全 文 :吉林农业大学学报 2002 ,24(2):61 ~ 63
Journal of J ilin Agricultural Universi ty
金顶侧耳交配型系统特性的研究
姚方杰 , 李 玉
(吉林农业大学农学院 , 吉林 长春 130118)
摘 要:通过连锁分析对四极性的金顶侧耳交配型系统中的不亲和因子构成进行分析 ,测定了供试菌株及 4
种交配型基准株的温度特性。结果表明:金顶侧耳不亲和性因子 A 、B 不连锁 ,其中 A 因子由独立的 1 个亚基
构成 , B因子由遗传距离为 0.49 cM 的α、β 2 个亚基构成;供试菌株及其 4 个交配型基准株 A1B1 、A2B2、
A1B2 、A2B1 的菌丝生长最适宜温度分别为 24.1℃、24.5℃、23.5℃、24.8℃、23.6℃。
关键词:金顶侧耳;不亲和性因子;交配型基准株;温度特性;交配型系统
中图分类号:S646.1 文献标识码:A 文章编号:1000-5684(2002)02-0061-03
Study on Characteristics of Mating-Type System in Pleurotus citr inopileatus
YAO Fang-jie , LI Yu
(College of Agronomy , Ji lin Agricultural University , Changchun , J ilin 130118 , China)
Abstract:The constituents of incompatibility factors of tet rapole of Pleurotus citrinopileatus
were studied by means of the linkage analysis , and the temperature characteristics of the tested
strains and its 4 mating-ty pe standard st rains were determined.The results are as follows:the in-
compat ibility factors of A and B are not linked , factor A is only composed of an independent sub-
unit , and factor B is composed of subunit αand subunit β and their genet ic distance is 0.49 cM ;
the optimum temperature of mycelium g row th of the 4 mating-type standard st rains A1B1 ,A2B2 ,
A1B2 and A2B1 w as 24.1℃, 24.5℃, 23.5℃, 24.8℃ and 23.6℃ respectively.
Key words:Pleurotus citrinopileatus;incompat ibility facto r;mating-ty pe standard st rain;tem-
perature characteristics;mating-type system
金顶侧耳(Pleurotus ci trinopileatus)又称榆
黄蘑 ,原是东北特产食药真菌 ,现已开始在其他地
区推广栽培。金顶侧耳色艳味美 ,食用药用价值
兼备 ,具有广阔的发展前景[ 1-2] 。但关于金顶侧
耳的研究多集中在栽培和药用活性成分方面 ,而
遗传和育种方面的研究却极少 。因四极性真菌的
交配型系统由 A 、B两对不亲和性因子控制 ,能形
成4 个不同交配型 A1B1 、A2B2 、A1B2 、A2B1 的
孢子 ,一般 1 个交配型只能与 4 个交配型中的 1
个交配(即只有 A ≠B≠时),形成子实体[ 3] 。但
是偶尔也出现 1个交配型可以与 2个交配型交配
形成子实体的现象 ,这可能是由交配型系统中 A 、
B不亲和性因子亚基构成不同引起的[ 4] 。通过对
四极性蕈菌中裂褶菌(Schizophyllum commune
Fr.)、金针菇(F lammulina velutip-es Curt.:Fr)
的研究发现 ,A 、B因子各由 2个亚基构成[ 5-6] ,而
且在金针菇中不同交配型菌株的温度特性也不
同[ 7] 。关于其他四极性食用菌交配型系统中不
亲和性因子的亚基构成及不同交配型基准株的温
基金项目:中日合作研究项目
作者简介:姚方杰(1965-),女 ,在读博士 ,副教授 ,研究方向:栽培设施环境调控与食用菌育种。
收稿日期:2001-12-30
DOI :10.13327/j.j jlau.2002.02.018
度特性尚无报道 。金顶侧耳同为四极性食用菌 ,
研究其不亲和性因子构成及不同交配型菌株的温
度特性 ,可以使我们进一步了解金针菇交配型系
统的特性 ,并为金针菇育种提供参考指标。
1 材料与方法
1.1 供试菌株
吉林农业大学菌物研究所保存的金顶侧耳
JND-020菌株。
1.2 试验步骤
1.2.1 不亲和因子构成分析 子实体培养※单
孢分离※随机抽取 20株单核菌株轮配 ,选取交配
型基准株※所有单核菌株分别与交配型基准株交
配 ,确定交配型※连锁分析 ,确定不亲和性因子的
亚基构成 。
1.2.2 交配型基准株的温度特性 子实体培
养※单孢分离 ※交配型基准株确定 ※分别于
20℃、25℃、30℃设置温度下培养供试菌株及其交
