食用菌育种.docx

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食用菌育种

一、蕈菌:

指具有较复杂的组织结构及用眼可辨、用手可摘的子实体的大型真菌。

分类:

使用蕈菌、要用蕈菌、毒蕈菌、其他蕈菌

营养方式（养料的两个来源）:

活的生物体;死的生物体的有机物残体

生长方式:

寄生（非转性）、共生（菌根蕈菌）、腐生

1、蕈菌的遗传学任务:

研究蕈菌遗传与变异的现象,规律及内在机理与实际应用。

蕈菌的研究内容:

蕈菌的生活史、蕈菌的繁殖体制和交配型系统,有性生殖中基因重组

的遗传分析,细胞质遗传,杂种优势及其机理,原生质体融合及分子生物学技术在蕈菌遗传

研究中的应用。

2、蕈菌育种学的任务:

探究蕈菌育种的原理,确定适于蕈菌特点的技术路线和育种方法,

以不断提高育种水平,更好地满足蕈菌产业的实际需求。

二、遗传:

生物体通过各种繁殖方式将其性状传递给子代,使上下代之间在性状上保持稳定,

这种现象称为~。

变异:

任何生物体的亲代与子代之间同一后代的不同个体间在性状上总是存在一定的差异,这种现象称为~。

三、担子菌有性繁殖的阶段:

1、原生质融合（锁状联合）2、细胞核融合3、减数分裂

担子菌的三个重要特征:

从细胞形态、分化发育、遗传相结合的方面看:

锁状联合、

单核单倍体的担孢子、棍棒状的担子是担子菌的三个最重要的特征。

有性繁殖的类型:

1、同总结合（可自孕）:

指同一担孢子萌发的菌丝能够通过自身结

合而产生子代的一种生殖方式。

可分为初级（单核）和次级（异核双核）同宗结合。

2、异宗结合（不可自孕）:

指一个担孢子萌发所形成的单核菌丝需

要和另一特殊类型担孢子萌发形成的单核菌丝相结合,才能产生能形成子实体的双核菌丝的

蕈菌。

可分为二极性和四极性异宗结合。

二极性异宗结合:

一个担子产生的担孢子是两性的,它们之间的亲核性决定于一对等

位基因,只有含着相同基因的菌丝才有亲核性,才能相互结合,产生能形成子实体的双核菌

丝的蕈菌。

种类有:

滑菇、大菇、黑木耳

四极性异宗结合:

这类蕈菌的担孢子或初生菌丝有4种不同性,它们的亲核性决定于两

对遗传基因,只有两类不同性菌丝能配合成具有这对遗传基因型的菌丝体时,它们才能相互

结合,形成能结菇的双核菌丝体。

种类有:

香菇、平菇、金针菇

四、遗传标记:

能反映不同基因型个体遗传差异的性状特征,无论是形态特征、生理特征、

生化特征,只有稳定易辨,都可作为遗传标记。

有:

形态标记、生理标记、生化标记、分子标记

不可作为蕈菌观察的标记:

1、形态标记原因:

①受环境影响大,形态不稳定②

形态特征中即使是同一形态中的个体差异很大③

个体小,分化程度低,难找到稳定的易辨别的蕈菌

2、生理标记原因:

食用菌生长受环境影响较大,波动大,

一些生理特征不是由单个基因决定。

可作为标记的为:

生化标记:

同工酶

可用在蕈菌上的分子标记有:

1、限制性片段长度多态性2、RFLP3、AT-PC

4、随机扩增多态DNA

5、rDNA-ITS区

五、食用菌的生活史:

指从担孢子到孢子的整个生长发育的过程。

分三个阶段:

细胞质融合、核融合、减数分裂

图:

⑴担孢子萌发,意味着生活史开始

⑵单核菌丝（初生菌丝）开始发育,有性繁殖发育开始

⑶两条可亲和的单核菌丝交配,实现细胞质融合

⑷形成异核的双核菌丝,在多数伞菌的双核菌丝体上可见到锁状联合

⑸在适宜的环境条件下。

双核菌丝体经组织分化,形成子实体

⑹菌褶表面或菌管内壁的双核菌丝体得顶端细胞,发育成担子菌所特有的棍棒状

细胞——担子

⑺来自两个亲本的一对可亲和的单倍体核在担子中融合,形成一个双倍体核

⑻双倍体核进行减数分裂,产生4个单倍体核,每个单倍体核分别移到担子小梗

的顶端形成一个担孢子。

世代交替:

指在植物的生活史中,产生孢子的孢子体世代（无性世代）与产生配子的配

子体世代（有性世代）有规律地交替出现的现象。

核相交替:

