第四章食用菌遗传学基础与育种技术

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1、 第四章食用菌遗传学基础与育种技术 食用菌的繁殖方式主要有无性繁殖和有性繁殖。食用菌的繁殖方式主要有无性繁殖和有性繁殖。第一节第一节 食用菌的繁殖方式食用菌的繁殖方式 2.2.以产生无性孢子的方式繁殖：如香菇产生节孢子，以产生无性孢子的方式繁殖：如香菇产生节孢子，双孢蘑菇产生次生孢子，草菇产生厚垣孢子，黑木耳双孢蘑菇产生次生孢子，草菇产生厚垣孢子，黑木耳产生钩状分生孢子等；产生钩状分生孢子等；一、无性繁殖一、无性繁殖不通过有性生殖细胞的结合，而由亲代直接产生新个不通过有性生殖细胞的结合，而由亲代直接产生新个体的生殖方式叫无性繁殖，食用菌的无性繁殖主要有体的生殖方式叫无性繁殖，食用菌的无性繁殖主

2、要有以下几种形式：以下几种形式：1.1.以菌丝断裂的方式繁殖；以菌丝断裂的方式繁殖；3.3.以出芽方式繁殖。以出芽方式繁殖。通过有性生殖细胞的结合，产生新个体的通过有性生殖细胞的结合，产生新个体的繁殖方式，叫有性繁殖。繁殖方式，叫有性繁殖。孢子核基因的不同就决定了其所萌发成的单核菌孢子核基因的不同就决定了其所萌发成的单核菌丝的不同性别。有性繁殖根据进行质配的单核菌丝的不同性别。有性繁殖根据进行质配的单核菌丝的性别，又可以分为以下两种形式。丝的性别，又可以分为以下两种形式。二、有性繁殖二、有性繁殖（一）同宗结合（一）同宗结合（二）异宗结合（二）异宗结合（一）（一）：担孢子只含有一个减数分：担孢子

3、只含有一个减数分裂产生的细胞核，此单核担孢子萌发生成裂产生的细胞核，此单核担孢子萌发生成的同核菌丝能进行双核化并完成有性生活的同核菌丝能进行双核化并完成有性生活史的全部。史的全部。：每个担子上产生两个担孢：每个担子上产生两个担孢子，每一担孢子内含交配型不同的两个核，子，每一担孢子内含交配型不同的两个核，双核担孢子萌发后形成可孕的多核的异核双核担孢子萌发后形成可孕的多核的异核菌丝体，从而不经不同来源菌丝的交配即菌丝体，从而不经不同来源菌丝的交配即可自行完成有性生活史。可自行完成有性生活史。（二）（二）无论是同宗结合或异宗结合，都是细无论是同宗结合或异宗结合，都是细胞质的结合，细胞核并不结合，只是

4、胞质的结合，细胞核并不结合，只是紧靠地排列成对。这些偶对胞核继续紧靠地排列成对。这些偶对胞核继续不断地分裂，形成大量的新细胞，使不断地分裂，形成大量的新细胞，使菌丝体迅速地生长发育。菌丝体迅速地生长发育。4.4.质配形成异核的双核菌丝。多数种类的双核菌丝质配形成异核的双核菌丝。多数种类的双核菌丝通过通过锁状联合锁状联合菌丝细胞分裂伸长菌丝细胞分裂伸长；第二节第二节 食用菌的生活史食用菌的生活史食用菌的生活史，是指从孢子萌发，经历菌丝体、子食用菌的生活史，是指从孢子萌发，经历菌丝体、子实体阶段，实体阶段，一、伞菌的生活史一、伞菌的生活史1.1.担孢子萌发；担孢子萌发；2.2.单核菌丝（初生菌丝）

5、开始发育；单核菌丝（初生菌丝）开始发育；3.3.两条可亲和的单核菌丝进行质配；两条可亲和的单核菌丝进行质配；8.8.各个单倍体核分别移至担子小梗的顶端，形成担各个单倍体核分别移至担子小梗的顶端，形成担 孢子。至此，完成了一个完整的生活史。孢子。至此，完成了一个完整的生活史。5.5.在适宜的环境条件下，双核菌丝体组织化，开成各在适宜的环境条件下，双核菌丝体组织化，开成各种食用菌所特有的子实体；种食用菌所特有的子实体；6.6.来自两个亲本的一对交配型不同的单倍体核在担子来自两个亲本的一对交配型不同的单倍体核在担子中融合，进行核配，形成一个双倍体核；中融合，进行核配，形成一个双倍体核；7.7.双倍体

