高效草菇分子标记辅助杂交育种方法的建立与应用

【目的】建立一种高效草菇分子标记辅助杂交育种方法,并将其应用于选育低温高产草菇的单孢杂交中。【方法】通过出菇试验筛选获得高产草菇菌株,与低温出菇菌株VH3一同作为杂交亲本;采用交配型基因分子标记区分草菇单孢子的交配型,并完成杂交配对工作;最后结合快速筛选耐低温草菇菌种技术与杂交子真实性的鉴定方法,在栽培出菇试验前剔除部分不耐低温的草菇杂交子。【结果】出菇试验表明,屏优1号的生物转化率最高,用作杂交育种的高产亲本菌株。单孢杂交配对后,最初的496株草菇可能杂交菌株经初筛后,只剩余172株较耐低温的杂交菌株,使后期出菇试验的工作量减少了65%;杂交子出菇试验表明,在28 °C出菇温度下,VV093杂交菌株的生物转化率显著高于两个亲本菌株,且农艺性状较好。【结论】建立了一种高效草菇分子标记辅助杂交育种的方法,包括亲本菌株的筛选、单孢交配型的区分、单孢杂交、杂交子的鉴定和筛选等,并在低温高产草菇单孢杂交育种中成功应用。     

柱状田头菇白色变种遗传分析

为分析柱状田头菇白色变种的遗传,以白色变种Ag.c0002和野生型Ag.c0067为亲本,通过原生质体单核化获得两亲本的单核菌株,配对杂交获得F1,从2个F1的子实体分离单孢菌株,与白色变种Ag.c0002的原生质体单核化菌株“2-2”进行回交配对,出菇观察子实体颜色,分析菇体颜色的遗传规律。结果显示,柱状田头菇子实体白色为隐性性状,且受单一位点基因控制,此外,菇体颜色基因与不亲和性因子A或B都没有连锁。     

自交选育秀珍菇新菌株“申秀1号”

【目的】对自交子代群体主要栽培和商品性状进行综合分析,并选育综合性状优良的秀珍菇新菌株。【方法】以秀珍菇商业菌株“3108”为亲本进行自交,综合分析其自交子代群体的菌丝生长速度、产量、菇型、抗杂、抗逆性和栽培周期等性状以选育新菌株,利用ISSR (Inter-sample sequence repeat)鉴定新菌株和亲本菌株之间遗传差异性。【结果】自交子代中,菌丝生长速度和产量分别有19.5%和8.9%的菌株优于亲本;子代群体中菌丝生长速度和子实体产量之间无相关性(R=0.102,P>0.05);37%的菌株栽培周期比亲本短;菇盖平展、厚且不易碎分别占53%、11%,菌柄直径和长度变化幅度分别为5?13 mm和21?75 mm;发生黄枯病,出现萎缩、死菇现象以及畸形分别占23%、19%、5%。【结论】通过对子代群体各性状综合分析,从中选育出生长快、产量高、菇盖厚且不易碎、柄粗长、抗杂和抗逆性强、栽培周期短等优良性状的秀珍菇新菌株“申秀1号”,前三潮菇平均单袋产量334 g,生物学效率高达74%,比亲本菌株增产7.1%,且种性稳定。经ISSR鉴定表明,该菌株具有自身特异性。     

金针菇子实体颜色的遗传规律研究

以金针菇黄色菌株F19和白色菌株F8801为亲本,原生质体单核化获得两亲本的单核菌株,配对杂交获得F1,从F1的子实体分离单孢菌株,与两亲本的原生质体单核化菌株进行回交配对,出菇观察子实体颜色,分析菇体颜色的遗传规律。研究结果表明,黄色为显性、白色为隐性,菇体颜色受一对基因(Cc)控制,与不亲和性因子A或B都没有连锁。     

