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毛木耳突变体菌株的遗传差异与产量分析



全 文 :文章编号:1001 - 4829(2015)06 - 2832 - 03 DOI:10. 16213 / j. cnki. scjas. 2015. 06. 090
收稿日期:2014 - 12 - 12
基金项目:现代农业产业技术体系建设专项资金资助(CARS-
24)
作者简介:王 波(1963 -) ,男,四川蒲江人,研究员,主要从事
食用菌遗传育种与产业化关键技术研究,E-mail:4504292@ 163.
com。
毛木耳突变体菌株的遗传差异与产量分析
王 波,贾定洪,高 俭,鲜 灵,唐利民
(四川省农业科学院土壤肥料研究所,四川 成都 610066)
摘 要:毛木耳栽培品种颜色主要为紫黑色、紫红色和褐色三大类;在栽培的紫黑色毛木耳品种 AHP22 中发现白色和浅褐色突变
体,对其产量、耳片形态特征和 ISSR 分子标记分析。结果表明,白色突变体和浅褐色突变体在产量上高于野生型,白色突变体
APW11 较野生型 AHP22 的产量高 12. 4 %,浅褐色突变体 APfc2 较野生型 APfc1 的产量高 5. 3 %,耳片除颜色不同于野生型外,其
它形态特征与野生型相似;ISSR标记分析表明白色突变体与野生型之间遗传相似系数为 0. 636,浅褐色突变体与野生型之间遗传
相似系数为 0. 788,突变体与野生型之间遗传差异较大。
关键词:白色;浅褐色;农艺性状;ISSR;相似系数
中图分类号:S646. 6 文献标识码:A
Study on Genetic Differences and Yields within Auricularia cornea Mutants
WANG Bo,JIA Ding-hong,GAO Jian,XIAN Ling,TANG Li-min
(Soil and Fertilizer Institute,Sichuan Academy of Agricultural Sciences,Sichuan Chengdu 610066,China)
Abstract:There are three kinds of colors,purple black,purplish or brown,among the fruiting bodies of Auricularia cornea cultivas. The
white and light brown mutants were isolated from purple black cultivar AHP22. The analyzing results,with their yields,morphological traits
and ISSR markers,showed that the yields of the white and light brown mutant were higher than the wild-type. Among which,the yield of the
white mutant APW11were increased by 12. 4 % compared with its wild-type AHP22,and the light brown mutant 5. 3 % compared with its
wild-type AHP22. There were merely differences in fruiting bodies in morphological traits,and other traits alike. The genetic similarity coef-
ficient was 0. 636 between the white mutant and wild-type,and 0. 788 between the light brown mutant and its wild-type,which indicated
that there had a large genetic difference between the mutant and its wild-type.
Key words:White color;Light brown color;Agronomic characters;ISSR;Genetic similarity coefficient
毛木耳是我国主要栽培食用菌品种之一,目前
生产上栽培的品种为紫黑色、紫红色和褐色品种。
随着白色食用菌产品在国内外受到青睐,白色毛木
耳品种也将具有较好市场。在我国已发现白色毛木
耳突变体,命名为毛木耳银白变种[1 ~ 2],也从有在毛
木耳中采集到白色突变体[3];琥珀木耳中发现一种
