食用菌的遗传与育种
第三章-食用菌的遗传与育种
食用菌遗传和变异的规律及分子机制 食用菌的生活史 食用菌的交配类型和繁殖模式 食用菌遗传学 有性生殖中基因的遗传分析 细胞质遗传 杂种优势的原理及应用 食用菌育种
食用菌育种的原理、技术路线和方法
第一节 食用菌的繁殖方式 第二节 食用菌的生活史 第三节 食用菌的育种技术
第一节
第二节 食用菌的生活史
一、生活史的概念
所谓生活史，是指生物一生所经历的生长发育和繁 殖阶段的生活周期(全过程)。
食用菌的生活史是指从孢子萌发，经历菌丝体、子 实体阶段，以及又由子实体产生孢子的循环过程。 多数食用菌的生活史是：
担孢子 担孢子萌发 初生菌丝（单核菌丝） 两条可亲和的初生菌丝融合 次生菌丝（双核菌 丝） 子实体原基 子实体 担孢子
异宗结合：大多食用菌的担孢子或单核菌丝有 “雌”、“雄”性之分（常用“＋”、“－” 表示）。其性别是由遗传因子控制的，只有异 性的单核菌丝，才能质配成双核菌丝，而同性 别的菌丝永不亲和，也不产生有性孢于，这种 现象称异宗结合，也称自交不育。
90％的菌类属异宗结合，有两种类型： 二极性和四极性。
二极性 ： 是由一对遗传因子 （ A—a ）所控制的，这
食用菌的繁殖方式
多数食用菌完整生活史包括 无性 及 有性 两个阶段，主要进行从担孢子萌发再到新一代 担孢子产生的有性生殖过程，其间要经过质配、 核配及减数分裂三大步骤。
一、无性繁殖
无性繁殖：不通过有性生殖细胞的结合，而由亲 代直接产生新个体的生殖方式叫无性繁殖，食用 菌的无性繁殖主要有以下几种形式： 1.以菌丝断裂的方式繁殖；
子实体 担子 核配
子实体原基
草菇的生活史： 初级同宗结合
减数分裂
双核菌丝
食用菌生产技术 遗传育种概述2讲
三、食用菌遗传的物质基础
1.核酸 核酸是食用菌遗传的物质基础。核酸有两种， 即脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)，而绝 大多数生物的遗传物质是DNA。 DNA由四种核苷酸组成，每个核苷酸分子有 三种组分：磷酸、脱氧核糖和碱基，这四种核苷 酸的差异仅在含氮碱基种类上的不同，碱基分别 是：腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧 啶(C)。
白灵菇
鸡腿菇
再
见 ！
对于某个物种来说，DNA分子却具有 特定的碱基排列顺序，由此而保证了物种 的稳定性。当生物体受到内外界因素的影 响，碱基排列顺序发生改变时，便会引起 遗传信息的改变，产生可遗传的变异，这 就是基因突变的分子基础。
四、食用菌遗传物质的传递
1.细胞分裂 食用菌在营养菌丝内进行有丝分裂，在担 子内进行减数分裂。分裂间期都要进行DNA 的复制与蛋白质的合成，复制结束后，每条染 色体都由完全相同的两条染色单体组成。 （1）有丝分裂 随着纺缍丝的牵引，着丝点一分为二，形 成两条完全相同的染色体，分别移向细胞的两 极，实现核分裂，接着进行细胞质分裂形成两 个细胞。确保子细胞与母细胞遗传物质完全相 同。
一、无性繁殖
• 不通过有性生殖细胞的结合，而由 亲代直接产和新个体的生殖方式叫 无性繁殖，食用菌的无性繁殖主要 有以下几种形式： • 1.可以菌丝断裂的方式繁殖： • 2.以产和无性孢子的方式繁殖：如 香菇产生节孢子，双孢蘑菇产生次 生孢子，草菇产生厚垣孢子，黑木 耳产生钩状分生孢子等。
二、有性繁殖 通过有性生殖细胞的结合，产生新个体的繁殖方 式，叫有性繁殖。
灰树花 杏鲍菇 榆黄蘑
茶 茶薪菇 薪
双孢菇
猴头菌
菌中皇后—竹荪
二、食用菌的变异
4 第三章 食用菌遗传育种
二、选择育种
又称自然选种 又称自然选种，是指利用自然界现有的变 自然选种， 经过选择培育获得新品种的方法。 异，经过选择培育获得新品种的方法。 包括以下步骤： 包括以下步骤： 1、品种资源的收集 品种不同地区：不同海拔高度、 品种不同地区：不同海拔高度、不同纬 不同基物上生长的野生菌。 度、不同基物上生长的野生菌。并记录采 集时间、地点、海拔、坡向、土质、 集时间、地点、海拔、坡向、土质、阴蔽 基物等。 度、基物等。 2、纯种分离
杏鲍菇同工酶酶谱
电泳
白6， 8， 11， 13， 19， 29， 野平，杏5
三、诱变育种
概念：是利用物理或化学等因素诱使DNA分子发生变异， 是利用物理或化学等因素诱使DNA分子发生变异，
从中加以选择和利用。
原理： 诱发突变
物理诱变：采用高能量辐照引起DNA受损伤，人为地改变碱基组 物理诱变：采用高能量辐照引起DNA受损伤，人为地改变碱基组 DNA
第三章 食用菌遗传育种
主要内容 第一节 食用菌的生活史 第二节 食用菌的交配系统 第三节 食用菌育种技术
第一节 食用菌的生活史
