食用菌育種技術的研究進展

摘要 食用菌育種技術近年有了很大進展。本文是對野生食用菌馴化、誘變育種、雜交育種、原生質體融合技術育種及食用菌“種”的鑒定方法方面研究進展的綜合論述。

關鍵詞 食用菌 育種技術 鑒定方法 研究進展

食用菌育種技術的研究，近年發(fā)展相當迅速。無論在野生食用菌馴化方面，還是在遺傳育種研究方面均有重要進展。

1．野生食用菌馴化

野生食用菌的馴化栽培，是食用菌育種的重要內容，是人類獲得栽培菇種的重要途徑。從根本上講，現(xiàn)代人類社會栽培的許多食用菌最初都是從野生種馴化而來。中國食用菌資源特別豐富，據報道已有858種，隸屬于48科，136屬。其中人工栽培或已試驗栽培的86種，占食用菌總數的10%。其余90％左右食用菌處于野生狀態(tài)。 其中可以進行人工馴化，并具有很好食用、藥用價值的食用菌種類很多，如口蘑、松口蘑、羊肚菌、巴西蘑菇、大肥菇、鮑魚菇、美味牛肝菌、大杯傘、雞腿菇、楊樹菇等等。利用和馴化這些具有開發(fā)價值的菇種是食用菌品種選育的重要課題，這方面已有不少報道。田紹義（1992）在觀察和研究蒙古口蘑生態(tài)基礎上，通過馴化栽培，選育出87-B-2優(yōu)良菌株，用馬糞、麥秸等配制的發(fā)酵料進行床式栽培，已初步馴化成功。河北省遷西縣栗蘑研究課題組（1994）從野生種選育出抗雜能力強、高產的優(yōu)良菌株――遷西大株灰樹花，利用棉籽皮、栗木屑等培養(yǎng)料栽培出灰樹花子實體，生物學效率達128．5％。福建省三明真菌研究所，山西省生物研究所等（1987）對雞腿蘑進行調查、采集、分離和栽培，獲得較好效果。羅星野等（1991）研究了雞腿蘑“昆研C-901”菌株特征，提出了一套行之有效的栽培操作工藝。陳文良（1988）從京郊野生猴頭菌菌株中通過馴化栽培，擇優(yōu)選育技術，選育出優(yōu)質、高產的“北京猴頭菌1號”新菌株，具有轉潮快、朵大、肉實等優(yōu)點。

2．誘變育種的研究

誘變育種的基本原理是人為利用某些理化因子強制食用菌遺傳基因發(fā)生突變的方法。所運用的理化因子稱為誘變劑。由于食用菌誘變育種能有效地提高突變的頻率，在食用菌新品種選育上應用甚廣。

其中一種重要的誘變劑是紫外線。紫外線輻射是一種非電離輻射誘變劑，使用簡便，效果顯著，是誘變產生突變種的重要途徑。陸師義等（1987）用紫外線誘變技術，篩選出品質好、產量高、無孢子的紫孢側耳新品種，生物學效率達90％～100%，菇朵具有很好的商業(yè)價值。陳文良（1986）用紫外線誘變育種方法，培育出高產、優(yōu)質的北京大木耳新品種，鮮耳生物學效率達到66．23％～82．08%。耳片也有增大、增厚等變化。陳文良、耿小麗（1993）用紫外線誘變方法，選育出金針菇F9309和F9321兩個新品種，拮抗實驗和酯酶同工酶實驗完全證明它們是各自獨立的新品種，它門具有柄長、色淡、高產等特點。

其它物理誘變劑研究也有重要進展。周宗俊等（1993）用金針菇菌絲原生質體再生及γ-射線誘變育種技術，育成F8815、F8817等金針菇新品種。王振福等（1997）用返地式衛(wèi)星搭載誘變育種研究表明，5個株菌絲體中脫氫酶部發(fā)生了變異，說明衛(wèi)星搭載是誘變育種較好途。

除物理誘變劑外，國內外化學誘變劑（如堿基類似物、烷化劑，移碼誘變劑等）也有應用者。

3．雜交育種的研究

食用菌雜交育種的基本原理是四分體過程的基因重組。這種育種方法用于異宗結合的食用菌，如平菇、香菇、金針菇、木耳菌、銀耳、猴頭菌等。異宗結合的食用菌單孢子萌發(fā)形成的菌株是不孕的，不經過可親和孢子菌株的交配不能形成子實體，不能完成生活史。只有通過不同單核菌絲配對雜交結合時，才能雙核化，形成子實體。根據這一原理，運用具有不同優(yōu)點遺傳性的單核菌絲體雜交，選育出優(yōu)良的雜交異核體是食用菌育種的一條重要途徑。它比誘變育種具有較強的方向性和可操作性。

汪麟（1992）用香菇Cr02和L465進行雜交，選育出L9、L11、L24 3個新菌株，其中L11號菌株產量高，菇形好，生物學效率達75％以上。陳文良（1993）通過香菇L867與Cr04兩品種單核菌絲體配對雜交，培育出L934新品種；用香菇L33和Cr04兩品種單核菌絲體配對雜交，培育出L937新品種。這兩個香菇新品種具有高產、優(yōu)質、耐低溫特點，并已在京郊和部分省市大面積示范推廣。

對于蘑菇［（Agaricus bisporus（lange）Im-bach]這種屬于二極性同宗結合的食用菌，單孢子分離育種是一種常用的重要方法。吳錦文等（1992）運用這種方法，選育出具有產量較高、質量較優(yōu)的適于罐藏加工的“輕食51號”和適于鮮銷、北方地區(qū)種植的“輕食67號”等蘑菇新品種。