指一种生物在有性生殖过程中,其单倍染色体细胞与双倍染色体细胞,有规

律交替出现的现象。

六、根据蕈菌生育系统的特性,将蕈菌分成三种类型:

1、自孕型（初级同宗结合）

2、强制自交型（次级同宗结合）

3、杂交型（异宗结合）

蕈菌育种学的内容:

育种目标的制定及实现目标的相应策略;种质资源的收集、保存、评价及利用;选择的理论与方法;人工创造变异的途径、方法及技术;杂种优势利用的途径和方法;目标性状的遗传、鉴定及选育方法;新菌种试验、示范、推广的程序等。

育种目标:

高产、优质、抗逆性强、适应性好、满足某些特殊要求的育种目标

七、优良菌株选育的方式:

选择育种、诱变育种、杂交育种

人工选择:

用人工方法控制生物的生殖,使生物的生殖不是随机进行,而是由选择地进行,从而便于累积和利用在自然条件下发生的有益变异。

★选择育种的步骤:

1、品种资源的收集:

要使选择取得较好的效果,必须尽可能收集足够的代表性的野生菌株。

在采集野生蘑菇（耳）时,应注意:

①要有明确的采种目标②采集点的地理条件应有明显差异③为便于以后对品种资源进行综合分析,采集时的各种情况（时间、地点、海拔、坡向、土质、荫蔽度、基物等）应有详尽记载

2、纯种分离

3、生理性能测定

4、菌株比较试验

5、扩大试验

6、示范推广

★诱变育种:

利用物理或化学因素处理细胞群体,促使其中少数细胞的遗传物质的分子结构发生改变,从而引起其他遗传性变异,然后从群体中选出少数具优良性状的菌株。

基因突变可分为自发突变和诱发突变

自发突变:

指在没有人工参与下生物体自发产生的突变

诱发突变:

指人们利用物理、化学等因素诱发产生的突变

诱变机制:

1、碱基置换:

DNA分子中的一个碱基被另一个碱基所置换,包括转换（嘌呤与嘌呤,嘧啶与嘧啶）、颠换（嘌呤与嘧啶）

2、移码突变:

由于DNA分子中的一个或少数几个核苷酸的增加或缺失,从

而造成突变点以后的全部遗传密码的转录和翻译发生错误

3、染色体畸变（染色体缺失、重复、倒位、易位）

基因突变的类型:

1、形态突变型2、生理突变型3、生化突变型

★4、致死突变型:

指造成个体死亡或生活力严重下降的突变型,后者称半致死突变

型。

★5、条件致死突变型:

指在某一条件下有致死效应而在另一条件下没有致死效应的

突变型。

物理诱变因素:

紫紫外线、X射线、γ射线、中子射线、α射线、β射线、超声波、

激光

化学诱变剂:

金属离子、一般化学药剂、生物碱、抗代谢产物、生长刺激素、抗菌

素、医药、农药、灭菌剂、洗涤剂、染料、饮料、食品等

可归为两类:

烷化剂;碱基类似物

选好出发菌株:

用于诱变的原始菌株即出发菌株,有助于提高育种的效果。

诱变对象应处于适宜状态:

在诱变育种中,所处理的对象必须呈单细胞的、均匀的悬液状态。

处理前活细胞数—处理后活细胞数

杀菌率=————————————————×100%

处理前活细胞数

终止化学诱变剂处理的方法:

大量稀释;解毒剂;提高PH值来终止酸性诱变剂。

诱变育种的一般步骤:

出发菌株

↓

制备孢子悬液

↓······活菌计数

诱变处理

↓······活数计数并计算存活率

涂布培养皿

↓······单菌落形态观察

挑菌移植

↓······配对及初选

斜面传代

↓······复筛

试验、示范、推广

挑选菌落:

同宗结合菌选发育健全的单个菌落;异宗结合选两个可亲和的单核菌落配对。

杂交育种:

杂交是遗传物质的一种在细胞水平上的重组过程。

基因重组:

通过基因的自由组合、交换或其他方式产生不同于亲本基因组合的过程。

杂种优势:

通过有性杂交发生基因的重新组合后,在杂交一代中可能出现在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性及产量和品质上明显超过双亲的个体。

杂种优势的表现:

按其性状表现可分为:

杂种营养体发育较旺的营养型;杂种生殖器官发育较旺的生殖型;对外界不良环境条件适应能力较强的适应型。

杂种优势表现的特点:

1、杂种优势不是一、二个性状单独地表现突出,而是许多性状综合

地表现突出;

