食用菌遺傳與育種

1、食用菌的遺傳與育種食用菌的遺傳與育種一一 食用菌的繁殖方式食用菌的繁殖方式二二 食用菌的生活史食用菌的生活史三三 食用菌的育種技術(shù)食用菌的育種技術(shù) 食用菌遺傳和變異的規(guī)律及分子機(jī)制食用菌遺傳和變異的規(guī)律及分子機(jī)制 食用菌的生活史食用菌的生活史 食用菌的交配類型和繁殖模式食用菌的交配類型和繁殖模式食用菌遺傳學(xué)食用菌遺傳學(xué) 有性生殖中基因的遺傳分析有性生殖中基因的遺傳分析 細(xì)胞質(zhì)遺傳細(xì)胞質(zhì)遺傳 雜種優(yōu)勢的原理及應(yīng)用雜種優(yōu)勢的原理及應(yīng)用食用菌育種食用菌育種 食用菌育種的原理、技術(shù)路線和方法食用菌育種的原理、技術(shù)路線和方法一食用菌的繁殖方式一食用菌的繁殖方式 多數(shù)食用菌完整生活史包括無性及有性兩多數(shù)食

2、用菌完整生活史包括無性及有性兩個(gè)階段，主要進(jìn)行從擔(dān)孢子萌發(fā)再到新一代個(gè)階段，主要進(jìn)行從擔(dān)孢子萌發(fā)再到新一代擔(dān)孢子產(chǎn)生的有性生殖過程，其間要經(jīng)過質(zhì)擔(dān)孢子產(chǎn)生的有性生殖過程，其間要經(jīng)過質(zhì)配、核配及減數(shù)分裂三大步驟。配、核配及減數(shù)分裂三大步驟。 無性繁殖無性繁殖無性繁殖：不通過有性生殖細(xì)胞的結(jié)合，而由親無性繁殖：不通過有性生殖細(xì)胞的結(jié)合，而由親代直接產(chǎn)生新個(gè)體的生殖方式叫無性繁殖，食用代直接產(chǎn)生新個(gè)體的生殖方式叫無性繁殖，食用菌的無性繁殖主要有以下幾種形式：菌的無性繁殖主要有以下幾種形式：1.1.以菌絲斷裂的方式繁殖；以菌絲斷裂的方式繁殖；2.2.以產(chǎn)生無性孢子的方式繁殖：如香菇產(chǎn)生節(jié)以產(chǎn)生無性孢子

3、的方式繁殖：如香菇產(chǎn)生節(jié)孢子，雙孢蘑菇產(chǎn)生次生孢子，草菇產(chǎn)生厚垣孢孢子，雙孢蘑菇產(chǎn)生次生孢子，草菇產(chǎn)生厚垣孢子，黑木耳產(chǎn)生鉤狀分生孢子等；子，黑木耳產(chǎn)生鉤狀分生孢子等；3.3.以出芽方式繁殖。以出芽方式繁殖。 無性孢子在不良條件下有較強(qiáng)抗無性孢子在不良條件下有較強(qiáng)抗性，在適宜條件下可再萌發(fā)為原來的性，在適宜條件下可再萌發(fā)為原來的一級菌絲或二極菌絲，繼續(xù)進(jìn)行有性一級菌絲或二極菌絲，繼續(xù)進(jìn)行有性生活過程。生活過程。有性繁殖有性繁殖通過有性生殖細(xì)胞的結(jié)合，產(chǎn)生新個(gè)體的通過有性生殖細(xì)胞的結(jié)合，產(chǎn)生新個(gè)體的繁殖方式，叫有性繁殖。繁殖方式，叫有性繁殖。孢子核基因的不同就決定了其所萌發(fā)成的單核菌孢子核基因的

4、不同就決定了其所萌發(fā)成的單核菌絲的不同性別。有性繁殖根據(jù)進(jìn)行質(zhì)配的單核菌絲的不同性別。有性繁殖根據(jù)進(jìn)行質(zhì)配的單核菌絲的性別，又可以分為以下兩種形式。絲的性別，又可以分為以下兩種形式。（一）同宗結(jié)合（一）同宗結(jié)合（二）異宗結(jié)合（二）異宗結(jié)合 同宗結(jié)合同宗結(jié)合：即質(zhì)配發(fā)生在同一個(gè)孢子萌發(fā)的兩：即質(zhì)配發(fā)生在同一個(gè)孢子萌發(fā)的兩條單核菌絲之間，不需與異性結(jié)合，又稱自條單核菌絲之間，不需與異性結(jié)合，又稱自交親和，這種自交可育的繁殖方式稱為同宗交親和，這種自交可育的繁殖方式稱為同宗結(jié)合?？煞譃槌跫壨诮Y(jié)合和次級同宗結(jié)合。結(jié)合?？煞譃槌跫壨诮Y(jié)合和次級同宗結(jié)合。 初級同宗結(jié)合初級同宗結(jié)合 擔(dān)孢子擔(dān)孢子只含有減

5、數(shù)分裂減數(shù)分裂后產(chǎn)生的后產(chǎn)生的4 4個(gè)核中的一個(gè)，單核擔(dān)孢子個(gè)核中的一個(gè)，單核擔(dān)孢子萌發(fā)形成的單核菌絲細(xì)胞間不須經(jīng)過異萌發(fā)形成的單核菌絲細(xì)胞間不須經(jīng)過異體菌絲的融合，就可自己發(fā)生雙核化，體菌絲的融合，就可自己發(fā)生雙核化，并完成核配和減數(shù)分裂的有性生活史的并完成核配和減數(shù)分裂的有性生活史的全部過程。草菇即屬于這一類型。全部過程。草菇即屬于這一類型。次級同宗結(jié)合次級同宗結(jié)合 每個(gè)擔(dān)子只產(chǎn)生每個(gè)擔(dān)子只產(chǎn)生2個(gè)擔(dān)孢個(gè)擔(dān)孢子，每個(gè)擔(dān)孢子內(nèi)含有減數(shù)分裂后形成子，每個(gè)擔(dān)孢子內(nèi)含有減數(shù)分裂后形成的的4個(gè)核中具有不同交配型基因的個(gè)核中具有不同交配型基因的2個(gè)核，個(gè)核，雙核擔(dān)孢子雙核擔(dān)孢子 萌發(fā)后形成可孕的多核的

6、異萌發(fā)后形成可孕的多核的異核菌絲體，這種菌絲體不與其他菌絲交核菌絲體，這種菌絲體不與其他菌絲交配就可自行完成有性生活史。雙孢蘑菇配就可自行完成有性生活史。雙孢蘑菇即屬于這一類型即屬于這一類型異宗結(jié)合：異宗結(jié)合：大多食用菌的擔(dān)孢子或單核菌絲有大多食用菌的擔(dān)孢子或單核菌絲有 “ “雌雌”、“雄雄”性之分（常用性之分（常用“”、“”表示）。其性別表示）。其性別是由遺傳因子控制的，只有異性的單核菌絲，才能質(zhì)是由遺傳因子控制的，只有異性的單核菌絲，才能質(zhì)配成雙核菌絲，而同性別的菌絲永不親和，也不產(chǎn)生配成雙核菌絲，而同性別的菌絲永不親和，也不產(chǎn)生有性孢于，這種現(xiàn)象稱異宗結(jié)合，也稱自交不育。有性孢于，這種現(xiàn)

7、象稱異宗結(jié)合，也稱自交不育。9090的菌類屬異宗結(jié)合，有兩種類型：的菌類屬異宗結(jié)合，有兩種類型：二極性和四極性。二極性和四極性。 二極性二極性 是由一對遺傳因子是由一對遺傳因子 （AaAa）所控制的，這類食用菌所產(chǎn)生的擔(dān)孢子以及其所控制的，這類食用菌所產(chǎn)生的擔(dān)孢子以及其萌發(fā)的初生菌絲，不是萌發(fā)的初生菌絲，不是A A型，就是型，就是a a型，四個(gè)擔(dān)型，四個(gè)擔(dān)孢子分屬二種類型，即二個(gè)是孢子分屬二種類型，即二個(gè)是A A，二個(gè)是，二個(gè)是a a，兩，兩兩相等，稱為二極性。只有組成兩相等，稱為二極性。只有組成AaAa時(shí)，才能出時(shí)，才能出現(xiàn)正常的鎖狀聯(lián)合，形成雙核菌絲體，最后發(fā)現(xiàn)正常的鎖狀聯(lián)合，形成雙核菌絲

