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香菇育種知識簡介

日期:2019-09-17
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   香菇是目前世界上第二大宗人工栽培的食用菌。1981年全世界鮮香菇的年產量約19.2萬噸(鮮:干=7:1;其中日本干香菇占1,4735噸,占世界干香菇產量90(共l6385噸,其中中國700噸,南朝鮮950噸;鮮菇7,8000噸,幾乎占全世界量的100)。隨著科枝交流和亞洲移民的增多。目前歐洲和羨國香菇的需求量激增。對香菇的引種也十分興趣。
      我國雖然有800年以上栽培香菇的歷史,但至今沒有把香菇生產搞上去。近幾年來的年產量徘徊在3000一4000噸左右。其原因是多方面的。其中有一個主要原因是沿用砍花栽培法,對香菇育種工作沒有引起國家的高度重視。
      一、目前國內栽培的許多香菇菌種,除了各地自己分離和保藏的野生菌株之外,大多數是從日本引進來的栽培種。只有少數有條件的高等院校和研究所,做了少量的探索工作。為了把我國的香菇栽培事業搞上去,為了育出本國的香菇優良品種,育菇育種工作亟待開展。大家都知道,育種是一種用人工方法控制香菇繁殖的手段,通過育種的手段,把不同菌株理想的遺傳特征結合起來,創造比原來更好的菌株,甚至是自然界申原來不存在的新種。新品種或新菌株。為了達到這個目的,在從事食用育種過程中,必須具備如下最低的要求: 
      1.在交配過程中,菌株之間有明顯可辯的交配反應。
      2.交配之后,雜交菌株有產生子實體的能力。
      3.有減數分梨(親株雙方的遺傳物質可以發生交換、重組和分離)。
      4.擔孢子有存活力。除上述四條之外,為了提高育種的工作效率,還必須具備許多其他的附加條件。
      據國外報道,選作育種對象的,最理想的食用菌的特征如下:1.有性生殖是異宗結合的;2.生活史比較短,單倍期占優勢;3.生活史可以在實驗室中,在入工控制的條件下完成;4.孢子很容易萌發,而且萌發率很高;5.交配反應很清楚,結實性菌絲很容易辨認,并把它分離出來進行擴大,培養,產生子實體;6.培養條件已清楚,要求又比較簡單;7.育種原始材料很容易在自然界中找到;8.遺傳特性有較大的變異性。
      從1935年日本及川、西門,內山等人開始研究香菇的性別,直到目前大規模的育種工作,充分證明,把香菇作為育種素材是接近理想的。唯一的一個缺點是香菇結菇試驗的時間比較長,需要好幾個月的肘間。不過,隨著食用菌生理學的進展,這一難點又有了新的突破。總之,目前我國開展香菇育種研究已有了較完整的理論基礎,一定能把工作開展起來。
      二、香菇育種的基礎知識。香菇的生活史及有性生殖。香菇的育種離不開性和交配型,不了解香菇的性和交配型,不了解育種計劃是不行的。人們傳統的方法是選種或篩選。篩選是一種簡便的方法,但篩選只能在有限的范圍內進行,目前真正有效的育種方法是雜交。 
      香菇的有性生殖(Sexuality)是雙因子控制的,異宗結合的。經過詳細的細胞學研究己經查明,凡能形成子實體的菌絲都是有鎖狀聯合的雙核菌絲,同時觀察到擔子中發生減數分裂,以及其后在擔子上形成四個單核的擔抱子。香菇擔抱子萌發并不產生典型的芽管。而是沿長軸方向伸長,形成單核菌絲。所有的單核菌絲都沒有鎖狀聯合,自交不孕,雜交可孕。通過單核菌絲之間的交配實驗,分析了單核菌絲交配過程中產生有鎖狀聯合的菌絲的范圍,并測定在形成雙核菌絲中細胞核遷移的速度,證明香菇是雙因子控制的異宗結合的食用菌。即孢子有四種交配型,即四極性。有兩個不親和因子A和B控制著有性生殖的過程。即在香菇的生活史中,A因子相B因子控制著不同的,但又互相關系的部分。