浅黄色金针菇工厂化生产菌株的杂交选育
2022-06-08景雪梅程调娟赵娟龙
景雪梅 王 雷 刘 晖 程调娟 赵娟龙 刘 亮 袁 斌 陶 军
(天水众兴菌业科技股份有限公司,甘肃 天水 741000)
杂交育种是一种经典育种方法,可以获得具有新农艺性状特征的杂交菌株,达到改变色泽、改善菇形、缩短育种周期等育种目标[1]。金针菇(Flammulina velutipes)是一种美味食用菌,是当今市场上走俏的天然保健食品之一,有“抗癌益智菇”的佳誉[2]。
金针菇分黄色和白色两种,野生菌株为黄色,白色为变异株。黄色金针菇生长速度快,抗逆性强,菇体呈深黄色,基部褐色,品相较差,但菌香味浓,口感优于白色金针菇[3]。白色金针菇出菇整齐,性状稳定,转化率高,多为工厂化生产。本试验选择白色和黄色金针菇作亲本进行杂交,以期获得农艺性状优良、口感佳,且适合工厂化栽培的浅黄色全新金针菇菌株。
1 材料与方法
1.1 供试材料
杂交亲本:黄色金针菇菌株Q100,具有柄粗、耐贮藏、生长周期短、抗病性强的特点;白色金针菇菌株QFC,为工厂化栽培,具有高产、菇形整齐、性状稳定的特点。以上菌种均为众兴菌业公司保存。
母种培养基:日本寒天培养基,称取培养基39 g,蒸馏水1 000 mL。
摇瓶配方:豆粕2 g,白砂糖12.5 g,KH2PO40.4 g,MgSO40.4 g,水640 mL。
栽培配方:玉米芯34.34%、米糠31.26%、麸皮7.05%、棉籽壳6.27%、大豆皮5.34%、啤酒糟6.63%、甜菜渣3.15%、轻质碳酸钙1%、豆渣3.05%、贝壳粉1.91%,含水量65%~67%,灭菌前pH 6.5~7.0,灭菌后pH 6.3~6.4。
1.2 选育方法
1.2.1 孢子收集与保藏
挑选农艺性状优良且未开伞的七八分成熟的亲本金针菇子实体,除去表面杂质并消毒,取未开伞、圆润、肉厚的菇帽,将菇帽子实层朝下粘在平皿上,以封口膜封口后常温放置2天左右,去掉菇帽后再封口,置于4 ℃冰箱保存[4]。
1.2.2 多孢杂交
将收集的亲本孢子各自制成孢子悬液,两者混合后稀释至3×104个/mL(血球计数板法)。取60 μL涂布于PDA平板,在18 ℃下暗培养12~15天,直至平板上肉眼可见大片密集菌落后,用接种针挑选有拮抗现象的小菌丝块转接于PDA平板上,继续培养5~6天。在菌落外缘挑取菌丝制片镜检,选有锁状联合且长势良好的杂交菌株,经斜面培养后于4 ℃下保存备用[5,6]。
1.2.3 出菇筛选试验
(1)初筛。将1.2.2节得到的杂交菌株进行出菇试验,培养料按栽培配方进行配制,干拌均匀后加水搅拌60 min,含水量控制在65%~67%。采用装瓶机装入1 500 mL的聚丙烯栽培瓶,每瓶湿料重1 060 g。高压灭菌后,采用液体菌种接种,每菌株接种16瓶。菌丝培养至满瓶后,移入育菇房进行工厂化出菇管理[7,8],观察记录出菇整齐度、子实体形态特征等,并统计产量,筛选出农艺性状较好的菌株进入二次栽培试验。
(2)二次筛选。对初筛得到的优势杂交菌株进行二次栽培筛选,配方、拌料、装瓶等方法同初筛试验。每菌株接种3筐,每筐16瓶。待菌丝长满栽培瓶后,用自动搔菌机搔菌,搔菌后移入育菇房行出菇管理,观察记录出菇整齐度、子实体形态特征等,并统计产量,计算生物学效率。筛选出优良菌株,作为与亲本作对比试验的参试菌株。
1.2.4 杂交菌株与亲本的对比试验
(1)拮抗试验。将筛选得到的杂交菌株菌丝体及亲本的菌丝体按“品”字形接入日本寒天平板培养基[9]。观察并记录杂交菌株与亲本交界处的菌丝生长情况。
(2)菌丝生长速度测定。用接种针分别将杂交菌株和亲本的菌丝体划分为4 mm×4 mm×3 mm大小的菌种块,接种到日本寒天培养基上,放入18 ℃恒温培养箱培养。第6天测量菌落半径,计算菌丝生长速度[10]。每个菌株设3次重复。
(3)出菇试验。按栽培配方制料,灭菌后待料温冷却到19 ℃以下时,采用自动接种机在无菌条件下接种,每菌株接种10筐,每筐16瓶。接种后置于恒温恒湿培养室内,14~17.5 ℃暗培养22天。待菌丝长满栽培瓶后,采用自动搔菌机搔菌,之后移入育菇房进行出菇管理。每筐随机抽取2瓶,测定产量、生物学效率和子实体性状等指标。
2 结果与分析
2.1 杂交菌株的出菇筛选试验结果
对多孢杂交获得的78个杂交菌株进行镜检,选取具有锁状联合且长势良好的杂交菌株24个,进入初次出菇筛选试验。
2.1.1 初筛结果
由表1可知,各杂交菌株之间的产量、生物学性状差异显著,经过初筛,选出菇帽颜色淡黄、菇柄硬挺、产量超过360 g的优势菌株8个,产量从高到低依次为:ZX105 > ZX112 > ZX108 > ZX111 >ZX124 > ZX107 >ZX117 > ZX119。其中,除ZX108和ZX111,ZX117和ZX119之间的产量差异不显著外,其余6个杂交菌株之间均有显著性差异。