毛木耳白色突变体—玉耳,分子标记 RAPD 分析表
明白色突变体与野生型亲缘关系较近[4]。为了获
得白色毛木耳菌株,在毛木耳栽培产区进行了多年
跟踪调查,从栽培的紫黑色毛木耳中获得白色和浅
褐色突变体,对其进行分子标记和产量分析。为了
了解毛木耳白色突变体的产量和耳片形态特征,以
及遗传差异,开展了品种比较试验和 ISSR分子标记
分析。
1 材料与方法
1. 1 供试菌株与来源
APW11 为琥珀木耳的白色变异菌株;琥珀木耳
(AHP22)为 APW11 的野生型;川耳 5 号(AP18)为
光敏感型品种;AP821 为生产上栽培的浅褐色菌株;
APfc2 为琥珀木耳的浅褐色变异菌株;APfc2 为
APfc1 的野生型菌株。
1. 2 方法
1. 2. 1 品种比较试验 培养料配方:棉籽壳 50 %,
木屑 40 %,麸皮 7 %,石灰 3 %。
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西 南 农 业 学 报
Southwest China Journal of Agricultural Sciences
2015 年 28 卷 6 期
Vol. 28 No. 6
表 1 9 个 ISSR引物的序列
Table 1 The sequences of 9 primer in ISSR
引物
Primers
序列
Sequences
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)53'
P4 5'(CAC)4 SC 3'
P11 5'(AC)8 C 3'
P13 5'(GA)8YG 3'
P14 5'(AG)8YT 3'
P15 5'(AG)8YC 3'
注:B =(C,G,T) ,D =(A,G,T) ,S = (G,C) ,Y =(C,T) ,N =
(A,T,C,G)。
方法:用 20 cm × 40 cm 规格塑料袋装料,按常
规方法灭菌,接种和培养。菌丝体长满袋后,移到耳
房内进行出耳管理,出耳温度为 18 ~ 30 ℃。每个菌
株 30 袋,设 3 个重复,以采收 3 潮菇的产量进行统
计分析。
1. 2. 2 分子标记分析 DNA 提取。以菌丝体为材
料,采用 CTAB法提取 DNA。ISSR分析。ISSR-PCR
反应体系及扩增程序:所用 ISSR 引物为 9 条,根据
相关文献筛选出 9 个引物(表 2)。ISSR-PCR 反应
体系(20 μl)为:ISSR 反应体系(反应体积为 20
μl) :2 × PCR Master Mix 10 μl,Primer 1μl,模板
DNA 1 μl,ddH2O 8 μl;ISSR引物 1 μl;ISSR-PCR扩
增程序为:94 ℃充分变性 5 min,然后进行 35 个循
环:94 ℃变性 30 s,51 ~ 73 ℃(根据引物而定)退火
45 s,72 ℃延伸 7 min。4 ℃终止反应。
ISSR扩增产物检测:取 6 μl ISSR扩增产物和 1
μl 0. 25 %的溴酚蓝上样缓冲液混匀,进行 1. 6 %琼
脂糖凝胶电泳(含 DNAGoldviewTM DNA 染料)电
泳,4 ~ 5 v /cm恒压电泳 40 min,然后通过紫外凝胶
成像系统观察并照像。聚类分析:将 ISSR扩增片段
进行统计,有 ISSR谱带计为 1,无 ISSR 谱带的计为
0,构建初始数据矩阵,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。
2 结果与分析
2. 1 品比试验
毛木耳白色突变体 APW11 和浅褐色 APfc1 产
量均高于野生型和对照品种,其中浅褐色突变体
APfc1菌株的产量最高,较野生型 APfc2 增产 5. 3 %,
白色突变体 APW11 菌株较野生型 AHP22 增产 12. 4
%,白色突变体 APW11菌株和浅褐色突变体 APfc1菌
株在产量上也高于对照川耳 5号和 AP821(表 2)。
2. 2 耳片形态特征
毛木耳浅褐色突变体 APfc1 与野生型 APfc2 菌
株在耳片大小和耳脉形态上无明显差异,只是在颜
色上存在明显差异;白色突变体 APW11 菌株与野生
型 AHP22 菌株在耳片大小和耳脉形态上也无明显
差异,在颜色上差异明显(表 3)。川耳 5 号为光敏
感型品种,在光照弱(低于 5 lx)时耳片为白色,白色
突变体 APW11 耳片颜色不受光照的影响。
表 2 毛木耳白色和浅褐色突变体与对照产量比较
Table 2 The comparison between the white and light brown Auricularia cornea mutants and their controls
菌 株
Strains APW11 AHP22 APfc1 APfc2 AP18 AP821
