食用菌育种技术的研究进展

食用菌育种技术的研究进展
作者：桂明英等来源：中国食用菌，2006（5）
随着人们对食用菌营养价值和药用价值认识的提高以及食用菌生产所带来的经济效益的增加。

食用菌育种工作也成为食用菌科技工作者关注的热点之一。

现对食用菌育种工作的研究进展进行综述，以期为食用菌的育种工作提供参考。

一、野生食用茵驯化育种
野生食用菌驯化栽培．是食用菌育种的重要内容．栽培的食用菌品种绝大部分是由野生食用菌驯化而来的。

例如：阿魏蘑的驯化工作．是中国科学院新疆生物土壤沙漠研究所于1983年开始的．当时曹玉清、牟川静、陈忠纯等在研究驯化分布于新疆托里地区的野生阿魏侧耳fP／eurotu~retainel时，对其形态特征、分类地位、氨基酸含量、生活条件(包括营养、pH值、温度、湿度、光照和通风)、菌丝培养特征、驯化栽培等进行了研究。

观察到分离的野生菌株K001、K002与K005在培养特征上的差异。

1986年他们又在新疆木垒采集到Kill标本．在进一步研究中发现．K005、Klll在子实体外部形态与菌丝培养特征上与阿魏侧耳显著不同。

经研究定名为阿魏侧耳托里变种[Pieurotus ervngii(DC．ex． Fr)0ueI．var．tuolie nsis Mou．n var]。

他们1983年对 K001、K002、K005菌株驯化栽培中．发现在有无寄主植物阿魏根屑添加在培养基中的情况下．用棉籽壳、云杉木屑、麸皮等原料组成的培养基上都相继长出了子实体．阿魏侧耳及托里变种自此得到推广．首先在新疆开始人工栽培。

已成为近年来大面积进行商业性栽培的一种食用菌新品种。

其菇体肥大、颜色洁白、菌肉细腻、质地脆嫩、久炖不绵、清爽滑润、味美可口、营养丰富．投入市场后深受人们的青睐。

目前我国引进和驯化栽培成功的食用菌已达80多个种。

二、孢子分离育种
单孢分离就是将采集到的孢子群单个分开培养，让其单独萌发成菌丝而获得纯培养的方法。

曹裕汉通过对草菇有性分离选育种研究．表明草菇孢子分离菌株在菌丝形态、生长速率、产厚垣孢子能力、出菇、产量等性状上存在较大的差异。

可以在菌丝浓密、气生菌丝多、能产生大量厚垣孢子的菌株中选择到较高产量的菌株应用于生产．解决草菇生产上出现的菌种老化、退化问题：潘保华采用稀释镜检法对金针菇的6个品种．共计l 898个担孢子分离培养．结果检测出144个单孢结实菌株。

这些菌株与其它非单孢结实菌株交配．筛选出6个强优组合。

这种通过组织分离．而后经出菇或出耳试验，从中筛选出产量高、抗逆性强、遗传性状优良的菌株再进行扩大繁殖的育种方法是目前采用最多的一种方法。

三、食用茵杂交育种
食用菌杂交育种的基本原理是通过单倍体交配实现基因重组。

杂交育种通过选择适当的亲本进行交配．从杂交后代中选育出具有双亲优良性状的菌株，具有一定的定向性．这种育种方法适用于异宗结合的食用菌。

贺建超等以双孢蘑菇176和2796为亲本菌株。

通过单孢子杂交育种，经过初筛、复筛和生产性试验．获得一株新的稳定的双孢蘑菇杂交高产菌株。

该杂交菌株具有发菌快、出菇早、产量高、颜色白、朵形较大、菌肉肥厚、抗逆性较强等优点。

许益财等选择生态、种性等差异较大的长白山野生香菇和栽培品种A3-3为亲本．采用平板稀释法进行单孢分离．单孢萌发及单核菌丝镜检、配对。

从中选择优良组合“抚香一号”。

该菌株符合育种目标，是一个产量高、菇形圆正、肉厚、内实、抗逆性强、耐高温、遗传性状稳定的优良品种．可在北方作为更新换代的优良新品种：刘宇、陈文良等用杏鲍菇l号菌株和9号菌株通过单孢杂交育种方法选育出杏鲍菇13号杂交菌株．杏鲍菇13号杂交菌株的子实体产量最高．生物学效率达到109．20％。