梯棱羊肚菌单孢及杂交群体的栽培出菇试验和极性分析

羊肚菌的极性和单孢出菇至今未有确切的实证,这限制了对羊肚菌生活史的深入理解和遗传育种工作的开展。本研究选用梯棱羊肚菌(Morchella importuna)栽培菌株(F0),采取显微操作从其正常出菇的子囊果获得F1单孢群体;随机选取其中的7个F1单孢菌株和10对单孢杂交(F1两两混合,记为F2)进行栽培试验,记录和分析了栽培出菇时间、采收期、产量和其他生产性状。此外,分析了F0亲本菌株、F1单孢群体、F2子囊果以及2个F1单孢菌株出菇的F2子囊果的F3单孢群体的交配型基因型。结果表明:除了F1单孢菌株MM32未出菇以外,其他供试菌株均正常出菇。各菌株的出菇潜能不同,3个F1单孢菌株的平均单产高于出发菌株,其中MM34菌株平均单产最高,达1.01 kg/m^2,是F0亲本菌株(0.68 kg/m^2)的1.49倍; 10个单孢杂交的F2平均单产在0.21～0.97 kg/m^2之间。F0亲本菌株和所有的F2出菇子囊果中均含有2种交配型基因,F1和F3单孢群体仅含有2种交配型基因中的1种。虽然F1单孢群体大部分菌株均正常出菇,然而F2子囊果和F3单孢群体的交配型基因型分析结果表明,单孢菌株在栽培生产中自然引入了具有相反交配型基因的细胞核,这种自然引入可能是由无性孢子传播引起。出菇试验和交配型基因分析确证梯棱羊肚菌为异宗结合真菌。本研究有利于深入理解羊肚菌生活史,促进羊肚菌育种工作的开展。     

香菇单孢杂交及耐高温杂交子的ISSR分析

以香菇菌株L135和P18N44为亲本进行单孢杂交,通过显微镜镜检锁状联合以及与亲本的拮抗试验初步获得123个杂交子。以47 ℃热激3 h后菌丝在PDA培养基中的恢复生长情况进行初筛,菌丝在木屑培养基中经历33 ℃高温后的恢复长速进行复筛,共筛选获得耐高温杂交子12个。选用8条引物对12个耐高温杂交子和2个亲本进行了ISSR标记分析,结果表明这12株耐高温杂交子与亲本都存在一定的遗传差异,说明与亲本相比杂交子在基因水平上发生了不同程度的重组,是新的香菇耐高温菌株。     

香菇杂交子农艺性状与差异基因表达类型的相关性研究

以香菇(Lentinula edodes)4个菌株为亲本组成3个杂交组合,采用单孢菌株配对获得杂交子,观察锁状联合鉴别出真正的杂交子,测定杂交子及其亲本的农艺性状。在每个杂交组合中分别各选取3个杂交子,研究杂交子和亲本在子实体发育阶段差异基因表达情况。结果表明:杂交子共有4种基因表达类型:双亲沉默型(W1型),单亲沉默型(W2型),杂交子特异表达型(W3型),单亲表达型(W4型)。香菇杂交子农艺性状与基因差异表达类型的相关性分析表明:菌盖厚与双亲沉默型(W1型)呈极显著负相关,而菌柄长与单亲沉默型(W2型)呈显著负相关。     

有性杂交选育银耳优良菌株的初步研究

为了解决银耳栽培生产中存在菌株优良性状单一,生产效率较低等问题,采用银科1#和Tr21两个不同品种菌株为亲本菌株,通过单孢子分离选取50个有性孢子单核体、两两配对有性杂交试验,显微观察镜检鉴定,统计杂交成功率为36%、杂交菌株与亲本的拮抗试验选育出7株杂交株,栽培对比农艺性状评价选育出1株(GT3)比亲本菌株生长快,生物转化率较高的菌株。试验结果表明有性杂交育种可作为一种行之有效的筛选银耳优良菌株的方法。     

利用地域野生资源创制地方适栽的优质香菇新品种

香菇是我国深受欢迎的食药用菌,产量居食用菌产业之首。为拓宽栽培香菇菌株的遗传背景,解决现有主栽香菇菌株种性退化的问题,本研究以香菇‘808’菌株与3个香菇野生资源、3个栽培菌株（辽抚4号、BY1和荷香）开展单-双杂交育种,开发适合当地栽培环境的主栽品种。研究结果显示：在270对单-双杂交组合中,通过锁状联合观察和与亲本的拮抗试验,鉴定出89个杂交子,进一步通过栽培试验筛选出10个性状相对优良的候选菌株;最终通过农艺性状对比试验,筛选出ZJXG 5和ZJXG 8两个优良杂交菌株,这两个菌株均以当地长白山野生资源S1和本地主栽菌株BY1为双核杂交亲本选育而来,表现出超亲显著、菇形圆整、颜色呈浅褐色的特性,前4潮生物学效率在86%-88%之间。本研究结果揭示,在香菇杂交育种中,当亲本菌株来源地域与杂交后代菌株筛选地域相近时,单双杂交亲和率、杂交菌株的出菇率和丰产性指标较高,这提示我们,利用当地野生香菇资源更有利于创制适合当地自然环境的地方品种。     