一、 概念----食用菌孢子萌发形成初生菌丝， 概念----食用菌孢子萌发形成初生菌丝， 初生菌丝经过质配形成次生菌丝，然后扭结 形成子实体，成熟子实体产生新一代孢子的 过程。 二、 典型生活史 三、常见食用菌的生活史
化学诱变：采用化学物质引起DNA改变，引起突变， 化学诱变：采用化学物质引起DNA改变，引起突变，
创造可实用的基因的可能。 诱变因素：根据诱变因素的化学性质或作用方式，可分为3 诱变因素：根据诱变因素的化学性质或作用方式，可分为3 大类：第1类不能在立体条件下进行。后2 大类：第1类不能在立体条件下进行。后2者可离体进行。 碱基类似物：有时掺入DNA分子中，导致原碱基对在空间 碱基类似物：有时掺入DNA分子中，导致原碱基对在空间 位置上的讹误，使遗传基因突变。有5 位置上的讹误，使遗传基因突变。有5-溴脱氧尿苷、 5-溴 尿嘧啶、a 尿嘧啶、a-氨基嘌呤。 改变DNA结构的诱变剂：能和1 改变DNA结构的诱变剂：能和1个或多个碱基发生化学反 应，从而导致复制时碱基配对的转换，即A 应，从而导致复制时碱基配对的转换，即A-T与G-C的转换， 引起突变。有亚硝酸、硫酸二乙酯、甲基磺酸乙酯、亚硝 基胍。 码阻移动诱变剂：能插入DNA分子的碱基对之间，使DNA 码阻移动诱变剂：能插入DNA分子的碱基对之间，使DNA 的结构变形，从而导致DNA复制时发生突变。包括丫啶类 的结构变形，从而导致DNA复制时发生突变。包括丫啶类 类、吡啶类、多环烃、含氮杂环致癌物、真菌毒素、抗生 素，研究最多的是丫啶类化合物。
食用菌的菌种筛选与遗传改良技术
食用菌的菌种筛选与遗传改良技术食用菌的菌种筛选与遗传改良技术食用菌是一类具有营养丰富、味道鲜美且具有药用价值的真菌。
随着人们对健康的追求和对植物性蛋白质的需求增加，食用菌的市场需求逐年增长。
为了满足市场需求和提高食用菌的品质，科学家们积极开展了食用菌的菌种筛选与遗传改良技术的研究。
菌种筛选是指通过对食用菌种群的调查、采样和鉴定，从中筛选出优质的菌种，并进行培育与繁殖的过程。
这里的优质菌种是指具有高产、快速生长、抗病性强、耐各种环境胁迫、品质优良的菌种。
菌种筛选的主要步骤包括样品的采集、种类的鉴定、生理学性状的测定、抗性等级的评定和性状考察等。
通过菌种筛选，选育出的优质菌种能够增加食用菌的产量和抗病能力，提高食用菌的品质和市场竞争力。
目前，很多食用菌繁殖主要依靠子实体繁殖，这种繁殖方式存在传代性变异的问题。
为了解决这个问题，繁殖体培养技术成为食用菌菌种繁殖的重要手段。
繁殖体培养是利用菌丝体培养或体细胞培养技术，直接培养和繁殖食用菌的无性结构体繁殖体。
通过繁殖体培养，可以保持菌种的遗传稳定性，提高菌种的繁殖速度和数量，为大规模生产提供了可能。
除了菌种筛选和繁殖体培养，遗传改良技术也是提高食用菌品质和繁殖能力的关键方法之一。
遗传改良技术主要包括传统育种和基因工程两种方式。
传统育种是利用食用菌自然交配和选择的原理，通过选择具有优良性状的个体进行繁殖，逐步改良菌种的性状。
传统育种需要大量的时间和劳动力，但由于食用菌自交不易和反复选择的特点，实际应用范围有限。
而基因工程则是利用现代生物技术，通过转基因技术和基因编辑技术等手段，直接改变食用菌的基因组，进而改善菌种的性状。
基因工程技术可以缩短育种周期，提高改良效率，但涉及到基因的改变和转入，存在一定的伦理和安全风险。
食用菌的菌种筛选与遗传改良技术是提高食用菌产量和质量的重要手段。
通过菌种筛选，可以选育出具有高产和抗病能力的菌种，提高食用菌的品质和市场竞争力。
通过繁殖体培养，可以保持菌种的遗传稳定性和繁殖能力，为大规模生产提供了可能。
食用菌类栽培中的菌种选育与培育技术
食用菌类栽培中的菌种选育与培育技术食用菌是人们餐桌上常见的食品之一，其丰富的营养价值和独特的风味受到了广大消费者的喜爱。
为了满足人们对食用菌的需求，科学家们在菌种选育与培育技术方面进行了深入研究。
本文将介绍食用菌类栽培中的菌种选育与培育技术，并探讨如何提高食用菌的产量和质量。
一、菌种选育技术1.1 优良菌株的筛选菌种选育是食用菌栽培的基础工作，目的是选出具有良好特性的菌株。
通过对菌株的营养需要、生长速度、产量等方面的评估，筛选出适合栽培的菌株。
常用的筛选方法包括菌丝生长速度观察、菌丝菌核形态观察等。
1.2 自然交配与基因编辑在菌种选育中，传统的自然交配是常用的方法。
通过将不同类型的菌株进行交配，获得具有更好性状的后代菌株。
此外，利用基因编辑技术，科学家们还可以有针对性地改变菌株的遗传信息，使其具备更好的特性。
二、菌种培育技术2.1 生产基质的选择食用菌类栽培通常采用有机质底物作为生产基质。
常见的有机质底物包括木屑、麸皮、玉米芯等。
选择合适的生产基质可以提供菌种生长所需的养分和适宜的环境条件，促进食用菌的生长发育。
2.2 菌种接种技术菌种接种是将培养好的菌种引入到生产基质中的过程。
