茶树菇赣茶AS-3、赣茶AS-5选育研究

2021-03-23陈绪涛王洪秀魏云辉

江西农业学报 2021年3期

孙鹏，陈绪涛，王洪秀，李菁，胡佳，魏云辉

(江西省农业科学院农业应用微生物研究所，江西南昌 330200)

茶树菇(Agrocybeaegerita)隶属于真菌门(Eumycota)、担子菌亚门(Basidiomycotina)、伞菌目(Agaricales)、粪锈伞科(Bolbitiaceae)、田头菇属(Agrocybe)[1-2]。野生的茶树菇生长在茶树、杨柳树等腐烂的树木上，分布于中国的福建、云南、浙江及四川等地。茶树菇因其盖肥柄脆、口味鲜美、营养丰富而被誉为“中华神菇”。茶树菇含有铁、锌、钙等10多种微量元素，以及人体所需要的17种氨基酸(尤其是人体不能合成的7种氨基酸含量特别高)[3]，具有抗肿瘤、抗癌、健脾、利尿等功效[4]，且是少有的“一高三低”的保健食品[5]。优良菌株既是高效栽培茶树菇的关键因素[6]，也是提取相关生物活性物质的基础[7]。随着国家精准扶贫项目的推进，以及深化市场供给侧改革，茶树菇在东南地区的需求迅速增加，而市场上茶树菇优良品种稀缺，生产上急需更多的商品性状优良、丰产、抗杂性强的品种。

1 材料与方法

1.1 菌株

供试菌株为从江西省和福建省收集和采集的18株茶树菇菌株，其中Aa05为通过国审的江西省主栽品种赣茶AS-1，其详细信息见表1。

1.2 培养基

母种培养基(PDA)：马铃薯200 g、葡萄糖20 g、琼脂15 g。

栽培种配方：棉籽壳45%、玉米芯30%、麸皮18%、玉米粉5%、石灰1%、石膏1%，含水量60%左右。

表1 茶树菇的18个供试菌株

1.3 生理性能测定

将收集的菌株进行纯化培养，并对纯化培养后的菌株进行ITS测序，以确定供试菌株均为茶树菇菌株。确定所收集菌株为茶树菇菌株后，对供试菌株进行平板拮抗试验，淘汰那些完全没有体细胞不亲和性反应即编号不同但基因型相同的重复菌株。同时对供试菌株进行不同温度梯度(5、10、15、20、25、30、35 ℃)菌丝生长速度比较试验，以便对供试菌株有个初步了解。

1.4 菌株比较试验

将供试菌株进行出菇比较试验，每个菌株10次重复，选择前3潮菇遗传稳定、早中熟、产量高和商品性状优良的菌株进行下一步试验。

1.5 初筛

根据菌株比较试验结果，选择符合育种目标的菌株(10个长势好，菌柄、菌盖适中的子实体)进行分离纯化，并进行出菇培养，初步筛选生育期短、产量高的目标菌株。

1.6 复筛

根据初筛结果，对初筛菌株进行进一步出菇试验，与出发菌株进行比较，筛选生育期短、产量高且稳定的目标菌株。

1.7 区域试验

在2015～2016年，以通过国家审定的江西栽培品种赣茶AS-1作为对照，分别在江西微生物研究所、九江农业科学院、广昌县陈坊村3个试验点对筛选出的优良菌株进行区域性试验。各个试验点采用随机区组排列，3次重复，每个小区100袋。栽培袋采用17 cm×33 cm的聚丙烯袋，每袋湿料为1 kg，按常规方法进行拌料、装袋、灭菌、冷却、接种和栽培管理。

1.8 生产试验

在2018～2019年，以通过国家审定的江西栽培品种赣茶AS-1作为对照，分别在江西微生物所和广昌县陈坊村，开展了两年的生产试验，每个试验点生产500袋，进行产量和生育期的比较。

2 结果与分析

2.1 ITS分析

采用ITS序列分析的方法，对供试的18株茶树菇菌株进行了分析。ITS序列分析结果表明，供试菌种的ITS序列长度为703～721 bp，与GenBank数据库中茶树菇菌种的ITS序列相似度为99%以上，在种的水平上证明供试菌种为茶树菇。

2.2 生理性能测定

2.2.1 不同温度梯度菌丝生长速度根据表2结果可知，供试菌株菌丝生长速度在不同温度下表现差异明显，整体呈先上升后下降的趋势。在5 ℃低温下，Aa07菌丝生长速度表现最好，为0.56 mm/d；在30 ℃中高温下，Aa11菌丝生长速度表现最好，为4.26 mm/d；所有菌株菌丝在35 ℃下停止生长。

表2 不同温度下菌丝生长速度 mm/d

供试菌株在PDA培养基上的生长速度和生长势表现具有明显差异。经方差分析比较发现菌株Aa10生长速度最快，为0.57 cm/d，生长势强，且在0.05和0.01水平上与其他菌株差异显著。其中，共有3株菌株的生长速度高于CK，分别为Aa10、Aa11和Aa09，且它们的生长势强(表3)。