2、杂种优势的大小、大多取决于双亲性状间相对差异的大小和互相

补充;

3、杂种优势的大小与环境的条件也有密切关系。

杂交育种可分为两类:

组合育种:

将分属于不同品种,控制不同性状的优良基因随机组合形

成各种不同的基因组合,再通过定向选择,育成集双亲优

点于一体的新品种。

超亲育种:

将双亲控制同一性状的不同微效基因累积于同一杂种个体

中,形成在该性状上超过亲本的类型。

选配亲本的一般原则:

1、双亲必须具有较多的优点,较少的缺点,而且其优缺点可实现互

补

2、杂交亲本间在生态型和系统来源上应有较大遗传差异

3、杂交亲本应具有较好的配合力（配合力:

指某一亲本品种与其他

若干品种杂交后,杂交后代在某一数量性状上的平均表现）

4、亲本之一最好为当地推广品种。

交配方式:

单×单,单×双

亲代的标记:

（为了判断杂种的真实性）营养缺陷型;抗药性突变都是杂交育种的标记。

回交:

将F1及以后各代与某一亲本继续进行杂交。

杂交育种的一般步骤:

1、选择亲本——从大量野生或生产菌株中选出杂交亲本

2、单孢分离——每一亲本菌株均分离出一定数量的单个担孢子

3、杂交配对——用单×单或单×双方式将杂交亲本两两配对

4、转管繁殖——将可亲和的组合转入新的斜面试管保存备用

5、初筛——通过品比试验,淘汰大部分表现一般的菌株

6、复筛——选出少量性能优良的菌株

7、试验、示范、推广——经过大面积生产试验后,再将优良菌株

逐步示范推广

八、菌种保藏方法:

斜面低温保藏发、矿物油保藏法、蒸馏水保藏法、沙土管保藏法、

滤纸保藏法、麦粒保藏法、真空冷冻干燥保藏法、液氮超低温保藏法九、原生质体:

除了坚硬的细胞壁后的结构。

指植物、真菌和细菌等生物位于细胞壁内的

全部结构。

鉴定是否已发生质壁分离:

1、渗透压稳定剂,若除去原生质壁,原生质体会萎缩或胀

破,除非有一种适宜的培养基能平衡内渗透压

2、免疫化学特性:

细胞壁含有原生质体所缺乏的各种抗原

3、化学特性:

原生质体缺乏细胞壁所特有的化学物质,或

者这些物质在原生质的可溶性成分中仅以短暂的中间体

形式存在

原生质球:

细胞壁未完全除去的细胞结构。

亚原生质体:

源于原生质体但不含有完整的细胞成分的片段。

胞质体:

含有细胞质而无细胞核的亚原生质体。

功能性亚原生质体:

原生质体经化学或物理处理消除其某些功能后所获得的亚原生质体

（常常是死的供体）。

十、原生质体技术

影响原生质体分离成效的因素:

1、欲转化成原生质体的细胞的个体状况

（PH、温度、时间等）2、有一种适宜的渗透压稳定剂

3、适宜的裂解酶

原生质体的制备:

处于线性生长期前期的菌丝体或处于指数生长期的酵母细胞。

原生质体再生（真菌）:

脱壁后的原生质体重新长出细胞壁,再经细胞分裂回复到菌丝状态的复杂过程,包括:

细胞壁的再生与复原,即恢复萌发与生长。

从真菌分离的原生质体主要有两种方式:

1、原生质体先形成细胞壁并大致保持原形,通常称为初级细胞,再由此初级细胞直接萌发出芽管,数量不等,有1个

的,也有2—3个的。

2、原生质体先形成念珠状的畸形芽管,再在

念珠状芽管的顶端长出正常的菌丝。

菌龄和渗透压稳定剂对原生质体的再生与分离的影响基本一致:

即菌龄小的材料,其原生质体产量与再生率均较高,原生质体产量较高的稳定剂,再生率也较高。

十一、原生质体融合:

原生质体经过物理或化学的助融处理后,两个异源的原生质体融合在一起,从而使两个基因型不同核处于同一细胞的过程。

方式有:

①PEG诱导融合

②电融合步骤:

⑴双向电泳作用下,原生质体膜被击穿,并紧密相连

成串珠球状

⑵施以适当强度的脉冲以诱导融合

优点:

⑴融合过程可在显微镜下观察

⑵膜的改变仅限于接触地带,整个原生质体所受的损

伤较小,可有效利用的原生质体比利较高

⑶细胞接触与融合以同步方式进行

缺点:

机器价格昂贵

十二、融合子的选择:

