棕色蘑菇杂交新品种的选育*
2021-05-25郭仲杰蔡志欣曾志恒卢圆萍陈美元廖剑华
郭仲杰,蔡志欣,曾志恒,卢圆萍,陈美元,廖剑华
(福建省农业科学院食用菌研究所 特色食用菌繁育与栽培国家地方联合工程研究中心,福建 福州 350014)
1 材料与方法
1.1 供试菌株
供试的棕色蘑菇ARP088、MC441和白色蘑菇As2796,均由福建省农业科学院食用菌研究所遗传育种研究室提供。
1.2 培养基
PDA 培养基:马铃薯(去皮)200 g,葡萄糖20 g,琼脂20 g,水1000 mL,pH自然;
发酵棉籽壳试管培养基:发酵棉籽壳65%、发酵牛粪粉20%,麸皮12%、石灰1%,石膏1%、轻钙1%、含水量65%;
培养料:二次隧道发酵的麦秸鸡粪培养料;栽培种:自制的透气袋小米栽培种。
1.3 方法
1.3.1 杂交技术
不育单孢菌株的分离、培养、鉴定和配对杂交技术,杂交菌株的筛选、鉴定方法均参考文献[5~7]。
1.3.2 酯酶同工酶标记测定
酯酶同工酶电泳样品和聚丙烯酰胺凝胶制备、电泳方法和结果分析均参考文献[8,9]。
1.3.3 生物学特性测定
⑴ 温度试验
采用发酵棉籽壳培养基法:将同一菌株接种于试管发酵棉籽壳培养基,分别在5、10、15、20、25、30 ℃和35 ℃条件下培养,3个重复,观测其走菌速率。
⑵ 含水量试验
采用发酵棉籽壳培养基法:将同一菌株分别含水量为50%、55%、60%、65%、70%接种于试管发酵棉籽壳培养基,25 ℃条件下培养,3个重复,观测其走菌速率。
⑶ pH值试验
采用PDA培养基法:分别配制pH值为4、5、6、7、8、9和10的PDA平板培养基,将同一菌株接种于其中,25 ℃条件下培养,3个重复,观测其走菌速率。
1.3.4 栽培筛选
⑴ 初筛试验
采用塑料筐栽培法,每筐栽培面积为0.17 m2,培养料填投量为100.0 kg/m2,栽培种播种量为1.0 L/m2,混播。每个菌株3个重复,床架上随机排列。
⑵ 复筛试验
采用床架式分区栽培法,每区栽培面积1.0 m2,培养料填投量为100.0 kg/m2,栽培种播种量为1.0 L/m2,混播。每个菌株3个重复, 床架上随机排列。
⑶ 中试试验
采用空调控温菇房床架式栽培法,每个菌株栽培面积100.0 m2,培养料填投量为100.0 kg/m2,栽培种播种量为1.0 L/m2,混播,每个菌株3个重复。
在初筛、复筛和中试生产试验过程中,播种、覆土时间同步进行,栽培管理按常规方式。分别观察不同菌株的菌丝生长速率、农艺性状和产质量。
2 结果与分析
2.1 杂交选育
以酯酶同工酶为标记,从棕色蘑菇ARP088分离出不育单孢菌株10株;从白色蘑菇As2796分离出不育单孢菌株29株,配对杂交,获得杂交新菌株36株。其中M026是不育单孢菌株ARP088-S9与As2796-S1杂交获得新杂交菌株。
2.2 生物学特性
2.2.1 温度试验
测定结束后,将5 ℃和35 ℃条件下的培养基转接开PDA平板培养基上,5 ℃条件下的接种块重新荫发走菌;35 ℃条件下接种块没有荫发。杂交新菌株M026菌丝生长的温度试验结果见表 1。不同温度的菌丝生长试验结果表明,杂交新菌株M026的菌丝生长温度范围为10~35 ℃,适宜生长温度为25 ℃,休眠温度为5 ℃,致死温度为35 ℃。
表1 不同温度下M026菌丝生长速率
表2 不同含水量下M026菌丝生长速率
表3 不同pH值培养基下M026菌丝生长速率
2.2.2 含水量试验
杂交新菌株M026菌丝生长的含水量试验结果见表2。不同含水量的培养基的菌丝生长试验结果表明,杂交新菌株M026的菌丝生长的适合范围为50%~70%,适宜生长的范围为50%~65%。
2.2.3 pH 值试验
在不同pH值的平板培养基上,杂交新菌株M026的菌丝生长试验结果表3。
不同pH值的平板培养基菌丝生长试验结果表明:杂交新菌株M026的菌丝在PDA平板上生长的pH值范围为5~10,适宜生长平板pH值为7。
2.3 同工酶标记鉴定
杂交新菌株M026的酯酶同工酶标记鉴定结果见图1。
杂交新菌株W192的酯酶同工酶表型为HG5型,呈典型的杂合态。
2.4 栽培筛选
2.4.1 初筛试验
根据子实体的颜色,淘汰了白色或米黄色菌株;根据子实体单粒重量和菌盖平均直径,淘汰了3株朵形较小的菌株,同对照菌株MC441的单位平均产量相比较,淘汰了产量低的菌株,优选部分杂交棕色菌株进入复筛试验。
图1 杂交新菌株M026的酯酶同工酶图谱
2.4.2 复筛试验
部分复筛杂交菌株的出菇、产量和单粒重的结果见表5。
表5 部分复筛参试菌株的出菇、产量和单粒重表
表6 中试试验菌株的子实体农艺性状
表7 中试试验菌株的出菇、产量和单粒重结果
初筛优选出的菌株经过复筛比较试验的结果表明,杂交新菌株M026与对照MC441相比较,产量提高了14.4%,单粒重量提高8.8%。
2.4.3 中试试验
中试菌株的子实体农艺性状结果见表6,出菇、产量和单粒重结果见表7。
在中试试验中,棕色蘑菇杂交新菌株M026菌盖呈棕色、圆整厚实,采摘后没有褐变,菌柄长度直径适中;子实体单生,管理方便;与对照MC441相比较,产量提高12.4%,单粒重量提高13.0%。
3 讨论
双孢蘑菇新菌株的选育方法主要采用不育单孢分离杂交技术,该技术在白色双孢蘑菇新品种选育上运用非常成熟,而国内棕色蘑菇的选育少有运用不育单孢分离杂交技术的报道。
本研究运用单孢分离杂交技术杂交出新棕色菌株,通过酯酶同工酶标记鉴定,出菇栽培筛选方法,得到了高产优质的新棕色菌株M026,为改变我国蘑菇栽培品种长期以来单一白色品种的局面和商品多元化做了前期探索。由于棕色蘑菇种质资源少,在棕色蘑菇不同菌株内进行杂交育种,杂交范围窄,存在较难获得优质高产的遗传的可能性。今后运用白色双孢蘑菇与棕色蘑菇进行杂交育种,是棕色蘑菇新品种选育新途径。