航天誘變育種對(duì)金針菇遺傳和藥用品質(zhì)性狀的影響

林藝美,賴亮民,鐘武杰,黃舒婷,王家佩,王杰* 

(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，廣東 廣州 510642)

收稿日期:2023-05-05

基金項(xiàng)目:廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃資助項(xiàng)目(2018B020206001); 廣東省鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略專項(xiàng)資金(20210722); 廣東省農(nóng)業(yè)廳種業(yè)振興項(xiàng)目(2022-WPY-00-004)

*通信作者:王杰,教授,博導(dǎo),主要從事食藥用菌生物工程研究,E-mail:wjcasey@scau.edu.cn。

[目的]本文旨在利用航天誘變技術(shù)，選育獲得金針菇特色優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源。[方法]對(duì)金針菇菌株F3-1進(jìn)行航天誘變處理，通過(guò)拮抗試驗(yàn)、分子標(biāo)記試驗(yàn)和活性物質(zhì)測(cè)定等對(duì)航天誘變菌株進(jìn)行篩選鑒定及遺傳變異多樣性分析，并篩選活性物質(zhì)含量高的菌株。[結(jié)果]拮抗試驗(yàn)初篩獲得7株與出發(fā)菌株存在拮抗現(xiàn)象的變異株。分子標(biāo)記(ISSR、RAPD、SRAP)聚類分析結(jié)果表明，7個(gè)誘變菌株與出發(fā)菌株的遺傳相似系數(shù)為0.694～0.962，且在遺傳相似系數(shù)為0.800時(shí)可分為3個(gè)類群。誘變菌株與出發(fā)菌株的菌絲生長(zhǎng)速度、生物量、總酚、類黃酮、多糖和麥角硫因等指標(biāo)的變異系數(shù)為7.68%～38.97%，遺傳多樣性指數(shù)H'為1.53～2.00。其中，多糖含量的變異系數(shù)最高，受誘變影響大; 總酚的遺傳多樣性指數(shù)最大，誘變類型豐富。生物學(xué)特性聚類分析顯示，在遺傳距離為3.16時(shí)分為3個(gè)類群。最終篩選獲得2株活性物質(zhì)含量高的菌株(T2和T5)，其中T2菌株生長(zhǎng)速度、生物量和活性物質(zhì)等均優(yōu)于出發(fā)菌株，而T5菌株主要表現(xiàn)為高多糖含量菌株，其多糖含量比出發(fā)菌株提高114.70%(P<0.01)。[結(jié)論]航天誘變處理的金針菇菌株存在豐富的遺傳變異多樣性，是新品種選育的優(yōu)異種質(zhì)資源。

關(guān)鍵詞：金針菇; 航天育種; 分子標(biāo)記; 藥用品質(zhì)性狀; 遺傳多樣性

Effects of spaceflight mutagenesis breeding on genetic and medicinal quality traits of Flammulina filiformis

LIN Yimei,LAI Liangmin,ZHONG Wujie,HUANG Shuting,WANG Jiapei,WANG Jie* 

(College of Food Science, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China)

