茯苓的交配系统与杂交育种体系

茯苓Wolfiporia hoelen是我国传统中药,使用和栽培历史悠久,由于其配伍率高,在中药中具有重要的地位。茯苓菌核在我国广泛栽培,但是存在菌种同质化、退化和基质利用率低等多种问题,归根结底在于其交配系统不明确,缺乏杂交育种体系。近年来,相关研究建立了茯苓的同核体菌株鉴定方法,确认了其二极性交配系统,发现了同核体类型不同的茯苓群体,并基于单孢和原生质体同核体建立了茯苓的杂交育种体系和杂交菌株鉴定方法。文中对茯苓的交配系统和杂交育种体系进行总结,以促进茯苓育种工作的开展和茯苓产业的良性发展,并基于茯苓的特性和目前产业相关问题对其育种方向进行了展望。     

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。     

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。