常见的菌种接种方法有点孢法和菌丝体接种法。
点孢法适用于一些喜孢子发芽的食用菌，而菌丝体接种法适用于一些无孢子或孢子发芽较困难的食用菌。
2.3 发酵条件的控制食用菌的生长需要适宜的温度、湿度和光照等条件。
根据不同食用菌的要求，科学家们探索出了一套科学合理的发酵条件控制方法，以提高菌种的产量和质量。
例如，对于平菇来说，温度控制在22-25摄氏度，湿度控制在75-80%，光照控制在3-5lux，可以达到最佳产量。
三、提高产量和质量的技术3.1 控制灭菌条件为了防止病原菌的侵染，科学家在食用菌栽培中使用灭菌措施是必不可少的。
常见的灭菌方法包括蒸汽灭菌、高压灭菌等。
通过控制灭菌条件，可以有效地避免病原菌的感染，提高食用菌的产量和质量。
食用菌的遗传与育种
5、扩大栽培试验
上述旳品种评选成果仅是个阶段性旳成果，还 应和本地旳当家菌株同步进行栽培，证明它是更优 良旳菌株。
6、示范推广试验
经扩大试验后，将选出旳优良品种放到有代表 性旳试验点进行示范性生产，待试验成果进一步 拟定之后，再由点到面推广。
二、诱变育种
诱变育种是利用物理或化学因子处理食用 菌旳细胞群，促使其细胞中旳遗传物质旳分子 构造发生变化，从而引起其遗传性变异，然后 从变异旳细胞中筛选出少数具有优良新性状变 异旳菌株。
体核分别移至担子小梗旳顶端，形成担孢子。至此，完
8. 毕了一种完整旳生活史。
担孢子萌发
单核菌丝
断裂方式（无性孢 子）营养繁殖
双核菌丝
断裂方式（无性 孢子）营养繁殖
担孢子
担子菌纲食用菌 旳经典生活史
产生更多旳双 核菌丝，扭结 成子实体原基
子实体
担子细胞形成 四个单倍体旳 核，同步形成
四个突起
双倍体核
双核菌丝先端细 胞形成担子细胞
核融合 Nuclear fusion
减数分裂 meiosis
担孢子梗 sterigmata
Basidios pores
担孢子
Basidium （担子）
三、有性繁殖过程中细胞核旳变化
一是质配后开始旳异核双核阶段，即异核双核期。 具有产生子实体旳能力，是大部分食用菌旳主要存 在形式； 二是核配后开始旳短暂旳双倍核期； 三是核配立即进行减数分裂，每个细胞中都有4 个单倍体核，称为单核期，此期亦短暂。
▪ 在合适旳环境条件下，双核菌丝发育成结实性菌丝(三 生菌丝)并组织化，产生子实体。如冬虫夏草、茯苓等。
▪ 子实体菌褶表面或菌管内壁旳双核菌丝旳顶端细胞发 育成担子，进入有性生殖阶段。
食用菌类栽培技术中的生物学特性与遗传改良
食用菌类栽培技术中的生物学特性与遗传改良食用菌类是一类重要的食材，不仅味美可口，而且富含蛋白质、氨基酸、维生素和矿物质等营养成分，具有很高的经济价值和市场需求。
在食用菌的栽培过程中，了解其生物学特性和进行遗传改良，对于提高产量和改良品质具有重要意义。
一、食用菌类的基本特性食用菌类主要包括蘑菇、竹荪、金针菇等，它们都具有一些共同的生物学特性。
首先，食用菌类为真菌，其生命周期包括两个阶段：子实体（菌盖和菌褶）和菌丝体（菌根）。
菌丝体是食用菌的营养体，通过菌丝体之间的交织和繁殖，形成子实体。
其次，食用菌类具有透光性的要求，对培养环境的温度、湿度和光照等条件要求较高，这是由其生长机制决定的。
此外，食用菌类具有较强的营养能力，能够分解有机物质并吸收其中的养分。
最后，食用菌类对生长基质的需求有所不同，不同种类的食用菌适宜生长于不同类型的基质上。
二、食用菌类栽培技术中的生物学特性应用了解食用菌类的生物学特性，能够帮助我们更好地开展栽培工作，提高产量和产品质量。
首先，通过研究食用菌菌种的营养需求和生长机制，可以优化培养环境，提供适宜的温度、湿度和光照等条件，以促进其正常生长和繁殖。
其次，针对不同种类的食用菌，根据其对生长基质的需求，选择适宜的培养基，提供合适的营养物质，以增加产量和改善品质。
另外，通过研究食用菌的繁殖机制，可以制定合理的繁殖方法，提高繁殖效率，加速子实体的形成。
最后，通过控制采收的时机和方式，可以保证食用菌的品质和口感，以满足消费者的需求。
三、食用菌类遗传改良技术为了进一步提高食用菌的产量和改进品质，科学家们进行了大量的遗传改良研究。
首先，通过育种和选择的方法，选出高产菌株和优质菌株，进行交配和杂交，获得优良性状的后代。
这些后代具有较高的抗病能力、适应性和产量潜力。
其次，利用基因编辑和转基因技术，对食用菌的基因组进行改良，使其具有更好的抗病性、适应性和生长能力。
另外，利用分子标记和DNA分析技术，可以对食用菌的遗传背景和亲缘关系进行研究，为遗传改良提供相关的理论依据和技术支持。
食用菌的遗传育种基础及育种
表2 四极性组合的可育情况
孢子性别 AB
Ab
aB
ab
AB
－0
－0
－
＋
Ab
－
－
＋0
－0
aB
－0
＋0
－0
－0
ab
＋0
－0
－ －0000
十表示两者可育 －表示两者不可育