[Objectives]This article aimed to obtain characteristics and high-quality germplasm resources of Flammulina filiformis by space mutagenesis technology. [Methods]F.filiformis strain F3-1 was subjected to aerospace mutagenesis. Spaceflight mutagenesis strains were screened, characterized and analyzed for diversity of genetic variations by experiments such as antagonistic experiments, molecular marker experiments and determination of active substances. Strains with high contents of active substances were screened. [Results]Seven variants with obvious antagonism to the starting strain were obtained by antagonism test. Molecular marker(ISSR, RAPD, SRAP)clustering analysis showed that the seven mutant strains and starting strain shared genetic similarity coefficients from 0.694 to 0.962, and could be classified into three clusters at a genetic similarity coefficient of 0.800. The variation coefficients such as mycelial growth rate, biomass, phenolics, flavanoid, polysaccharide and ergothionein between mutagenized and starting strains ranged from 7.68% to 38.97%, and the genetic diversity index H' ranged from 1.53 to 2.00. Among them, the highest coefficient of variation was found for polysaccharide content, indicating that it was greatly affected by mutagenesis; the genetic diversity index was largest for total phenols, indicating its rich mutagenesis types. Biological properties cluster analysis revealed three clusters at a genetic distance of 3.16. Finally, two high polysaccharide content strains(T2 and T5)were obtained by screening, among which T2 was superior to the starting strain in terms of growth rate, biomass and active substances, while T5 was mainly characterized as a high polysaccharide content strain with 114.70% higher polysaccharide content than the starting strain(P<0.01). [Conclusions]There was abundant genetic variation diversity in the strains treated by spaceflight mutagenesis, which was an excellent germplasm resource for new variety breeding.

Keywords：Flammulina filiformis; spaceflight breeding; molecular marker; medicinal quality traits; genetic diversity

引言

金針菇(Flammulina filiformis),別名冬菇、樸菇等,其菌蓋滑嫩、菌柄細(xì)長(zhǎng)脆嫩,形美,味鮮,具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[1]; 其富含活性物質(zhì)如多糖、總酚、類黃酮、麥角硫因等,已被證實(shí)具有抗氧化、抗炎、抗腫瘤、降血糖、降血脂等藥用作用[2-7],具有一定的藥用價(jià)值。金針菇是目前最廣泛食用的菌類之一,也是我國(guó)食用菌生產(chǎn)的常規(guī)主品種之一,2020年年產(chǎn)量達(dá)227.91萬(wàn)t[8]。然而,我國(guó)現(xiàn)有的金針菇種質(zhì)資源匱乏,工廠化生產(chǎn)所用的菌種主要依賴國(guó)外品種,缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的優(yōu)良品種[9]。目前,有些國(guó)家的金針菇品種已細(xì)化為食用菌種和藥用菌種,其育種方向也不斷向菌物藥方向延伸[10]; 我國(guó)對(duì)于高營(yíng)養(yǎng)和藥用價(jià)值的金針菇新品種的育種研究較少,限制了其深加工行業(yè)的發(fā)展。隨著金針菇市場(chǎng)需求的快速增長(zhǎng),金針菇產(chǎn)業(yè)對(duì)優(yōu)良種源的需求更加迫切。

航天育種的原理為通過(guò)航天搭載,利用太空環(huán)境的特殊誘變作用(太空微重力和輻射等復(fù)合作用)使菌種發(fā)生遺傳變異,再通過(guò)地面選育可獲得新品種[11-12]。航天育種具有誘變頻率高、變異類型豐富,育種周期短,能快速打破基因連鎖、促進(jìn)優(yōu)異基因聚合等特點(diǎn),能創(chuàng)造傳統(tǒng)雜交育種無(wú)法短期得到的新的優(yōu)良品種,是一種高效的育種技術(shù)[13-15]。目前,金針菇的航天誘變育種研究主要集中在耐高溫和早熟性特性上[16],尚未關(guān)注分子水平和生物學(xué)特性的遺傳多樣性; 且金針菇的育種方向主要集中于高產(chǎn)、抗病、廣溫等優(yōu)良菌株的篩選[17],缺少對(duì)高活性物質(zhì)含量菌株的選育研究。

本研究擬對(duì)金針菇菌絲體進(jìn)行航天誘變處理,以拮抗反應(yīng)為指標(biāo)初步篩選變異株,利用ISSR、RAPD、SRAP等分子標(biāo)記進(jìn)行菌株之間的遺傳變異分析。通過(guò)測(cè)定出發(fā)菌株與誘變菌株的生長(zhǎng)速度、生物量、活性物質(zhì)含量等,分析其藥用品質(zhì)性狀的遺傳多樣性,以期揭示航天誘變處理對(duì)金針菇菌株藥用品質(zhì)性狀的影響,同時(shí)對(duì)高活性物質(zhì)含量菌株進(jìn)行篩選。研究結(jié)果可為優(yōu)質(zhì)特色金針菇新品種的選育提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

