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EFFECT OF~(60)Co γ-RAYS ON GROWTH OF Agaricus blazei MURILL HYPHA AND ITS CELL SHAPE STRUCTURE

~(60)Co辐照诱变对姬松茸菌丝生长及其细胞形态结构的影响



全 文 :文章编号 :100028551 (2003) 062434204
60 Co 辐照诱变对姬松茸菌丝生长及其
细胞形态结构的影响
翁伯琦1  江枝和1  林 勇1  黄挺俊1  肖淑霞2
(11 福建省农业科学院 ,福建福州 350003 ; 21 福建省农业厅食用菌办公室 ,福建福州 350003)
摘 要 :本文报道了经不同剂量60 Coγ射线辐照对姬松茸菌丝生长、扭结和细胞形态结构的影
响。结果表明 ,采用 012~015kGy 低剂量辐射后的姬松茸菌丝 ,细胞壁比对照厚 ,而且细胞出
现重度质壁分离。随着辐照剂量增大其细胞壁则变薄 ,而且细胞出现轻度质壁分离。经高剂
量辐射后 ,姬松茸菌丝生长速度减缓 ,菌丝生长呈稀弱状 ,但与对照相比 ,采用低剂量辐射则有
利于促进菌丝生长和提前扭结 ,其子实体增产率达 3418 %。
关键词 :姬松茸 ;60 Coγ辐照 ;诱变 ;细胞结构
EFFECT OF 60 Coγ2RAYS ON GROWTH OF Agaricus blazei MURILL
HYPHA AND ITS CELL SHAPE STRUCTURE
WENG Bo2qi1  J IANG zhi2he1  LIN yong1  HUANG Ting2jun1  XIAO shu2xia2
(11 Fujian Academy of Agricultural Sciences , Fuzhou , Fujian  350003 ;
21 The Fungus Office of Fujian Agricultural Department , Fuzhou , Fujian  350003)
Abstract :The effect of 60 Coγ2rays at different dosage on growth , tangle and structure of cell shape of Agarius blazei
Murill (Abm) hypha were studied. The experiment results showed that the cell wall of treatment Abm hypha was
thicker than that of the control , huge separation between cytoplasm and cell wall of Abm hypha appeared when Abm
hypha was irradiated at the low dosage (012~015kGy) . The cell wall became thin and small separation between
cytoplasm and cell wall appeared with the increase of the irradiation dosage. The growth of Abm hypha became slow
and scare by irradiation with higher dosage. The growth and tangle of hypha could be improved and the yield of fruit
body increased by 3418 % when irradiated with low dosage.
Key words :Abm ;60 Co ;γ2irradiation ;induce ;cell structure
收稿日期 :2003208208
基金项目 :福建省科技厅重点项目 (2002N047 和 2003N044)
作者简介 :翁伯琦 (1957~) ,男 ,研究员 ,主要从事生态农业技术和核农学技术研究。
姬松茸 ( Agaricus blazei Murill ,Abm)简称小松茸、巴西蘑菇等 ,属担子菌纲 ,伞菌目 ,蘑菇科 ,蘑菇属 ,
是一种名贵食药兼用真菌[1 ] 。该菇丰产性较好 ,且有广阔的市场开发前景。但其在生产中最突出问题
是菇体镉等重金属含量时有超标 ,以及菌种出现退化和抗杂力差等 ,在一定程度上影响了姬松茸的出口
创汇。因此 ,我们从 2001 年开始进行姬松茸的60 Coγ射线辐照诱变育种试验 ,获得了新菌株并进行了相
应的深入研究。本文主要报道姬松茸经60 Coγ射线照射后 ,其菌丝生长以及细胞结构的电子显微镜观
察结果与变化分析。
434  核 农 学 报 2003 ,17 (6) :434~437Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
1  材料与方法
姬松茸菌种由福建省农业科学院食用菌研究中心提供。辐照试验在福建省农业科学院稻麦研究所
辐照中心进行。60 Co 源的放射性活度为 111g ×1015Bq ,辐照剂量设 0 (CK) 、012~015、017~1kGy 3 种处
理 ,剂量率为 11136Gy·min - 1 。
将经过不同剂量辐照后的姬松茸菌株置于同一个恒温箱中培养 (26 ℃~28 ℃) 7d ,观察到培养皿中
若干个点状分布的多孢萌发出菌丝连成片后 ,用消毒灭菌过的接种针细心从浓密且厚白部位中挑离出
粗壮的菌丝体 ,先经 215 %戊二醛液 (pH712)固定后 ,再参照郭顺星等人的方法制作超薄片[2 ] ,随后分别