桃红侧耳子实体颜色的遗传规律研究

子实体颜色是食用菌的重要商品性状之一,也是食用菌遗传育种的重要方向。以桃红侧耳[Pleurotus djamor(Rumph. ex Fr.)Boedijn]的粉红色菌株CCMSSC00450和灰褐色菌株CCMSSC04445为亲本,通过原生质体单核化技术,分别获得各自的组成型单核菌株PDm52、PDm17和PDm99、PDm14。经相互配对杂交和出菇试验,4个杂交子均可结实,且色泽不同,其中PDm52×PDm99是粉红色、PDm52×PDm14是粉灰色、PDm17×PDm14是灰褐色、PDm17×PDm99是白色。以粉红色杂交子PDm52×PDm99的207个单孢单核体作为粉红色子实体的分离群体,以PDm17为测交菌株,构建测交群体。出菇结果显示,测交群体的子实体颜色出现明显的性状分离,由深到浅连续分布,存在粉红色、淡粉色、白色等。结果表明,P. djamor子实体的粉红色相对于白色为不完全显性,白色为隐性;子实体颜色性状是具有高遗传力的多基因控制的数量性状;菌盖颜色和菌褶颜色存在极显著相关性。     

利用酯酶同工酶技术检测香菇双单杂交后代

选用香菇的野生株Ｑ 与栽培株苏香的四种孢子单核体进行完全亲和双单杂交,运用拮抗试验并辅以液体出菇试验初步鉴定出１２ 个杂交后代,且对杂交后代酯酶同工酶进行了检测,并以聚类分析方法分析了菌株间酯酶同工酶酶谱的结果,较直观本质地反映了杂交后代及其与亲本之间的遗传差异,表明１ —１２ 号菌株是真正的双单杂交后代,认为菌株间酯酶同工酶酶相似系数值可以作为香菇遗传育种选择亲本的辅助的遗传标记     

香菇正反双单杂交后代的遗传分析*

选用香菇的杂交菌株农１与野生株Ｑ进行正反双单杂交,得到６个杂交后代。结果表 明：３个正交菌株与３个反交菌株在酯酶同工酶与ＤＮＡ水平上具有极高的相似性,而对杀菌 剂和温度的敏感性显示了明显的遗传差异,且农艺性状遗传差异也十分显著。正反杂交菌株在 核基因相同情况下的遗传差异应主要归于细胞质差异。本研究表明,香菇双单杂交后代是同质 异核体。     

安徽野生香菇遗传多样性及杂种优势的ISSR分析

采用简单序列重复区间扩增多态性(Inter–simplesequencerepeat,ISSR)技术,利用13个引物对26个安徽野生香菇Lentinulaedodes菌株和6个香菇栽培品种进行了遗传多样性分析,构建了遗传相关聚类图,并根据ISSR分析选择遗传距离远近不同的亲本进行组合杂交,评价了其杂种优势。在78个ISSR标记中,多态性标记为61个,占78.2%。聚类分析显示,当以相异距离0.23为阈值,32个菌株被划为5个ISSR遗传组,多数菌株之间遗传相似性较低。这表明供试菌株在DNA水平上存在比较显著的遗传变异,具有较丰富的遗传多样性。杂种优势的检测表明亲本间遗传距离较大的组合其杂种优势也较强。     

