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常压室温等离子体诱变技术在食用菌选育方面的应用

作者:admin 发布时间:2020/04/01 浏览量:495


食用菌是高等真菌中能形成大型子实体或菌核类组织,并能供人们食用或药用的菌类总称。随着人们对食用菌营养价值和药用价值认识的提高,以及食用菌生产所带来的经济效益的增加,食用菌育种工作也成为研究的热点。几十年来,为了达到高产、优质、高抗和生物活性物质含量高等育种目标,我国食用菌育种研究人员采用人工选择育种、杂交育种、诱变育种等常规手段选育出了已在实际生产中应用的食用菌新品种。随着科学技术的发展,食用菌诱变育种的物理源将不再局限于紫外线、射线等,等离子体等新的诱变源将更多地得到应用,从而提高诱变效率,为食用菌新品种选育带来了广阔前景。


为构建草菇优良菌株突变体库,何建华等,首次利用常压室温等离子体技术诱变草菇原生质体,筛选出3株抗冻能力明显提高的突变菌株,3株突变株在草菇生长的20℃低温环境与对照相比生长速度17% ~57%,出菇爬料速度提高了0.8 ~2 4倍。出菇时间提前了1-2d,抗低温胁迫能力提高了24h[1]


刘金彬等,利用离子束、亚硝基胍及离子束-亚硝基胍诱变法处理蛹虫草 Cordyceps militaris JN168,初步获得了几株较高产虫草素的菌株。通过进一步筛选得到复合诱变菌2,并对该菌的液态发酵培养基组分进行了优化。优化后虫草素产量提高了5倍,最高达1045.65 mg/L[2]。李亚洁等,采用60Coγ射线与ARTP复合诱变方法对蛹虫草菌株进行处理,筛选出3株高产突变株,其子实体产量与出发菌株相比提高率分别为32.27%、36.00%和33.87%。通过突变菌株的遗传稳定性及工厂化生产测试,BY2-1122菌株是传代稳定性较好的菌株,其子实体产量明显高于现行生产菌株,增幅达17.3%[7]


王谦等,通过ARTP诱变技术对柱状田头菇(茶树菇)菌丝体进行诱变处理,共获得67株再生菌株,初筛得到12株再生菌株与出发菌株有较明显的拮抗反应,复筛得到7株再生菌株的长速、长势优于出发菌株,并通过酯酶同工酶电泳技术对这7株再生菌株进行菌种的真实性鉴定。结果确定了一株适宜分解荔枝枝屑的优良再生菌株AL20,其与出发菌株的酯酶同工酶谱联合系数为0.60,是产生了遗传距离的新菌株,且其菌丝长速达3.13mm/d,生物学效率达到73.15%,分别较出发菌株提高0.21mm/d、9.03%[3]



杨茹等,从市售工厂化栽培的五株白色金针菇菌株中筛选出一株品质优良的菌株AR0作为本次诱变育种的出发菌株。然后利用ARTP诱变育种技术选育出6株白色金针菇突变株。通过对突变株与出发菌株的抗病性、纤维含量测定及亲缘关系鉴定,突变株AR12和AR17为抗病性强、纤维含量低的目标新菌株。突变菌株AR12与出发菌株AR0相比,菌丝体抗P.tolaasii能力提高15.49%,菌丝体纤维含量降低15.82%;突变株AR17与出发菌株AR0 相比,菌丝体抗P.tolaasii能力提高1.90%,菌丝体纤维含量降低36.31%[4]


张赫男等,为提高桑黄菌黄酮生产能力,利用ARTP技术诱变桑黄菌株SH1(出发菌株)的原生质体,经过筛选获得了3株高产胞内黄酮的优势菌株A67、A130、A157 ,与出发菌株相比,菌株液体发酵胞内总黄酮产量分别提高了86.7%、20.0%和60.0%。拮抗实验和RAPD分析显示3株优势菌株与出发菌株间存在遗传差异。TEAC和FRAP 实验结果表明,A67菌丝体醇提物比出发菌株具有更好的体外抗氧化活性[5]


宋甜甜等,经探讨常压室温等离子体诱变的3株高产多糖猴头菌和出发菌株的多糖组分差异。得到3株ARTP诱变菌株菌丝体多糖含量较出发菌株有较明显提升;ARTP 诱变的猴头菌20%醇沉多糖组分较出发菌株分子量大,所占比例增加;诱变菌株60%醇沉多糖组分的分子量略大于出发菌株,所占比例相近。诱变菌株20%醇沉多糖组分中葡萄糖和甘露糖的比例较出发菌株均有明显提升,60%醇沉多糖组分单糖组成无明显差异;8个多糖组分均具有体外刺激巨噬细胞释放NO的活性,其中20%醇沉多糖的活性优于60%醇沉多糖,诱变菌株的生物活性优于出发菌株[6]。杨珊等,以猴头菌株0605为出发菌株,采用ARTP诱变技术选育高产胞内多糖的猴头菌株。经筛选最终得到菌株321的生产能力最佳。与出发菌株相比,优势菌株321的摇瓶发酵生物量提高了30. 37% ,胞内多糖含量提高了47.45%,且其菌丝多糖抗氧化活性和清除羟基自由基能力均优于出发菌株。拮抗实验和RAPD分析结果表明:优势菌株321的遗传物质发生了改变,证实其为突变菌株[8]


参考文献:

[1] 何建华, 蒋玮国, 吕贝贝,等.  ARTP诱变筛选草菇优良菌株及RAPD分析[J]. 核农学报, 2014(11).

[2] 刘金彬, 沈建增, 蔡宇杰, . 蛹虫草Cordyceps militaris JN168菌株的诱变育种及液态发酵产虫草素[J]. 食品与生物技术学报, 2015, 034(008):806-813.

[3] 王谦, 黄媛媛, 宋长林. 常压室温等离子体(ARTP)诱变技术选育柱状田头菇(茶树菇)优良菌株研究初探[J]. 菌物学报, 2017(6).

[4] 杨茹, 王范, 董鼎才, . 利用ARTP诱变育种技术选育白色金针菇突变菌株[J]. 青岛农业大学学报(自然科学版), 2017, 034(004):249-255.

[5] 张赫男, 汪雯翰, 曲德辉, . 利用常压室温等离子体诱变技术选育高产黄酮的桑黄菌株[J]. 食用菌学报, 2018, 025(002):49-55.

[6] 宋甜甜, 吴迪, 张赫男,. ARTP诱变猴头菌株的发酵菌丝体多糖理化性质及体外免疫活性[J]. 菌物学报, 37(6).

[7] 李亚洁, 孟楠, 温志新, . 60Co-γ射线与ARTP复合诱变选育蛹虫草高产菌株[J]. 北方园艺, 2019(20).

[8] 杨珊, 杨焱, 李巧珍, . 常压室温等离子体诱变筛选高产多糖猴头菌株的研究[J]. 上海农业学报, 2019(5):6-11.