经过醋酸铀染色 15min、柠檬酸染色 15mim 即可获得观察样片。本试验采用 JM210 型电子显微镜观察并
照像。
2  结果与分析
211  辐照对姬松茸菌丝生长的影响
从表 1 可以看出 ,姬松茸菌株经不同剂量60 Co 的γ射线辐照后均能生长菌丝 ,但随着辐照剂量增
大 ,姬松茸菌丝的生长势头则逐渐减慢 ,其生长的菌丝量也变得稀弱。相比较而言 ,未经辐照的姬松茸
菌丝平均生长速度居中 ,而采用低剂量辐射处理则显示最好 ,在较高剂量辐照条件下均不及前二者。其
中低剂量处理比对照的菌丝平均生长量提高 1815 % ,而高剂量处理则比对照减少 2718 % ,比低剂量处
理减少 4111 %。
表 1  60 Co 辐照对姬松茸菌丝生长的影响
Table 1  Effect of 60 Coγ2rays on growth of Abm hypha
辐照处理
irradiation treatment (kGy)
平均生长速度
average speed of growth (cmΠd) 菌丝状况situation of hypha 生长态势situation of growth
0 015324 粗壮 thickest 强 strongest
012~015 016532 浓密较粗壮 thicker 较强 stronger
017~1 013846 较稀 thin 较弱 weak
212  辐照对姬松茸菌丝细胞形态变化的影响
菌丝细胞的显微结构观察结果表明 (表 2) ,与对照相比 ,经辐照处理的菌丝直径发生一定程度的变
化 ,低剂量处理 (012~015kGy)比对照减少 8 %以上 ,而高剂量处理 (017~1kGy)则比对照减少 18 %以上。
采用低剂量辐照的菌丝直径则比高剂量辐射处理的提高了 711 %~1211 %。表 2 还表明 ,经过辐射处理
的菌丝细胞质染色不仅呈现不均匀性 ,同时还出现了细胞中液泡增多以及细胞质分布不均匀和细胞核
位置偏离中央的现象。随着辐照剂量增大 ,其对菌丝细胞内部结构的影响则更趋于明显。但在不同处
理中 ,唯独细胞质颗粒大小在辐射前后变化不明显。
表 2  60 Co 辐照对姬松茸菌丝细胞结构的影响
Table 2  Effect of irradiation with 60 Co on cell structure of Abm hypha
辐射处理
irradiation treatment
(kGy)
菌丝直径
diameter of hypha
(μm)
细胞质染色
dyeability of
ytoplasm
液泡
vacuole
细胞质分布
distribution of
cytoplasm
细胞质颗粒
cytoplasm granulates
细胞核位置
position of cell
nucleus
0(CK) 1167~4 色深 dark 少 few 均匀 uniform 小 small 中央 center
012~015 115~317 色较浅 undertone 较多 more 不均匀 ununiform 较小 smaller 偏中央 partial center
017~1 114~313 色不均匀 ununiform 多 many 不均匀 ununiform 小 small 偏中央 partial center
213  辐照对姬松茸菌丝扭结状况与产量的影响
表 3 显示 ,未经辐射的对照菌丝扭结天数为 19~22d ,经过高剂量辐照菌丝扭结天数为 18~19d ,比
534 6 期 60Co 辐照诱变对姬松茸菌丝生长及细胞形态结构的影响
照处理提前 1~3d。而采用低剂量辐照的菌丝扭结天数则为 14~20d ,比对照提早 2~5d ,比高剂量辐照
提早 4d 左右。就生长周期而言 (从复土到采菇结束) ,对照生长周期最长 (78~98d) ,高剂量处理次之
(77 - 95d) ,低剂量处理生长周期最短 (73~93d) 。就 3 种处理的平均产量相比较 ,低剂量处理的子实体
产量最高 ,达 131167gΠ袋 ,明显高于对照的 (97125gΠ袋) 和高剂量处理 (96164gΠ袋) ,低剂量处理的子实体
产量分别比对照和高剂量提高 3418 %和 3516 %。
表 3  60 Co 辐照对姬松茸菌丝扭结状况及产量的影响
Table 3  Effect of irradiation with 60 Co on yield and tangled situation of Abm hypha
辐射处理
irradiation treatment (kGy)
扭结天数
tangled days(d)
生产周期
period of production (d)
子实体平均产量
average yield of kernel (gΠpag)
0 (CK) 19~22 78~98 97125aA
012~015 14~20 73~93 131107bB
017~1 18~19 77~95 96164aA
注 :生长周期是指从覆土到采菇的天数 ,子实体产量为 7 次重复的平均数 ;a、b 为LSD0105检验的差异性 ,A、B 为LSD0101检验的差异性。
Note : Period of production was the days from soil sealing to picking ; the yield of fruit body was the mean of seven replication ; a ,b indicated significance
at 0105 probability levels , A B indicated significance at 0101 probability levels.
