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毛木耳黄背木耳菌株组织分离物遗传差异与农艺性状分析



全 文 :文章编号:1001 - 4829(2012)02 - 0601 - 04
收稿日期:2011 - 08 - 31
基金项目:现代农业产业技术体系建设专项资金
作者简介:王 波(1963 -) ,研究员,现代农业产业技术体系岗
位科学家,长期从事食用菌遗传育种研究。
毛木耳黄背木耳菌株组织分离物
遗传差异与农艺性状分析
王 波1,李 婧1,2,鲜 灵1,高 俭1,周 洁1,唐 杰1
(1.四川省农业科学院土壤肥料研究所,四川 成都 610066;2.福建农林大学生命科学院,福建 福州 350006)
摘 要:对不同地区栽培的黄背木耳菌株进行了组织分离,获得 10 个菌株,以 2 个保藏菌株为对照,对其进行了 ISSR、菌丝生长速
度和产量分析。结果表明,不同地区的组织分离菌株与保藏在遗传上存在差异,遗传相似系数在 0. 630 ~ 0. 870 之间,组织分离菌
株与保藏菌株之间遗传差异较显著;在菌丝生长速度上差异也显著,组织分离菌株在菌丝生长速度上差异明显,最大的相差 1 倍
以上;在产量上表现出组织分离菌株产量较保藏菌株高,增产率在 16. 48 % ~90. 85 %,组织分离培养方法具有复壮效果。
关键词:遗传差异;ISSR;菌丝生长;产量
中图分类号:S646. 6 文献标识码:A
Analysis of Genetic Differences and Agronomic Traits of Tissue
Isolates from Auricularia polytricha Strains Huangbeimuer
WANG Bo1,LI Jing1,2,XIAN Ling1,GAO Jian1,ZHOU Jie1,TANG Jie1
(1. Soil and Fertilizer Institute,Sichuan Academy of Agricultural Sciences,Sichuan Chengdu 610066,China;2. College of Mycological Life
Sciences,Fujian Agriculture and Forestry University,Fujian Fuzhou 350006,China)
Abstract:Ten strains were obtained from the tissue isolates of Auricularia polytricha. Strains Huangbeimuer,which were cultivated in differ-
ent regions. Two preserved strains were treated as controls to analyze the ISSR,mycelial growth rate and yield of tissue isolated strains. The
results showed that tissue isolated strains cultivated in different regions were different with preserved strains in genetics,the genetic similarity
coefficients were between 0. 630 - 0. 870,and there was the significant difference between tissue isolated strains and preserved strains,of
which mycelial growth rate had the significant difference,the mycelial growth rate of the tissue isolated strains was faster than that of pre-
served strains for 1 times. The yield of tissue isolated strains were more than that of preserved strains,and the rates of increasing yield were
between 16. 48 % -90. 85 %,meanwhile,the tissue culture method had rejuvenation effects.