8、體，最后發(fā)育成子實(shí)體。如果各擔(dān)孢子萌發(fā)的單核菌絲，育成子實(shí)體。如果各擔(dān)孢子萌發(fā)的單核菌絲，讓其自己配對，讓其自己配對，可育率有可育率有5050（表（表1 1），黑木），黑木耳、渭菇等屬于二極性菌類。耳、渭菇等屬于二極性菌類。表表1 1 二極性組合的可育情況二極性組合的可育情況 孢子性別 A A a a A A a a 十表示兩者可育十表示兩者可育 表示兩者不可育，表示兩者不可育，可育率有可育率有50。 四極性四極性 大部分食用菌的性別是由二大部分食用菌的性別是由二對獨(dú)立分離的遺傳因子（對獨(dú)立分離的遺傳因子（AaAa和和 BbBb）所控）所控制的。四個(gè)擔(dān)孢子的性基因，制的。四個(gè)擔(dān)孢子的性基因，

9、分別是分別是ABAB、AbAb、aBaB、abab四種類型，近似四種性別，稱為四極四種類型，近似四種性別，稱為四極性。性。 屬于四極性初生菌絲，只有屬于四極性初生菌絲，只有AaBbAaBb的組合的組合才是可育的，可育率才是可育的，可育率2525（表（表2 2），香菇、樸），香菇、樸菇、平菇、銀耳、毛木耳等即屬四極性菌類菇、平菇、銀耳、毛木耳等即屬四極性菌類表表2 2 四極性組合的可育情況四極性組合的可育情況 孢子性別 AB Ab aB ab AB 00Ab 00aB 0000ab 000000十表示兩者可育十表示兩者可育 表示兩者不可育表示兩者不可育無論是同宗結(jié)合或異宗結(jié)合，都是細(xì)胞質(zhì)的結(jié)無論

10、是同宗結(jié)合或異宗結(jié)合，都是細(xì)胞質(zhì)的結(jié)合，細(xì)胞核并不結(jié)合，只是緊靠地排列成對。合，細(xì)胞核并不結(jié)合，只是緊靠地排列成對。這些偶對細(xì)胞核繼續(xù)不斷地分裂，形成大量的這些偶對細(xì)胞核繼續(xù)不斷地分裂，形成大量的新細(xì)胞，使菌絲體迅速地生長發(fā)育。新細(xì)胞，使菌絲體迅速地生長發(fā)育。 二二 食用菌的生活史食用菌的生活史生活史的概念生活史的概念 所謂生活史，是指生物一生所經(jīng)歷的生長發(fā)育和繁殖階段所謂生活史，是指生物一生所經(jīng)歷的生長發(fā)育和繁殖階段的生活周期的生活周期(全過程全過程)。 食用菌的生活史是指食用菌的生活史是指從孢子到孢子從孢子到孢子的整個(gè)生長發(fā)育過程。的整個(gè)生長發(fā)育過程。 多數(shù)食用菌的生活史是：多數(shù)食用菌的生

11、活史是： 擔(dān)孢子擔(dān)孢子 擔(dān)孢子萌發(fā)擔(dān)孢子萌發(fā) 初生菌絲（單核菌絲）初生菌絲（單核菌絲） 兩兩條可親和的初生菌絲融合條可親和的初生菌絲融合 次生菌絲（雙核菌絲）次生菌絲（雙核菌絲） 子實(shí)體原基子實(shí)體原基 子實(shí)體子實(shí)體 擔(dān)孢子擔(dān)孢子食用菌中傘菌類的典型生活史食用菌中傘菌類的典型生活史 食用菌中多數(shù)傘菌類的典型生活史由以下幾個(gè)階段組成：食用菌中多數(shù)傘菌類的典型生活史由以下幾個(gè)階段組成：u擔(dān)孢子萌發(fā)，生活史開始：擔(dān)孢子萌發(fā)，生活史開始：u單核菌絲（初生菌絲）開始發(fā)育。單核菌絲（初生菌絲）開始發(fā)育。u兩條可親和的單核菌絲兩條可親和的單核菌絲通過融合進(jìn)行質(zhì)配，形成雙核通過融合進(jìn)行質(zhì)配，形成雙核菌絲體。菌絲

12、體。多數(shù)食用菌的雙核菌絲具有鎖狀聯(lián)合。雙核菌多數(shù)食用菌的雙核菌絲具有鎖狀聯(lián)合。雙核菌絲能夠獨(dú)立地、無限地繁殖，有些種的雙核菌絲能產(chǎn)生絲能夠獨(dú)立地、無限地繁殖，有些種的雙核菌絲能產(chǎn)生粉孢子、厚垣孢子等無性孢子。粉孢子、厚垣孢子等無性孢子。u在適宜的環(huán)境條件下，雙核菌絲發(fā)育成結(jié)實(shí)性在適宜的環(huán)境條件下，雙核菌絲發(fā)育成結(jié)實(shí)性菌絲菌絲( (三生菌絲三生菌絲) )并組織化，產(chǎn)生子實(shí)體。如冬并組織化，產(chǎn)生子實(shí)體。如冬蟲夏草、茯苓等。蟲夏草、茯苓等。u子實(shí)體菌褶表面或菌管內(nèi)壁的雙核菌絲的頂端子實(shí)體菌褶表面或菌管內(nèi)壁的雙核菌絲的頂端細(xì)胞發(fā)育成擔(dān)子，進(jìn)入有性生殖階段。細(xì)胞發(fā)育成擔(dān)子，進(jìn)入有性生殖階段。 8.8.u

13、來自兩個(gè)親本的一對交配型不同的單倍體核在擔(dān)來自兩個(gè)親本的一對交配型不同的單倍體核在擔(dān)子中融合，進(jìn)行核配，形成一個(gè)雙倍體核；子中融合，進(jìn)行核配，形成一個(gè)雙倍體核；u雙倍體核進(jìn)行減數(shù)分裂，結(jié)果產(chǎn)生四個(gè)單倍體核；雙倍體核進(jìn)行減數(shù)分裂，結(jié)果產(chǎn)生四個(gè)單倍體核；u擔(dān)子頂端生擔(dān)子頂端生4個(gè)小梗，小梗頂端膨大成幼擔(dān)子，個(gè)小梗，小梗頂端膨大成幼擔(dān)子，各個(gè)單倍體核分別移至擔(dān)子小梗的頂端，形成擔(dān)各個(gè)單倍體核分別移至擔(dān)子小梗的頂端，形成擔(dān)孢子。至此，完成了一個(gè)完整的生活史。孢子。至此，完成了一個(gè)完整的生活史。 核融合核融合Nuclear fusion減數(shù)分裂減數(shù)分裂meiosis 擔(dān)孢子梗擔(dān)孢子梗sterigmata

14、Basidiospores擔(dān)孢子擔(dān)孢子Basidium（擔(dān)子）（擔(dān)子）三、有性繁殖過程中細(xì)胞核的變化三、有性繁殖過程中細(xì)胞核的變化一是質(zhì)配后開始的異核雙核階段，即異核雙核期。一是質(zhì)配后開始的異核雙核階段，即異核雙核期。具有產(chǎn)生子實(shí)體的能力，是大部分食用菌的主要存具有產(chǎn)生子實(shí)體的能力，是大部分食用菌的主要存在形式；在形式；二是核配后開始的短暫的雙倍核期；二是核配后開始的短暫的雙倍核期；三是核配馬上進(jìn)行減數(shù)分裂，每個(gè)細(xì)胞中都有三是核配馬上進(jìn)行減數(shù)分裂，每個(gè)細(xì)胞中都有4 4個(gè)單倍體核，稱為單核期，此期亦短暫。個(gè)單倍體核，稱為單核期，此期亦短暫。 四、食用菌中幾種有代表性的生活史類型四、食用菌中幾種有

15、代表性的生活史類型 各種食用菌的生活史，由于控制有性過程的基因不同而各種食用菌的生活史，由于控制有性過程的基因不同而有差異，下面舉幾個(gè)有代表性的食用菌生活史類型。有差異，下面舉幾個(gè)有代表性的食用菌生活史類型。草菇的生活史：初級同宗結(jié)合草菇的生活史：初級同宗結(jié)合 雙孢蘑菇的生活史：次級同宗結(jié)合雙孢蘑菇的生活史：次級同宗結(jié)合黑木耳的生活史：異宗結(jié)合，單因子控制，二極性黑木耳的生活史：異宗結(jié)合，單因子控制，二極性香菇的生活史：四極性異宗結(jié)合，雙因子控制、香菇的生活史：四極性異宗結(jié)合，雙因子控制、四極性四極性 銀耳的生活史：異宗結(jié)合，雙因子控制，四極性銀耳的生活史：異宗結(jié)合，雙因子控制，四極性 第三節(jié)