金針菇菌株F3-1,購(gòu)于廣東省微生物研究所菌種保藏中心。ISSR引物、RAPD引物和SRAP引物均由上海生工生物工程股份有限公司合成。San Taq Plus PCR Mix試劑盒購(gòu)于上海生工生物工程股份有限公司。PDA培養(yǎng)基:馬鈴薯200 g,蔗糖20 g,瓊脂粉20 g,水1 L,pH自然,121 ℃滅菌20 min。

1.2 儀器與設(shè)備

Avanti J-E超高速冷凍離心機(jī)購(gòu)于BECKMAN COULTER公司; Fastwin BIS-168凝膠成像系統(tǒng)購(gòu)于Fastwin Bio-tech公司; T-1 Biometra熱密閉PCR儀購(gòu)于德國(guó)Biometra公司; Waters高效液相色譜儀購(gòu)于沃特世科技有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 菌株航天誘變處理

取試管母種接入PDA培養(yǎng)基,25 ℃培養(yǎng),連續(xù)活化培養(yǎng)3代。取活化后的金針菇菌塊于無(wú)菌條件下裝入凍存管,搭載長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭進(jìn)入太空進(jìn)行航天誘變處理。

1.3.2 航天誘變菌株活化

刮取凍存管中金針菇菌塊上的菌絲于10 mL無(wú)菌水中,加入玻璃珠混勻打碎,稀釋10倍,并采用傾注法接至PDA培養(yǎng)基,25 ℃培養(yǎng)。挑取46個(gè)航天誘變處理組金針菇單菌落,連續(xù)培養(yǎng)3代使性狀穩(wěn)定,進(jìn)行后續(xù)篩選和分析。

1.3.3 拮抗試驗(yàn)篩選

使用打孔器取大小一致的航天誘變處理組金針菇菌塊和出發(fā)菌株CK組金針菇菌塊接至同一平板,菌塊相距2 cm,25 ℃下對(duì)峙培養(yǎng),觀察是否出現(xiàn)拮抗現(xiàn)象,初步篩選變異株。

1.3.4 分子標(biāo)記鑒定

參照王艷[18]的DNA提取方法提取金針菇菌株基因組DNA。采用San Taq Plus PCR Mix試劑盒,以金針菇基因組DNA為模板,以4個(gè)ISSR引物、3個(gè)RAPD引物和5個(gè)SRAP引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增,PCR產(chǎn)物經(jīng)10 g·L-1瓊脂糖凝膠電泳,并使用凝膠成像系統(tǒng)進(jìn)行觀察記錄,用于分子標(biāo)記的遺傳多樣性分析。

ISSR引物序列(I2、I12、I13、I18)、RAPD引物序列(JS6、JS9、JS15)、SRAP引物序列(Me2-Em8、Me2-Em2、Me3-Em72、Me4-Em2、Me5-Em72)見表1。ISSR和RAPD擴(kuò)增反應(yīng)程序:94 ℃ 5 min; 94 ℃ 30 s,50 ℃ 30 s,72 ℃ 1～2 min,循環(huán)35次; 72 ℃延伸10 min。SRAP擴(kuò)增反應(yīng)程序:94 ℃ 5 min; 94 ℃ 1 min,35 ℃ 1 min,72 ℃ 1 min,5個(gè)循環(huán); 然后94 ℃ 1 min,50 ℃ 1 min,72 ℃ 1 min,循環(huán)30次; 72 ℃延伸10 min。

