食用菌种质资源评价方法及在品种选育上的应用实践*

孔祥会，姚方杰, ，王 鹏

（1.吉林农业大学 食药用菌教育部工程研究中心，吉林 长春 130118；2.吉林农业大学 园艺学院，吉林 长春 130118）

种质是亲代传递给后代稳定的遗传物质[1]，可为利用和改良生物提供物质基础，是育种的原始材料和生命科学研究的基础材料[2]。种质资源指具有种质并能繁殖的生物体的统称。拥有种质资源的数量和质量，以及对其研究程度深浅是决定育种效果的重要前提，也是衡量一个国家或者一个单位育种水平的重要标志[3]。食用菌资源丰富， 主要应用细胞学、形态学、生物化学、分子生物学等方法开展种质资源评价研究，通过概述食用菌种植质源评价方法及应用现状，并根据多年遗传育种科研实践，阐述了每种方法在育种研究中的应用实践和局限性，为今后育种研究提供参考。

1 细胞学评价

细胞学评价是指从细胞学角度上对种质资源进行评价的方法。食用菌种质资源细胞学评价主要利用体细胞不亲和性反应[4-5]。体细胞不亲和性反应是一种识别异己遗传系统，防止遗传型不同的菌丝接触时融合的一种机制，并使不亲和菌株在菌丝交接处产生特征性拮抗反应。产生拮抗反应食用菌菌丝常呈沟型、隆起型、隔离型和叠生型；而没有拮抗反应的亲和菌株则成一个营养亲合群，该方法简单易行，广泛应用于食用菌种内鉴别菌株异同和种质资源多样性评价[6-9]。

拮抗反应菌丝的特征因食用菌种类而异，多数种类仅呈沟型、隆起型、隔离型和叠生型中的一种类型，少数食用菌同时产生多种类型，个别种类如黑木耳（Auricularia heimuer）还会产生色素[10]。在杂交菌株筛选中，产生拮抗反应的菌株遗传差异较大，不产生拮抗反应的菌株遗传差异较小或为同名异物菌株。因此在杂交育种研究中，往往保留能与亲本产生拮抗的杂交菌株，淘汰与亲本不产生拮抗的杂交菌株，以提高育种效率[11-12]。

但有些食用菌种类或菌株的拮抗反应不典型，因此在研究该食用菌种类或者尚不熟悉拮抗反应类型的食用菌种类时，为准确判断A、B 菌株是否发生拮抗反应，应做三组菌株拮抗反应对峙培养试验，即A 与B、A 与A、B 与B 三组，用二者自身对峙培养（A 与A、B 与B）的拮抗反应做参照，来判断A与B 对峙培养是否发生拮抗反应[13]。

2 形态学评价

形态学是最传统、有效的种质资源评价方法，是通过观察者对食用菌的菌丝体和子实体形态进行客观评价。但与高等植物相比，食用菌器官分化简单，受环境条件影响较大，形态标记不稳定[14]。尤其是黑木耳，器官分化极其简单[15]，形态学特征比一般伞菌类食用菌更容易受环境影响而不稳定，而全日光间歇弥雾代料栽培模式使之受环境影响更大，因此需要结合野生、仿野生栽培的段木子黑木耳进行数量性状分类以确定黑木耳的形态学评价特征指标[16]。产生拮抗反应的菌株，一般形态学特征不同；不产生拮抗反应菌株，有的是因同物异名菌株而形态相同；有的因遗传距离较近而形态差异不大。

3 生物化学评价

生物化学标记主要包括各种同工酶和等位酶等。其中同工酶从蛋白质水平反应生物的遗传变异[17]，广泛应用于食用菌的菌种选育、分类鉴定、种质资源评价等研究，其与形态学、细胞学相比，其多态性丰富、简便、灵敏、易于操作[18]。张丹等[19]对毛木耳56 个菌株酯酶同工酶的酶谱多样性研究发现，酯酶同工酶分析是鉴别种及种以下菌株的有效手段。钱雪婷等[20]利用酯酶同工酶对41 株黑木耳菌株进行遗传多样性分析，发现我国黑木耳菌株具有较高的遗传多样性。

在食用菌杂交品种选育中，会选留同工酶谱带数量、迁移率差异较大的杂交菌株，淘汰相同及差异小的杂交菌株，以提高育种效率[21-22]。但研究金针菇杂交品种选育研究发现，2 个相同亲本的杂交后代，酯酶同工酶谱带、迁移率完全相同的杂交菌株，但是金针菇子实体颜色有所差异[23]。因此，酯酶同工酶评价结果与形态学评价结果无法完全吻合，且也存在将优异种质资源遗漏情况。

另外，食用菌杂交育种研究中，可开发同工酶特异标记，用于定向育种。在黑木耳种质评价研究中，发现单片簇生型菌株的特异谱带，可用其定向选育出单片簇生型优良杂交品种[16]。

4 分子生物学评价

分子标记是以个体间遗传物质内核苷酸序列变异为基础的遗传标记，能够从DNA 水平上直接反映物种的遗传变异，检测范围可以是研究对象的每种组织及任何发育阶段[24]。与细胞学、形态学和生化标记等相比，分子标记因不受环境限制、多态性丰富等优点，已开发出RAPD、AFLP、ISSR、SRAP 等数十种分子标记，被广泛应用于连锁图谱构建[25-26]、种质资源评价[27-28]、遗传多样性分析[29-31]等诸多方面研究。

近年来，随着基因组测序的普遍展开，基于全基因组开发的SSR 等分子标记，应用于遗传图谱构建、分子标记辅助育种、品种鉴定和遗传多样性研究[32]。而这些标记能克服以往分子标记不能覆盖全基因组、不能完全准确反应种质基因型的弊端。

一方面，分子生物学评价与上述评价方法结果存在一致性，如郑素月等[33]利用酯酶同工酶和ISSR 分子标记技术对生产上7 个鸡腿菇（Coprinus comatus）菌株进行种质鉴定和遗传多样性研究中，2种方法均将7 个鸡腿菇菌株分为两大类群，结果存在高度一致性。王磊[34]研究表明拮抗试验和RAPD分析在鸡腿菇亲缘关系鉴定中真实可靠。另一方面也有结果不一致的报道，如张丹[35]使用同工酶对毛木耳进行聚类分析，发现有24 个菌株两两之间相似系数等于1，不能有效对供试菌株进行区分，而使用RAPD 技术则可快速有效的揭示菌株间的遗传差异。由于分子标记不能直接反应物种形态特征，仅用分子标记评价方法并不全面。

食用菌种质资源的4 种评价方法都能提供多种有价值信息，但在理论上或实际应用中都有其优势和局限性，因此需要结合4 种评价方法，建立一套综合评价体系[1]， 用于杂交育种的定向育种研究试验，以提高育种效率。