16、第三節(jié) 食用菌的育種技術(shù)食用菌的育種技術(shù) 食用菌栽培是一系列復(fù)雜操作的工作程序，食用菌栽培是一系列復(fù)雜操作的工作程序，包括種菇選擇、母種選育與保存、菌種制備、出菇包括種菇選擇、母種選育與保存、菌種制備、出菇管理及市場銷售等，每個(gè)程序都有至關(guān)重要的細(xì)節(jié)管理及市場銷售等，每個(gè)程序都有至關(guān)重要的細(xì)節(jié)操作。但操作。但育種是這些工作中首要的一項(xiàng)工作育種是這些工作中首要的一項(xiàng)工作，沒有，沒有優(yōu)良的菌種，不管其他工作程序準(zhǔn)備及管理得多么優(yōu)良的菌種，不管其他工作程序準(zhǔn)備及管理得多么好，都會造成減產(chǎn)或失敗。好，都會造成減產(chǎn)或失敗。育種的首選目標(biāo)育種的首選目標(biāo)v 高產(chǎn)高產(chǎn)v 優(yōu)質(zhì)優(yōu)質(zhì)v 抗逆性強(qiáng)抗逆性強(qiáng)v 具有廣

17、泛的適應(yīng)性具有廣泛的適應(yīng)性v 特殊的育種目標(biāo)特殊的育種目標(biāo)一、引種與選擇育種一、引種與選擇育種 （一）引種（一）引種 引種應(yīng)遵照以下原則和程序進(jìn)行：引種應(yīng)遵照以下原則和程序進(jìn)行：了解供種單位了解供種單位了解品種了解品種了解擬引進(jìn)品種的生物學(xué)特性和栽培要點(diǎn)了解擬引進(jìn)品種的生物學(xué)特性和栽培要點(diǎn)先試種再擴(kuò)大先試種再擴(kuò)大品種配套品種配套（二）選擇育種（二）選擇育種 選擇育種是最古老、最簡便、應(yīng)用最廣的選種選擇育種是最古老、最簡便、應(yīng)用最廣的選種方法。它是先分離和收集各地的有關(guān)菌株，然后方法。它是先分離和收集各地的有關(guān)菌株，然后通過生產(chǎn)試驗(yàn)比較各菌株的生產(chǎn)性能，選留最優(yōu)通過生產(chǎn)試驗(yàn)比較各菌株的生產(chǎn)性能，

18、選留最優(yōu)者。不斷淘汰劣等菌株，選留優(yōu)秀菌株，就能使者。不斷淘汰劣等菌株，選留優(yōu)秀菌株，就能使生產(chǎn)豐收，質(zhì)量穩(wěn)定。生產(chǎn)豐收，質(zhì)量穩(wěn)定。v選擇育種是指人工選擇，實(shí)質(zhì)是用人工方法選擇育種是指人工選擇，實(shí)質(zhì)是用人工方法控制食用菌的生殖，在食用菌的生殖過程中，控制食用菌的生殖，在食用菌的生殖過程中，人為地促進(jìn)自然條件下發(fā)生的有益的變異積人為地促進(jìn)自然條件下發(fā)生的有益的變異積累，經(jīng)過長期的去劣存優(yōu)的人為的選擇作用，累，經(jīng)過長期的去劣存優(yōu)的人為的選擇作用，不斷淘汰人們不需要的個(gè)體，保留符合人類不斷淘汰人們不需要的個(gè)體，保留符合人類需要（育種目標(biāo)）的個(gè)體，就可逐步選擇出需要（育種目標(biāo)）的個(gè)體，就可逐步選擇出符

19、合育種目標(biāo)的新品種。符合育種目標(biāo)的新品種。v食用菌選擇育種的重點(diǎn)是進(jìn)行不同菌株間的選食用菌選擇育種的重點(diǎn)是進(jìn)行不同菌株間的選擇。人工選擇育種不能改變個(gè)體的基因型，只擇。人工選擇育種不能改變個(gè)體的基因型，只是積累和利用自然條件下發(fā)生的有益變異，使是積累和利用自然條件下發(fā)生的有益變異，使其向著人們希望的方向積累，形成新的品種。其向著人們希望的方向積累，形成新的品種。具體步驟如下：具體步驟如下：1 1、資源的收集與采集、資源的收集與采集 不同菌株采集地點(diǎn)的地理?xiàng)l件應(yīng)有明顯的差不同菌株采集地點(diǎn)的地理?xiàng)l件應(yīng)有明顯的差別，采集野生標(biāo)本時(shí)，還應(yīng)注意兩個(gè)采集點(diǎn)之間別，采集野生標(biāo)本時(shí)，還應(yīng)注意兩個(gè)采集點(diǎn)之間盡量

20、遠(yuǎn)一些，同時(shí)采集不同地形、坡度、坡向的盡量遠(yuǎn)一些，同時(shí)采集不同地形、坡度、坡向的野生標(biāo)本。野生標(biāo)本。2 2、生理性狀測定、生理性狀測定 u菌株擷頏性試驗(yàn)菌株擷頏性試驗(yàn)u同工酶譜和酶活性測定同工酶譜和酶活性測定 u菌絲生長速度測定菌絲生長速度測定3 3、菌株出菇性能比較試驗(yàn)、菌株出菇性能比較試驗(yàn) 比較各菌株的優(yōu)劣，詳細(xì)記錄各菌株的產(chǎn)量、菇形、溫比較各菌株的優(yōu)劣，詳細(xì)記錄各菌株的產(chǎn)量、菇形、溫性、干鮮比、始菇期、菇潮間隔、形態(tài)等。為了試驗(yàn)的準(zhǔn)性、干鮮比、始菇期、菇潮間隔、形態(tài)等。為了試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，要保證菌種的質(zhì)量，培養(yǎng)基配方，接種，管理措施確性，要保證菌種的質(zhì)量，培養(yǎng)基配方，接種，管理措施等可能影

21、響結(jié)果的因素，盡可能使之一致。試驗(yàn)還應(yīng)按生等可能影響結(jié)果的因素，盡可能使之一致。試驗(yàn)還應(yīng)按生物統(tǒng)計(jì)原理進(jìn)行安排。物統(tǒng)計(jì)原理進(jìn)行安排。4、擴(kuò)大栽培試驗(yàn)、擴(kuò)大栽培試驗(yàn) 上述的品種評比結(jié)果僅是個(gè)階段性的成果，還上述的品種評比結(jié)果僅是個(gè)階段性的成果，還應(yīng)和當(dāng)?shù)氐漠?dāng)家菌株同時(shí)進(jìn)行栽培，證實(shí)它是更優(yōu)應(yīng)和當(dāng)?shù)氐漠?dāng)家菌株同時(shí)進(jìn)行栽培，證實(shí)它是更優(yōu)良的菌株。良的菌株。5、示范推廣試驗(yàn)、示范推廣試驗(yàn) 經(jīng)擴(kuò)大試驗(yàn)后，將選出的優(yōu)良品種放到有代經(jīng)擴(kuò)大試驗(yàn)后，將選出的優(yōu)良品種放到有代表性的試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行示范性生產(chǎn)，待試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一表性的試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行示范性生產(chǎn)，待試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步確定之后，再由點(diǎn)到面推廣。步確定之后，再由點(diǎn)到面推廣。

22、二、誘變育種二、誘變育種 誘變育種是利用物理或化學(xué)因子處理食用誘變育種是利用物理或化學(xué)因子處理食用菌的細(xì)胞群，促使其細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)的分子菌的細(xì)胞群，促使其細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而引起其遺傳性變異，然后結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而引起其遺傳性變異，然后從變異的細(xì)胞中篩選出少數(shù)具有優(yōu)良新性狀變從變異的細(xì)胞中篩選出少數(shù)具有優(yōu)良新性狀變異的菌株。異的菌株。（一）基因突變（一）基因突變 突變：是指遺傳物質(zhì)發(fā)生了穩(wěn)定的可遺傳的變化。突變：是指遺傳物質(zhì)發(fā)生了穩(wěn)定的可遺傳的變化。 包括染色體畸變和基因突變兩大類。包括染色體畸變和基因突變兩大類。 基因突變的類型基因突變的類型 按突變體表型特征的不同，將

