茯苓原生质体单核化及同核体杂交

茯苓Wolfiporia hoelen是一种食药兼用的大型真菌,在我国栽培历史悠久,但由于长期无性繁殖,导致菌种退化,栽培产量下降,严重影响产业发展。为解决茯苓育种的难题,我们前期建立了茯苓同核体鉴定方法,明确了其交配系统,建立了单孢同核体杂交育种体系,但是部分茯苓菌株子实体形成困难或子实体贴生,导致担孢子收集困难,因此原生质体单核化的研究具有重要意义。本研究以两株存在较大遗传差异且同核体类型不同的菌株776和775为材料,核荧光染色表明超过60%的原生质体具有细胞核,原生质体再生率分别为11.0%和7.6%,不易生长的再生菌株中既有同核也有异核菌株。原生质体单核化获得了两个菌株的同核体菌株,比例可达到10%以上,菌株776获得了两种交配型的同核体菌株(5:3),不存在偏分离(χ²=0.5),但菌株775原生质体单核化仅获得了一种交配型的同核体菌株,表现出严重的交配型偏分离。通过杂交菌株与两亲本对峙试验及基于rpb2的杂合位点验证,证实获得了原生质体同核体杂交菌株25株,原生质体同核体与单孢同核体杂交菌株50株,表明茯苓原生质体同核体杂交育种的可行性。     

表型与亲本不易区分的茯苓同核体菌株新类型

茯苓Wolfiporia hoelen是我国传统中药材之一,也是一种食药兼用的大型真菌,目前已规模化栽培,但由于其交配系统一直不明确,影响了种质改良。前期我们发现了茯苓的同核体,明确了茯苓的交配系统和生活史,并建立了以培养特性和分子标记区分同核体的方法,但未明确是否适用于茯苓种群的不同个体。在对多个菌株的研究中,发现了同核体表型与亲本不易区分的茯苓菌株。本研究主要以来自日本的菌株775 (NBRC 30628)为亲本,对其同核体菌株进行收集鉴定,并对同核体菌株的培养特性、交配现象和杂交等进行了研究。此类菌株的同核体菌株可通过与亲本对峙培养进行鉴定,但菌丝生长、菌落形态和吃料速度等与亲本没有显著差异,不同交配型的同核体之间交配时没有明显的交配现象。rpb2杂合位点标记可以用于鉴定该类型同核体菌株,且能验证是否交配。该类型同核体与之前发现的同核体类型之间可以进行杂交,杂交菌株可与两亲本都产生拮抗现象。该发现补充了之前建立的茯苓同核体鉴定方法,加深了对茯苓物种群体的了解,同时丰富了茯苓的育种资源。     

茯苓生物学研究和菌核栽培现状及展望

茯苓Wolfiporia cocos是我国药食两用的传统中药,本文对茯苓的分类地位、交配型、生活史、遗传育种、菌核栽培以及组学相关研究进展进行了总结,对有关专利进行了分析。以研究及生产现状为基础,分析了茯苓在基础生物学方面研究的不足、菌核栽培中存在的相关问题,重点分析了交配型研究、子实体诱导形成和生活史研究等重要方面,并对未来茯苓生物学研究和科学栽培进行了展望。     

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。     

随机扩增多态DNA(RAPD)在野蘑菇杂交育种中的应用

野蘑菇 (AgaricusarvensisSchaeffex .Fr.)是蘑菇属 (Agaricus)又一种近年来广泛栽培的食用菌。由于它的菌丝细胞具有多核 ,无锁状联合 ,以及人们对它的繁殖模式和生活史认识的不足 ,给杂交育种工作造成了较多困难。运用随机扩增多态DNA遗传标记技术 ,结合拮抗试验和核相分析 ,对自育的单孢菌株之间的杂交试验进行分析研究。结果表明 :两个相互亲合的同核体菌株被配对培养时 ,交配反应出现 ,并形成异核体的后代。可能野蘑菇具有双重的交配繁殖系统———     

蛹虫草工厂化优质生产技术体系创建及应用

从优质菌种选育、品质调控和自动化生产3个角度创建了蛹虫草工厂化优质生产技术体系。建立适用于工厂化栽培的蛹虫草菌种选育技术路线,通过蛹虫草杂交育种获得优良菌株,量产后筛选优良子实体进行杂交育种。以期由此方法保证蛹虫草工厂化栽培育种的良性循环和高质量生产种的持续供应。建成蛹虫草工厂化、自动化生产配套设备设施,符合自动化生产车间的蛹虫草栽培工艺,实现优质蛹虫草自动化、标准化生产,极大降低生产成本,提高产品品质。蛹虫草工厂化优质生产技术体系可为食用菌生产企业提供借鉴和帮助,对行业的发展具有促进作用。     