4．原生質體融合技術的研究

原生質體融合技術是通過酶解將生物細胞壁脫去，制備出離體的原生質體，再用試劑或電脈沖法促進不同種（或不同品種）原生質體產生融合，使親本的細胞核、細胞質、細胞器結合，發(fā)生遺傳重組，從而獲得融合子。原生質體融合是細胞水平的生物工程技術，因而也稱作細胞融合，是遺傳工程的重要組成部分。它在食用菌良種選育上應用，能使蕈菌遠緣雜交相同交配型雜交成為可能。它為利用野生種質資源、擴大現(xiàn)有栽培種基因、縮短育種周期、提高工作效率開辟了一個新途徑。

日本山田里（1983）對香菇、金針菇原生質體分離和再生做了報道。日本蕈菌研究所（1984）對紅平菇與鳳尾菇兩種親本進行細胞融合，并獲得成功。香港中文大學張樹庭教授（1985）對草菇細胞融合技術進行了深入研究。

我國食用菌原生質體融合技術發(fā)展迅速，技術水平已居世界領先地位。邱景蕓等（1983）首次研制出真菌有效脫壁的溶壁酶，并分離出10余種食用菌原生質體。徐天惠（1986）對金針菇原生質體的制備與再生研究表明，酶解時間對原生質體釋放和再生有明顯影響。羅信昌（1989）進行黑木耳和毛木耳種間原生質體融合獲得成功。潘迎捷等（1989）進行香菇種內原生質體融合，用中高溫大葉型和中溫中葉型香菇單核菌絲體作為親本，運用PEG促融，在國內首次獲得2株香菇種內融合子。北京市農林科學院植環(huán)所食用菌課題組用此項技術也融合出一些香菇新菌株。

5．食用菌種鑒定方法的研究

按Lewin的意見，屬于擔子菌綱的食用菌，種的基本概念為：

（1）從生物學觀點作為種來講，種內可以自由交配，并能獲得子實體；

（2）從分類觀點作為種來講，應該根據形態(tài)學、解剖學、生物學特征進行鑒定。

5．1 從遺傳學的角度看，食用菌的不同種類具有不同的有性繁殖類型 在種的鑒定中，首先要弄清該種是同宗結合（是初級同宗結合，還是次級同宗結合），還是異宗結合。這是作為種鑒定的首要標志。

5．2 形態(tài)學特征是種鑒定的重要依據 食用菌不同種都具有獨特的特征，具有不同的外部形態(tài)學特征和內部解剖學特征，并在某些方面存在不同程度的差異。諸如菌絲體顏色、寬度、分枝狀況、有無鎖狀聯(lián)合等；子實體形態(tài)如菌蓋形態(tài)與大小、菌肉質地、顏色、厚度、味道等；菌褶特征，菌柄有無、長短、形態(tài)、著生方式；菌膜厚薄，菌托和菌環(huán)的有無、大小、質地等；擔子分隔與否，孢子的形態(tài)、大小、孢子印顏色等。應該指出，食用菌種的形態(tài)學特征與生態(tài)環(huán)境有密切關系，同一個種在不同的生態(tài)環(huán)境影響下往往表現(xiàn)出不同的特征。因而形態(tài)學特征作為種的鑒定依據是有條件的、相對的，它必須同種的其它鑒定方法結合起來統(tǒng)一考慮。

5．3 生物化學反應是種鑒定的重要標準 60年代以來，在對菌物蛋白質和次級代謝產物分析基礎上，開始采用生物化學分類方法。由于同種食用菌具有相同生物化學反應，這就顯得生物化學分類法在種鑒定中具有重要意義。

日本學者T．Toyomasu等用聚丙烯酰胺凝膠電泳法測定香菇同工酶及可溶性蛋白質譜帶的多少、寬度、顏色等表現(xiàn)作為鑒別不同菌株的方法。陳文良（1993）通過香菇單核菌絲體雜交方法，選育出L934和L937兩個香菇新品種，酯酶同工酶電泳實驗結果表明，雜交新品種與雜交親本具有不同的酶譜，酶帶的數量、寬度以及顏色深淺均有差異。除酯酶同工酶可作為種或品種的鑒別手段外，氧化物同工酶酶譜及可溶性蛋白質酶譜也可作為鑒別種的手段。根據一種基因能夠產生一種酶的規(guī)律，國內外學者廣泛運用同工酶進行親緣關系遠近分析及種（品種）間的鑒定?？梢?，酶類是基因次級表達的產物。

5．4 拮抗反應是鑒定種的主要方法 拮抗現(xiàn)象的主要特征為：在兩種不同菌落相互接觸邊緣處，出現(xiàn)退化菌絲，呈現(xiàn)黃色或褐色拮抗線條紋。而相同的種卻無此種現(xiàn)象。拮抗反應不僅表現(xiàn)在種間，而且表現(xiàn)在種內品種間。根據拮抗線的寬度、顏色等特征，可以鑒別種（或品種）的差異。筆者通過香菇單核菌絲體配對雜交方法選育的L934和L937新品種均與其親本具有明顯的拮抗反應，形成各自不同的拮抗線，從而說明新菌株與親本菌株有了質的不同。

科學在發(fā)展，技術在進步。食用菌育種技術的研究也會隨之發(fā)展和進步。食用菌育種的一些新技術、新工藝、新方法也將不斷涌現(xiàn)出來。

陳文良等，生物學通報