第四章 食用菌遗传学基础与育种技术PPT课件
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第四章食用菌遗传学第一节食用菌遗传学基础一.遗传与变异1、遗传:通过各种繁殖方式将形状传给下代,使上下代之间在形状上保持稳定。
2、变异:亲本和后代之间,同一后代的个体之间存在差异的这种显现称为变异。
二者关系:遗传是变异的基础二. 食用菌的细胞分裂1.单核菌丝的细胞分裂:与高等植物的有丝分裂基本一致。
包括:细胞核的分裂、细胞质的分裂。
2.双核菌丝的锁状联合形成及细胞分裂①锁状联合形成过程②双核菌丝分裂特点:A.形成两个子细胞. B.分裂的同时形成锁状联合结构.3.担子细胞的减数分裂、孢子形成①第一次分裂(分四个时期):A.前期Ⅰ(分6个时期);B.中期Ⅰ;C.后期Ⅰ;D.末期Ⅰ②第二次分裂(与一般分裂相似):A.前期Ⅱ;B.中期Ⅱ;C.后期Ⅱ;D.末期Ⅱ作用:所形成核只含用一套染色体、同源染色体间进行交叉三.有性生殖过程中三个关键阶段及特殊性1.三个关键阶段:质配:两条可亲和的两性单核菌丝相遇时细胞质发生融合,形成质配。
核配:担子中的两个核相互融合形成二倍体的核(很短暂)。
减数分裂:核配后大部分菌类进行减数分裂形成4个子核,核的染色体数目又恢复到单倍体状态。
2.食用菌与高等植物有性生殖的异同相同点:⑴基因重组一般只通过有性生殖来实现;⑵基因重组涉及整个染色体组;⑶减数分裂和受精是两个重要环节;⑷有性生殖的遗传学后果是相同的。
差异:⑴食用菌不产生专门的性器官(交配由可亲和菌丝融合方式实现);⑵性孢子(担孢子)来自单倍体核融合后形成的一个双倍体和及细胞;⑶食用菌往往具有有众多复等位基因构成的交配因子系统.四.食用菌遗传标记的种类和应用1.形态标记2.生理标记3.生化标记4.分子标记第二节食用菌的交配类型与生活史担子菌纲中食用菌的有性生殖交配类型可分为同宗结合和异宗结合两大类.一.同宗结合:质配的两初生菌丝来源于同一个担孢子.初级同宗结合:单核菌丝间自己进行双核化(4个孢子)并完成有性生活史。
次级同宗结合:产两个担孢子,每个孢子内含有两个不同交配性基因的核。
食用菌育种学 第四章 诱变育种
诱变育种的目标及用途
概念:选用理、化致变剂处理均匀而分散的微生物细胞群, 促使其突变率显著提高;采用简便、快速和高效的筛选法 筛选出少数符合育种目的的突变株来供生产实践与研究应 用。
目标:提高有效产物的产量
改善菌种特性、提高产品质量
简化工艺条件
开发新品种
诱变育种的目标及用途
青霉素产生菌选育历史
第一节 诱变育种的试验设计和准备工作
菌体计数, 振荡10min
调整浓度
过滤
制备菌悬液
低温(2℃)10min 离心洗涤
加入适量嘧啶、嘌呤 或酵母膏,继续振荡
培养20~60 min
2.3 单孢子(或单细胞)悬液的制备
2. 菌悬液制备方法
(2) 产孢子菌类
处理材料是孢子,而不是菌丝。
成熟而新 鲜的孢子
液体培养基 振荡培 离心洗涤 振荡打碎孢子 过滤 菌体计数,
2.3 单孢子(或单细胞)悬液的制备
1. 供试菌株的孢子或菌体要年轻、健壮
