摘要:以白色金针菇菌株FM、F21、F10和F3-W为亲本,各亲本分别选取30个有性孢子单核体进行3个组合间的相互交配实验。对杂交后代的综合分析表明,不同组合间在杂交成功率、杂交子代菌丝生长速度和子实体单产等性状方面表现各自特点,其中FM×F21组合的交配获取双核体成功率最高,为79%;FM×F3-W和F10×F3-W的成功率分别为28%和42%;3个组合可统计栽培产量的菌株数占参加栽培实验的菌株数的比例分别为59%、83%和84%。两组数据分别反映了不同组合间交配型因子的差异程度和杂交子代对栽培条件的适应性。3个组合获得杂交子代的子实体颜色均为白色,栽培实验结果显示,菌丝生长速度和单产间不具有相关性。
关键词:金针菇;孢子杂交;菌丝生长速度;子实体产量
中图分类号:S646.1文献标识码:A
金针菇(Flammulina velatipes (Fr.) Sing.),是我国工厂化生产中发展最快的食用菌种类。菇体色泽为金针菇的一个重要的商品性状[1],不同颜色菌株对栽培条件要求不同,我国工厂化生产金针菇主要采用白色品种。
针对工厂化生产的金针菇育种目的包括两个方面,一是选育具有自主知识产权的金针菇优质新品种;另一方面,由于近年来能源价格不断上涨,人工环境栽培的成本加大,需要培育出生长速度快的菌株来缩短栽培期,提升金针菇的工厂化栽培生产效益。
食用菌杂交育种是利用不同菌株间的不同交配型的单核菌丝配对形成杂合体双核菌丝,从中可以选育出带有双亲优良性状的新菌株,其中以单孢杂交法最精确、应用广泛[2]。
本试验通过不同亲本菌株间的孢子单核体进行杂交,比较了不同组合的杂交子代在菌丝生长速度和子实体产量方面的关联和差异,为进一步开展育种研究提供基础。现将研究进展介绍如下。
1 材料与方法
1.1材料
1.1.1供试菌株
菌株FM、F21、F10、F3-W(黄色菌株F3的白色自交子代),由上海市农业科学院食用菌研究所保藏和提供。
1.1.2培养基
PDA培养基:去皮马铃薯200 g煮汁,葡萄糖20 g,琼脂20 g,蒸馏水1000 mL,pH 7。
1.1.3培养料
母种培养料配方:木屑80%,麸皮20%,含水量50%,初始pH 6.5。
栽培种培养料配方:木屑30%,玉米芯20%,棉籽壳20%,麸皮15%,米糠15%,含水量65%左右,初始pH 6.5。
1.2方法
1.2.1金针菇单孢分离及单核菌丝群体的建立
分别取不同菌株发育完全的金针菇鲜子实体,于无菌环境下剪去菌柄,将有菌褶一面平贴在平皿上,过夜,收集孢子印[3]。用无菌水稀释孢子至2×10.4个/mL(血球计数板法),取50 μL孢子液涂布于PDA平板中(培养皿直径为9 cm,培养基装量约为20 mL/皿)。23 ℃下黑暗中倒置培养3~5 d,在平板上肉眼可见微小菌落后,用接种针挑单个菌落转接于PDA平板上,继续培养3~5 d(条件同上)。在菌落外缘挑小菌丝块压水玻片于显微镜下(放大400倍)观察菌丝有无锁状联合,菌丝无锁状联合的为所需单核体。在4 ℃条件下保存备用[4]。
徐 珍,等:杂交选育工厂化生产的金针菇菌株
1.2.2金针菇单核菌丝杂交配对
每个菌株随机挑选30个单核体,按FM×F21,FM×F3-W和F10×F3-W组合进行单核体间的相互配对,配对的2个单核体间距1 cm接种在PDA平板上,23 ℃黑暗培养3~5 d,用接种针在交界菌落边缘挑小菌丝块(约 0.5×0.5 cm.2)转接于PDA平板上,培养3~5 d,重复挑取转接培养1~2次。在菌落外缘挑取菌丝,观察有无锁状联合,有锁状联合的为配对成功的杂交双核体,保存备用并记录杂交结果。
1.2.3菌丝生长速度测定
当菌丝在培养料中开始萌发时划第一条线,7 d后划第二条线。测量两条线间的距离,计算日均生长速度,3个重复。
1.2.4金针菇栽培方法
采用1100 mL塑料瓶栽培,每瓶装湿料约800 g,121 ℃ 灭菌2 h。待瓶体完全冷却、中心料温低于25 ℃后,使用自动接种机接种,接种量为3%(v/v)。然后置于20~22 ℃、相对湿度60%~65%、CO2浓度2000~2500 ppm环境下培养35 d,移出搔菌出菇。使用“ULTRA UMC GR (Computer for Mushroom Cultivation)”计算机环境控制系统自动控制出菇期温度(8~12 ℃)、相对湿度(85%~95%)和CO2 浓度(2000~3000 ppm )[5]。
