木耳孢子單核菌株培養(yǎng)性狀多態(tài)性研究

何培新1，申進(jìn)文2，羅信昌3，楊繩桃4

(1河南職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院生物工程系，河南新鄉(xiāng)453003； 2河南省科學(xué)院生物研究所，河南鄭州450008；3華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)微生物農(nóng)業(yè)部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢430070； 4華中農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)系中心實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢430070)

我國(guó)是世界上主要的木耳(Auricularia auricula)生產(chǎn)國(guó)，年產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的90％以上[1]。由于木耳菌絲生長(zhǎng)較慢，抗雜能力較弱，嚴(yán)重影響了木耳的產(chǎn)量和質(zhì)量，制約著木耳生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。為提高木耳的產(chǎn)量和質(zhì)量，除改進(jìn)生產(chǎn)工藝、優(yōu)化栽培條件、提高生產(chǎn)的機(jī)械化程度以外，還可以從育種著手，通過雜交育種選育抗雜能力強(qiáng)、生產(chǎn)性狀好的優(yōu)良栽培菌株。為此，雜交親本的選擇就非常重要。一般來(lái)說，親本性狀差異顯著，雜交后代的雜種優(yōu)勢(shì)就較明顯，獲得優(yōu)良雜交菌株的可能性就比較大。雜交育種一般選用優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)的親本孢子單核菌株進(jìn)行雜交。由于孢子單核菌株是減數(shù)分裂的產(chǎn)物，經(jīng)過親本DNA的交換和重組，菌株之間會(huì)產(chǎn)生較明顯的遺傳差異，雜交后代有可能會(huì)產(chǎn)生一些母本菌株所不具備的新的遺傳性狀以及優(yōu)于母本的很多生產(chǎn)性狀。因此，研究木耳孢子單核菌株之間遺傳性狀的多態(tài)性，探討這些遺傳性狀在雜交育種理想親本選擇上的應(yīng)用，具有重要的理論意義和實(shí)際意義。

1材料和方法

1．1材料

1．1．1供試菌株

木耳Au-8菌株，河南職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院應(yīng)用微生物實(shí)驗(yàn)室保藏菌種。

1．1．2供試培養(yǎng)基

栽培培養(yǎng)基：雜木屑45％，棉籽殼45％，麩皮8％，蔗糖1％，石膏1％，料水比1：1，用于 Au-8菌株小規(guī)模栽培。

完全培養(yǎng)基(CYM)：蛋白胨2g，酵母膏2g，硫酸鎂0．5g，磷酸二氫鉀0．46g，磷酸氫二鉀1．0g，葡萄糖20g，蒸餾水1000mL，瓊脂20g，用于Au-8菌株和孢子單核菌株菌絲培養(yǎng)。

1．2方法

1．2．1 Au-8孢子單核菌株的獲得

Au-8菌株經(jīng)過代料栽培，獲得子實(shí)體，彈射擔(dān)孢子，擔(dān)孢子經(jīng)稀釋分離獲得160個(gè)孢子萌發(fā)菌株。萌發(fā)菌株經(jīng)插片培養(yǎng)，鏡檢，挑選出沒有鎖狀聯(lián)合的菌株，再進(jìn)行細(xì)胞核熒光染色[2]，確定每個(gè)細(xì)胞只有一個(gè)細(xì)胞核的菌株為孢子單核菌株。鑒定出58個(gè)孢子單核菌株，隨機(jī)選擇38個(gè)用于本研究。

1．2．2菌絲生長(zhǎng)勢(shì)和菌絲生長(zhǎng)速度測(cè)定

將供試孢子單核菌株活化培養(yǎng)，取單核菌絲體(巾=0．6crn，帶有少量培養(yǎng)基)接種CYM平板，每個(gè)菌株3次重復(fù)，28"C恒溫培養(yǎng)，每天觀察記錄菌絲生長(zhǎng)情況，測(cè)量菌落直徑，按照下列公式計(jì)算菌絲生長(zhǎng)速度。