23、突變分為按突變體表型特征的不同，將突變分為4 4個(gè)類型：個(gè)類型：形態(tài)突變型形態(tài)突變型 發(fā)生細(xì)胞形態(tài)、菌落形態(tài)或子實(shí)體改變。發(fā)生細(xì)胞形態(tài)、菌落形態(tài)或子實(shí)體改變。生化突變型生化突變型 沒有形態(tài)改變而生化特性發(fā)生改變。沒有形態(tài)改變而生化特性發(fā)生改變。致死突變型致死突變型 由于基因突變而造成個(gè)體死亡或生由于基因突變而造成個(gè)體死亡或生 活力下降的突變型?；盍ο陆档耐蛔冃汀l件致死突變型條件致死突變型 某些條件下成活，而另外條件下致死。某些條件下成活，而另外條件下致死。u按突變所引起的遺傳信息的改變可將突變分為按突變所引起的遺傳信息的改變可將突變分為3 3類：類： 錯(cuò)義突變錯(cuò)義突變 突變造成一個(gè)不同氨基酸

24、的置換。突變造成一個(gè)不同氨基酸的置換。 同義突變同義突變 堿基突變后編碼的氨基酸與野生型氨堿基突變后編碼的氨基酸與野生型氨 基酸相同?；嵯嗤?。 無義突變無義突變 堿基突變后形成終止密碼子，使蛋白質(zhì)合成堿基突變后形成終止密碼子，使蛋白質(zhì)合成提前終止。提前終止。u按遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)改變，可分：堿基置換、移碼、按遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)改變，可分：堿基置換、移碼、DNADNA片片段插入和缺失。段插入和缺失。 堿基置換堿基置換：是指：是指DNADNA中核苷酸的一個(gè)堿基被另一個(gè)堿中核苷酸的一個(gè)堿基被另一個(gè)堿基所取代。有顛倒和轉(zhuǎn)換兩種。顛倒是一個(gè)嘌呤被一基所取代。有顛倒和轉(zhuǎn)換兩種。顛倒是一個(gè)嘌呤被一個(gè)嘧啶或一個(gè)嘧啶被一

25、個(gè)嘌呤取代，而轉(zhuǎn)換是一個(gè)嘌個(gè)嘧啶或一個(gè)嘧啶被一個(gè)嘌呤取代，而轉(zhuǎn)換是一個(gè)嘌呤被另一個(gè)嘌呤或一個(gè)嘧啶被另一個(gè)嘧啶取代。呤被另一個(gè)嘌呤或一個(gè)嘧啶被另一個(gè)嘧啶取代。 A:T T:A A T C:G G:C C G 對角線對角線= =轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 縱橫線縱橫線= =顛倒顛倒 p基因突變的分子基礎(chǔ)基因突變的分子基礎(chǔ) 移碼移碼: :由于在由于在DNADNA分子的編碼區(qū)插入或缺失非分子的編碼區(qū)插入或缺失非3 3的整的整數(shù)倍個(gè)核苷酸而導(dǎo)致的閱讀框架的位移。因?yàn)檫z數(shù)倍個(gè)核苷酸而導(dǎo)致的閱讀框架的位移。因?yàn)檫z傳是按傳是按3 3個(gè)堿基為一組依次排列而成的，當(dāng)在起始個(gè)堿基為一組依次排列而成的，當(dāng)在起始密碼子后加入非密碼子后加

26、入非3 3的整數(shù)倍個(gè)核苷酸后，整個(gè)氨基的整數(shù)倍個(gè)核苷酸后，整個(gè)氨基酸序列就會打亂。酸序列就會打亂。 缺失或重復(fù)缺失或重復(fù): 大片段的缺失或重復(fù)是基因突變的大片段的缺失或重復(fù)是基因突變的主要原因之一。主要原因之一。 p 遺傳育種上常用的幾種突變體遺傳育種上常用的幾種突變體 u營養(yǎng)缺陷突變體營養(yǎng)缺陷突變體 由于代謝障礙而成為必須添加某由于代謝障礙而成為必須添加某種物質(zhì)才能生長的突變體。種物質(zhì)才能生長的突變體。u溫度敏感突變體溫度敏感突變體 可在某一溫度下生長而在另一溫可在某一溫度下生長而在另一溫度下不生長的突變體。度下不生長的突變體。u抗性突變體抗性突變體 對某種藥物具有一定抵抗能力的突變對某種藥

27、物具有一定抵抗能力的突變體。體。 p 基因突變的規(guī)律基因突變的規(guī)律 u隨機(jī)性：從時(shí)間、個(gè)體、位點(diǎn)和所產(chǎn)生隨機(jī)性：從時(shí)間、個(gè)體、位點(diǎn)和所產(chǎn)生的表型變化等方面都有明顯的隨機(jī)性的表型變化等方面都有明顯的隨機(jī)性u獨(dú)立性：基因突變是獨(dú)立發(fā)生的，與另獨(dú)立性：基因突變是獨(dú)立發(fā)生的，與另一個(gè)基因的突變之間互不相關(guān)。一個(gè)基因的突變之間互不相關(guān)。u穩(wěn)定性：突變性基因和野生型基因一樣，具有穩(wěn)定性：突變性基因和野生型基因一樣，具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，也是可遺傳的。穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，也是可遺傳的。u可逆性：野生型基因可突變?yōu)橥蛔冃曰?，同可逆性：野生型基因可突變?yōu)橥蛔冃曰?，同樣突變性基因可突變?yōu)橐吧突颉Ｒ话惆亚皹油蛔冃曰蚩赏?/p>

28、變?yōu)橐吧突颉Ｒ话惆亚罢叻Q為正向突變，后者稱為回復(fù)突變。者稱為正向突變，后者稱為回復(fù)突變。u稀有性：是指在正常情況下，突變率是很低的。稀有性：是指在正常情況下，突變率是很低的。（二）誘變因素（二）誘變因素p堿基的類似物，常用的有堿基的類似物，常用的有5-5-溴尿嘧啶（溴尿嘧啶（BUBU）p堿基化學(xué)修飾物堿基化學(xué)修飾物u亞硝酸引起的氧化脫氨反應(yīng)亞硝酸引起的氧化脫氨反應(yīng)u羥胺的致突變作用羥胺的致突變作用u烷化劑的致突變作用，常見的有烷化劑的致突變作用，常見的有EMSEMS、NTGNTG、EESEES和和芥子氣芥子氣誘變因素分物理因素和化學(xué)因素兩大類誘變因素分物理因素和化學(xué)因素兩大類化學(xué)因素：化學(xué)

29、因素：p嵌合劑和移碼突變嵌合劑和移碼突變 常用的嵌合劑有吖啶橙、二氨基吖啶和吖啶黃常用的嵌合劑有吖啶橙、二氨基吖啶和吖啶黃素等。素等。p物理因素：輻射誘變物理因素：輻射誘變u紫外線（紫外線（UVUV）、X X射線、射線、射線、射線、射線、射線、射線、中子射線、超聲波、激光射線、中子射線、超聲波、激光u衛(wèi)星和宇宙飛船搭載，利用超真空、超低衛(wèi)星和宇宙飛船搭載，利用超真空、超低重力的作用，進(jìn)行誘變育種。重力的作用，進(jìn)行誘變育種。（三）（三） 誘變對象誘變對象v 是單細(xì)胞或細(xì)胞少的菌絲片段，并呈均勻的懸浮狀態(tài)。是單細(xì)胞或細(xì)胞少的菌絲片段，并呈均勻的懸浮狀態(tài)。這有利于均勻地與誘變劑接觸。這有利于均勻地與

30、誘變劑接觸。v 誘變的細(xì)胞應(yīng)處于生理活動(dòng)期。稍加萌發(fā)的孢子比休眠誘變的細(xì)胞應(yīng)處于生理活動(dòng)期。稍加萌發(fā)的孢子比休眠狀態(tài)的孢子對誘變劑的敏感增強(qiáng)數(shù)倍，誘變效果好。狀態(tài)的孢子對誘變劑的敏感增強(qiáng)數(shù)倍，誘變效果好。v 被處理的細(xì)胞最好是單核的。細(xì)胞內(nèi)有兩個(gè)核時(shí)，兩核被處理的細(xì)胞最好是單核的。細(xì)胞內(nèi)有兩個(gè)核時(shí)，兩核內(nèi)的遺傳物質(zhì)對誘變劑的反應(yīng)可能不同，在其后代會出內(nèi)的遺傳物質(zhì)對誘變劑的反應(yīng)可能不同，在其后代會出現(xiàn)不純的菌落。現(xiàn)不純的菌落。（四）誘變育種的基本方法（四）誘變育種的基本方法 1 1、制備菌懸液（孢子）、制備菌懸液（孢子） 細(xì)胞誘變處理最好是單核的。處理時(shí)最好使細(xì)胞誘變處理最好是單核的。處理時(shí)最好