互补交配型配对诱导蛹虫草有性子实体形成

前期我们获得了优良性状蛹虫草Cordyceps militaris野生菌株W141436,其子实体虫草素含量高达3.72 mg/kg干重,子实体多糖高达6.7 g/100 g干重,但在大规模应用中发现它发生退化。针对蛹虫草人工栽培退化问题,我们提出蛹虫草子实体形成是有性生殖过程,其两种交配型发生交配是蛹虫草子实体形成的必要条件。本文基于交配型基因分子标记研究了优良性状蛹虫草野生菌株W141436的退化机制。具体地,采用单孢子分离的方法对蛹虫草野生分离株W141436的子囊孢子进行分离,得到了72个单孢菌株。进一步采用PCR方法对单孢菌株及亲本菌株进行了交配型基因类型鉴定。在72个单孢菌株中,28株为Mat1-1类型交配基因型,31株为Mat1-2类型交配基因型,13株含有与亲本相同的交配型基因。根据鉴定结果,对2株Mat1-1型(SP28、SP33)和2株Mat1-2型(SP15、SP32)菌株进行了栽培实验。结果表明,形成子实体的栽培用亲本菌株同时含有Mat1-1和Mat1-2两种交配类型基因,即只有含不同交配型基因的菌株具有发育为子实体的能力,而含同种交配型基因的菌株则不能发育为子实体。本研究为防止蛹虫草在大规模种植中退化提供了理论依据。     

格特隐球菌交配型的多重PCR鉴定

【目的】建立一种基于格特隐球菌α交配型位点内SXI1α基因和a交配型位点内SXI2a基因的多重PCR分析,用于快速鉴定格特隐球菌的交配型。【方法】设计针对格特隐球菌α交配型位点内SXI1α基因部分片段和格特隐球菌a交配型位点内SXI2a基因部分片段的特异性引物,用于多重PCR鉴定格特隐球菌的交配型;并与交配试验以及已报道的扩增α交配型位点的引物MFα、STE12α,及扩增a交配型位点的引物STE20a、STE3a进行扩增效果的比较。【结果】基于SXI1α基因和SXI2a基因的多重PCR分析,准确鉴定所有受试格特隐球菌(包括VGI、VGII、VGIII和VGIV基因型)的交配型,引物STE12α、STE20a和STE3a在常规PCR鉴定中不能鉴定部分菌株的交配型;66.7%的受试菌株不能发生交配,交配试验无法鉴定其交配型。【结论】建立的多重PCR方法明显优于常规PCR或交配试验鉴定。     

白灵侧耳(白灵菇)杂交育种研究进展

白灵菇是与杏鲍菇亲缘关系相近的侧耳属食用菌新品种,也是近年来开发栽培成功的集食用、药用、食疗于一体的大型珍稀食用菌品种。文中通过生物学特性、交配型基因、杂交育种技术3个方面综述了白灵侧耳杂交育种方面研究进展,讨论并分析了通过杂交育种综合优异性状,去除不利性状培育出更好的蘑菇新品种的可能性,为探讨及研发白灵菇杂交育种及其多倍化材料在生物学进化上的保守性提供理论参考,为解决我国食药用菌产业目前存在的瓶颈问题提供新的思路。     

基于等位基因InDel快速检测黑木耳原生质体单核体

以黑木耳 Auricularia auricula-judae栽培菌株Au916三磷酸甘油醛脱氢酶（GAPDH）两个等位基因中的InDel为基础,以原生质体再生菌株为研究材料,建立了基于InDel的黑木耳原生质体单核体检测技术,并采用荧光显微镜检和配对试验对此方法进行了验证。应用InDel能清晰地区分黑木耳双核体和两种原生质体单核体,且不同的单核体之间可以进行交配,其杂交双核体能正常出耳,结果表明基于等位基因InDel标记可以快速准确地检测黑木耳原生质体单核体。在大规模测序获得真菌基因组信息的基础上,InDel标记在原生质体单核体鉴定中的应用将更加普遍。     

油橄榄育种及栽培技术研究进展

油橄榄是世界著名的木本油料兼果用树种,在医药、生态、园林绿化等方面具有较强开发应用潜力。在查阅大量相关文献的基础上,综述了中国油橄榄种质资源引进及利用、育种及栽培等方面研究进展,提出了存在种质资源开发利用不足、育种工作进程缓慢、栽培技术未成体系等方面的问题,并指出下一步应加强种质资源鉴定和评价、育种群体综合测定、建立高产高效栽培技术体系等方面的研究,以期为中国油橄榄育种及栽培技术发展提供参考。     