A因子控制著細胞核的配對和鎖狀聯合的形成,B因子控制著細胞核的遷移和鎖狀細胞的融合。A因子和B因子都有復等位基因的性質。當A因子的等位基因不同,而B因子的等位基因相同時(A≠B=)這種交配屬于半親和性。其特點是細胞核沒有遷移,只局限于雙萬接觸區進行交配,形成一種不會出菇的異核菌絲。在這種異核菌絲中,頂端細胞是單核的,次頂端細胞是單核的,有一個假鎖狀聯合(鎖狀細胞相次頂端細胞發生融合)。當A因子的等位基因相同,而B因子的等位基因不同時(A=B≠),這種交配類型也屬于半親和性。其特點是細胞核發生遷移,細胞形成一種不會出菇的異核菌絲,這種異菌核絲有多核的細胞,每個細胞中有數目不定的細胞核,有部分橫隔膜,沒有鎖狀聯合。當A因子的等位基因相同,B因子的等位基因也相同(A=B=),沒有交配,形成A=B=的異核菌絲,這種異核菌絲在形態上和其他異核菌絲是有區別的,它的氣生菌絲很弱,生長不正常,常平貼于培養基上,故稱為平貼"Flat"菌絲。當A因子等位基因不同,B因子等位基因也不同時(A≠B≠),其交配型是完全可親和的。其特點是有細胞核的遷移,結果在交配的雙方全面形成有出菇能力的、有鎖狀聯合的雙核菌絲。香菇育種主要的重點和目的是獲得優質的A≠B≠的雙核菌絲。總而言之,香菇是典型的雙因子控制的異宗結合的食用菌。其交配反應如表2所示.甲、取同一朵香菇同一擔子上四個擔孢子進行雜交,完全親和的交配只有25。乙、取同一朵香菇不同擔子上的孢子進行所謂多孢雜交,除了產生完全親和的交配之外,也可能產生半親和的交配,結實的雙核菌絲和不結實的多核異核菌絲混在一起。結菇能力差。故香菇雜交育種必須采用孢子分離,用單核菌絲進行交配。同一朵香菇,或同一品種香菇,遺傳物質相似,雜交后生活力不會有很大的改變,在育種中可以不用。丙、從不同品系的香菇中取擔孢子或單核菌絲進行交配,結果絕大多數的單核菌絲能互相交配,產生鎖狀聯合。這意味著不同品系的單核菌絲其不親和性因子A和B的等位基因都有不同。日本每年都到巴布亞新幾內亞、婆羅門洲、泥泊爾采集野生香菇和日本香菇雜交,這就是日本能育出許多香菇新品種的原因。 我國野生香菇的資源相當豐富,南方十一個省市有許多優良的地方品種,是我們培育香菇優良品種的基因寶庫。同時我們也可以采用日本的方法。采用中國野生品種×中國栽培品種;中國野生品種×引進的日本菌種。這樣做,親株遺傳性狀有較大差異,可以育出好種;而不要采用日本菌種×日本菌種,或同一中國品種×同一中國品種,因為它們的親株遺傳物質相近。雜交后代沒有多大差異。
      三、雜交育種的步驟:1.出發菌株的選擇。供雜交用的親本,必須按育種的目的認真地進行挑選,必須是目前生產上比較好的,或具有某種特殊性狀的菌株。2.分離單個擔抱子或單核菌絲有條件的單位采用顯微操作器分離盡可能多的單抱子或單核菌絲。基層單位可以采用連續稀釋法。在瓊脂平板上挑取單個(極微小的)菌落,并在移植后,鏡檢。在排除其他菌類污染的情況下,把沒有形成鎖狀連合的單核菌絲,挑選出來,每管眺一個菌株。如果進行遺傳研究,還需要通過交配反應,確定每一菌株的不親和性因子,即極性。如果生產性育種可以不做這一工作。3.不同親本(地方品種)單核菌絲的雜交。把不同親本接在不同試管中,把需要雜交的兩親本,接在同一試管的斜面上,把能產生真鎖狀連合的雙核菌絲挑出來。按此類推可以獲得許許多多雜交的菌株。供進一步的出菇試驗。  
      注,搞香菇雜交研究,常用的培養基如下,①馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基(PDA)、馬鈴薯(去皮)200一250克、葡萄糖20克、瓊脂15—20克、水1000毫升;②酵母蔗糖瓊脂培養基(ESA)、蔗糖20克、酵母粉5克、瓊脂15克、水1000毫升。 

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