表1 引物序列

Table 1 Primer sequence

1.3.5 藥用品質(zhì)性狀測(cè)定

使用打孔器打取相同數(shù)量的直徑8 mm的金針菇出發(fā)菌株及誘變菌株菌塊,接入100 mL PDB培養(yǎng)基,25 ℃、180 r·min-1條件下培養(yǎng)7 d,用于生物量、總酚、類黃酮、多糖、和麥角硫因等指標(biāo)的測(cè)定。采用十字交叉法測(cè)定菌絲生長(zhǎng)速度,將通過(guò)拮抗試驗(yàn)篩選的菌株打孔接至PDA培養(yǎng)基,25 ℃培養(yǎng),菌絲萌發(fā)后在菌絲邊緣標(biāo)記起始點(diǎn)位,培養(yǎng)完成后標(biāo)記終止點(diǎn)位,菌絲生長(zhǎng)速度用菌落直徑的增長(zhǎng)值與時(shí)間的比值表示。使用抽濾裝置將振蕩培養(yǎng)7 d的金針菇菌絲過(guò)濾,將過(guò)濾后的菌絲球用蒸餾水沖洗數(shù)次,置于60 ℃烘箱烘干至恒重,稱重并記錄,計(jì)算菌絲生物量。

采用Folin-Ciocalteu法測(cè)定胞內(nèi)總酚含量。取金針菇菌絲,加入80%乙醇充分研磨,70 ℃水浴浸提,選用沒食子酸為總酚測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行測(cè)定。采用NaNO2-Al(NO3)3-NaOH法測(cè)定胞內(nèi)類黃酮含量。提取方法同測(cè)定總酚含量的方法,選用蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液為類黃酮測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)品,類黃酮的量表示為每克提取物的蘆丁毫克當(dāng)量。采用苯酚-硫酸法測(cè)定胞內(nèi)多糖含量。取金針菇菌絲,加入95%乙醇進(jìn)行超聲(1 000 Hz)提取加熱回流2 h,趁熱過(guò)濾,即得多糖提取液,選用葡萄糖為多糖測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行測(cè)定。采用莫宇麗等[19]的方法提取并測(cè)定胞內(nèi)麥角硫因含量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

根據(jù)ISSR、RAPD、SRAP的電泳結(jié)果,多態(tài)性條帶被記為“1”,非多態(tài)性條帶被記為“0”,以此產(chǎn)生“0-1”矩陣,使用NTSYS軟件系統(tǒng),采用UPGMA進(jìn)行聚類分析,以Dice系數(shù)生成ISSR、RAPD、SRAP的遺傳相似性矩陣和綜合聚類圖。

對(duì)生長(zhǎng)速度、生物量、總酚含量、類黃酮含量、多糖含量及麥角硫因含量等進(jìn)行差異分析、變異分析與遺傳多樣性分析、聚類分析。變異系數(shù)=(標(biāo)準(zhǔn)偏差/平均值)×100%。將藥用品質(zhì)性狀結(jié)果進(jìn)行4個(gè)等級(jí)的劃分:1級(jí)≤x-0.5σ,4級(jí)>x+0.5σ,每0.5σ為1級(jí),σ為標(biāo)準(zhǔn)差,x為平均值。根據(jù)藥用品質(zhì)性狀結(jié)果的分級(jí)賦值,使用Excel 2016軟件根據(jù)公式計(jì)算出其遺傳多樣性指數(shù)。遺傳多樣性指數(shù)計(jì)算采用Shannon-Weaver信息指數(shù)(H'),H'=-∑Piln Pi(i=1,2,…,n),其中Pi指某藥用品質(zhì)性狀第i個(gè)級(jí)別占總數(shù)的比例。將藥用品質(zhì)性狀數(shù)據(jù)作標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換,采用UPGMA進(jìn)行聚類分析,以歐氏距離生成藥用品質(zhì)性狀的遺傳距離矩陣和綜合聚類圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 誘變菌株的體細(xì)胞親和性試驗(yàn)