百合育种技术研究进展

百合（Lilium spp.）是多年生球根草本植物,包括观赏、食用和药用百合,具有较高的经济价值。百合遗传背景复杂、杂合度高、远缘杂交不亲和,且传统杂交育种周期长、育种精度低,难以快速高效地培育目标品种。目前,包括现代杂交育种、诱变育种、倍性育种、体细胞杂交育种和基因工程育种在内的现代育种技术均已在百合中应用。本文总结了百合杂交育种中远缘杂交不亲和的克服方法,诱变育种中的诱变条件,倍性育种中多倍体育种和单倍体育种主要采取的技术手段,体细胞杂交育种原生质体分离纯化和杂交的条件以及基因工程育种中百合遗传转化体系和基因编辑体系的研究进展。在此基础上,列举了不同百合育种方法和技术的研究案例,分析了不同育种技术面临的问题,并展望了百合育种技术的进一步发展和应用前景,旨在为未来百合育种技术及其应用的研究提供有价值的参考,并为更多百合新品种的创制提供依据。     

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。     

斑玉蕈不同交配型的原生质体单核菌株差异分析

对2个斑玉蕈菌株进行了原生质体分离与交配型鉴定,并对不同交配型单核体的代谢特性进行了研究。结果表明,2个斑玉蕈菌株均出现2种交配型,2种交配型比例不一致,且2个菌株的两种单核体的分离比例均不符合1∶1分离比,交配型比例上出现明显的偏差现象。2个菌株中,不同交配型单核菌株的菌丝形态有明显差别,代谢过程中的菌丝生物量及发酵液的pH、还原糖含量和电导率均存在差异,表明在这2个菌株中不同交配型单核菌株的菌丝形态及代谢特性与交配型因子相关。     

中国草莓育种的回顾和展望

对我国草莓育种工作进行了系统的回顾,包括草莓的种质资源、引种、实生选种、杂交育种、辐射育种、遗传规律、生物技术研究等。我国是世界草莓属植物种类分布最多的国家,同时也是世界上草莓栽培面积最大、产量最多的国家。在今后的草莓育种研究工作中,应充分发挥我国资源丰富的优势,继续进行早熟优质草莓品种选育,并加强加工品种和四季品种的选育。     

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。     

茯苓种质资源的RAPD分析

为探讨国内茯苓人工栽培的主要品种和贵州野生茯苓菌株亲缘关系,利用RAPD技术对供试菌株的基因组DNA进行了分析。从41个随机引物中筛选出17个有效引物,共检测到101个RAPD标记位点,其中39个位点(38.6%)具有多态性,通过PAUP软件进行数据处理,采用最大简约法(MP法)进行聚类分析,并建立系统树。结果表明:不同来源的茯苓菌株亲缘关系非常相近,仅在某些引物的扩增物上存在较小的差异。     

我国肺形侧耳栽培菌株交配型分析

为分析我国栽培肺形侧耳的遗传多样性,对肺形侧耳菌株的交配型进行测定,测试的肺形侧耳菌株包括俗称为秀珍菇和凤尾菇的菌株。结果显示,我国栽培的秀珍菇与凤尾菇菌株间可以发生性亲和,属于同一生物学物种,但它们之间的交配型特异性低,36个菌株中只含4种A交配型和3种B交配型,暗示我国栽培的肺形侧耳种质资源基因匮乏。     

植物交配系统及其在植物保护中的应用

植物交配系统是影响植物居群遗传结构最关键的生物学因素之一。在具体实践中,对遗传育种方法的选择和植物保护策略的制定具有指导意义。本文回顾了植物交配系统的研究历史,分析了相关概念,讨论了植物交配系统的变异与进化,介绍了相关的基本原理和研究方法,对研究中使用的分析工具作了比较。对国内外植物交配系统研究的进展,讨论了在实际研究中的取样及针对不同植物的保护策略问题,强调了植物交配系统信息在植物保护中的重要性,认为在植物保护中应加强植物交配系统的研究。     

中国香菇交配型和基因型的分析

自1987—1990,在长江以南九省(区)采集52个香菇品系,43株制作了孢子印用以检测交配型,又以检测A.B因子位点的等位基因方法测定了担孢子的基因型,保藏了以A_xB_x(或A_xB_y……)标记的标准单核菌丝体,这是建立中国香菇种质库的第一步,将为香菇杂交育种提供有效亲本。结果表明:每一菌株的四个交配型呈随机分配。具有四个交配型的菌株百分率是79%,有二个交配型的香菇菌株百分率是21%。有9个菌株的单核菌丝的基因型从A_1B_1……A_(18)B_(18)不同,A.B因子等位基因差异明显,这些菌株显示了A.B因子的很低的地区性重复频率。本项研究中建立了区分同宗A同宗B以及四个交配型的试验方法,遵循着核移动的规律,这个方法能够重复。