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二、食用菌的生活史
（一）繁殖方式 1、有性繁殖 2、无性繁殖 3、准性生殖 （二）生活史
返回本章
（一）繁殖方式
1.有性繁殖
质配
核配
银耳的生活史：异宗结合，双因子控制，极性返回三、食用菌的良种选育
食用菌栽培是一系列复杂操作的工作程 序，包括种菇选择、母种选育与保存、菌种 制备、出菇管理及市场销售等，每个程序都 有至关重要的细节操作。但育种是这些工作 中首要的一项工作，没有优良的菌种，不管 其他工作程序准备及管理得多么好，都会造 成减产或失败。
1、原生质体融合技术
原理 细胞壁是保护细胞质和各种细胞器的一层
坚实外壁，能有效防止外源基因的侵染。 同一种类的个体，细胞壁可以自融，使其 原生质和细胞核进行内部交换，从而引起 种内近亲遗传性的变异。
2、基因工程简介 基因工程的基本概念
基因工程的基本步骤
基因克隆：是基因间的拼接与无性繁殖技术， 它是用人工方法把我们所需要的某一供体物种 的遗传物质-DNA大分子提取出来，在离体条 件下进行切割后，把它和作为载体的DNA分 子连接起来，然后导入某一受体细胞中，进行 复制，而且要有基因间重组后的新表现，它的 主要步骤可以概括为：
？
？
担子
返回本 节
食用菌中几种有代表性的生活史类型
各种食用菌的生活史，由于控制有性过程的基因 不同而有差异，下面举几个有代表性的食用菌生活 史类型。
食用菌遗传育种学
食用菌遗传育种学食用菌遗传育种学是一门研究食用菌遗传育种的学科，它是利用遗传学原理和技术，通过育种来改良食用菌的性状，以满足人们对食用菌的需求。
食用菌遗传育种学的研究内容主要包括：食用菌的遗传学研究，食用菌的育种技术，食用菌的种质资源，食用菌的病虫害防治，食用菌的生物技术等。
食用菌遗传育种学的研究方法主要有：遗传学研究，育种技术，种质资源，病虫害防治，生物技术等。
食用菌遗传育种学的研究成果主要有：改良食用菌的品质，提高食用菌的产量，改善食用菌的抗病性，改良食用菌的耐贮性，改善食用菌的口感等。
食用菌遗传育种学的研究对于改善食用菌的品质，提高食用菌的产量，改善食用菌的抗病性，改良食用菌的耐贮性，改善食用菌的口感等，都有重要的意义。
总之，食用菌遗传育种学是一门重要的学科，它的研究成果对于改善食用菌的品质，提高食用菌的产量，改善食用菌的抗病性，改良食用菌的耐贮性，改善食用菌的口感等，都有重要的意义。
Genetic breeding of edible fungi is a discipline that studies the genetic breeding of edible fungi. It uses genetic principles and technologies to improve the characteristics of edible fungi to meet people's needs for edible fungi.The research content of genetic breeding of edible fungi mainly includes: genetic research of edible fungi, breeding technology of edible fungi, germplasm resources of edible fungi, pest control of edible fungi, biotechnology of edible fungi, etc.The research methods of genetic breeding of edible fungi mainly include: genetic research, breeding technology, germplasm resources, pest control, biotechnology, etc.The research results of genetic breeding of edible fungi mainly include: improving the quality of edible fungi, increasing the yield of edible fungi, improving the disease resistance of edible fungi, improving the storage resistance of edible fungi, improving the taste of edible fungi, etc.In short, genetic breeding of edible fungi is an important discipline, and its research resultsare of great significance for improving the quality of edible fungi, increasing the yield of edible fungi, improving the disease resistance of edible fungi, improving the storage resistance of edible fungi, and improving the taste of edible fungi.。