Key words:Genetic differences;ISSR;Mycelia growth;Yield
毛木耳是我国主要栽培食用菌之一,我国栽培
毛木耳根据产品质量分为黄背木耳和白背木耳,黄
背木耳主要分布在四川、河南、山东、安徽和江苏等
地,白背木耳分布在福建。“黄背木耳”菌株是毛木
耳中质量最佳、产量较高的品种,是唯一适宜鲜销的
菌株;自 1979 年引进以来,在生产应用 30 余年,黄
背木耳出现感病严重,造成生产量减少,主要病害为
黑疤病或叫油疤病,感染率在 20 %以上[1];为了提
高黄背木耳产量,开展了组织分离培养菌种试验,对
不同地区栽培的黄背木耳菌株的耳片进行组织分
离,与保藏菌株进行遗传差异和农艺性状评价,筛选
出优良菌株,制定出菌种复壮方法。在毛木耳的菌
种复壮技术研究上开展的工作较少,王波等开展了
黄背木耳组织分离菌种在产量上高于出发菌株,随
着分离菌株的年限缩短,产量呈递增趋势[2];随后
又开展了黄背木耳组织分离菌株的同工酶和产量分
析,结果表明组织分离菌株出发菌株在酯酶同工酶
和耳片形态特征上没有差异,但在产量上差异显
著[3];毛木耳的组织分离以幼小子实体距基部 1 ~ 3
cm部位的组织分离菌种,菌丝生长快、旺盛[4],但没
有进行栽培试验。已有食用菌组织分离物菌丝生长
和 DNA水平上存在一定差异的报到;香菇不同组织
分离物在 DNA水平上存在一定程度上遗传差异[5];
草菇的组织分离物与出发菌株之间在 DNA水平上
106
2012 年 25 卷 2 期
Vol. 25 No. 2
西 南 农 业 学 报
Southwest China Journal of Agricultural Sciences
表 1 供试菌株与来源
Table 1 The tested strains and their sources
编号
Code
菌株
Strains
来 源
Sources
1 AP10 保藏菌株,1979 年引进,四川省农业科学院土壤肥料研究所
2 AP101 保藏菌株,1993 年分离菌株,四川省农业科学院土壤肥料研究所
3 AP102 2009 年四川省彭山县栽培黄背木耳组织分离菌株
4 AP103 2009 年四川彭山县黄背木耳组织分离菌株
5 AP104 2009 年四川彭山县黄背木耳组织分离菌株
6 AP105 2009 年四川金堂县栽培黄背木耳组织分离菌株
7 AP102-1 2009 年四川金堂县栽培黄背木耳组织分离菌株
8 AP1011 2009 年简阳市的黄背木耳组织分离菌株
9 AP1012 2009 年什邡市栽培黄背木耳组织分离菌株
10 AP1013 2009 年简阳市的黄背木耳组织分离菌株
11 AP1022 2009 年四川省农科院土肥所的黄背木耳组织分离菌株
12 AP1048 2008 年黄背木耳组织分离菌株
也存在一定遗传差异[6];滑菇不同部位组织分离物
与出发菌株在菌丝生长上存在差异,并且菌盖边缘
组织分离物与出发菌株之间差异显著[7];香菇、金
针菇和紫孢侧耳的不同部位组织分离物在菌丝生长
上存在差异[8]。
1 材料与方法
1. 1 供试菌株与来源
供试菌株为黄背木耳出发菌株和组织发来菌株
(表 1)。
1. 2 ISSR分析
1. 2. 1 DNA提取 取干样品,用液氮研磨后,采用
CTAB法提取 DNA。
1. 2. 2 ISSR-PCR 扩增 试验用 ISSR 引物见表 2
所示。20 μl PCR扩增反应体系:1 μl DNA模板,1
表 2 SSR引物碱基序列
Table 2 The primers sequences of ISSR
引物
Primer
序列
Sequence
18 5'(CA)8G 3'
34 5'(ATG)6 3'
57 5'CCG ACT CGA GNN NNN NAT GTG G 3'
P2 5' BDB(ACA)5 3'
P4 5'(CAC)4 SC 3'
P11 5'(AC)8 C 3'
P13 5'(GA)8 YG 3'
P14 5'(AG)8 YT 3'
P15 5'(AG)8 YC 3'
注:B =(C,G,T) ,D =(A,G,T) ,S = (G,C) ,Y =(C,T) ,N =
(A,T,C,G)。
μl Primer,10 μl 2 × PCR Master Mix,8 μl ddH2O。
PCR扩增反应程序为:94 ℃充分变性 2. 5 min,然后
进行 10 个循环;94 ℃变性 45 s,57 ℃(温度随引物
变化)退火 50 s,72 ℃延伸 2 min,接着进行 35 个循
环;94 ℃变性 45 s,47 ℃(温度随引物变化)退火 50