31、使細(xì)胞處于懸浮狀態(tài)，懸液濃度應(yīng)控制在細(xì)胞處于懸浮狀態(tài)，懸液濃度應(yīng)控制在10106 6個(gè)個(gè)/mL/mL，一般用物理因子處理懸液用生理鹽水配制，一般用物理因子處理懸液用生理鹽水配制，用化學(xué)誘變處理則用緩沖溶液配制。用化學(xué)誘變處理則用緩沖溶液配制。2 2、誘變劑的選擇、誘變劑的選擇 3 3、誘變的處理、誘變的處理 育種工作中常用殺菌率來表示各種誘變劑的相對劑育種工作中常用殺菌率來表示各種誘變劑的相對劑量。誘變率隨劑量的增高而增高，但并不是越高越好。量。誘變率隨劑量的增高而增高，但并不是越高越好。u物理誘變物理誘變 實(shí)驗(yàn)室普遍使用的是紫外線。步驟如下：在誘變實(shí)驗(yàn)室普遍使用的是紫外線。步驟如下：在誘變箱

32、中裝箱中裝15W15W的紫外燈管的紫外燈管 先預(yù)熱先預(yù)熱20min 20min 將將5mL5mL孢子孢子懸浮液移入直徑懸浮液移入直徑6cm6cm的培養(yǎng)皿或的培養(yǎng)皿或10-12mL10-12mL孢子懸浮液移孢子懸浮液移入直徑入直徑9cm9cm的培養(yǎng)皿中的培養(yǎng)皿中 打開蓋在距離紫外燈管打開蓋在距離紫外燈管30cm30cm處照射處照射0.5-5min 0.5-5min 處理后可直接稀釋涂平板處理后可直接稀釋涂平板增殖培養(yǎng)時(shí)必須用黑紙包住三角瓶。增殖培養(yǎng)時(shí)必須用黑紙包住三角瓶。 u化學(xué)誘變化學(xué)誘變 現(xiàn)以應(yīng)用較多的化學(xué)誘變劑甲基磺酸乙酯（現(xiàn)以應(yīng)用較多的化學(xué)誘變劑甲基磺酸乙酯（EMSEMS）為例，簡要介紹

33、其使用方法。處理食用菌孢子時(shí)，其為例，簡要介紹其使用方法。處理食用菌孢子時(shí)，其濃度一般為濃度一般為0.1-0.4mol/L0.1-0.4mol/L，下面以，下面以0.15mol/L0.15mol/L為例：為例：將食用菌孢子懸浮在將食用菌孢子懸浮在0.1mol/L0.1mol/L，PH7.0PH7.0的磷酸鹽的磷酸鹽緩沖液中，孢子濃度為緩沖液中，孢子濃度為10106 6個(gè)個(gè)/mL/mL。9cm9cm孢子懸浮液中加入濃度為孢子懸浮液中加入濃度為0.15mol/L0.15mol/L甲基磺甲基磺酸乙酯溶液酸乙酯溶液1mL1mL，搖勻后保溫，搖勻后保溫3-63-6小時(shí)，也可適當(dāng)小時(shí)，也可適當(dāng)延長或縮短時(shí)

34、間。延長或縮短時(shí)間。離心、洗滌，稀釋涂平皿或加入基培養(yǎng)過夜后離心、洗滌，稀釋涂平皿或加入基培養(yǎng)過夜后再涂平板。再涂平板。4 4、挑選突變株挑選突變株誘變后的孢子培養(yǎng)長出菌落后應(yīng)及時(shí)挑選菌落。同宗誘變后的孢子培養(yǎng)長出菌落后應(yīng)及時(shí)挑選菌落。同宗結(jié)合的菌株選擇發(fā)育健全的單個(gè)菌落。異宗結(jié)合的結(jié)合的菌株選擇發(fā)育健全的單個(gè)菌落。異宗結(jié)合的選擇兩個(gè)可親和的單核菌落配對。最后進(jìn)行栽培實(shí)選擇兩個(gè)可親和的單核菌落配對。最后進(jìn)行栽培實(shí)驗(yàn)，比較生產(chǎn)性能。驗(yàn)，比較生產(chǎn)性能。選出的菌株中，發(fā)生突變的僅占少數(shù)。而產(chǎn)生顯著選出的菌株中，發(fā)生突變的僅占少數(shù)。而產(chǎn)生顯著 高高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)正向突變的菌株更是極少數(shù)。因此，誘變育產(chǎn)優(yōu)質(zhì)正向

35、突變的菌株更是極少數(shù)。因此，誘變育種中，初篩的菌株不可過少，通常選擇種中，初篩的菌株不可過少，通常選擇100-1000100-1000個(gè)個(gè)菌株，并設(shè)置重復(fù)，以確保實(shí)驗(yàn)的可靠性。菌株，并設(shè)置重復(fù)，以確保實(shí)驗(yàn)的可靠性。三、雜交育種三、雜交育種 雜交育種是培育菌種的有效手段。雜交育種是培育菌種的有效手段。雜交是通過雜交是通過2 2個(gè)或幾個(gè)親株的染色體片個(gè)或幾個(gè)親株的染色體片段的交換或重行組合而獲得新性狀的。段的交換或重行組合而獲得新性狀的。進(jìn)行雜交時(shí)，親代必需有標(biāo)記。通過雜進(jìn)行雜交時(shí)，親代必需有標(biāo)記。通過雜交親代的選擇，就能得到融合親代優(yōu)點(diǎn)交親代的選擇，就能得到融合親代優(yōu)點(diǎn)而除去親代缺點(diǎn)的優(yōu)良菌種而

36、除去親代缺點(diǎn)的優(yōu)良菌種, ,使生產(chǎn)水使生產(chǎn)水平大幅度地提高。平大幅度地提高。 v雜種優(yōu)勢：食用菌通過有性雜交，進(jìn)行基因雜種優(yōu)勢：食用菌通過有性雜交，進(jìn)行基因的重新組合后，在雜交菌株中可能出現(xiàn)在生的重新組合后，在雜交菌株中可能出現(xiàn)在生長速度、生活力、繁殖力、抗逆性以及產(chǎn)量長速度、生活力、繁殖力、抗逆性以及產(chǎn)量和品質(zhì)上的明顯改進(jìn)，這種現(xiàn)象叫雜種優(yōu)勢。和品質(zhì)上的明顯改進(jìn)，這種現(xiàn)象叫雜種優(yōu)勢。按其性狀大致可以分為三類按其性狀大致可以分為三類: :雜種營養(yǎng)體發(fā)育比較旺的營養(yǎng)型雜種營養(yǎng)體發(fā)育比較旺的營養(yǎng)型雜種生殖器官比較旺的生殖型雜種生殖器官比較旺的生殖型對外界不良環(huán)境條件適應(yīng)能力較強(qiáng)的適應(yīng)型對外界不良環(huán)

37、境條件適應(yīng)能力較強(qiáng)的適應(yīng)型l1.1.親本的選擇親本的選擇雙親本都要有突出的優(yōu)點(diǎn)雙親本都要有突出的優(yōu)點(diǎn) 親本之間要有較大的遺傳差異親本之間要有較大的遺傳差異 雜交親本應(yīng)具有較好的配合力雜交親本應(yīng)具有較好的配合力l2.2.雜交的方式主要有兩種方式：雜交的方式主要有兩種方式：單核菌絲和單核菌絲交配單核菌絲和單核菌絲交配 單核菌絲和雙核菌絲交配單核菌絲和雙核菌絲交配（一）雜交育種的基本原則一）雜交育種的基本原則l3.3.雜交子的選擇雜交子的選擇異宗結(jié)合的食用菌異宗結(jié)合的食用菌 ：親本的性別本身即可作為標(biāo)記。：親本的性別本身即可作為標(biāo)記。一般來說，只要雜交的兩個(gè)親本確實(shí)是單孢分離物，那么一般來說，只要雜

38、交的兩個(gè)親本確實(shí)是單孢分離物，那么雜交后凡出現(xiàn)雙核菌絲的組合，并能正常結(jié)實(shí)，就證明兩雜交后凡出現(xiàn)雙核菌絲的組合，并能正常結(jié)實(shí)，就證明兩親本是能雜交的。親本是能雜交的。同宗結(jié)合的食用菌：由于自交可孕，這就增加了選擇同宗結(jié)合的食用菌：由于自交可孕，這就增加了選擇雜交子的難度。一般而言，次級同宗結(jié)合的每個(gè)擔(dān)子著生雜交子的難度。一般而言，次級同宗結(jié)合的每個(gè)擔(dān)子著生2 2個(gè)擔(dān)孢子（占個(gè)擔(dān)孢子（占81.5%81.5%），而著生），而著生4 4個(gè)擔(dān)孢子（占個(gè)擔(dān)孢子（占1.2%1.2%），），它們是自交不孕的，這就為雜交育種提供了可能。其余同它們是自交不孕的，這就為雜交育種提供了可能。其余同宗結(jié)合的要對親本加