6、核进行减数分裂，结果产生四个单倍体核，双倍体核进行减数分裂，结果产生四个单倍体核，原担子变成担子；原担子变成担子；三是核配马上进行减数分裂，每个细胞中都有三是核配马上进行减数分裂，每个细胞中都有4 4个单个单倍体核，称为单核期，此期亦短暂。倍体核，称为单核期，此期亦短暂。二、有性生殖过程中细胞核的变化二、有性生殖过程中细胞核的变化一是质配后开始的异核双核阶段，即异核双核期。具一是质配后开始的异核双核阶段，即异核双核期。具有产生子实体的能力；有产生子实体的能力；二是核配后开始的短暂的双倍核期；二是核配后开始的短暂的双倍核期；食用菌的种性是通过菌丝体的繁衍逐代传递的，食用菌的种性是通过菌丝体的繁衍

7、逐代传递的，所以自然选择就侧重于在不同菌株之间进行，而不所以自然选择就侧重于在不同菌株之间进行，而不是在同一菌株的后代中进行。是在同一菌株的后代中进行。第三节第三节 选种技术选种技术一、选种的原理和方法一、选种的原理和方法1.1.原理原理 食用菌自然选育的基本流程：收集品种资源收集品种资源生理性能测定生理性能测定品种比较试验品种比较试验扩大、示范推广扩大、示范推广尽可能的收集有足够代表性的野生菌株。确定采种的尽可能的收集有足够代表性的野生菌株。确定采种的目标，采集点的地理条件，并做好详细的采集记录。目标，采集点的地理条件，并做好详细的采集记录。2.2.方法方法品种资源的收集品种资源的收集.生理

8、性能测定生理性能测定 标本采集后应尽快采用多种分离方法获取菌株，随后，标本采集后应尽快采用多种分离方法获取菌株，随后，立即用平板做拮抗试验（即分离的菌株菌丝两两配对接立即用平板做拮抗试验（即分离的菌株菌丝两两配对接入同一平板培养基内），适温培养，经十余日，不同菌入同一平板培养基内），适温培养，经十余日，不同菌株的菌落内是否出现拮抗线，同时还可在平板或生长测株的菌落内是否出现拮抗线，同时还可在平板或生长测定管上测定菌丝生长速度及对温度的反应。定管上测定菌丝生长速度及对温度的反应。比较各菌株的优劣，详细记录各菌株的产量、菇形、比较各菌株的优劣，详细记录各菌株的产量、菇形、温性、干鲜比、始菇期、菇潮

9、间隔、形态等。为了试温性、干鲜比、始菇期、菇潮间隔、形态等。为了试验的准确性，要保证菌种的质量，培养基配方，接种，验的准确性，要保证菌种的质量，培养基配方，接种，管理措施等可能影响结果的因素，尽可能使之一致。管理措施等可能影响结果的因素，尽可能使之一致。试验还应按生物统计原理进行安排。试验还应按生物统计原理进行安排。菌株比较菌株比较 经扩大试验后，将选出的优良品种放到有代表性经扩大试验后，将选出的优良品种放到有代表性的试验点进行示范性生产，待试验结果进一步确定之的试验点进行示范性生产，待试验结果进一步确定之后，再由点到面推广。后，再由点到面推广。扩大试验扩大试验 上述的品种评比结果仅是个阶段性

10、的成果，还应和上述的品种评比结果仅是个阶段性的成果，还应和当地的当家菌株同时进行栽培，证实它是更优良的菌当地的当家菌株同时进行栽培，证实它是更优良的菌株。株。示范推广示范推广 将有价值的子实体的局部组织、孢子或基将有价值的子实体的局部组织、孢子或基内菌丝移接到斜面试管培养基上，获得纯培养内菌丝移接到斜面试管培养基上，获得纯培养菌丝的操作称为菌种分离。菌丝的操作称为菌种分离。二、菌种分离二、菌种分离什么是菌种的分离呢？什么是菌种的分离呢？种子资源的获得有野外采集和栽培场所采种子资源的获得有野外采集和栽培场所采集两种途径。野外标本的采集，主要适用于食集两种途径。野外标本的采集，主要适用于食用菌的野

11、生种驯化、遗传育种、生理生态以及用菌的野生种驯化、遗传育种、生理生态以及各种研究用的一级种的分离。而在食用菌栽培各种研究用的一级种的分离。而在食用菌栽培上的一级种的分离，其种菇的来源主要是从栽上的一级种的分离，其种菇的来源主要是从栽培场中经留种获得的。培场中经留种获得的。（一）种子资源的获得（一）种子资源的获得 分离对象应从当地当家品种，或从外地引进并经分离对象应从当地当家品种，或从外地引进并经大面积栽培后表现出高产、稳产的菌株中选择。留种大面积栽培后表现出高产、稳产的菌株中选择。留种种菇要求菇形理想，长势健壮，无虫无病的子实体。种菇要求菇形理想，长势健壮，无虫无病的子实体。种菇（耳）的选择种

