì)隨之發(fā)展和進(jìn)步。食用菌育種的一些新技術(shù)、新工藝、新方法也將不斷涌現(xiàn)出來(lái)。

陳文良等，生物學(xué)通報(bào)