配型基准株 , 测定菌丝生长速率 , 测定结果用
Delta Graph 4.0J软件处理 ,求出 4种交配基准株
菌丝生长的最适宜温度。
1.3 培养基
试验中除菌丝生长速率测定时为 Potato De-
st rose Agar试剂配制的 PDA 专用培养基外 ,其他
均采用常规的 PDA 平板培养基 、PDA 斜面培养
基 、PDA 半流动培养基 、锯末米糠培养基。
1.4 子实体培养
将锯末米糠(3∶1)培养基装入 100 mL 的塑
料栽培瓶中 , 高压灭菌后接种供试菌株。置于
25℃、黑暗条件下发菌 ,搔菌后移至 20℃、光照条
件下进行出菇培养。
1.5 单孢分离
采用平板涂层法分离 ,约分离 400 株。详见
参考文献[ 7] 。
1.6 不亲和性因子构成的确定
随机抽取 20 株单核菌株进行轮配 ,根据锁
状联合的形成情况 ,选出 4种交配型的 4个基准
株。将其他单核菌株分别与 4个交配型基准株进
行交配 , 确定交配型 。能与 A1B1 交配的为
A2B2 ,同理确定 4 种交配型 A1B1 、A2B2 、A1B2 、
A2B1 的菌株。一般 A1B1 、A2B2 称为亲本交配
型 ,与 2个亲本交配型基准株均能交配的为 Ar-
Br 。其中能与 A1B1 、A1B2 交配的为 A2Br ,同理
确定 A1Br、ArB1 及 ArB2 、A1Br 、A2Br 、ArB1 、
ArB2。
除亲本型 A1B1 、A2B2 外 , 其他交配型均称
为非亲本型。非亲本型株数占总株数的百分率大
于 25%时 ,A与 B不连锁 。A1Br 、A2Br的株数之
和占总株数的百分率 , 为 B 因子内的重组率;
ArB1 、ArB2的株数之和占总蛛数的百分率为 A
因子内的重组率。如果同一染色体上 2个基因的
重组率为 1%,则二者在基因连锁图上的距离为
1 cM ,详见参考文献[ 8]和[ 9] 。
1.7 交配型基准株的温度特性
将供试菌株 、交配型基准株分别植菌于专用
PDA平板培养基上 ,在设定的温度(20 ,25 , 30℃)
处理下培养 ,于第 0 ,2 , 4 ,6 , 8 ,10 d用“十字法”测
定菌丝生长速率 ,取 5个培养皿上的平均值 。根
据最小二乘法的原理 ,测定结果用 Delta Graph
4.0J软件处理 , 求出菌丝生长的最适宜温度 。详
见参考文献[ 10] 。
2 结果与分析
2.1 金顶侧耳的 A、B不亲和性因子构成
2.1.1 不亲和性因子A 、B的连锁关系 根据对
单孢分离的 405个单核菌株进行不亲和性因子调
查结果(表 1)可知 ,交配型 A1B1 、A1B2 、A2B1 、
A2B2 、A1Br分别为 110株 、103 株 、94 株 、98 株 、
2株 。亲本型总株数与非亲本型总株数基本相
等 ,可以证明金顶侧耳的不亲和性因子 A 、B不连
锁 ,各自独立存在于不同的染色体上。
表 1 金顶侧耳交配型因子构成
Table 1.Constituents of mating-type factors of Pleurotus
citrinopileatus
交配型因子
Matig-type factor B1 B2 Br
A1 110 103 2
A2 94 98 0
Ar 0 0 0
2.1.2 A 、B因子的亚基组成 由表 1可知:A因
子内部的重组率:0/405×100=0%;B因子内部
的重组率:(2+0)/405×100=0.49%。由此证明
A 因子由 1个亚基构成;B因子由α、β 2个遗传距
离为 0.49 cM 的亚基构成(见图 1)。
62 吉 林 农 业 大 学 学 报 2002年
A
——— ———
——— ———
Bα B β
图 1 金顶侧耳不亲和因子的亚基构成
Fig.1. Subunit constituents of incompatibility factors in
Pleurotus citrinopileatus
2.2 供试菌株及其交配型基准株的温度特性
由表 2可以看出:供试菌株及其交配型基准
株A1B1 、A2B2 、A1B2 、A2B1 的菌丝生长最适宜
温度分别为 24.1 ,24.5 , 23.5 , 24.8 ,23.6℃,最高
的A1B2与最低的 A2B2 相差 1.3℃。这表明供
试菌株(双核)及其交配型基准株(单核)的温度特
性不同。
表 2 金顶侧耳供试菌株及其交配型基准株的温度特性
Table 2.Temperature characteristics of tested strains and
its mating-type standard strains of Pleurotus cit-
rinopileatus
菌株
S train
供试菌株
Test
st rain
A1B1 A2B2 A1B2 A2B1
菌丝生长最适宜温度 t/ ℃
The opt imum
tem peratu re of
mycelium gtow th
24.1 24.5 23.5 24.8 23.6
3 讨 论
Kniep[ 4]发现在A 因子或 B 因子内能发生重
组现象 ,形成 ArB1 、ArB2 、A1Br 、A2Br 交配型的
孢子 ,他认为这是由不亲和性因子突然变异引起
的。川端秀治等[ 11] 推测 ,这可能也与 A 、B 因子
连锁的生育抑制因子及细胞质对核的选择力不同
有关。但是 Papazian[ 12] 认为可能是由不亲和性
因子亚基构成不同所致。在四极性的裂褶菌 、金
针菇中 ,不亲和性因子 A 、B 分别由α、β 2个亚基
构成[ 5-6] 。在二极性的滑菇(Phol iota nameko(T.