通過(guò)拮抗試驗(yàn)篩選得到7個(gè)與出發(fā)菌株具有拮抗反應(yīng)的航天誘變菌株,結(jié)果如圖1所示。T1、T4、T6和T7菌株與出發(fā)菌株CK有拮抗現(xiàn)象,但無(wú)明顯拮抗線,即菌株間有弱拮抗; T2、T3和T5菌株與出發(fā)菌株CK之間有氣生菌絲隆起的現(xiàn)象,菌株間拮抗作用明顯?？沙醪脚袛?個(gè)金針菇航天誘變菌株與出發(fā)菌株存在不同程度的體細(xì)胞不親和性。

圖1 拮抗試驗(yàn)

Fig.1 Antagonistic experiment

2.2 誘變菌株的分子標(biāo)記鑒定分析

2.2.1 ISSR、RAPD、SRAP多態(tài)性分析

ISSR、RAPD和SRAP分子標(biāo)記試驗(yàn)顯示,7個(gè)航天誘變菌株與出發(fā)菌株間存在多個(gè)變異位點(diǎn)。通過(guò)ISSR-PCR電泳圖譜(圖2)篩選出3條多態(tài)性較高、譜帶清晰、重復(fù)性好的ISSR引物(I12、I13、I18),擴(kuò)增的總譜帶數(shù)為12條,其中7條具有多態(tài)性,多態(tài)性比率為58.33%。RAPD-PCR電泳圖譜(圖3)顯示3個(gè)RAPD引物(JS6、JS9、JS15)均能擴(kuò)增出清晰的譜帶,表現(xiàn)出良好的多態(tài)性,可用于驗(yàn)證試驗(yàn),擴(kuò)增的總譜帶數(shù)為10條,均具有多態(tài)性,多態(tài)性比率為100%。對(duì)5個(gè)SRAP引物進(jìn)行篩選,試驗(yàn)獲得共計(jì)3個(gè)SRAP引物(Me2-Em8、Me3-Em72、Me5-Em72)可用于驗(yàn)證試驗(yàn),3個(gè)引物可獲得清晰可辨的位點(diǎn)及多態(tài)性位點(diǎn),擴(kuò)增的總譜帶數(shù)為16條,其中8條具有多態(tài)性,多態(tài)性比率為50%,擴(kuò)增產(chǎn)物電泳圖如圖4所示。

圖2 ISSR-PCR電泳圖譜

Fig.2 Electropherogram of ISSR-PCR

圖3 RAPD-PCR電泳圖譜

Fig.3 Electropherogram of RAPD-PCR

圖4 SRAP-PCR電泳圖譜

Fig.4 Electropherogram of SRAP-PCR

2.2.2 ISSR、RAPD、SRAP的遺傳相似性矩陣和綜合聚類分析

由表2和圖5可以看出,每個(gè)菌株之間的遺傳距離都不為0,且擁有直系同源基因; 8個(gè)菌株遺傳相似系數(shù)為0.694～0.962,說(shuō)明彼此有一定的遺傳差異,不屬于同一株,表明7個(gè)誘變菌株發(fā)生了不同程度的變異。同時(shí),綜合聚類分析圖(圖5)顯示,在遺傳相似系數(shù)為0.800時(shí),8個(gè)菌株被分為3個(gè)類群:出發(fā)菌株CK、T1聚為第Ⅰ類,T6、T7聚為第Ⅱ類,T2、T3、T4、T5聚為第Ⅲ類; 第Ⅲ類在相似系數(shù)為0.880時(shí)分為2個(gè)亞類,T2、T3、T5聚為第1個(gè)亞類,T4為第2個(gè)亞類。其中,遺傳相似性矩陣(表2)顯示,T3和T5的遺傳相似系數(shù)最高,達(dá)0.962,有著緊密的親緣關(guān)系; 而T4和T7的遺傳相似系數(shù)最低,為0.694,即T4和T7間的親緣關(guān)系最遠(yuǎn)。