①营养缺陷型突变体融合的融合子②抗药性突变体融合的融合子

③稳定而明确的生化突变体融合的融合子

融合子的鉴定:

细胞学观察,同工酶测定,子实体形态特征的比较——初步鉴定;

RFLP、PCR电泳分子核型等分子生物学方法对亲本及融合子进行分析,有助于融合子鉴定的准确性。

十三、原生质体融合存在的问题:

1、融合子遗传性很不稳定

2、种间融合子难以形成子实体

3、融合子难以产生所需要的优良性状

原生质体单核化的方式:

机械处理、化学处理、菌丝饥饿处理

原生质体技术与常规的单孢分离获得单核体得方法比的优点:

转化:

将外源基因或DNA片段插入细胞,使其发生永久性遗传变化的过程。

十四、分子标记种类:

限制性片段长度多态性（RFLP）

任意引物多聚合酶链式反应（AFPCR）

随机扩增多态性DNA（RADP）

生化标记:

是一种反应生物体生化特性差异的标记。

同工酶:

催化功能相同的酶蛋白的分子构型有所不同的酶类。

分子标记在遗传分析中的应用:

1、不同菌株遗传分析的鉴定2、两个野生群体亲缘关系的判别3、单一双核体关系的鉴定4、减数分裂的证实5、假

定的原生质体融合产物的鉴定6、精确迅速地进行遗传作图

十五、基因克隆:

是一种利用适宜的载体、标记等工具检出并获得某一基因的大量复本技术。

基因重组育种:

指利用一系列分子生物学技术（包括标记的选择,载体的构建,基因

的克隆及转化等）产生不同于亲本的基因组合从而育成新的品种的过

程。

策略有:

1、从近缘种间的基因重组入手2、从控制质量性状的基因的转化入手3、从易于表达的性状入手

十六、菌种:

指在适宜基质上发育良好并已充分蔓延,可用作蕈菌生产的种源的菌丝体。

（细菌用单细胞的营养体作为菌种;放线菌用孢子作为菌种;异综结合的蕈菌用双核菌丝体作为菌种。

）

菌种的分级:

一级种（原种）:

用自行分离或外购的试管菌种扩大繁殖而成的琼脂斜

面菌种

二级种（母种）:

用一级种在木屑、粪草等天然固体培养料上扩大繁殖

而成的瓶装菌种

三级种（栽培种）:

用二级种扩大繁殖而成的直接用作栽培基质的菌种培养基:

人工配制而成的适合菌种生长繁殖的营养基质。

按培养基制成后的物理状态可将其分为液体培养基、固体培养基、半固体培养基液体培养基:

将营养成分加适量水分配制成的培养基

固体培养基:

在液体培养基中加一定量的凝固剂。

（加1.5%—2.0%的琼脂）

半固体培养基:

液体培养基中加入少量琼脂（0.2%—0.5%）或一定量的玉米粉、麸皮等,使之成为半固体状态的培养基。

用固体培养基和液体培养基制得的菌种分别称为固体菌种和液体菌种。

固体菌种的优点:

原料价廉易得、生产规模可灵活调整、菌丝体生产健壮、便于用户对菌种质量进行目测、贮存及长途运输均较方便。

液体菌种的优点:

生产周期短、菌丝发育点多、接种后菌丝蔓延迅速,在一定条件下可用于菇床、菌种瓶及栽培袋的接种。

去双核化:

使双核菌丝体变为单核菌丝体。

菌种的种型:

①木屑种:

以含木质素、纤维素较多的木屑为主要原料制成的菌种。

②粪草种:

以发酵或不发酵的粪草作为主要原料生产的菌种。

③谷粒种:

用大麦、小麦和黑麦等谷类作物籽粒为培养基生产的菌种。

④木块种:

用圆形、楔形等形状的小木块为培养基制作的菌种。

品种退化:

指由遗传性变异而引起的使原有优良性状、典型性和一致性部分以至大部分丧失的现象（产量下降、品质变劣、抗性降低、整齐度变差等）。

菌种退化的原因:

①品种间杂交②有害突变的发生③病毒的感染

防止菌种退化的措施:

①防止菌种混杂②加强菌种的保藏工作,并适当控制移接

次数③对菌种可能遭受病毒的感染应保持足够的警惕

复壮:

通过改变某些内在（入菌种的生理状况）、外（入营养成分）因素,使因长期在人工条件（尤其是不适的条件）下培养,生活力和生理机能下降的菌种恢

复生活力和正常生理机能的一种措施。

复壮的措施有:

①定期进行组织分离②适当更换培养基