细胞生理活性方面既要同步,又要处于最旺盛的对数期。 对于细菌来说,常常通过前培养达到要求。 对于丝状菌来说,制备菌悬液时力求90%以上为单孢子,并务必
除去菌丝片段,因为一般菌丝是多核的。 菌悬液的孢子或细菌数可用平板计数、血球计数器计数和光密度
3.5 产物活性测定
1. 琼脂平板活性圈法 2. 纸片法:发酵液浓度高时 3. 琼脂薄层纸片法 4. 自动生化仪器分析法
透明圈 (水解酶、有机酸)
变色圈
生长圈
(产酸菌) (工具菌+待检菌)
抑菌圈 (抗生素)
3.7 培养基和培养条件的调整
表型=基因型+环境 改变环境条件(调整培养配方和培养条件),使变株得到充分 表达的机会,使高产性状及其他优良特性完全发挥出来,
《食用菌栽培技术》课件
食用菌的病害防治方法
常见病害 褐腐病 菌核病 霉菌感染病害特征 菌丝变褐色,菌包变软 菌花呈黑色,菌丝断裂 菌包表面出现白色霉菌
防治方法 加强通风,控制湿度 定期消毒,严格操作规范 保持工作环境清洁,加强卫生 管理
食用菌的采收与贮藏技术
讲解食用菌的采收技术和贮藏方法,确保采收后的食用菌保持新鲜和营养。
食用菌的市场前景
展望食用菌市场的发展前景,了解该行业的投资潜力和盈利机会。
食用菌的生长环境要求
探讨食用菌在温度、湿度、光照和通风等方面的生长环境要求,为提供适宜 的生长条件做好准备。
食用菌的培养技术
基础培养技术
介绍食用菌基础培养技术,如 菌种保存、接种培养和菌棒制 作。
菌丝体的培养和增殖
说明菌丝体的培养和增殖技术, 包括液体培养和固体培养。
菌种的菌包化
介绍菌种的菌包化技术,以便 于大规模生产食用菌。
《食用菌栽培技术》PPT 课件
本课件将介绍食用菌栽培技术及其市场前景。了解食用菌的分类、生长环境 要求、培养技术、病害防治方法、采收与贮藏技术。
食用菌栽培技术介绍
掌握食用菌栽培技术的基本原理和操作步骤,了解不同菌种的栽培要求,为 成功培养食用菌奠定基础。
食用菌的分类
了解食用菌的不同分类,包括属于子囊菌门、担子菌门和乳头菌门的各类食 用菌品种。
【教学】第四章-生殖与育种ppt课件
第四章 真菌的生殖和遗传育种
第二节 真菌的有性繁衍
二、有性孢子的类型 真菌的有性生殖产生的有性孢子可分为四种类型。
卵孢子、接合孢子、子囊孢子、担孢子 1 卵孢子(Oospore) 卵孢子由两个异形配子囊结合后发育构成。在配
子囊配合时,雄器中的内容物(核与质)经过授 精管进入卵球完成质配,随后发生核配,并在 卵球周围构成厚的外壁而发育成卵孢子。
第四章 真菌的生殖和遗传育种
第三节 准性生殖(Parasexuality)
准性生殖的过程: 1 异核体的构成 2 杂合二倍体构成 3 有丝分裂分别(准性重组〕 单倍体化haploidization:非典型的和不规那
么的二倍体核的有丝分裂,构成单倍体、二 倍体和非整倍体 有丝分裂交换mitotic crossing over:同源 染色体对的染色单体间发生遗传物质的对等 交换
第一节 真菌的无性繁衍
无性繁衍——不经过两性细胞的配合 便能产生新的个体的繁衍方式。
菌丝断裂、细胞分裂、出芽繁衍、无 性孢子等
产生无性孢子是许多真菌的主要繁衍 .