214  辐照对姬松茸菌丝细胞壁变化的影响
从图 1 可见 ,未经辐照的菌丝细胞壁较薄 (图 12A) ,经低剂量辐照 (012~015kGy)的菌丝细胞壁比对
照显得厚 (图 12B) ,但随辐照剂量增大 ,菌丝细胞壁则相对又比低剂量处理的薄一些 (图 12C) 。这些结
果与板栗、苹果经辐照后细胞微观结构的变化以及大蒜、洋葱细胞壁的变化正好相反[3~4 ] 。
图 1  姬松茸孢子经不同剂量60 Co 辐射后菌丝体细胞超微结构电镜观察 ( ×50000)
Fig. 1  Electron microscope observation of superfine structure of hypha cell afte Abm spore were
irradiated by different dosage of 60 Coγ2rays( ×50000)
215  辐射对姬松茸菌丝细胞质壁分离的影响
辐射后 ,通过电子显微镜观察姬松茸菌丝体细胞结构变化表明 ,未经辐射的对照菌株的菌丝体细胞
不发生质壁分离现象 (图 22A) ,以 012~015kGy 剂量辐射后的菌丝与对照相比 ,除细胞内核出现了不规
则收缩外 ,还可以明显观察到菌丝细胞出现重度的质壁分离 (图 22B) 。而采用高剂量 (017~1kGy) 辐照
射后的姬松茸菌丝 ,其细胞则出现了轻度的质壁分离现象。(图 22C) 。
634 核 农 学 报 17 卷
图 2  姬松茸孢子经不同剂量60 Co 辐射后菌丝体细胞质壁分离的电镜观察 ( ×14000)
Fig. 2  Electron microscope observation of separation of cytoplasm and hypha cell wall after
Abm spore were irradiated by different dosage of 60 Coγ2rays( ×14000)
3  讨论
311  60 Co 辐照会引起姬松茸菌丝细胞结构产生较大的变化 ,其明显产生细胞核移位和细胞液泡增多以
及细胞核形状呈不规则变化现象 ,尤其是细胞内液泡数目随着辐照剂量的提高也会明显增加 ,直至形成
大的液泡。以低剂量 (012~015kGy)辐照处理会使菌丝体的细胞壁增厚 ,但随之加大辐照剂量 ,其细胞
壁则又会变得相对较薄。这一系列的菌丝细胞结构变化 ,对其功能以及菌丝生长的内在关系还有待进
一步深化研究。
312  通过60 Coγ射线大剂量 (017~1kGy) 辐照后 ,菌丝长速减慢、生长势头不及对照和低剂量 (012~
015kGy)的两种处理 ,造成这些变化的内在损伤机理则有待进一步探讨。
313  适量的60 Coγ射线辐照对姬松茸菌丝的扭结有明显的促进作用 ,其主要表现为出菇早、周期短 ,这
些的变化是否对质量有影响还有待于进一步测试验证。
参考文献 :
[ 1 ]  江枝和 ,朱丹、杨佩玉 1 姬松茸栽培技术 1 食用菌学报 ,1999 ,6 (1) ;33~28
[ 2 ]  颜耀祖 ,李秀玉 ,王玉玲 1 榆耳有性结构及生活史的研究 1 真菌学报 ,1994 ,13 (4) ;290~294
[ 3 ]  傅俊杰 ,沈伟桥 ,包劲松 ,等 1 辐射对板栗胚芽细胞结构的影响 1 核农学报 ,2002 ,16 (2) ;55~58
[ 4 ]  席与芳 ,钱冬梅 ,边其均 1γ射线辐照对大蒜和洋葱生长点细胞及超微结构的影响 1 核农学报 ,1993 ,7 (3) ;134~135
734Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
2003 ,17 (6) :434~437