食用菌的遗传与育种
食用菌的遗传与育种食用菌的遗传与育种（一）作者：王立安来源：河北大学生命学院日期：2011年2月11日14:21一、食用菌的遗传基础遗传与变异何谓遗传?“种瓜得瓜，种豆得豆”，“龙生龙，凤生凤”，物种代代相似的现象即为遗传。
何为变异?“一母生九子，九子各有别”，这种子代与亲代之间以及子代相互之间的不同即为变异。
遗传和变异是对立统一的一对矛盾，它们相辅相成，缺一不可，遗传是生物生存和繁衍的基础，它使物种相对稳定；变异是生物进化的动力，它造就了生物大千世界。
遗传是相对的，变异则是绝对的，没有变异就不能研究遗传。
和其他生物一样，食用菌的遗传与变异亦符合对立统一规律。
从统一角度来看，食用菌的遗传性是很稳定的，它的种性时不会因一般环境条件的变化而发生变异。
例如营养、水分、湿度、温度、酸碱度、光线和二氧化碳等环境因子的变化一般只会影响食用菌菇子实体的形状、大小、色泽和产量，而不容易导致食用菌种性的改变，即不能造成可遗传的变异。
可遗传的变异只有两类，即遗传基因的重组和基因突变所导致的变异。
如平菇的产孢缺陷型就是可以遗传的变异。
无孢平菇的子实层不能产生担孢子，只能通过菌丝体的转接即无性繁殖来保持其不产孢子的变异性状。
在生产上应用的还有白色金针菇、白色木耳、白色灰树花等新品种，都是遗传性状很稳定的变异菌株。
二、食用菌的有性繁殖（一）有性繁殖什么是性? 性即重组。
遗传基因的重组造就了食用菌品种的多样性。
有性繁殖是通过两个性别不同的细胞结合而形成新个体的一种繁殖方式，其后代具备双亲的遗传特性。
在担子菌中，同宗结合的食用菌约占10%，异宗结合约占90%。
1、同宗结合担孢子菌丝自身可孕，是一种“雌雄同体”的有性繁殖方式。
同宗结合的担孢子萌发成菌丝后，不需要经过2个菌丝的结合就能完成性的生活史。
同宗结合又可分初级同宗给合和次级同宗给合两种类型。
(1)初级同宗结合，担孢子只含有1个经减数分裂产生的细胞核，萌发后通过异核化可以完成性生活史。
食用菌类栽培中的品种改良与遗传育种技术
食用菌类栽培中的品种改良与遗传育种技术食用菌类作为一种重要的食品和药用资源，自古以来就受到人们的广泛关注。
随着社会的发展和人们对健康饮食的追求，食用菌的需求量也日益增加。
为了满足市场需求和提高食用菌的产量和质量，品种改良与遗传育种技术成为了食用菌栽培中的关键环节。
一、品种改良1. 现有菌株选育在食用菌类的栽培中，现有菌株的选育是非常常见的一种品种改良方式。
通过对不同的菌株进行观察和筛选，选择出具有良好产量、耐病虫害、适应环境等优点的菌株，并进行繁殖和推广应用。
2. 自然杂交自然杂交是一种无需人为干预的品种改良方式。
通过将不同的品种或亲本进行自然交配，杂交后的后代在遗传性状上可能具有更好的表现，例如更高的产量、更好的耐逆性等。
3. 人工杂交人工杂交是一种人工干预的品种改良方式。
通过精确选择与配对，将具有不同优点的亲本进行人工配对，产生具有更好优点的后代，例如增加产量、改善菌体质量等。
二、遗传育种技术1. 选择育种选择育种是一种常见的遗传育种技术，通过对个体的选择和交配，选择出具有优良性状的个体进行繁殖和推广。
在食用菌类的栽培中，可以通过选择具有更高产量、更好的抗病性等性状的个体来进行育种，以提高菌株的产量和品质。
2. 杂交育种杂交育种是利用不同亲本进行人工杂交产生的后代进行选育的一种遗传育种技术。
通过选择具有亲本优点的父本与母本进行人工杂交，可以获得具有更好遗传优势的后代。
例如，可以通过杂交育种来增加食用菌类的产量、提高抗病能力等。
3. 基因工程育种基因工程育种是一种先进的遗传育种技术，通过对菌株的基因进行编辑和改造来实现特定性状的改良。
在食用菌类的栽培中，可以利用基因工程技术来提高菌株的耐逆性、增加产量、改善品质等。
总结：食用菌类栽培中的品种改良与遗传育种技术对于提高食用菌产量和品质具有重要意义。
通过品种改良和遗传育种技术的应用，可以选择和培育出更适应不同环境条件和市场需求的菌株，进一步推动食用菌产业的发展。
食用菌类栽培中的育种与遗传改良技术
食用菌类栽培中的育种与遗传改良技术在现代农业领域，食用菌是一类备受关注的作物。