第四章 真菌的生殖和遗传育种
第一节 真菌的无性繁衍
一、真菌的无性孢子
1
(Zoospore)
产生于游动孢子囊中,经过液胞割裂方式构 成。
普通有1-2根鞭毛 ,孢子呈圆形、洋梨形或 肾形,成熟的游动孢子从孢子囊上特别的 管或小孔中放出,或孢子囊破裂而释放。 茸鞭or尾鞭, 9+2型
• 异宗配合受遗传非亲和性因子控制,具有不同接合型的 真菌存在三种不同类型的非亲和系统。
• 一对等位基因的异宗配合 • 多个等位基因的异宗配合 • 二极性多等位基因的异宗配合〔25%〕 • 四极性多等位基因的异宗配合〔75%〕
食用菌栽培课件7
2.主要矿物质元素的作用
(1)磷 磷是核酸和磷脂的成分,在菌类代谢中 酶活化基中均含有磷。磷对能量的传递起一 定的作用 (2)钾 主要起酶的激活剂作用,促进糖类的 代谢,钾也控制原生质的胶体状态和细胞质 膜的渗透势。 (3)镁 控制核蛋白体的聚合中起重要作用。 (4)钙 是细胞壁的成分,它能和钾、镁对抗 克服过量的钾、镁所引起的毒害 。
某些食用生长素成分 • 三十烷醇(1mg/L)、 • α-萘乙酸配制的蘑菇助长剂 (α-萘乙酸1%、硫酸镁25%、 硼酸15%、硫酸锌20%、淀粉 39%)对菌丝体的改良有促进 作用
二、营养物质的吸收和输送
• 食用菌不能进行合作用 靠腐生、寄生或共生等营养方式来摄取营养物质。 1.营养物质的吸收 靠酶分解有机物产生的高渗透势
营养物质运输
• 被运输的代谢物或溶质可逆梯度移动,但 需要一定能量。 • 其能量是靠一部分物质在酶作用下发生分 解产生能量,供细胞化学活动需要。 • 一般来说,酶种类多寡常决定着该大型真 菌分解能力的强弱。 • 此外,一些矿物质元素、生长激素在大型 真菌新陈代谢过程中也起到一定的作用。
三、营养代谢的途径
(二)氮源 nitrogen
• 凡能提供食用菌生长发育所需的氮 素营养的物质,称为氮源 • 食用菌主要利用有机氮,如尿素、 氨基酸、蛋白质、蛋白胨等 • 高分子的有机氮必须通过菌丝分泌 的蛋白酶,将高分子蛋白质水解成 氨基酸后才能被吸收
氮源 nitrogen
氮的生理作用
physiological function of nitrogen
• 不同菌株蛋白酶的活性高低不同,蛋白酶活性强 的菌株 • 菇类也能利用少量的无机氮,但生长速度迟缓。 如仅用无机氮作为氮源,则不能出菇 • 添加到培养基质中的氮源浓度,不易过高,如一 味地提高氮源浓度,将引起菌丝徒长,延长营养 生长期,推迟出菇
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
返回
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。
食用菌选种育种技术详解43页PPT
21、要知道对好事的称颂过于夸大,也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤,荒于嬉;行成于思,毁于随。——韩愈
23、一切节省,归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰,决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动,是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢!
食用菌选种育种技术详解
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律,就难以成功。
3、道德行为训练,不是通过语言影响 ,而是 让儿童 练习良 好道德 行为, 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体,养 成儿童 自觉的 纪律性 ,这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
食用菌的遗传与育种
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。
A:T
T:A
C:G
G:C
对角线=转换
A
T
C
G
纵横线=颠倒
移码:由于在DNA分子的编码区插入或缺失非3的整 数倍个核苷酸而导致的阅读框架的位移。因为遗 传是按3个碱基为一组依次排列而成的,当在起始 密码子后加入非3的整数倍个核苷酸后,整个氨基 酸序列就会打乱。
缺失或重复: 大片段的缺失或重复是基因突变的 主要原因之一。
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
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%。
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(二)异宗结合(90%):同一担孢子萌发产 生的初生菌丝带有一个自交不亲和的细胞核, 不能自行交配,只有2个不同交配型的担孢子萌 发生成的初生菌丝之间的交配,才能完成有性 生活史。这类食用菌称为异宗配合。
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。这些偶对胞核继续 不断地分裂,形成大量的新 食用菌的生活史
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。 一、伞菌的生活史