四、食用茵诱变育种：
诱变育种是人为利用某些理化因子诱导食用菌遗传因子发生突变．再从多种突变体中选出正突变菌株的方法。

诱变育种是获得优良食用菌菌株的常用手段。

目前来看对食用菌育种较为有效的理化因子包括60co、紫外线、离子束、激光、X射线、超声波、快中子、亚硝酸、亚硝酸胍、氮芥、硫酸二乙酯等．研究人员根据各自的实验条件及不同菌种的特点选择不同的诱变方法．在食用菌新菌种的选育工作中已取得了不少成果。

4．1 60Co辐射诱变育种
60Co在生物技术上的应用，是育种方法学的重要发展。

夏志兰、艾辛等采用60C0射线诱变杏鲍菇菌丝．在辐照剂量为1 000Gy．剂量率为67．8Gy／h的条件下．经过拮抗试验和酯酶同功酶电泳验证．选育出一株杏鲍菇新菌株．诱变菌株与供试菌株比较．菌丝积累量差异均达到极显著水平；张卉、佟俊生等采用60co-γ射线诱变菌丝，在辐照剂量为1 000Gv．剂量率为67．8Gy／h的条件下。

经过拮抗试验和酯酶同功酶电泳验证．选育出一株巴西蘑菇新菌株。

经液体培养其胞外多糖产量较出发菌株提高12％。

4．2紫外线辐射诱变育种
紫外线是一种非电离辐射诱变剂．是诱变产生突变的重要手段。

张渊、王谦等研究了茶薪菇原生质体的形成及影响因素．并进行了以原生质体为材料的诱变育种工作．实验表明．培养5d的茶薪菇菌丝体酶解3h原生质体数目达到最大．原生质体经紫外线照射20see．．致死率即达70％1~2上。

再生菌株经筛选后．原生质体再生株C16和诱变株 C304产量较对照分别提高了42．7％和17．9％：李德舜、刘正学等通过对平菇“山大1号”原始菌株的担孢子收集、UV诱变以及突变菌株的出菇性能、抗杂菌能力测试研究．从45
个突变菌株中筛选出了2株很有潜力的菌株。

6号菌株株形美观，抗杂菌能力强、转潮快．生物学效率较原始菌株提高了约34．3％，达177．1％；3号菌株表现为无孢突变，为平菇新品种的研究开发提供了一个很好的出发菌株㈣。

4．3离子注入诱变育种
离子柬诱变育种与传统的辐射法及化学诱变剂相比．具有损伤轻、突变率高、突变谱宽、遗传稳定、易于获得理想菌株等特点。

付永前、张军等对阿魏菇的孢子采用不同的注入剂量进行注入。

以抽真空的样品为对照，经固体培养、液体发酵后，利用苯酚——浓硫酸法测其胞内、胞外多糖含量。

经反复的注入和筛选后．获得了最佳的注入剂量和阿魏多糖高产菌株2a-3．对此菌株和对照进行液体发酵．在不同的发酵时间内对其发酵物鲜重及胞内、胞外多糖含量进行测定．得到了最佳发酵周期为4d．其胞内多糖和胞外多糖含量分别较对照菌株提高了20．33％和18．53％。

4．4激光诱变育种
激光对生物体作用的研究已有40多年的历史．随着研究水平的深入．目前认为，激光对生物体的影响主要是由于其热、压力、光和电磁场等几方面的效应。

其中，热效应引起酶失活、蛋白质变性，导致生物的生理、遗传变异；压力效应使组织变形、破裂，引起生理及遗传变异；电磁场效应是由产生的自由基导致DNA损伤。

引起突变；而光效应则是通过一定波长的光子被吸收、跃迁到一定的能级。

引起生物分子变异。

李耀维、张素梅等用 He-Ne激光辐照诱变金针菇(Flammulina Velu． tipes)的原生质体、菌丝体片段，分生孢子悬液，并进行初筛、复筛及突变株遗传稳定性研究。