菌絲生長(zhǎng)速度=(菌落直徑一O．6)／(2×菌絲生長(zhǎng)天數(shù))

1．2．3交配型測(cè)定

采用孢子單核菌株配對(duì)培養(yǎng)方法測(cè)定交配型[3]。

2結(jié)果與分析

2．1孢子單核菌株菌絲生長(zhǎng)勢(shì)

根據(jù)菌絲生長(zhǎng)情況，菌絲生長(zhǎng)勢(shì)可分為5種類型。類型工(9個(gè)菌株)：菌絲絨毛狀，氣生菌絲旺盛，粗壯，濃密，色自；類型Ⅱ(11個(gè)菌株)：菌絲絨毛狀，氣生菌絲較旺盛，比較粗壯、濃密，色白；類型Ⅲ(13個(gè)菌株)：菌絲細(xì)絨毛狀，氣生菌絲旺盛，粗壯，較濃密，色白；類型Ⅳ(3個(gè)菌株)：菌絲細(xì)弱，氣生菌絲不茂盛，色淺白或淺黃色；類型V(2個(gè)菌株)：菌落粉質(zhì)，氣生菌絲細(xì)弱，顏色淺黃。母本菌株Au-8的菌絲生長(zhǎng)勢(shì)屬類型工。結(jié)果表明，供試的孢子單核菌株在菌絲生長(zhǎng)勢(shì)方面呈現(xiàn)多態(tài)性。

2．2孢子單核菌株菌絲生長(zhǎng)速度

測(cè)定結(jié)果表明，供試的木耳孢子單核菌株之間，菌絲生長(zhǎng)速度具有一定程度的差異，菌絲平均生長(zhǎng)速度為0．164cm／d。37號(hào)菌株菌絲生長(zhǎng)速度最小(0．116crn)d)，91號(hào)菌株最大(0．213cm)d)，二者差異極顯著(F：0．05)。與母本菌株Au-8相比，木耳孢子單核菌株平均菌絲生長(zhǎng)速度小于Au-8(0．184cm／d)。在測(cè)定的38個(gè)孢子單核菌株中，有11個(gè)菌株菌絲生長(zhǎng)速度大于Au-8，2個(gè)菌株菌絲生長(zhǎng)速度與Au-8相同，25個(gè)菌株菌絲生長(zhǎng)速度小于Au-8。孢子單核菌株菌絲生長(zhǎng)速度與理想雜交親本之間的關(guān)系，有待于進(jìn)一步研究。

2．3孢子單核菌株交配型測(cè)定

木耳是典型的二極性異宗結(jié)合食用菌。本項(xiàng)研究的交配型測(cè)定結(jié)果表明，在測(cè)定的38個(gè)孢子單核菌株中，交配型A有21個(gè)菌株，交配型a有17個(gè)菌株。A：a=21：17。經(jīng)X2檢驗(yàn)，兩種交配型未出現(xiàn)1：1嚴(yán)重偏離。2．4孢子單核菌株菌絲生長(zhǎng)勢(shì)與交配型的關(guān)系

5種類型菌絲生長(zhǎng)勢(shì)單核菌株交配型的分析結(jié)果見表1。

表1結(jié)果表明，同一類型的菌絲生長(zhǎng)勢(shì)，出現(xiàn)了兩種交配型的孢子單核菌株。經(jīng)X2檢驗(yàn)，除類型Ⅱ以外，其他類型單核菌株兩種交配型均未出現(xiàn)1：1嚴(yán)重偏離。由于實(shí)驗(yàn)樣本數(shù)較少，從本表數(shù)據(jù)還不足以得出兩種交配型的孢子單核菌株菌絲生長(zhǎng)勢(shì)在各種類型中是隨機(jī)分布或平均分布的結(jié)論。但可以說，單核菌株的菌絲生長(zhǎng)勢(shì)與菌株交配型無(wú)明顯相關(guān)性。菌絲生長(zhǎng)勢(shì)類型不同的親本在雜交育種中的應(yīng)用價(jià)值有待于進(jìn)一步研究。