黑木耳种内杂交子的鉴定技术*

采用原生质体技术,获得黑木耳(Auricularia auricula)栽培菌株He-1的单核化菌株H1、H2、H3和栽培菌株Ju-1的单核化菌株J1、J2、J3,将H1、H2、H3分别与J1、J2、J3配对杂交,核相观察确认H2J1、H2J2和H2J3均为双核体。酯酶同工酶分析表明,H2J1、H2J2和H2J3不仅具有相应的亲本单核体共有的酶带,而且具有两个亲本各自的特异性标记酶带。RAPD分析表明,引物S30和S62对杂交子H2J1、H2J2和H2J3的扩增图谱中不仅包含相应的亲本单核体所共有的DNA带,而且包含亲本单核体各自的特异性DNA带。拮抗和栽培试验表明,杂交子H2J1、H2J2、H2J3与双核体亲本He-1和Ju-1的菌落之间有窄细的黑色拮抗线,子实体形态上有较明显差异。     

香菇数量性状的相关性分析和主成分分析

对110个香菇杂交菌株16个数量性状进行表型、遗传和环境相关性分析及主成分分析。由分析结果可知,单菇鲜重与有关单菇的其他5个性状在表型、遗传和环境等3个方面都存在极显著的正相关,与菇数存在3种极显著的负相关,与CMC酶活性、木聚糖酶活性分别呈显著和极显著遗传负相关。鲜菇总重与出菇期和原基期呈极显著的表型和遗传负相关,与菇数、两种菌丝生长速度及菌盖厚度呈极显著的遗传正相关。结果表明,在香菇育种工作中,菌丝生长速度和酶活性,可以作为对单菇性状和鲜菇总重进行选择的间接指标之一。主成分分析结果表明,16个性状可以缩减为6个主成分,按方差贡献率大小分别命名为单菇、发育、产量、酶活、原基和转色因子,6个主成分的方差累积贡献率为80.75%。在香菇育种中,可以按照育种目标对上述主成分因子或其分量进行单独选择。     

利用RAPD技术检测香菇双—单杂交后代

利用ＲＡＰＤ技术对香菇６个双单杂交菌株及其两个双核体基因组ＤＮＡ进行了检测,结果显示：１－３号杂交菌株之间的相似系数为０．８９３－０．９６２,它们与其亲本Ｓ之间的相似系数为０．８４２－０．８５９;４－６号杂交菌株之间的相似系数０．８５７－０．９２５,与其亲本ＳＳＯ１之间相似系数为０．７０８－０．９０２;表明杂交菌株与其双核体亲本基因组具有较大差异,杂交菌株之间存在着不同程度差异,６个杂交菌株是真正     

香菇杂交菌株辽香1号的初步鉴定

以申香4号、L26菌株为亲本,利用原生质体单核体杂交技术筛选获得1株高产、高抗、短柄的新菌株—辽香1号(Liao1)。形态学鉴定、拮抗实验、酯酶同工酶实验、ITS序列分析等是较常见且简单实用的菌株鉴定方法。采用上述方法对香菇菌株Liao1进行鉴定,以求得到科学结论,达到进一步推广的目的。结果表明,Liao1属于Lentinus edodes,但有别于其亲本申香4号、L26及其他供试菌株,可以初步认定为新菌株。     

香菇亲本菌株及其杂交后代的RAPD分析

运用随机扩增多态性DNA（RandomamplifiedpolymorphicDNA,RAPD）技术对源于两个香菇（Lentinulaedodes）双核菌株的孢子单核体、原生质体单核体及其杂交后代进行了基因组DNA多态性分析。用9个随机引物共扩增出116条DNA片段,其中82．5％具有多态性。综合分析9个随机引物的扩增谱带,可将所有供试亲本单核体清楚地分开,且早核体聚类分析的结果与其来源及遗传背景相吻合。此外,用两个双核亲本菌株的各4个不同交配型的孢子单核体两两支配所得的所有杂交组合,也均可与双核亲本菌株明确地区分开来。因此,在杂交育种中,RAPD分析可为亲本的选配及杂种的鉴定提供可靠依据。     

香菇双单杂交后代不同发育阶段酯酶同工酶研究

选用香菇野生株分别与栽培株及杂交株进行双单杂交 ,得到 8个杂交后代 ,且具有结实能力 ,分别对液培 2 0d杂交后代菌丝与液培原基酯酶同工酶进行了比较研究。结果表明 ,液培 2 0d菌丝菌株间酯酶同工酶酶谱显示出多样性 ,可以作为鉴定菌株的辅助遗传标记 ,而原基菌株间酯酶同工酶酶谱谱带较少 ,呈现趋同效应 ,不宜作为鉴定香菇菌株的辅助遗传标记。