s,72 ℃延伸 2 min;最后 72 ℃延伸 5 min,10 ℃终止
反应。PCR产物在 1. 5 % 的琼脂糖凝胶上电泳,
GoLdview染色,以 DNA Marker DL2000(大连宝生物
(TaKaRa)工程有限公司)作为分子量标准,用美国
Bio-RAD凝胶成像系统照相。
1. 2. 3 ISSR 聚类分析 金针菇 ISSR 分子标记电
泳图谱,在 ISSR电泳图上寻找可用于品种鉴别的多
态性条带对 ISSR扩增片段进行统计,有该多态性条
带的记为“1”,无的记为“0”,将统计形成的“0-1”数
据表,用 NTSYSpc2. 1 专业版软件计算遗传相似系
数(Nei&Li系数) ,以平均连锁法(UPGMA)进行聚
类分析,得出聚类图谱和相似系数矩阵表。
1. 3 菌丝生长试验
1. 3. 1 培养基配方 酵母粉 5 g,葡萄糖 20 g,琼脂
23 g,水 1000 mL。
1. 3. 2 培养方法 在直径 9 cm 的培养皿中装入
20 mL培养基,用直径为 0. 5 cm的打孔器取相同菌
龄的菌种块,接种在培养基中部,在 25 ℃下培养,每
个处理 3 个重复,培养 8 d后记录菌丝体生长距离,
以根据下列公式计算菌丝体生长速度,菌丝体生长
速度 = L /D × 100 %,其中 L表示菌丝体距离(cm) ;
D表示培养天数。
1. 4 品种比较试验
1. 4. 1 培养基配方 棉籽壳 40 %,木屑 47 %,麸
皮 10 %,石灰 3 %。
206 西 南 农 业 学 报 25 卷
1. 4. 2 出耳方法 用 17 cm ×33 cm规格的聚乙烯
塑料袋装培养基,经常压灭菌后,接入菌种在 22 ℃
左右下培养,菌丝生长满袋后进入出耳管理,每个品
种栽培 30 袋。
2 结果与分析
2. 1 ISSR分析
2. 1. 1 ISSR扩增图谱分析 对 9 个引物均能扩增
出清晰且多态性好的带谱,扩增出的条带大小在
100 ~ 2000 bp(图 1) ,共扩增出 46 条带,其中多态
性条带为 36 条,占总条带的 78. 26 %。
2. 1. 2 遗传关系分析 12 个黄背木耳系列菌株遗
传相似系数在 0. 630 ~ 0. 870,2 个保藏菌株之间遗
传相似系数为 0. 674,组织分离菌株之间遗传差异
也较显著,遗传相似系数在 0. 630 ~ 0. 870,组织分
离菌株与保藏菌株AP10之间遗传相似系数在
图 1 引物 P15 对 12 个黄背木耳菌株的 ISSR扩增图谱
Fig. 1 The ISSR electrophoretogram of 12 strains amplified with primer
P15
0. 630 ~ 0. 826,与保藏菌株 AP101 遗传相似系数在
0. 652 ~ 0. 783(表 3) ;在遗传相似系数为为 0. 717
水平上,12 个黄背木耳系列菌株聚为一大类群,在
遗传相似系数为0 . 75水平上,12个菌株可划分为
表 3 黄背木耳保藏菌株与组织分离菌株之间的遗传相似系数矩阵
Table 3 The matrix of genetic similarity coefficient between preserved strains and tissue isolated strains
AP10 AP101 AP102 AP102-1 AP103 AP104 AP105 AP1011 AP1012 AP1013 AP1022 AP1048
AP10 1. 000
AP101 0. 674 1. 000
AP102 0. 696 0. 761 1. 000
AP102-1 0. 652 0. 717 0. 652 1. 000
AP103 0. 630 0. 652 0. 717 0. 630 1. 000
AP104 0. 674 0. 696 0. 717 0. 674 0. 870 1. 000
AP105 0. 696 0. 717 0. 826 0. 696 0. 717 0. 717 1. 000
AP1011 0. 826 0. 674 0. 739 0. 696 0. 674 0. 761 0. 696 1. 000
AP1012 0. 804 0. 696 0. 804 0. 804 0. 739 0. 739 0. 761 0. 848 1. 000
AP1013 0. 761 0. 783 0. 804 0. 804 0. 783 0. 826 0. 761 0. 848 0. 870 1. 000
AP1022 0. 761 0. 739 0. 804 0. 717 0. 783 0. 783 0. 804 0. 761 0. 826 0. 870 1. 000