39、以特殊標(biāo)記，常用的遺傳標(biāo)記為營養(yǎng)宗結(jié)合的要對親本加以特殊標(biāo)記，常用的遺傳標(biāo)記為營養(yǎng)缺陷型和抗藥性。缺陷型和抗藥性。（二）雜交育種的方法（二）雜交育種的方法雜交育種的一般程序?yàn)椋弘s交育種的一般程序?yàn)椋哼x擇親本選擇親本 單孢分離單孢分離 雜交配對雜交配對 轉(zhuǎn)管繁殖轉(zhuǎn)管繁殖 初篩初篩 復(fù)篩復(fù)篩 試驗(yàn)試驗(yàn) 示范推廣。示范推廣。1.1.單孢分離單孢分離 玻片稀釋分離法玻片稀釋分離法平板稀釋分離法平板稀釋分離法顯微操作器分離法顯微操作器分離法l單單單雜交單雜交 在培養(yǎng)皿的平板培養(yǎng)基上接入兩個(gè)雜交親本的距離為在培養(yǎng)皿的平板培養(yǎng)基上接入兩個(gè)雜交親本的距離為2.5-3cm,2.5-3cm,適溫培養(yǎng)后，當(dāng)兩單孢菌

40、絲接觸后，如出現(xiàn)雙核適溫培養(yǎng)后，當(dāng)兩單孢菌絲接觸后，如出現(xiàn)雙核菌絲，即可挑取少量雙核菌絲至斜面培養(yǎng)基上培養(yǎng)。菌絲，即可挑取少量雙核菌絲至斜面培養(yǎng)基上培養(yǎng)。2. 2. 雜交雜交l單單雙雜交雙雜交 以香菇為例，在平板培養(yǎng)基上接種一小塊單核菌絲以香菇為例，在平板培養(yǎng)基上接種一小塊單核菌絲體，體，2525培養(yǎng)培養(yǎng)1010天后，在單核菌落邊緣天后，在單核菌落邊緣1cm1cm處接種一小處接種一小塊雙核菌絲體，繼續(xù)培養(yǎng)，當(dāng)單雙核菌落交接時(shí)，挑取塊雙核菌絲體，繼續(xù)培養(yǎng)，當(dāng)單雙核菌落交接時(shí)，挑取小塊菌落鏡檢，如發(fā)現(xiàn)雙核化，即可挑取少量菌絲至斜小塊菌落鏡檢，如發(fā)現(xiàn)雙核化，即可挑取少量菌絲至斜面培養(yǎng)基上培養(yǎng)。（單核

41、菌絲與雙核菌絲其中的一個(gè)核面培養(yǎng)基上培養(yǎng)。（單核菌絲與雙核菌絲其中的一個(gè)核融合）融合）四極性的異宗結(jié)合的食用菌，由于自交不育，經(jīng)四極性的異宗結(jié)合的食用菌，由于自交不育，經(jīng)配對后，凡出現(xiàn)雙核菌絲的組合，并能正常結(jié)實(shí)配對后，凡出現(xiàn)雙核菌絲的組合，并能正常結(jié)實(shí)者，即證明雜交成功。者，即證明雜交成功。次級同宗結(jié)合食用菌（如雙孢蘑菇），首先經(jīng)過次級同宗結(jié)合食用菌（如雙孢蘑菇），首先經(jīng)過單孢子分離、培養(yǎng)，獲取不孕菌絲。隨后進(jìn)行不單孢子分離、培養(yǎng)，獲取不孕菌絲。隨后進(jìn)行不孕性菌絲間的配對。孕性菌絲間的配對。4.4.初次篩選初次篩選 經(jīng)過初步篩選，淘汰大部分表現(xiàn)一般的菌株。經(jīng)初篩經(jīng)過初步篩選，淘汰大部分表現(xiàn)一

42、般的菌株。經(jīng)初篩后再做出菇試驗(yàn)比較，選出優(yōu)良菌株。后再做出菇試驗(yàn)比較，選出優(yōu)良菌株。 將可親和的組合移入新的斜面保存?zhèn)溆?。將可親和的組合移入新的斜面保存?zhèn)溆谩?.3.轉(zhuǎn)管繁殖轉(zhuǎn)管繁殖5.5.復(fù)篩復(fù)篩通過栽培比較，選出少數(shù)性能優(yōu)良的菌株。出菇鑒定通過栽培比較，選出少數(shù)性能優(yōu)良的菌株。出菇鑒定包括如下幾個(gè)方面：包括如下幾個(gè)方面：菌絲生長速度；菌絲生長速度；出菇菌塊（袋）的表型特征；出菇菌塊（袋）的表型特征；子實(shí)體表型特征；子實(shí)體表型特征；測定其最適生長溫度、濕度等；測定其最適生長溫度、濕度等；計(jì)算子實(shí)體的產(chǎn)量。計(jì)算子實(shí)體的產(chǎn)量。 6.6.小面積栽培試驗(yàn)：小面積栽培試驗(yàn)： 將復(fù)篩菌株置于不同地域的栽

43、培區(qū)進(jìn)行栽培，以將復(fù)篩菌株置于不同地域的栽培區(qū)進(jìn)行栽培，以考察其適應(yīng)性與性狀的穩(wěn)定性，并做相關(guān)的詳細(xì)考察其適應(yīng)性與性狀的穩(wěn)定性，并做相關(guān)的詳細(xì)記錄。記錄。7.7.大面各示范推廣：大面各示范推廣：逐步擴(kuò)大栽培面積，進(jìn)行示范性的推廣，將種性優(yōu)逐步擴(kuò)大栽培面積，進(jìn)行示范性的推廣，將種性優(yōu)良、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的菌株逐漸定為當(dāng)家菌株。良、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的菌株逐漸定為當(dāng)家菌株。8.8.為確定保留下來的雜交新品種正式定名，并申為確定保留下來的雜交新品種正式定名，并申請有關(guān)部門批準(zhǔn)。請有關(guān)部門批準(zhǔn)。四、生物技術(shù)在食用菌良種選育中的應(yīng)用四、生物技術(shù)在食用菌良種選育中的應(yīng)用（一）原生質(zhì)體融合技術(shù)一）原生質(zhì)體融合技術(shù)p 原理原理

44、u細(xì)胞壁是保護(hù)細(xì)胞質(zhì)和各種細(xì)胞器的一層細(xì)胞壁是保護(hù)細(xì)胞質(zhì)和各種細(xì)胞器的一層堅(jiān)實(shí)外壁，能有效防止外源基因的侵染。堅(jiān)實(shí)外壁，能有效防止外源基因的侵染。同一種類的個(gè)體，細(xì)胞壁可以自融，使其同一種類的個(gè)體，細(xì)胞壁可以自融，使其原生質(zhì)和細(xì)胞核進(jìn)行內(nèi)部交換，從而引起原生質(zhì)和細(xì)胞核進(jìn)行內(nèi)部交換，從而引起種內(nèi)近親遺傳性的變異。種內(nèi)近親遺傳性的變異。u原生質(zhì)體融合技術(shù)的目的，就是要拆除這道天然原生質(zhì)體融合技術(shù)的目的，就是要拆除這道天然屏障，進(jìn)行種內(nèi)、種間等遠(yuǎn)緣雜交，達(dá)到較大基屏障，進(jìn)行種內(nèi)、種間等遠(yuǎn)緣雜交，達(dá)到較大基因重組的目的。因重組的目的。u通過原生質(zhì)體融合，可以使遺傳性狀不同的兩個(gè)通過原生質(zhì)體融合，可以使

45、遺傳性狀不同的兩個(gè)細(xì)胞融合，從而導(dǎo)致兩套基因組之間的接觸、交細(xì)胞融合，從而導(dǎo)致兩套基因組之間的接觸、交換而進(jìn)行重組。然后就可以篩選出遺傳性狀變異換而進(jìn)行重組。然后就可以篩選出遺傳性狀變異的后代。的后代。p 原生質(zhì)體融合育種原生質(zhì)體融合育種的特點(diǎn)的特點(diǎn) u重組頻率較高。重組頻率較高。 由于沒有細(xì)胞壁的障礙，而且在融合時(shí)又加入了由于沒有細(xì)胞壁的障礙，而且在融合時(shí)又加入了融合促進(jìn)劑融合促進(jìn)劑-PEG-PEG或用電融合儀助融，因此，原生或用電融合儀助融，因此，原生質(zhì)體間的重組頻率高于其他雜交方法。質(zhì)體間的重組頻率高于其他雜交方法。u受結(jié)合型的限制較小。受結(jié)合型的限制較小。 兩親株中任何一株都可起受體與