1.担孢子萌发; 2.单核菌丝(初生菌丝)开始发育; 3.两条可亲和的单核菌丝进行质配;
4.质配形成异核的双核菌丝。多数种类的双核菌丝 通过锁状联合菌丝细胞分裂伸长;
③菌株比较
比较各菌株的优劣,详细记录各菌株的产量、菇形、 温性、干鲜比、始菇期、菇潮间隔、形态等。为了试 验的准确性,要保证菌种的质量,培养基配方,接种, 管理措施等可能影响结果的因素,尽可能使之一致。 试验还应按生物统计原理进行安排。
④扩大试验
上述的品种评比结果仅是个阶段性的成果,还应和 当地的当家菌株同时进行栽培,证实它是更优良的菌 株。
食用菌分离技术
(二)菌种的分离
孢子弹射分离法
菌 孢子分离法
⑤示范推广
经扩大试验后,将选出的优良品种放到有代表性 的试验点进行示范性生产,待试验结果进一步确定之 后,再由点到面推广。
二、菌种分离
菌种:以保藏、实验、栽培等用途为目的,具有繁衍能力, 遗传特性相对稳定的菌类的孢子、组织或者菌丝体及其营 养性或非营养性的载体。目前,我国生产用菌种按照生产 程序可分为一级种(目种)、二级种(原种)、三级种 (栽培种)
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。
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。
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。
5.在适宜的环境条件下,双核菌丝体组织化,开成各 种食用菌所特有的子实体;
6.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;
7.双倍体核进行减数分裂,结果产生四个单倍体核, 原担子变成担子;
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。
(有二个不同核)
初级同宗结合:担孢子只含有一个减数分 裂产生的细胞核,此单核担孢子萌发生成 的同核菌丝能进行双核化并完成有性生活 史的全部。
次级同宗结合:每个担子上产生两个担孢 子,每一担孢子内含交配型不同的两个核, 双核担孢子萌发后形成可孕的多核的异核 菌丝体,从而不经不同来源菌丝的交配即 可自行完成有性生活史。
(一)同宗结合 (二)异宗结合
(一)同宗结合(10%):由单个担孢子萌发 形成的单核菌丝,不须与另外的担孢子萌发的 单核菌丝进行质配,核不发生配合,而可自交 形成正常的双核菌丝,并有产生子实体的能力, 这类食用菌称为同宗配合。
其担孢子的基因性完全一致。
(1)初级同宗配合:草菇:单个担孢子→双核化 (2)次级同宗配合:双孢菇:单个担孢子
①种菇(耳)的选择
分离对象应从当地当家品种,或从外地引进并经 大面积栽培后表现出高产、稳产的菌株中选择。留种 种菇要求菇形理想,长势健壮,无虫无病的子实体。
②成熟度的选择
组织分离一般选择幼菇,即器官分化尚未结束时 采摘。此时菇体正在生长。从最旺盛的“生长点”挑 取组织,其菌丝萌发快,长势好,而且操作时,组织 块纤维化程度低,容易挑取。
第四章
食用菌遗传学基础与育种技术
第一节 食用菌的繁殖方式 第二节 食用菌的生活史 第三节 选种技术 第四节 育种技术
第一节 食用菌的繁殖方式
食用菌的繁殖方式主要有无性繁殖和有性繁殖。
一、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:
(二)菌种分离
菌种分离可以分为孢子分离、组织分离和基内 菌丝分离三种。 1.分离前的准备
①培养基的选择 通常使用PDA培养基。特殊分离培养时,常采 用相应的培养基。
②种菇的预处理
种菇采摘后,若种菇水分太高,菇盖沾 粘,可适当风干后再进行分离。胶质耳只能用 无菌水多次冲洗,无菌滤纸吸干,然后让耳片 子实层上重新产生成熟的孢子供分离,这样可 降低污染率。
二、有性生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; 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。
第三节 选种技术
一、选种的原理和方法
1.原理
食用菌的种性是通过菌丝体的繁衍逐代传递的, 所以自然选择就侧重于在不同菌株之间进行,而不 是在同一菌株的后代中进行。
什么是菌种的分离呢?
将有价值的子实体的局部组织、孢子或基
内菌丝移接到斜面试管培养基上,获得纯培养
菌丝的操作称为菌种分离。
(一)种子资源的获得
种子资源的获得有野外采集和栽培场所采 集两种途径。野外标本的采集,主要适用于食 用菌的野生种驯化、遗传育种、生理生态以及 各种研究用的一级种的分离。而在食用菌栽培 上的一级种的分离,其种菇的来源主要是从栽 培场中经留种获得的。
食用菌自然选育的基本流程:
收集品种资源 生理性能测定 品种比较试验
扩大、示范推广
2.方法
①品种资源的收集.
尽可能的收集有足够代表性的野生菌株。确定采种的 目标,采集点的地理条件,并做好详细的采集记录。
②生理性能测定
标本采集后应尽快采用多种分离方法获取菌株,随后, 立即用平板做拮抗试验(即分离的菌株菌丝两两配对接 入同一平板培养基内),适温培养,经十余日,不同菌 株的菌落内是否出现拮抗线,同时还可在平板或生长测 定管上测定菌丝生长速度及对温度的反应。