表2 ISSR、RAPD和SRAP遺傳相似性矩陣

Table 2 Genetic similarity matrix of ISSR,RAPD and SRAP

圖5 ISSR、RAPD和SRAP綜合聚類

Fig.5 Dendrogram of ISSR,RAPD and SRAP

2.3 藥用品質(zhì)性狀變化分析

2.3.1 菌絲生長(zhǎng)速度與產(chǎn)活性物質(zhì)能力的差異性分析

由表3可知,金針菇航天誘變菌株菌絲與出發(fā)菌株菌絲間的生長(zhǎng)速度與產(chǎn)活性物質(zhì)能力差異明顯。T2菌株的菌絲生長(zhǎng)速度極顯著高于其他菌株,比出發(fā)菌株提高30.99%; 除T4外,其余6株航天誘變菌株的生物量均極顯著高于出發(fā)菌株,T6生物量最高,比出發(fā)菌株提高21.46%; 7株航天誘變菌株的總酚含量與出發(fā)菌株沒有極顯著的差異; T2、T3、T4、T5和T7菌株的類黃酮含量均極顯著高于出發(fā)菌株,其中T3的類黃酮含量比出發(fā)菌株提高97.80%; T2和T5菌株的多糖含量均極顯著高于出發(fā)菌株,T5的多糖含量最高,比出發(fā)菌株提高114.70%; T2菌株麥角硫因含量極顯著高于出發(fā)菌株,比出發(fā)菌株提高11.96%。

表3 菌絲生長(zhǎng)速度與產(chǎn)活性物質(zhì)能力差異性分析

Table 3 Analysis of differences in mycelial growth rate and ability to produce active substances

2.3.2 產(chǎn)活性物質(zhì)能力的變異分析與H'分析

金針菇航天誘變菌株菌絲與出發(fā)菌株菌絲間的產(chǎn)活性物質(zhì)能力的變異分析與H'分析見表4。結(jié)果顯示,誘變菌株和出發(fā)菌株的菌絲變異較大,變異系數(shù)的變幅為7.68%～38.97%,變異系數(shù)差異明顯,其變異系數(shù)由小到大依次為多糖、類黃酮、麥角硫因、生物量、總酚。變異系數(shù)大于20%的有多糖、類黃酮,表明其受航天誘變影響較大,以多糖變異系數(shù)最高,誘變影響最突出; 生物量和總酚的變異系數(shù)小于10%,說(shuō)明其受誘變影響不明顯,變異較小。遺傳多樣性指數(shù)H'為1.53～2.00,總酚的遺傳多樣性指數(shù)最高,即總酚的變異類型更豐富。

表4 產(chǎn)活性物質(zhì)能力的變異分析與遺傳多樣性指數(shù)H'分析

Table 4 Analysis of variation and genetic diversity index H' of the ability to produce active substances

2.3.3 突變菌株性狀遺傳距離矩陣和綜合聚類分析

各菌株生物學(xué)特性的遺傳距離見表5,遺傳距離變幅為1.418 6～4.751 2。7株誘變菌株與CK的遺傳距離均不為0,說(shuō)明其與出發(fā)菌株存在表型差異。通過(guò)聚類分析,在遺傳距離為3.16處將出發(fā)菌株和誘變菌株聚為3個(gè)類群,見圖6。第Ⅰ類群包括T2和T5,該類群中的菌株均含有高含量的總酚、類黃酮、多糖和麥角硫因; 第Ⅱ類群包括T3和T4,該類群中的菌株含有高含量的類黃酮,但麥角硫因的含量較低; 第Ⅲ類群包括CK、T1、T6和T7,其生長(zhǎng)速度、類黃酮含量和多糖含量較低。