随着人们对营养健康的关注度增加，食用菌的需求也在不断扩大。
为了满足市场对品质更好、产量更高的食用菌的需求，育种与遗传改良技术在食用菌的栽培中发挥了重要作用。
一、育种技术在食用菌栽培中的应用育种技术是指通过有选择地杂交、选择和繁殖优良基因型来改良植物或菌物的种质，以获得更好的性状和遗传特性。
在食用菌的栽培中，育种技术主要应用于以下几个方面。
1. 产量改良通过杂交、选择和基因工程等方法，选育出产量更高的食用菌品种。
例如，在云芝的栽培中，研究人员利用杂交技术选育出云芝产量更高、生长更快的新品种，大大提高了云芝的供应能力。
2. 抗病虫害性能改良食用菌容易受到各种病毒、细菌和真菌的侵袭，为了避免病虫害对产量和品质造成的损失，育种技术被应用于改良食用菌的抗病性。
通过选择耐病的品种作为亲本，进行杂交并筛选出抗病性更强的后代品种，可以有效降低病虫害对食用菌产量的影响。
3. 营养品质改良育种技术也被用于改良食用菌的营养品质，提高其含有的营养物质和功能性成分。
通过选择含有丰富维生素、矿物质和抗氧化物质的品种，并将其与其他良种进行杂交，可以产生更具营养价值的新品种。
二、遗传改良技术在食用菌栽培中的应用遗传改良技术是指通过基因编辑、基因转导和基因组改造等方法，直接干预和改变生物的遗传物质，以达到改良植物或菌物性状的目的。
在食用菌的栽培中，遗传改良技术也被广泛应用。
1. 基因编辑利用CRISPR-Cas9等基因编辑技术，可以对食用菌的基因组进行精准编辑，实现特定基因的靶向改变。
例如，通过基因编辑技术可以增加食用菌的产量基因的表达量，提高其生长速度和产量。
2. 基因转导基因转导是将外源基因转导到目标生物体中，以实现目标基因的表达和功能改变。
在食用菌栽培中，通过转导具有抗虫害、耐病性、抗逆性等有益性基因，可以增强菌种的抗性和适应性。
3. 基因组改造通过改变食用菌的整个基因组结构，可以实现对性状的全面改良。
如何利用遗传育种提高食用菌类的抗病能力
如何利用遗传育种提高食用菌类的抗病能力在食用菌类的生产过程中，病害是一大挑战，会对产量和品质造成严重影响。
因此，利用遗传育种来提高食用菌类的抗病能力是一个重要的研究方向。
本文将介绍如何利用遗传育种的方法来增强食用菌类的抗病性。
一、遗传育种的基本原理和方法遗传育种是通过选择、杂交和基因工程等手段，利用物种内部的遗传变异来创造和选择出具有更好性状的新品种。
在选择抗病能力时，我们可以通过以下几种方法来进行。
1. 选择抗病毒的野生种野生种通常在自然环境中具有较强的抗病性，可以通过野外采集或者人工繁殖获取。
选择具有抗病毒能力的野生菌株，将其与优良的食用菌品种进行杂交，将有助于增强新品种的抗病能力。
2. 利用家系育种法家系育种法是通过连续选择同一菌株的后代进行杂交，逐渐固定和提高某种性状。
在选择抗病性时，通过连续选择抗病的后代，将有利于逐步提高新品种的抗病能力。
3. 基因工程技术的应用基因工程技术可以通过转基因技术将具有抗病基因的DNA片段导入到目标菌株中，从而提高其抗病能力。
通过导入具有抗病基因的外源DNA，我们可以增加目标菌株的抗病性，使其对病毒、细菌等病原体具有更强的免疫能力。
二、遗传育种在食用菌类抗病能力提高中的应用遗传育种在食用菌类的抗病能力提高方面已经取得了一定的成果。
以下是一些实际应用案例的介绍。
1. 利用野生菌株提高抗病能力研究人员在野外采集了一些具有抗病毒能力的野生菌株，通过与现有的食用菌品种进行杂交，获得了一些具有更强抗病性的新品种。
这些新品种不仅具有良好的产量和品质，还能够更好地抵抗病毒感染。
2. 利用家系育种法提高抗病能力通过连续选择抗病性较强的菌株，繁殖后代，并进行杂交，可以逐渐提高新品种的抗病能力。
这种方法对于长期种植某一品种的地区尤为适用，可以利用其丰富的遗传变异来创造更具抗病能力的新品种。
3. 利用基因工程技术提高抗病能力基因工程技术的应用可以直接导入具有抗病基因的DNA片段到目标菌株中，从而提高其抗病能力。
利用遗传改良技术培育高产食用菌的方法
利用遗传改良技术培育高产食用菌的方法遗传改良技术在农业领域的应用日益广泛，其对于食用菌的培育也有着重要的作用。
在本文中，我们将探讨利用遗传改良技术培育高产食用菌的方法。
一、选育优良菌株为了培育高产食用菌，首先需要选取具有优良产量和品质的菌株作为亲本。
这些菌株要具备较高的菌丝生长速度、菌盖色泽鲜艳、口感细腻等特点。
在选育优良菌株的过程中，可以采用自然选择和人工选择相结合的方法。
自然选择是指通过自然环境中的竞争和适应过程，筛选出最适应环境的菌株进行繁殖。
人工选择则是通过人为干预，按照自己的需求选择具有潜力的菌株进行培育。
通过不断地重复这个过程，逐步形成高产高质的食用菌品种。
二、利用基因工程技术改良菌株基因工程技术是遗传改良的重要手段之一，可以通过改变菌株的遗传基因来实现生长性能和产量的提高。