表3 供试菌株的生长速度与生长势

2.2.2 拮抗试验拮抗反应是鉴定菌株间遗传差异的传统方法，菌丝间的拮抗反应是菌株间不同遗传特性的一个重要表现。亲缘关系越远，菌株间的拮抗作用越明显，遗传差异越大，反之亦然。根据拮抗现象的有无，初步将18株菌分成9个类群，第Ⅰ类群：Aa15、Aa16；第Ⅱ类群：Aa05、Aa06、Aa07、Aa08、Aa12、Aa13、Aa14、Aa17、Aa18；第Ⅲ类群：Aa01；第Ⅳ类群：Aa02；第Ⅴ类群：Aa03；第Ⅵ类群：Aa04；第Ⅶ类群：Aa09；第Ⅷ类群：Aa10；第Ⅸ类群：Aa11。对于前2个类群，每个类群内的菌株间无拮抗反应，却与其他菌株均有拮抗反应，说明类群内菌株彼此间的亲缘关系很近，可能起源于同一个菌株，或为同物异名；后6个类群与所有供试菌株都发生拮抗反应，表明这6个类群的菌株与其他菌株间的亲缘关系较远(表4)。

表4 18株菌株间的拮抗反应结果

2.3 菌株比较试验

供试菌株子实体阶段性状比较结果见表5。菌盖厚度最厚的是Aa11，菌盖直径最大的是Aa05，菌柄长度最长的是Aa06，菌柄直径最大的是Aa11；菌株Aa09、Aa11和Aa05(CK)生育期较短；菌株Aa11、Aa05(CK)和Aa09产量较高且在0.05水平上与其他菌株差异显著。经综合比较，初步筛选出优良早熟菌株Aa09和优良高产菌株Aa11。

表5 供试菌株子实体的农艺性状

2.4 初筛

根据菌株生理性能试验和比较试验结果，选出Aa09的10个子实体进行分组，并依次编号为AB1～AB10。根据表6可知：AB7菌盖直径最大，菌柄长度最长，且在生育期和产量上表现优异；AB8菌盖厚度最厚，生育期表现一般，产量表现良好；AB2菌柄直径最大，生育期表现优良，产量表现一般；AB5和AB7生育期最短，AB7产量最高。综合茶树菇整体菇形、生育期和产量比较后发现AB7在这10株分离菌株中表现最好。

表6 AB1～AB10菌株比较结果

选出Aa11的10个子实体进行分组，并依次编号AC1～AC10。根据表7可知，AC6菌盖直径最大，在生育期和产量上表现优异；AC10菌盖厚度最厚，在生育期和产量上表现一般；AC9菌柄长度最长，在生育期和产量上表现一般；AC9菌柄直径最大；AC2生育期最短，产量表现一般；AC6产量最高。综合茶树菇整体菇形、生育期和产量比较后发现AC6在这10株分离菌株表现最好。

2.5 复筛

将初筛菌株与各自的出发菌株进行比较，发现AB7和AC6与各自的出发菌株相比在多方面表现更优良。根据表8可知：AB7的整体菇形与其出发菌株Aa09差异不明显；从菌丝满袋天数可以看出AB7在栽培袋中的菌丝生长速度更快；AB7的生育期比出发菌株短3 d。根据NY-T 1844—2010 农作物品种审定规范可知：AB7与Aa09在生育期上表现差异显著；其产量和生物学效率也均优于出发菌株。

表7 AC1～AC10菌株比较结果

根据表9可知：AC6的整体菇形与其出发菌株Aa11差异不明显；AC6在栽培袋中的菌丝生长速度更快；生育期比出发菌株短3 d。根据NY-T 1844—2010 农作物品种审定规范可知：AC6与Aa11在生育期上表现差异显著；AC6在产量和生物学效率上均优于出发菌株Aa11，且在0.05水平上差异显著。

表8 AB7和Aa09菌株比较结果

表9 AC6和Aa11菌株比较结果

2.6 区域试验

AB7和AC6的区域试验结果分别见表10和表11。AB7的平均生育期为58 d，比CK短3 d，缩短了5.42%。AC6的平均产量为114.6 g/袋，比CK平均高5.60%，且多年多点均表现增产。

表10 AB7区域试验结果

2.7 生产试验

AB7和AC6的生产试验结果分别见表12和表13。AB7的平均生育期比CK缩短了5.31%，生育期为58 d，比CK短3 d；AC6的平均产量为121.7 g/袋，比CK平均高5.40%，增产点比率达到100%。

3 讨论与结论

系统选育是食用菌的一种传统育种方法，能够将在自然条件下产生的有益变异直接应用到生产中，是一种直接有效的方法之一。本研究经过多次筛选，从18个供试菌株中筛选出2个优良菌株，分别是Aa09和Aa11；经过初筛和复筛以及扩大试验，最终选出两株优良菌株AB7和AC6，分别命名为赣茶AS-3号和赣茶AS-5号。这两株的出发菌株于2005年采自江西省黎川县，经过多年驯化，各性状表达稳定，与国审江西主栽品种AS-1相比，分别在产量和生育期上表现优异。此外，两株菌株已在江西大面积栽培，得到了市场的肯定。本文详细介绍了两株菌株的来源和选育过程，旨在为同行提供参考，促进江西省茶树菇产业发展。