结果表明：采用原生质体进行诱变．其正突变率、单株 SOD产量提高率、产SOD遗传稳定性均高于菌系体与分生孢子。

激光诱变原生质体是获得金针菇 SOD高产株的有效途径㈣；陈五岭、姚胜利采用 He-Ne激光诱变选育的6株香菇．酯酶同工酶在亲本相比。

酶带条纹数、迁移率等特征发生了明显的改变．表明了在激光作用下。

香菇菌丝体遗传物质发生了变异。

所选育的香菇新菌种中试栽培结果表明：新菌种在相同生产条件下。

生长周期平均缩短20d以上，香菇产量最低平均提高10％以上．最高可提高22．5％。

4．5空间诱变
空间诱变可以丰富食用菌的种质资源．贾建航、边银丙将香菇、平菇、黑木耳、金针菇、灵芝等食用菌材料进行了卫星或高空气球搭载．随之进行地面实验。

结果表明，搭载材料在拮抗反应、菌丝生长速度、出菇形态等方面明显变异。

RAPD分析结果也证实一些搭载菌株在DNA水平上发生了变异。

以上结果表明．空间诱变可能为食用菌的遗传育种提供新途径。

五、细胞融合技术
细胞融合技术是人们按照需要．使两个不同遗传特性的细胞。

融合成一个新的杂种细胞．从而人工构建新型细胞．这个细胞兼有两个亲代细胞的遗传特性。

李省印、李孟楼等将16个平菇资源品种的菌丝体，在25℃、pH5．8-6．0环境下，分别用1．5％
溶菌酶加0．6mol／L KCI稳渗剂溶解其细胞壁2h。

将获得的原生质体两两配对成39个组合，在30℃、pH9、0．6 mol／L KCI稳渗剂、不加融合促进剂Ca- C12和PEG6000的融合条件下．得到种内杂交融合子5株。

其中4株融合子再生出菌丝体和子实体：同皿接种实验显示．新菌株与其双亲具明显的拮抗线。

经栽培试验与生产示范．新育的“优生”1号品系表现适应性强，优质、丰产、抗杂、耐热。

平香1号是河北农业大学利用细胞融合技术．培育的香菇(7402)与平菇(紫饱侧耳)两个属间的远缘杂交新品系。

平菇与香菇在生物学分类上分别属于侧耳属和香菇属。

前者生长周期短、易栽培、产量高，但品质较差；后者味道鲜美。

平香一号细胞工程株子实体的氨基酸含量介于双亲之间．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。

菌株在菌丝生长速度和产量(生物转化率)方面都显著超过双亲：金风2—1是四川省农科院土肥所微生物研究室利用独创的细胞融合一融合核分裂技术，选育得到的金针菇、风尾菇的科间杂交后代．它具备了亲本金针菇丛生和朵数多的特点．又具备了风尾菇朵大肉厚的特性．同时它突破了金针菇只能低温出菇、风尾菇只能在中温条件下出菇的特性．是一个广温性菌株．从19 90年开始已经在全国19省市和省内的60多个市地州县大面积推广应用．据不完全统计．已经创产值5亿元以上。

六、转基因育种
转基因技术就是将人工分离和修饰过的基因导入到目的生物体的基因组中．从而达到改造生物的目的。

张竞、聂思惟等将MT基因用电击法转化平菇(Pjeurotu$ostreatusl。

MT基因表达蛋白与金属离子结合而形成络合物．用Zn诱导．转基因平菇能富集Zn．可对缺Zn的人群补充Zn．使平菇成为一种保健和治疗的食品或蔬菜。

出菇试验结果表明．在米糠与锯沫比为1：3的培养基上生长．在米糠与锯沫比为1：4的培养基上不生长。

24d菌丝可在广口瓶中长满，用于子实体培养。

回顾食用菌育种方法的历史．可发现育种的手段和技术在不断发展和完善。

最初人们认为食用菌可以驯化。

出现了野生食用菌驯化技术。

后来随着对遗传变异现象的认识．出现了诱变育种技术．提高了微生物自发突变率，这就为选育高产、耐高温、多糖含量高的优质食用菌开辟了新的途径。

几乎与诱变育种在同一时期．在对微生物有性生殖、转化及转导结合等研究的基础上．出现了杂交育种技术．该技术是在已知的不同性状的亲本间杂交．故比诱变育种的方向性和自觉性要好．这就为食用菌的定向育种提供了保证。

20世纪60年代出现了细胞融合技术．随着细胞融合技术在食用菌育种上的应用．使得食用菌育种技术得到空前的进步。

20世纪70年代出现的基因工程技术给微生物育种带来了新的革命．它所创造的新物种是自然演化中不可能出现的．作为一种可控的育种手段．必将在食用菌定向育种中发挥重要作用。

中国食用菌，2006（5）
桂明英1,2，王刚3，郭永红2，刘蓓2，马绍宾1(1．云南大学生命科学学院，云南昆明650091；2．昆明食用菌研究所云南昆明650223；3．云南农业大学图书馆咨询部云南昆明650201)。