以下是一些常用的基因工程技术：1. 基因突变：通过诱变剂或辐射等方式，引发菌株的遗传突变现象，进而筛选出具有高产能力的突变体。
2. 基因转移：利用载体将其他种类或变种的有益基因转移到目标菌株中，以提高产量和品质。
这可以通过基因枪、冷冻转化、电穿孔等方法实现。
3. 基因编辑：利用CRISPR-Cas9等基因编辑技术，直接修改菌株的遗传信息，例如增加产量相关基因的表达量或调整代谢途径，从而实现高产食用菌的培育。
三、优化培养条件除了利用遗传改良技术改良菌株外，优化培养条件也是提高食用菌产量的重要环节。
以下是一些常用的优化方法：1. 控制培养温度：不同种类的食用菌对于适宜的培养温度有不同要求。
适当调整培养温度可以提高菌丝的生长速度和产量。
2. 调节培养基成分：食用菌的培养基成分直接影响其生长和产量。
可以通过添加适量的营养物质、微量元素等来优化培养基的配方。
3. 合理的光照条件：部分食用菌对于光照条件有一定的要求。
适当的光照可以促进菌丝的生长和产菌。
总结起来，利用遗传改良技术培育高产食用菌的方法包括选育优良菌株，利用基因工程技术改良菌株以及优化培养条件。
食用菌的菌种选育
第四章食用菌的菌种选育目的与要求本章要求学生重点掌握常见食用菌的遗传变异特性；了解食用菌的菌种选育方法及其发展动态；掌握食用菌的人工选育技术。
重点与难点1.不同食用菌的遗传变异基础2.食用菌的菌种选育方法3.食用菌的孢子杂交和诱变育种技术4.食用菌的原生质体融合和基因工程育种技术5.野生食用菌的人工驯化第一节食用菌的遗传与变异一、食用菌的遗传遗传是指亲代与子代间保持相似的现象，这种生命特征不论是通过性细胞进行的有性繁殖，还是通过菌丝体或组织体进行的无性繁殖，都能表现出来。
正是有了遗传才能保持食用菌性状和物种的稳定性，使各种食用菌在自然界稳定地延续下来。
二、食用菌的变异遗传并不意味着亲代与子代的完全相同，即使同一亲本的子代之间，或亲代与子代之间总是在形状、大小、色泽、抗病性等方面存在着不同程度的差异，这种差异就是变异的结果。
变异可分为两种：一种是由环境条件如营养、光线、搔菌、栽培管理措施等因素引起的变异，这些变异只发生在当代，并不遗传给后代，当引起变异的条件不存在时，这种变异就随之消失。
因此把这类由环境条件的差异而产生的变异称为不可遗传的变异。
例如：营养不足时，子实体细小；光线不足时，色泽变浅；二氧化碳浓度太高，会产生各种畸形菇等。
由于这种变异不可遗传，所以在食用菌育种中意义不大，但掌握这些变异产生的条件，在食用菌栽培中，对提高食用菌的产量和品质却有着积极的意义。
另一种变异是由于遗传物质基础的改变而产生的变异，可以通过繁殖传给后代，叫可遗传的变异。
食用菌中，可遗传的变异来源包括以下几个方面：1.基因的重组：通过有性生殖或准性生殖在减数分裂过程中可引起基因的重组，产生具有不同基因型的新个体，表现出不同的性状。
基因重组是产生可遗传变异最普遍的来源，也是杂交育种的理论基础。
2.基因突变：由于基因分子结构或化学组成的改变而产生的变异称为基因突变，这是生物变异的最初来源。
如香菇、平菇、毛木耳等产生的白色突变株，是控制色素形成的基因发生了改变所致。
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表2 四极性组合的可育情况
孢ab
AB
－0
－0
－
＋
Ab
－
－
＋0
－0
aB
－0
＋0
－0
－0
ab
＋0
－0
－ －0000
十表示两者可育 －表示两者不可育
无论是同宗结合或异宗结合，都是细胞质的结 合，细胞核并不结合，只是紧靠地排列成对。 这些偶对细胞核继续不断地分裂，形成大量的 新细胞，使菌丝体迅速地生长发育。
所控制的，这类食用菌所产生的担孢子以及其 萌发的初生菌丝，不是A型，就是a型，四个担 孢子分属二种类型，即二个是A，二个是a，两 两相等，称为二极性。只有组成Aa时，才能出 现正常的锁状联合，形成双核菌丝体，最后发 育成子实体。如果各担孢子萌发的单核菌丝， 让其自己配对，可育率有50％（表1），黑木 耳、渭菇等属于二极性菌类。
一 食用菌的繁殖方式 二 食用菌的生活史 三 食用菌的育种技术
食用菌遗传和变异的规律及分子机制 食用菌的生活史 食用菌的交配类型和繁殖模式 食用菌遗传学 有性生殖中基因的遗传分析 细胞质遗传 杂种优势的原理及应用
食用菌育种
食用菌育种的原理、技术路线和方法
一 食用菌的繁殖方式
多数食用菌完整生活史包括无性及有性两 个阶段，主要进行从担孢子萌发再到新一代 担孢子产生的有性生殖过程，其间要经过质 配、核配及减数分裂三大步骤。
有性繁殖
通过有性生殖细胞的结合，产生新个体的 繁殖方式，叫有性繁殖。
孢子核基因的不同就决定了其所萌发成的单核菌 丝的不同性别。有性繁殖根据进行质配的单核菌 丝的性别，又可以分为以下两种形式。