1.2.5金针菇子实体性状、产量及栽培周期测定
子实体菌盖伸展但边缘内卷,约8分成熟时采收,拍照。记录子实体单瓶产量、出菇率、栽培周期等数据。
1.2.6运用u测验和t测验进行数据分析
u测验确定杂交子代与其相应亲本之间是否存在显著差异,t测验确定菌丝生长速度与子实体产量之间是否存在相关性[6]。
2 结果与分析
2.1交配结果
杂交配对组合为FM×F21、FM×F3-W、F10×F3-W。交配结果见表1。
2.2杂交子代的菌丝生长速度
杂交子代栽培菌株的菌丝在栽培种培养料中生长速度分布见图1。
FM×F21杂交子代的菌丝生长速度主要分布在4.0~7.0 mm/d,杂交子代菌丝生长速度的变异幅度相对较小。FM×F3-W杂交子代的菌丝生长速度主要分布在4.0~6.0 mm/d。F10×F3-W杂交子代的菌丝生长速度主要分布在2.0~6.0 mm/d,杂交子代菌丝生长速度的变异幅度相对较大。
2.3杂交子代与亲本的生长比较
表2综合了栽培用的杂交子代菌株平均菌丝生长速度、平均出菇期(搔菌后进入出菇房到子实体采收的天数)与其亲本的比较,由表2可知:栽培用杂交子代中FM×F21菌丝平均生长速度优于两个亲本,F10×F3-W菌丝生长速度劣于两个亲本;各组合的平均出菇期介于各自的亲本之间。
2.4杂交子代的子实体产量
3个组合杂交子代子实体产量分布见图2。
FM×F21杂交子代的产量变异幅度最大,大部分菌株产量分布在50~230 g/瓶范围,这样的分散分布有利于高产菌株的筛选;FM×F3-W和F10×F3-W的杂交子代产量都是主要分布在20~70 g/瓶范围。
表3综合了栽培用的杂交子代菌株平均产量与其亲本的比较,由表3可知:栽培用杂交子代中FM×F21平均产量介于两个亲本之间,其余组合劣于两个亲本。
2.5杂交子代菌丝生长速度与子实体平均产量的相关性
图3综合了栽培的杂交子代菌株的菌丝生长速度和子实体产量相关性,数据显示,几个组合
3 讨论
实验中的三组杂交配对中,FM×F21杂交子代的成功配对率最高,达到79%,FM×F3-W和F10×F3-W的成功配对率较低,只有27.78%和41.78%,这个现象应该是由不同组合间的相同的交配型因子数目的不同造成的,具体结果需要对每个参试的担孢子单核体进行交配型分析才能得到,现在的结果仅从侧面反映出FM和F21之间可能亲缘关系较远。
实验中各个组合得到的杂交子代进入栽培实验(表1中的栽培菌株数)的比例存在较大差异,这是由于培养过程中菌丝遭到病虫侵害所致;进入栽培实验的菌株中最终可统计产量的比例在不同组合间也存在很大差异(表1中的统计产量菌株数和出菇率),其中FM×F21组合虽然配对成功率最高,共得到711个杂交子代,但实验中可统计产量的仅剩186个杂交子代,为3个组合中最少的。由于实验是在同样的培养条件和出菇环境下进行,上述结果提示我们,有必要根据菌株的特性调整与菌株相适应的培养条件和各环节的环境控制因子,在环境和条件许可范围内提高菌株的优良性状表现及工厂化的生产效益。
不同亲本组合的杂交子代间的比较发现,FM×F21的杂交子代虽然可能对环境的要求更加严格,但大多数菌丝生长速度较快,产量的分布跨度较大,更有希望选择到生长速度快、产量高的杂交子代。
参考文献:
[1]谢宝贵,江玉姬,吴文礼. 金针菇子实体颜色的遗传规律研究[J]. 菌物学报,2004,23(1):79-84.
[2] 王立泽,叶家栋,游庄信,等. 食用菌栽培[M]. 合肥:安徽科学技术出版社,1995:49.
[3] 傅俊生,蔡衍山,柯丽娜,等. 金福菇的交配型研究[J]. 食用菌学报,2007,14(3):10-12.
[4] 刘 宇,耿小丽,王守现,等. 白灵菇15号杂交菌株选育研究[J]. 食用菌学报,2006,13(3):13-15.
[5] 王瑞娟,郭立刚,刘朝贵,等. 工厂化栽培杏鲍菇优良菌株筛选[J]. 食用菌学报,2006,13(3):19-21.
[6] QUINN GP,KEOUGH MJ. 生物实验设计与数据分析[M]. 蒋志刚,李春望,曾岩,主译. 高等教育出版社,2003.
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