表5 突變菌株性狀遺傳距離矩陣

Table 5 Genetic distance matrix of mutant strain traits

圖6 突變菌株性狀的綜合聚類

Fig.6 Dendrogram of mutant strain traits

3 討論

航天誘變會(huì)對(duì)生物材料的組織、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生理代謝途徑及遺傳物質(zhì)產(chǎn)生影響。本研究利用該特點(diǎn)對(duì)金針菇菌絲進(jìn)行航天誘變處理,以期獲得優(yōu)質(zhì)特色金針菇新品種。

拮抗反應(yīng)目前作為一種鑒定菌株遺傳差異的傳統(tǒng)方法廣泛用于絲狀真菌種內(nèi)菌株的鑒定和分類。本研究通過(guò)拮抗試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)7個(gè)航天菌株與出發(fā)菌株出現(xiàn)強(qiáng)弱不定的拮抗現(xiàn)象,說(shuō)明7個(gè)航天菌株與出發(fā)菌株存在不同程度的不親和性。

ISSR、RAPD、SRAP等分子標(biāo)記可從DNA水平反映菌株間的遺傳差異,常用于進(jìn)行菌株間親緣關(guān)系及遺傳多樣性研究。何法慧等[20]應(yīng)用SSR和SRAP等技術(shù)揭示狗牙根不同種質(zhì)材料間存在遺傳差異; 趙麗麗等[21]利用ISSR標(biāo)記揭示輻射誘變白刺花可導(dǎo)致后代中產(chǎn)生豐富的遺傳多樣性; 李艷麗等[22]通過(guò)RAPD標(biāo)記發(fā)現(xiàn)紫外線誘變刺芹側(cè)耳菌株與親株有顯著的遺傳差異,暗示其為一株新的刺芹側(cè)耳變異菌株。本研究基于ISSR、RAPD、SRAP引物擴(kuò)增出的圖譜結(jié)果進(jìn)行遺傳多樣性和聚類分析,結(jié)果顯示7個(gè)航天誘變菌株和出發(fā)菌株的遺傳相似系數(shù)為0.694～0.962,誘變菌株和出發(fā)菌株被聚為3類,表明誘變菌株與出發(fā)菌株間具有親緣關(guān)系,但存在遺傳差異,判斷誘變菌株為新的金針菇變異菌株,且誘變菌株在分子水平上具有豐富的遺傳多樣性。

遺傳物質(zhì)的變化往往會(huì)影響生物體的性狀變化。本研究發(fā)現(xiàn)本次航天誘變金針菇菌絲對(duì)其藥用品質(zhì)性狀產(chǎn)生明顯影響。研究發(fā)現(xiàn),多糖和類黃酮的變異系數(shù)較高,總酚的H'值最高。在選育新品種的過(guò)程中,變異系數(shù)和H'值越大,表明遺傳多樣性越豐富。因此,本次金針菇的航天誘變菌株的活性物質(zhì)存在豐富的遺傳多樣性,有利于豐富金針菇的種質(zhì)資源。遺傳聚類發(fā)現(xiàn)T2、T5菌株與其他菌株的遺傳距離較遠(yuǎn),且其活性物質(zhì)含量較高。與出發(fā)菌株相比,T2菌株的生長(zhǎng)速度、生物量、類黃酮含量、多糖含量、麥角硫因含量分別提高30.99%、10.32%、37.17%、60.74%、11.96%,是金針菇高活性成分生產(chǎn)菌種的潛力菌株。而T5菌株多糖含量高,比出發(fā)菌株提高114.70%。航天誘變對(duì)決明[23]、夏枯草[24]、柴胡[25]等活性物質(zhì)具有顯著影響,且大多存在正向影響。本研究利用航天誘變獲得2株具有高活性物質(zhì)的金針菇菌株,可為金針菇深加工產(chǎn)業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的種質(zhì)資源,為優(yōu)質(zhì)特色金針菇新品種的選育提供參考依據(jù)。

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來(lái)源：《南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)》 作者:林藝美, 賴亮民, 鐘武杰, 黃舒婷, 王家佩, 王杰