Ito)S.Ito et Imai)中 ,1 个不亲和性因子 A也是
由α、β 2 个亚基构成[ 9] 。本试验的结果证明:金
顶侧耳不亲和性因子中的 B因子是由α、β 2个亚
基构成 。因此笔者认为:Papazian 的论点有充足
的实验数据支持 ,理论解释也更趋于合理。另外 ,
在研究裂褶菌[ 13] 、香菇(Lentinus edodes)[ 14] 及灰
盖鬼伞(Coprinus cinereus)、平菇(Pleurotus os-
treatus)等蕈菌在自然种群中不亲和性因子数量
时 ,采用的样本量极大 ,并通过统计学方法分析该
群体中不亲和性因子的分布规律及重复频率等。
借鉴这些方法以后进一步研究不同分由地区金顶
侧耳的不亲和性因子的多样性 。
虽然关于食用菌不同交配型基准株的温度特
性研究还非常有限 , 但是通过 Paul Masuda等[ 7]
对金针菇的研究发现:不同交配型菌株间的最适
宜生长温度不同 ,高温性菌株之间进行交配 ,形成
高温性杂交株的概率也较高。本试验发现金顶侧
耳的不同交配型基准株的温度特性也存在差异 ,
今后将进一步探索交配型系统中不亲和因子与温
度特性之间的关系 ,以期为金顶侧耳高温型或低
温型品种的培育提供遗传学依据。
参考文献:
[ 1] 沈海川.榆黄蘑栽培[ M] .北京:中国林业出版社 , 1986:
22-39.
[ 2] 王 谦 ,闫蕾蕾 ,王永利 ,等.金顶侧耳的深层液体培养及
相关检测[ J] .菌物系统 , 2002 , 21(1):102-106.
[ 3] Takemaru T.The genetics of mating system in the mush room
review [ J] . Reports of the Tottori mycological Institute ,
1962 , 2:41-45.
[ 4] Kniep H. ber erbliche nderungen von Geschlechtsfaktoren
bei Pilzen [ J] .Z I A V , 1923 , 31:170-183.
[ 5] Frankel C and Ellingboe A H.Sexual incompatibility factors
and somat ic recombination in Schizophyllum commune [ J ]
.Genet ics , 1977 , 35:427-437.
[ 6] Takemaru T , Suzuki M , Migak N. Isolat ion and genet ic of
auxot rophic mutants in Flamm ulina velut ipes [ J] .T rans
Mycol Soc Japan ,1995 , 36:152-157.
[ 7] Paul Masuda ,野上由美 , 森信宽 ,等.ェノキタケの高温生
长性品种の交配にょる育种の经验则[ J] .日菌报 , 1995 ,
36:158-163.
[ 8] きのこ实验マニュァル编辑委员会.きのこの基础实验技
术(第 4回)[ J] .きのこの科 学 , 1995 , 2(4):27-31.
[ 9] Cao H.Genet ic analysis on the incompatibilit y factor charac-
teristics in a bipolar basidiomycetes Pholiota nameko [ D ] :
[ Ph.D.Dissertation ] .Tottori , Japan:Tot tori University ,
1998.
[ 10] きのこ实验マニュァル编辑委员会.きのこの基础实验技
术(第 8回)[ J] .きのこの科学 , 1996 , 3(4):21-27.
[ 11] 川端秀治 ,马替由美 ,佐佐木尧 ,等.金针菇原生质体再生
单核菌丝交配分析[ J] .王波鲜译.国外食用菌 , 1993
(1):45-48.
[ 12] Papazian H P.The incompat ibili ty factors and a related gene
in S chizophyl lum comm une [ J] .Genetis , 1951 , 36:441-
459.
[ 13] Raper J R , Krongeble G S and Baxter M G.The number and
dist ribut ion of incompatibility factors in S chizophyl lum com-
mune [ J] .Amer Nat , 1958 , 92:221-232.
[ 14] 林芳灿 ,张树庭.中国香菇栽培菌株不亲和性因子的分析
[ J] .华中农业大学学报 , 1995 , 14(5):459-466.
63第 24卷 第 2期 姚方杰等:金顶侧耳交配型系统特性的研究