AP1048 0. 804 0. 783 0. 761 0. 717 0. 739 0. 826 0. 804 0. 761 0. 783 0. 826 0. 826 1. 000
表 4 黄背木耳组织分离菌株与出发菌株菌丝生长速度比较
Table 4 The comparison of mycelial growth rate between tissue isolated strains and preserved strains
菌株
Strains
菌丝生长速度(cm /d)
Mycelial growth rate
显著性分析 Significance
1 % 5 %
AP104 0. 36 a A
AP102-1 0. 33 b B
AP101 0. 33 b B
AP1012 0. 32 bc BC
AP10 0. 32 bcd BC
AP1011 0. 30 cd CD
AP1048 0. 30 de CD
AP103 0. 28 ef DE
AP1022 0. 27 f E
AP102 0. 16 g F
AP1013 0. 15 g F
3062 期 王 波等:毛木耳黄背木耳菌株组织分离物遗传差异与农艺性状分析
表 5 黄背木耳组织分离菌株与保藏菌株产量比较
Table 5 The yield comparison between tissue isolated strains and preserved strains
菌株
Strains
平均产量(kg /袋)
Average yield
菌株
Strains
平均产量(kg /袋)
Average yield
AP10 0. 352 AP1011 0. 417
AP101 0. 328 AP1012 0. 505
AP102 0. 410 AP1013 0. 548
AP103 0. 517 AP1012 0. 411
AP104 0. 543 AP102-1 0. 432
AP105 0. 430 AP1048 0. 626
图 2 黄背木耳保藏菌株与组织分离菌株的遗传相似系数
聚类树状图
Fig. 2 The dendrogram of genetic similarity coefficient between pre-
served strains and tissue isolated strains
4 个类群,类群Ⅰ为保藏菌株 AP10 和 7 个组织分离
菌株,类群Ⅱ为 2 个组织分离菌株,类群Ⅲ为保藏菌
株 AP101,类群Ⅳ为 1 个组织分离菌株(图 2)。
2. 2 菌丝生长比较
12 个黄背木耳出发菌株和组织分离菌株在菌
丝生长速度存在差异,菌丝生长速度在 0. 15 ~ 0. 36
cm /d之间,菌丝生长速度较保藏菌株快的有 3 个,
组织分离菌株在菌丝生长速度上差异显著(表 4)。
2. 3 产量比较
12 个黄背木耳菌株在产量上差异显著,组织分
离培养的菌株在产量上高于保藏菌株 AP10 和
AP101,组织分离菌株较保藏菌株 AP10 增产率在
16. 48 % ~35. 20 %之间,较保藏菌株 AP101 增产
率在 25. 00 % ~ 90. 85 %之间,组织分离菌株较保
藏菌株增产幅度大(表 5)。
3 讨 论
黄背木耳是于 1979 年从日本引进的毛木耳菌
株,经过 30 余年栽培,加上各地菌种生产企业习惯
取耳片进行组织分离培养菌种,再用于生产,通过多
年自然选种,是否会造成黄背木耳菌株在遗传上出
现差异。通过对各地的黄背木耳菌株栽培的耳片进
行组织分离,组织分离菌株在产量上较保藏菌株高,
但不同的耳片组织分离菌株在产量上也存在差异,
因此,组织分离菌株须经过出耳试验,确认为优良菌
株后,才能应用于生产。
组织分离菌株的菌丝生长速度上差异较显著,
但菌丝生长速度快慢与产量不成正相关关系,可能
是在酵母粉葡萄糖培养基上测试的菌丝生长速度不
能准确反应与产量的关系,还有待于在栽培基质上
进行试验,以及相关酶活性进行检测,建立与产量相
关检测指标。据调查了解,各地栽培的黄背木耳在
耳片形态上也存在差异,有的菌株耳片表面耳脉多、
大、成网状,有的耳片耳脉较少;有的菌株的耳片边
缘整齐,有的耳片边缘为波浪状。长期自然选择造
成了黄背木耳在耳片形态上存在差异。对黄背木耳
进行系统筛选,筛选出优良菌株 AP1048,已于 2010
年通过四川省农作物品种审定委员会审定,命名为
黄耳 10 号。
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(责任编辑 陈 虹)
406 西 南 农 业 学 报 25 卷