表1 杂交菌株第一次栽培出菇的子实体产量和生长表现
ZX101、ZX103、ZX104、ZX106、ZX110、ZX118、ZX122、ZX123等8个菌株因出芽少或未出芽,ZX113因出芽过多过粗,均予以淘汰,未对其子实体生长状况进行观察统计。
2.1.2 二次筛选结果
对初筛选出的8个优势杂交菌株进行二次栽培出菇试验,获得优良菌株ZX112,作为后续参试菌株。从表2可知,8个优势杂交菌株的产量以ZX105为高,但其有脱蕾现象;菌株ZX112产量居次,为443.13 g,与其余7个菌株均有显著性差异。ZX112表现出芽量适中,生物学效率124%~133%;子实体生长表现较好,菇体紧实,较硬挺,边菇少,菇帽呈淡黄色偏白,肉厚,有质感,直径0.3~0.8 cm;菇柄基部呈淡黄色,上部为淡黄偏白,高15~17. 5 cm,直径0.3~0.4 cm。
表2 8个优势杂交菌株的出菇产量及子实体的生长表现
2.2 杂交菌株与亲本对比试验结果
2.2.1 拮抗试验结果
拮抗试验是一种快速检测菌株间亲缘关系的方法。对杂交菌株ZX112和两亲本Q100、QFC进行拮抗试验的结果显示,3个菌株之间菌丝尖端互不融合,均能形成明显的沟状拮抗线(图1)。表明杂交菌株ZX112是不同于两亲本的菌株。
图1 杂交菌株ZX112与两亲本的拮抗比较
2.2.2 杂交菌株和亲本的菌丝生长表现
从表3可以看出,杂交菌株ZX112的菌丝平均生长速度介于两个亲本之间,与两亲本均有显著差异;菌丝长势略弱于白色亲本,与黄色亲本相近,表现为气生菌丝较少。3个菌株均无粉孢子。
表3 优良杂交菌株与两亲本的菌丝生长表现
2.2.3 杂交菌株和亲本的子实体生长表现
为进一步比较杂交菌株ZX112与两亲本之间的子实体农艺性状差异,进行3次重复瓶栽试验,综合统计出芽情况及现蕾时间(从进入育菇房到开始现蕾的时间)、采收时间(从进入育菇房到开始采收的时间)、采收期(从开始采收到采收结束的时间)等指标的结果如下。
黄色亲本Q100的菇蕾少,生长初期粗壮,呈黄褐色,幼蕾期生长速度较快。白色亲本QFC的幼蕾整齐,呈白色,菇柄较细,生长速度较慢。杂交菌株ZX112幼蕾期表现良好,遗传了双亲的优良性状,幼菇菇柄粗且挺拔,颜色略浅于黄色亲本Q100(图2)。
图2 杂交菌株ZX112与两亲本出芽情况比较(入育菇房10天时)
杂交菌株ZX112和黄色亲本Q100的现蕾时间同步,均为4天,比白色亲本QFC早1天。从采收时间看,杂交菌株ZX112最先开始采收,分别比黄色亲本和白色亲本提早1天和3天。杂交菌株ZX112和亲本Q100的采收期一致,均为2天,其子实体瓶间发育速度的差异比白色亲本QFC小,同步性较好。
从子实体农艺性状看,亲本QFC是工厂化主栽品种,其菇体雪白、现蕾整齐,菇柄粗细均匀、基部无绒毛、根部不粘连,菇帽呈小球状内卷不易开伞,产量高(530 g/瓶)。而亲本Q100呈黄褐色,菇柄粗,直径为2~4 mm,菇帽呈钟盖形,易开伞,易有水帽,菌丝吃料能力强,生长速度快(菌丝培养期22天、出菇期25天),是传统袋栽的主要品种,工厂化栽培条件下易吐黄水,产量偏低(430.50 g/瓶)。杂交菌株ZX112遗传了双亲的优良性状,表现菇形好,菇柄粗、挺拔,基部呈黄色、上部淡黄偏白,菌肉厚实,菇帽呈淡黄色,略内卷,不易开伞,单瓶产量达446.0 g,与两个亲本的产量均达显著性差异。
3 结论与讨论
本试验通过黄色金针菇和白色金针菇的多孢杂交,获得浅黄色杂交菌株。对杂交所得的菌株进行初步筛选的结果表明,多孢杂交后的菌株大部分菌丝稀薄,活力较弱;而长势较好的杂交菌株菌丝较白、密,生长速度快于两亲本。复筛发现杂交菌株子实体颜色均为浅黄色,在出芽阶段由于湿度不均匀,部分杂交菌株出现吐黄水及轻微脱蕾现象,但脱蕾对后期的整体菇形影响不大。
经过初筛和复筛试验,选出子实体农艺性状较好、产量较高的杂交菌株ZX112,其与两亲本的比较试验发现,在母种培养阶段,杂交菌株ZX112的菌丝形态与黄色亲本较为接近,比白色亲本气生菌丝少,但菌丝长速更快;在栽培阶段,杂交菌株生长快、采收早,优于2个亲本菌株。从农艺性状及产量看,杂交菌株ZX112的产量稍高于黄色亲本,低于白色亲本,但菇形、菇体紧实度均优于黄色亲本,更接近于白色亲本;其色泽为浅黄,菇形整齐,菇柄粗壮,生长周期短,较适合于工厂化栽培及市场推广。
表4 杂交菌株与亲本的子实体性状及产量比较
图3 杂交菌株ZX112与两亲本子实体农艺性状比较