（一）同宗结合 （二）异宗结合
同宗结合：即质配发生在同一个孢子萌发的两 条单核菌丝之间，不需与异性结合，又称自 交亲和，这种自交可育的繁殖方式称为同宗 结合。可分为初级同宗结合和次级同宗结合。
异宗结合：大多食用菌的担孢子或单核菌丝有 “雌”、 “雄”性之分（常用“＋”、“－”表示）。其性别 是由遗传因子控制的，只有异性的单核菌丝，才能质 配成双核菌丝，而同性别的菌丝永不亲和，也不产生 有性孢于，这种现象称异宗结合，也称自交不育。
90％的菌类属异宗结合，有两种类型： 二极性和四极性。
▪ 二极性（25%） 是由一对遗传因子 （A—a）
表1 二极性组合的可育情况
孢子性别 A
A
a
a
A
－
－
＋
＋
A
－
－
＋
＋
a
＋
＋
－
－
a
＋
＋
－
－
十表示两者可育 －表示两者不可育， 可育率有50％。
▪ 四极性（65%） 大部分食用菌的性别是由二 对独立分离的遗传因子（A—a和 B—b）所控 制的。四个担孢子的性基因， 分别是AB、Ab、 aB、ab四种类型，近似四种性别，称为四极 性。 属于四极性初生菌丝，只有AaBb的组合 才是可育的，可育率25％（表2），香菇、朴 菇、平菇、银耳、毛木耳等即属四极性菌类
●黑木耳的生活史：异宗结合，单因子控制，二极性
▲香菇的生活史：四极性异宗结合，双因子控制、
四极性
➢银耳的生活史：异宗结合，双因子控制，四极性
第三节 食用菌的育种技术
食用菌栽培是一系列复杂操作的工作程序， 包括种菇选择、母种选育与保存、菌种制备、出菇 管理及市场销售等，每个程序都有至关重要的细节 操作。但育种是这些工作中首要的一项工作，没有 优良的菌种，不管其他工作程序准备及管理得多么 好，都会造成减产或失败。
8各. 个单倍体核分别移至担子小梗的顶端，形成担 孢子。至此，完成了一个完整的生活史。
核融合 Nuclear fusion
减数分裂 meiosis
担孢子梗 sterigmata
Basidios pores
担孢子
Basidium （担子）
三、有性繁殖过程中细胞核的变化
一是质配后开始的异核双核阶段，即异核双核期。 具有产生子实体的能力，是大部分食用菌的主要存 在形式；
二是核配后开始的短暂的双倍核期；
三是核配马上进行减数分裂，每个细胞中都有4 个单倍体核，称为单核期，此期亦短暂。
四、食用菌中几种有代表性的生活史类型
各种食用菌的生活史，由于控制有性过程的基因不同而 有差异，下面举几个有代表性的食用菌生活史类型。
草菇的生活史：初级同宗结合
➢ 双孢蘑菇的生活史：次级同宗结合
二 食用菌的生活史
生活史的概念
▪ 所谓生活史，是指生物一生所经历的生长发育和繁殖阶段 的生活周期(全过程)。
▪ 食用菌的生活史是指从孢子到孢子的整个生长发育过程。 ▪ 多数食用菌的生活史是：
担孢子 担孢子萌发 初生菌丝（单核菌丝） 两 条可亲和的初生菌丝融合 次生菌丝（双核菌丝） 子实体原基 子实体 担孢子
无性繁殖
无性繁殖：不通过有性生殖细胞的结合，而由亲 代直接产生新个体的生殖方式叫无性繁殖，食用 菌的无性繁殖主要有以下几种形式：
1.以菌丝断裂的方式繁殖；
2.以产生无性孢子的方式繁殖：如香菇产生节 孢子，双孢蘑菇产生次生孢子，草菇产生厚垣孢 子，黑木耳产生钩状分生孢子等；
3.以出芽方式繁殖。
无性孢子在不良条件下有较强抗 性，在适宜条件下可再萌发为原来的 一级菌丝或二极菌丝，继续进行有性 生活过程。
在适宜的环境条件下，双核菌丝发育成结实性 菌丝(三生菌丝)并组织化，产生子实体。如冬 虫夏草、茯苓等。
子实体菌褶表面或菌管内壁的双核菌丝的顶端 细胞发育成担子，进入有性生殖阶段。
来自两个亲本的一对交配型不同的单倍体核在担 子中融合，进行核配，形成一个双倍体核；
双倍体核进行减数分裂，结果产生四个单倍体核； 担子顶端生4个小梗，小梗顶端膨大成幼担子，
食用菌中伞菌类的典型生活史
食用菌中多数伞菌类的典型生活史由以下几个阶段组成： 担孢子萌发，生活史开始： 单核菌丝（初生菌丝）开始发育。 两条可亲和的单核菌丝通过融合进行质配，形成双核 菌丝体。多数食用菌的双核菌丝具有锁状联合。双核菌 丝能够独立地、无限地繁殖，有些种的双核菌丝能产生 粉孢子、厚垣孢子等无性孢子。
其担孢子的基因性完全一致。
▪ 初级同宗结合 担孢子只含有减数分裂 后产生的4个核中的一个，单核担孢子 萌发形成的单核菌丝细胞间不须经过异 体菌丝的融合，就可自己发生双核化， 并完成核配和减数分裂的有性生活史的 全部过程。草菇即属于这一类型。
▪次级同宗结合 每个担子只产生2个担孢 子，每个担孢子内含有减数分裂后形成 的4个核中具有不同交配型基因的2个核， 双核担孢子 萌发后形成可孕的多核的异 核菌丝体，这种菌丝体不与其他菌丝交 配就可自行完成有性生活史。双孢蘑菇 即属于这一类型