木耳属重要种的种质资源评价及原生质体远缘杂交研究
木耳属是世界上广泛分布的木腐真菌，具有十分重要的食用和药用价值。近年来随着人们对木耳需求的不断增加和习近平主席对“小木耳，大产业”的点赞，木耳产业不断迎来新的发展高潮，但同时原有的木耳菌种退化现象逐年显现，开发木耳新种质显得越来越迫切。目前木耳产业大多依旧存在使用以前的品种或者主要探讨栽培方法的改进以及研发不同基质替代的现象，有关通过原生质体单核化进行生物育种的报道较少，有关种间远缘杂交的报道更是鲜有报道，远缘杂交不仅可以将双亲的优良性状集合到杂交子代中，还有可能培育出超亲遗传的杂交菌株，为木耳遗传育种提供更多的材料，为生产提供新的品种,同时丰富木耳种质资源并为生产者提供更多选择的可能性。本试验收集了目前木耳属中可人工栽培的主要种的菌株毛木耳（Auricularia cornea）、皱木耳（Auricularia delicata）、黑木耳（Auricularia heimuer）、脆木耳（Auricularia fibrillifera），从农艺性状评价、分子标记评价、原生质体单核化及远缘杂交研究3方面展开试验，为木耳属种的种质资源评价更完善提供参考同时筛选出具有开发利用价值的优良菌株。具体研究结果如下： 1、农艺性状评价。将供试菌株采用菌袋进行栽培试验，采用目前最科学、实用、高效的小孔出耳方式对菌株子实体进行栽培，在本试验中经过多次测量求平均数收集的数据表明：在菌株子实体长方面，脆木耳菌株＞皱木耳菌株＞毛木耳菌株＞黑木耳菌株，子实体宽皱木耳菌株＞毛木耳菌株＞脆木耳菌株＞黑木耳菌株，子实体厚皱木耳菌株＞毛木耳菌株＞黑木耳菌株＞脆木耳菌株，在菌株生育期方面由短到长为脆木耳菌株＜皱木耳菌株＜毛木耳菌株＜黑木耳菌株，泡发度由高到低为脆木耳菌株＞毛木耳菌株＞黑木耳菌株＞皱木耳菌株，菌株子实体产量由高到低为黑木耳菌株＞毛木耳菌株＞皱木耳菌株＞脆木耳菌株。 综合本试验所有的农艺性状指标，筛选出具有较大开发利用价值的菌株，分别为生育期短且口感佳的皱木耳Z1、子实体纹路均匀且泡发度大的皱木耳Y1及产量高的黑木耳A14，同时试验数据可为日后进行木耳属种的种质资源评价提供借鉴和参考。 2、分子标记评价。本试验SSR引物设计基于黑木耳全基因组序列、毛木耳全基因组序列、皱木耳全基因组序列和脆木耳转录组测序数据进行设计，从SSR分子标记评价和ITS分子标记评价2方面进行评价，从48对引物中选出18对特异性好、稳定性高的引物用于本试验中菌株的聚类分析，NTSYS-PC聚类分析结果表明在遗传相似系数为0.36处时，可以将供试菌株分为4大类群。第Ⅰ类群包括7个菌株，主要为毛木耳菌株，具体包括W1、W6、W9、W10、AP66、P4、Z等菌株，该类群中包含皱木耳Z；第Ⅱ类群主要为皱木耳菌株，具体为Z1、Z2、Y1、Y2；第Ⅲ类群为黑木耳菌株A14；第Ⅳ类群为脆木耳5513。本试验SSR聚类分析中，准确的将供试菌株分为4个类群，分别为毛木耳菌株、皱木耳菌株、黑木耳菌株、脆木耳菌株。ITS分子标记基于ITS片段PCR扩增构建系统发育树，在该发育树中供试菌株被分为2大类群，第Ⅰ类群为深色菌株类群主要包含Z、Z1、Z2、Y1、Y2、A14、5513、AP66、W6、P4，其中皱木耳5个种，毛木耳2个种，黑木耳1个种和脆木耳1个种；第Ⅱ类群为浅色菌株类群共3个种，均为毛木耳菌株，分别为W1、W9、W10。两种分子评价方法中，基于木耳基因组（黑木耳全基因组序列、毛木耳全基因组序列、皱木耳全基因组序列和脆木耳转录组数据）设计引物的SSR分子标记法更详细的将各菌株进行分类，具有更高的准确性。 3、本试验优化出同时适合本试验中菌株的最佳原生质体制备条件：酶浓度为1.95%、酶解时间为2.5h、酶解温度为28.5℃、0.63mol/L甘露醇为稳渗液，且原生质体最佳再生浓度为150个/μL，并以蔗糖培养基为再生培养基碳源的再生效果较好。在试验中得到的53株单核菌株可继续进行种间杂交试验，为进一步获得更多的优良菌株提供了试验材料，为生产提供更多的品种。 4、将供试菌株进行原生质体单核化处理，经菌丝培养、染色、镜检等试验处理，共收集到10株菌株53个单核菌株，然后将单核菌株进行种间杂交试验，种间杂交共32个杂交组合，最后得到19株杂交菌株，最终仅有A14×Z1、A14×Y1收集到子实体，种间杂交菌株出耳率为10.53%。同时对2株杂交菌株进行农艺性状比较，结果表明：杂交菌株子实体的横径、纵径、厚度、颜色等介于亲本菌株之间，且菌株A14×Z1在产量方面表现出超亲优势，具有较大的开发利用的价值。同时也发现：在种间杂交试验中，其在SSR分子标记和ITS分子标记中的相对遗传距离越近的种越容易杂交成功，但是杂交菌株的出耳率很低且出现优良菌株的概率较低。
木耳;农艺性状;分子标记;原生质体;远缘杂交
吉林农业大学
硕士
蔬菜学
姚方杰
2022
中文
S646.6
2023-12-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）