2．5孢子單核菌株菌絲生長(zhǎng)速度與交配型的關(guān)系

將孢子單核菌株菌絲生長(zhǎng)速度人為地分成大于平均數(shù)(22株，類群1)和小于平均數(shù)(16株，類群2)2個(gè)類群。分析2個(gè)類群?jiǎn)魏司甑慕慌湫?，結(jié)果見表2。

表2結(jié)果表明，菌絲生長(zhǎng)速度屬同一類群的孢子單核菌株，均出現(xiàn)了兩種交配型。經(jīng)X2檢驗(yàn)，兩種交配型均未出現(xiàn)1：l嚴(yán)重偏離。說明單核菌株的菌絲生長(zhǎng)速度與交配型的關(guān)系似乎不明顯。菌絲生長(zhǎng)速度不同的親本在雜交育種中的應(yīng)用價(jià)值有待進(jìn)一步研究。

3討論

3．1研究結(jié)果表明，木耳孢子單核菌株之間在菌絲生長(zhǎng)速度和菌絲生長(zhǎng)勢(shì)等培養(yǎng)性狀方面出現(xiàn)了一定程度的多態(tài)性，變異幅度較大，利用雜交育種選育優(yōu)良栽培菌株的潛力很大。說明雜交育種仍然是木耳菌種選育實(shí)用而有效的方法。在食用菌雜交育種時(shí)，一般選擇菌絲生長(zhǎng)速度較快、菌絲生長(zhǎng)勢(shì)較強(qiáng)的可親和單核菌株作為雜交親本，雜交后獲得的雙核菌株抗雜能力較強(qiáng)。然而，有些菌絲生長(zhǎng)速度較慢或生長(zhǎng)勢(shì)稍弱的單核菌株也可能具備其他優(yōu)良生產(chǎn)性狀。因此，科學(xué)地選擇雜交親本仍需要進(jìn)行更加細(xì)致人微的系統(tǒng)研究。

3．2木耳孢子單核菌株菌絲生長(zhǎng)勢(shì)和菌絲生長(zhǎng)速度的多態(tài)性與其交配型無(wú)明顯相關(guān)性。這一點(diǎn)非常有利于雜交育種過程中具有互補(bǔ)優(yōu)良性狀的可親和雜交親本的廣泛選擇。培養(yǎng)性狀多態(tài)性在雜交育種中的具體應(yīng)用有待于進(jìn)一步研究。

3．3筆者選用一個(gè)木耳生產(chǎn)菌株，研究了38個(gè)孢子單核菌株的兩個(gè)基本培養(yǎng)性狀的多態(tài)性，得出了“單核菌株菌絲生長(zhǎng)勢(shì)和菌絲生長(zhǎng)速度與交配型無(wú)明顯相關(guān)性”的初步結(jié)論。本結(jié)論仍需要更多木耳生產(chǎn)菌株、更多孢子單核菌株進(jìn)一步研究驗(yàn)證。此外，木耳孢子單核菌株同工酶、RAPD、RFLPs等的研究將會(huì)在更深層次揭示單核菌株之間的遺傳差異和多態(tài)性，從而更科學(xué)地指導(dǎo)雜交育種親本的選擇。此外，如果能篩選一個(gè)或幾個(gè)可綜合反映單核菌株農(nóng)藝性狀的遺傳標(biāo)記，將會(huì)非常有利于雜交育種實(shí)踐。

參考文獻(xiàn)

[1]楊新美．中國(guó)食用菌栽培學(xué)[M]．北京：農(nóng)業(yè)出版社，1988．150～151．

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[3]羅信昌，陳大年．食用真菌核熒光染色技術(shù)的研究[J]．真菌學(xué)報(bào)，1990，9(1)：64～68．