46、供體的作用，因兩親株中任何一株都可起受體與供體的作用，因此有利于不同種屬間的雜交。此有利于不同種屬間的雜交。u遺傳物質(zhì)傳遞更為完整。遺傳物質(zhì)傳遞更為完整。 原生質(zhì)體融合是兩親株的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核原生質(zhì)體融合是兩親株的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核進(jìn)行類似合二為一的過程，既有質(zhì)配也有進(jìn)行類似合二為一的過程，既有質(zhì)配也有核配，比其他形式對遺傳物質(zhì)的傳遞更為核配，比其他形式對遺傳物質(zhì)的傳遞更為完整。完整。u重組體種類多。重組體種類多。 兩個(gè)親本的整套基因之間發(fā)生相互接觸，兩個(gè)親本的整套基因之間發(fā)生相互接觸，有機(jī)會發(fā)生多次交換，所以可以產(chǎn)生各種有機(jī)會發(fā)生多次交換，所以可以產(chǎn)生各種各樣的基因組合而得到多種類型的重組體。各

47、樣的基因組合而得到多種類型的重組體。u有助于外源基因的轉(zhuǎn)化。有助于外源基因的轉(zhuǎn)化。 由于原生質(zhì)體已失去了細(xì)胞壁，因此它較由于原生質(zhì)體已失去了細(xì)胞壁，因此它較完整的細(xì)胞更易進(jìn)行遺傳轉(zhuǎn)化。完整的細(xì)胞更易進(jìn)行遺傳轉(zhuǎn)化。p原生質(zhì)體融合育種的一般程序和方法原生質(zhì)體融合育種的一般程序和方法 u 原生質(zhì)體分離原生質(zhì)體分離 主要步驟包括菌絲培養(yǎng)、酶解、洗滌并純化原生主要步驟包括菌絲培養(yǎng)、酶解、洗滌并純化原生質(zhì)體等。菌絲體的生理狀況、酶和酶解條件以及質(zhì)體等。菌絲體的生理狀況、酶和酶解條件以及滲透壓穩(wěn)定劑等都影響原生質(zhì)體的制備。滲透壓穩(wěn)定劑等都影響原生質(zhì)體的制備。 菌絲體的生理狀況菌絲體的生理狀況 一般情況下，處

48、于線性生長期前期的菌絲體最適一般情況下，處于線性生長期前期的菌絲體最適宜制備原生質(zhì)體。液體培養(yǎng)的菌絲體適宜制備原宜制備原生質(zhì)體。液體培養(yǎng)的菌絲體適宜制備原生質(zhì)體，產(chǎn)量和穩(wěn)定性較為理想。生質(zhì)體，產(chǎn)量和穩(wěn)定性較為理想。l 酶及酶解條件酶及酶解條件 目前，用于原生質(zhì)體制備的商品化的酶主要有纖維素目前，用于原生質(zhì)體制備的商品化的酶主要有纖維素酶、酶、- -葡聚糖酶等多種酶類。其中較重要的有幾丁葡聚糖酶等多種酶類。其中較重要的有幾丁質(zhì)酶、質(zhì)酶、-1-1，3-3-葡聚糖酶等。葡聚糖酶等。酶濃度、種類及組合方式等都影響原生質(zhì)體的產(chǎn)量。酶濃度、種類及組合方式等都影響原生質(zhì)體的產(chǎn)量。對于酶的粗制品，一般使用濃度

49、為對于酶的粗制品，一般使用濃度為15-20mg/mL,15-20mg/mL,較純較純的酶則相應(yīng)降低使用濃度。其他酶解條件如溫度、時(shí)的酶則相應(yīng)降低使用濃度。其他酶解條件如溫度、時(shí)間、間、PHPH等也影響原生質(zhì)形成。多數(shù)食用菌酶解溫度為等也影響原生質(zhì)形成。多數(shù)食用菌酶解溫度為28-3028-30，最佳，最佳PHPH為為4.5-6.54.5-6.5，酶解時(shí)間一般為，酶解時(shí)間一般為2-6h2-6h，有些科學(xué)家則認(rèn)為控制在有些科學(xué)家則認(rèn)為控制在1-1.51-1.5最佳。最佳。l滲透壓穩(wěn)定劑滲透壓穩(wěn)定劑 無機(jī)鹽、糖類和糖醇類都可作為滲透壓穩(wěn)定劑，無機(jī)鹽、糖類和糖醇類都可作為滲透壓穩(wěn)定劑，常用濃度為常用濃度

50、為0.4-1.2mol/L0.4-1.2mol/L。幾丁質(zhì)是細(xì)胞壁的主。幾丁質(zhì)是細(xì)胞壁的主要成分，故幾丁質(zhì)酶的作用比要成分，故幾丁質(zhì)酶的作用比- -葡聚糖酶更為重要。葡聚糖酶更為重要。幾種常用無機(jī)鹽滲透壓穩(wěn)定劑系統(tǒng)中，幾丁質(zhì)酶幾種常用無機(jī)鹽滲透壓穩(wěn)定劑系統(tǒng)中，幾丁質(zhì)酶活 性 的 順 序 為 ：活 性 的 順 序 為 ： N ON O3 3- -, C l, C l- - S O S O4 42 -2 - P O P O4 43 -3 -和和NaNa+ +,K,K+ +CaCa2+2+,Mg,Mg2+2+. .。即單價(jià)陰離子和單價(jià)陽離子能。即單價(jià)陰離子和單價(jià)陽離子能提高幾丁質(zhì)酶的活性，提高幾丁質(zhì)

51、酶的活性，2 2價(jià)和價(jià)和3 3價(jià)離子都明顯抑制價(jià)離子都明顯抑制幾丁質(zhì)酶的活性。幾丁質(zhì)酶的活性。 u原生質(zhì)體融合原生質(zhì)體融合lPEGPEG誘導(dǎo)融合誘導(dǎo)融合 是目前進(jìn)行原生質(zhì)體融合的主要方法。具體操作是目前進(jìn)行原生質(zhì)體融合的主要方法。具體操作步驟如下：步驟如下： 用用0.6-0.7mol/L0.6-0.7mol/L甘露糖醇將純化的原生質(zhì)甘露糖醇將純化的原生質(zhì)體制成濃度為體制成濃度為10106 6/mL/mL懸浮液懸浮液 將兩親本的原生質(zhì)按將兩親本的原生質(zhì)按1:11:1混合混合 取取1mL1mL混合液與混合液與1mL50%PEG1mL50%PEG（相對分子量為（相對分子量為4000-60004000

52、-6000）混勻）混勻 28-3028-30下靜置下靜置30 min 30 min 加加2 2 mL PH 9-10mL PH 9-10甘氨酸緩沖液（含甘氨酸緩沖液（含100mmol/LCaCl100mmol/LCaCl2 2） 稀稀釋釋 充分混勻后在充分混勻后在28-3028-30下靜置下靜置20 min 20 min 1000r/min1000r/min離心離心5 min5 min，小心棄去上清液，小心棄去上清液 沉淀物沉淀物用再生培養(yǎng)基洗滌用再生培養(yǎng)基洗滌2 2次次 最后用再生培養(yǎng)基調(diào)成最后用再生培養(yǎng)基調(diào)成10104 4- -10105 5/mL/mL的濃度進(jìn)行培養(yǎng)。的濃度進(jìn)行培養(yǎng)。l

53、電融合電融合 主要由兩個(gè)步驟構(gòu)成：首先是施加低主要由兩個(gè)步驟構(gòu)成：首先是施加低強(qiáng)度非均勻交流電場，使細(xì)胞膜發(fā)生極強(qiáng)度非均勻交流電場，使細(xì)胞膜發(fā)生極化形成偶極子，之后向高強(qiáng)度方向運(yùn)動(dòng)，化形成偶極子，之后向高強(qiáng)度方向運(yùn)動(dòng)，整個(gè)過程叫雙向電泳。然后施加直流脈整個(gè)過程叫雙向電泳。然后施加直流脈沖，誘導(dǎo)細(xì)胞的融合。沖，誘導(dǎo)細(xì)胞的融合。u原生質(zhì)體再生原生質(zhì)體再生 是指原生質(zhì)體重新長出細(xì)胞壁，再經(jīng)細(xì)胞分裂是指原生質(zhì)體重新長出細(xì)胞壁，再經(jīng)細(xì)胞分裂回復(fù)到菌絲狀態(tài)的復(fù)雜過程。但由于原生質(zhì)體本回復(fù)到菌絲狀態(tài)的復(fù)雜過程。但由于原生質(zhì)體本身的生理狀況及再生培養(yǎng)條件等一系列內(nèi)外因素，身的生理狀況及再生培養(yǎng)條件等一系列內(nèi)外