平均产量(kg /袋) 0. 517 0. 460 0. 543 0. 517 0. 486 0. 472
表 3 毛木耳突变体与对照的形态特征比较
Table 3 The comparison of morphologic traits between Auricularia cornea mutants and their controls
菌 株
Strains
耳片颜色 Fruit-body colors
鲜耳
Fresh fruiting bodies
干耳
Dried fruiting bodies
耳片大小(cm)
Fruit-body size
APW11 白色 黄色 13. 7 ~ 26. 4
AHP22 紫黑色 黑色 12. 8 ~ 26. 3
APfc1 浅褐色 褐色 13. 2 ~ 25. 4
APfc2 紫黑色 黑色 11. 6 ~ 25. 2
AP18 褐色或白色 红褐色或淡黄色 10. 5 ~ 22. 0
AP821 褐色 红褐色 17. 2 ~ 22. 3
33826 期 王 波等:毛木耳突变体菌株的遗传差异与产量分析
表 4 毛木耳突变体菌株与对照菌株的遗传相似系数矩阵
Table 4 The matrix of the genetic similarity coefficients within Auricularia cornea mutants and their controls
菌株 Strains AP821 APW11 AP18 AHP22 APfc1 APfc2
AP821 1. 000
APW11 0. 697 1. 000
AP18 0. 788 0. 667 1. 000
AHP22 0. 879 0. 636 0. 909 1. 000
APfc1 0. 727 0. 848 0. 697 0. 667 1. 000
APfc2 0. 818 0. 697 0. 788 0. 758 0. 788 1. 000
2. 3 ISSR分析
2. 3. 1 遗传相似性分析 用 9 个引物进行 ISSR分
析表明,APW11 与对照菌株之间遗传相似系数在 0.
636 ~ 0. 848,与野生型菌株琥珀木耳(AHP22)之间
遗传相似系数为 0. 636,与琥珀木耳的黄褐色变异
菌株的遗传系数水平较小,遗传相似系数为 0. 848
(表 4)。
2. 3. 2 基于 ISSR的聚类分析 在遗传相似水平为
0. 7 时,所有菌株聚为一类群,在遗传相似水平为 0.
8 时,供试菌株分为 3 大类群,类群Ⅰ包括 AP821、
川耳 5 号(AP18)AHP22(琥珀木耳) ,类群Ⅱ为
APfc2(琥珀木耳) ,类群Ⅲ为白色和浅褐色突变体
APW11 和 APfc1(图 1) ,表明白色突变体 APW11 菌
株和浅褐色突变体 APfc1 菌株在遗传上与野生型菌
株 AHP22 和 APfc2 亲缘关系较远,而白色和浅褐色
突变体菌株之间亲缘关系较近。
0.70 0.75 0.80 0.86 0.91
Coefficient
AP821
APfc2
AHP22
AP18
APW11
APfc1
I
II
III
图 1 毛木耳突变体与对照菌株的 ISSR 遗传相似系数
的聚类树状图
Fig. 1 UPGMA dendrogram based on the similarity coefficients of IS-
SR patterns within Auricularia cornea mutants and their con-
trols
3 讨 论
毛木耳菌株在栽培过程中会出现白色和浅褐色
的突变体,突变体菌株在产量上高于野生型,在耳片
形态特征上只是颜色发生变化,其它形态特征与野
生型相似,因此,毛木耳浅褐色和白色突变体可以应
用于生产,并且遗传稳定。毛木耳白色突变体和浅
褐色突变体与野生型菌株亲缘关系较远,表明白色
突变体和浅褐色突变体是在遗传上发生了变异的菌
株,不是环境影响造成的。获得毛木耳白色突变体,
对开展毛木耳耳片颜色遗传规律以及白色性状相关
基因等研究,以及选育优良白色毛木耳新品种具有
较好作用。目前,国内外已有大量的白色食用菌品
种应用于生产,如双孢蘑菇、金针菇、平菇、斑玉蕈、
灰树花等白色品种,白色食用菌是未来食用菌发展
趋势。在对金针菇和双孢蘑菇白色性状的研究表
明,白色是隐性性状,获得白色的食用菌品种途径有
杂交育种和自然突变体,大多数白色食用菌品种是
通过自然变异获得的,利用杂交获得白色菌株,需要
开展大量工作,因此,要获得白色性状的突变体,需
长期到生产中进行调查。
参考文献:
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(责任编辑 李 洁)
4382 西 南 农 业 学 报 28 卷