54、因素，都可能產(chǎn)生大量無核的失去再生能力的亞原生質(zhì)都可能產(chǎn)生大量無核的失去再生能力的亞原生質(zhì)體，有時(shí)亞原生質(zhì)體比例甚至高達(dá)體，有時(shí)亞原生質(zhì)體比例甚至高達(dá)50%50%以上。再生以上。再生培養(yǎng)基的成分對原生質(zhì)體影響較大，據(jù)報(bào)道，改培養(yǎng)基的成分對原生質(zhì)體影響較大，據(jù)報(bào)道，改善再生條件，可提高再生頻率。善再生條件，可提高再生頻率。 兩個(gè)不同親本的原生質(zhì)體融合后，會形成兩個(gè)不同親本的原生質(zhì)體融合后，會形成同源融合子、異源融合子以及大量未經(jīng)融合的同源融合子、異源融合子以及大量未經(jīng)融合的親本原生質(zhì)體，如何從這一龐大的混合群體中親本原生質(zhì)體，如何從這一龐大的混合群體中準(zhǔn)確、迅速選出異源融合子，對融合親本進(jìn)行準(zhǔn)確

55、、迅速選出異源融合子，對融合親本進(jìn)行標(biāo)記是選擇和鑒定異源融合子的必要手段。有標(biāo)記是選擇和鑒定異源融合子的必要手段。有營養(yǎng)缺陷標(biāo)記、抗藥性標(biāo)記、熒光染色標(biāo)記、營養(yǎng)缺陷標(biāo)記、抗藥性標(biāo)記、熒光染色標(biāo)記、滅活標(biāo)記、同工酶標(biāo)記、滅活標(biāo)記、同工酶標(biāo)記、RFLPRFLP標(biāo)記及標(biāo)記及RAPDRAPD標(biāo)記標(biāo)記等方法。等方法。u 親本的標(biāo)記親本的標(biāo)記u 融合子的鑒定融合子的鑒定 食用菌原生質(zhì)體的融合子是處于質(zhì)配階段的異核體，它食用菌原生質(zhì)體的融合子是處于質(zhì)配階段的異核體，它可能結(jié)實(shí)也可能不結(jié)實(shí)。鑒定融合子時(shí)最好可能結(jié)實(shí)也可能不結(jié)實(shí)。鑒定融合子時(shí)最好 用幾種方法互相驗(yàn)證。用幾種方法互相驗(yàn)證。l菌落形態(tài)菌落形態(tài) 食用

56、菌原生質(zhì)體的異源融合子與親本菌株在相同條件下食用菌原生質(zhì)體的異源融合子與親本菌株在相同條件下培養(yǎng)，其菌絲粗細(xì)、生長速度、菌落形態(tài)以及色素分泌培養(yǎng)，其菌絲粗細(xì)、生長速度、菌落形態(tài)以及色素分泌等均可能與親本不同，可仔細(xì)觀察比較。等均可能與親本不同，可仔細(xì)觀察比較。l拮抗反應(yīng)拮抗反應(yīng) l 出菇試驗(yàn)出菇試驗(yàn) 比較子實(shí)體的形態(tài)、大小、顏色、產(chǎn)量和結(jié)實(shí)時(shí)間等特比較子實(shí)體的形態(tài)、大小、顏色、產(chǎn)量和結(jié)實(shí)時(shí)間等特征。征。l 四分體分析四分體分析 若融合子產(chǎn)生擔(dān)孢子，對孢子進(jìn)行遺傳分析是一種非常若融合子產(chǎn)生擔(dān)孢子，對孢子進(jìn)行遺傳分析是一種非?？煽康姆椒āＨ诤献有纬傻淖訉?shí)體能產(chǎn)生成可靠的方法。融合子形成的子實(shí)體能產(chǎn)

57、生成4 4種類型的擔(dān)種類型的擔(dān)孢子。其中兩種為親本型，另外兩種為重組型。在重組孢子。其中兩種為親本型，另外兩種為重組型。在重組型中，一種為基因互補(bǔ)產(chǎn)生的野生型，另一種為具有雙型中，一種為基因互補(bǔ)產(chǎn)生的野生型，另一種為具有雙親標(biāo)記的雙重營養(yǎng)缺陷型或雙重抗藥性菌株。親標(biāo)記的雙重營養(yǎng)缺陷型或雙重抗藥性菌株。lDNADNA技術(shù)鑒定技術(shù)鑒定 如如RFLPRFLP能直接反映能直接反映DNADNA結(jié)構(gòu)的差異，結(jié)構(gòu)的差異，RAPDRAPD技術(shù)可應(yīng)用一系列引物對整個(gè)技術(shù)可應(yīng)用一系列引物對整個(gè)基因組基因組DNADNA進(jìn)行多態(tài)性檢測。進(jìn)行多態(tài)性檢測。是指將一種或多種生物體（供體）的基因與載體是指將一種或多種生物體（

58、供體）的基因與載體在體外進(jìn)行拼接重組，然后轉(zhuǎn)入另一種生物體在體外進(jìn)行拼接重組，然后轉(zhuǎn)入另一種生物體（受體）內(nèi)，使之按照人們的意愿遺傳并表達(dá)出（受體）內(nèi)，使之按照人們的意愿遺傳并表達(dá)出新的性狀。新的性狀。目的性強(qiáng)，可減少后期工作，易有大突破。目的性強(qiáng)，可減少后期工作，易有大突破。（二）基因工程簡介（二）基因工程簡介基因工程的基本概念基因工程的基本概念u基因分離基因分離 分別提取供體細(xì)胞的分別提取供體細(xì)胞的DNADNA及作為載體的質(zhì)粒或及作為載體的質(zhì)?；蚴删w。噬菌體。u基因的酶切基因的酶切 在供體在供體DNADNA中，加入專一性很強(qiáng)的限制性內(nèi)切中，加入專一性很強(qiáng)的限制性內(nèi)切酶，從而獲得帶有特定基

59、因，并露出酶，從而獲得帶有特定基因，并露出“粘性粘性末端末端”的的DNADNA單鏈片段。對于載體的細(xì)菌質(zhì)粒，單鏈片段。對于載體的細(xì)菌質(zhì)粒，也加入同樣的限制性內(nèi)切酶，使質(zhì)粒環(huán)切斷，也加入同樣的限制性內(nèi)切酶，使質(zhì)粒環(huán)切斷，同樣也露出粘性末端。同樣也露出粘性末端。它的主要步驟可以概括為：它的主要步驟可以概括為：u體外重組體外重組 把供體細(xì)胞的把供體細(xì)胞的DNADNA片段與質(zhì)粒片段與質(zhì)粒DNADNA片段放在試管片段放在試管中，在較低的溫度（中，在較低的溫度（5-65-6）下混合（所謂）下混合（所謂“退退火火”）u載體傳遞載體傳遞 通過載體把受體的遺傳基因?qū)胧荏w細(xì)胞內(nèi)，通過載體把受體的遺傳基因?qū)胧荏w細(xì)胞內(nèi)，一般可利用質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化而進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)。或一般可利用質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化而進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)。或利用噬菌體作為載體導(dǎo)入寄主（大腸桿菌及其利用噬菌體作為載體導(dǎo)入寄主（大腸桿菌及其噬菌體）。噬菌體）。u復(fù)制、表達(dá)復(fù)制、表達(dá) 在受體細(xì)胞中，雜種質(zhì)粒能通過自我復(fù)制而增殖。并使在受體細(xì)胞中，雜種質(zhì)粒能通過自我復(fù)制而增殖。并使受體細(xì)胞表達(dá)出供體所提供的某種目的基因的遺傳性狀。受體細(xì)胞表達(dá)出供體所提供的某種目的基因的遺傳性狀。u篩選、繁殖篩選、繁殖 重組后的雜種質(zhì)粒是否能夠按照原定的工程設(shè)計(jì)正常繁重組后的雜種質(zhì)粒是否能夠按照原