12、菇（耳）的选择成熟度的选择成熟度的选择 组织分离一般选择幼菇，即器官分化尚未结束时组织分离一般选择幼菇，即器官分化尚未结束时采摘。此时菇体正在生长。从最旺盛的采摘。此时菇体正在生长。从最旺盛的“生长点生长点”挑挑取组织，其菌丝萌发快，长势好，而且操作时，组织取组织，其菌丝萌发快，长势好，而且操作时，组织块纤维化程度低，容易挑取。块纤维化程度低，容易挑取。通常使用通常使用PDAPDA培养基。特殊分离培养时，常采培养基。特殊分离培养时，常采用相应的培养基。用相应的培养基。（二）菌种分离（二）菌种分离菌种分离可以分为菌种分离可以分为孢子分离孢子分离、组织分离组织分离和和基内基内菌丝菌丝分离三种。分离

13、三种。1.1.分离前的准备分离前的准备培养基的选择培养基的选择 种菇采摘后，若种菇水分太高，菇盖沾种菇采摘后，若种菇水分太高，菇盖沾粘，可适当风干后再进行分离。胶质耳只能用粘，可适当风干后再进行分离。胶质耳只能用无菌水多次冲洗，无菌滤纸吸干，然后让耳片无菌水多次冲洗，无菌滤纸吸干，然后让耳片子实层上重新产生成熟的孢子供分离，这样可子实层上重新产生成熟的孢子供分离，这样可降低污染率。降低污染率。种菇的预处理种菇的预处理 这种菌种生活力较强，但孢子个体之间有这种菌种生活力较强，但孢子个体之间有差异，且自然分化现象较严重，变异大，差异，且自然分化现象较严重，变异大，需经出菇试验才能在生产上应用。需经

14、出菇试验才能在生产上应用。孢子孢子分离法分为分离法分为和和。多孢分离法：就是把许多孢子接种在同一培养基上，让它们萌发、多孢分离法：就是把许多孢子接种在同一培养基上，让它们萌发、自由交配来获得食用菌纯菌种的一种方法。根据获取孢子的方法自由交配来获得食用菌纯菌种的一种方法。根据获取孢子的方法不同，不同，主要有：主要有：孢子弹射法：孢子弹射法：菌褶涂抹法：菌褶涂抹法：钩悬法：钩悬法：贴附法等。贴附法等。孢子分离得到的母种、必须进一步提纯复孢子分离得到的母种、必须进一步提纯复壮，当母种定植一星期左右，菌丝布满斜面壮，当母种定植一星期左右，菌丝布满斜面时，选择菌丝健壮、生长旺盛无老化、无感时，选择菌丝健

15、壮、生长旺盛无老化、无感染杂菌的母种试管，进而转管扩大，一般到染杂菌的母种试管，进而转管扩大，一般到栽培种，转管不宜超过栽培种，转管不宜超过5次。次。2 2、组织分离、组织分离伞菌组织分离法伞菌组织分离法组织分离时，用组织分离时，用75%75%酒精棉球擦拭双手及接种工具。点燃酒酒精棉球擦拭双手及接种工具。点燃酒精灯，将尖头镊子烧灼灭菌；随后将种菇纵向撕成两半，于精灯，将尖头镊子烧灼灭菌；随后将种菇纵向撕成两半，于菌柄、菌肉交界处切取火柴头大小的组织块，迅速抖落到试菌柄、菌肉交界处切取火柴头大小的组织块，迅速抖落到试管中，烧灼管口及棉塞，塞上棉塞。这些操作都是在酒精灯管中，烧灼管口及棉塞，塞上棉

16、塞。这些操作都是在酒精灯火焰无菌区域进行的。火焰无菌区域进行的。一种方法是将耳片反复用无菌水冲洗，切成一种方法是将耳片反复用无菌水冲洗，切成0.5cm0.5cm小块移入培养基，于小块移入培养基，于2828下进行培养；下进行培养；另一种方法是剖取尚未展开耳片的耳基团内的另一种方法是剖取尚未展开耳片的耳基团内的组织块进行分离。组织块进行分离。胶质菌类组织分离法胶质菌类组织分离法 特殊的组织分离特殊的组织分离2.2.菌菌索索分分离离3.3.子子实实层层分分离离1.1.生生长长点点分分离离 利用食用菌生长发育的基质作为分离材料，来得利用食用菌生长发育的基质作为分离材料，来得到纯菌种的一种方法，叫基内菌

17、丝分离法。到纯菌种的一种方法，叫基内菌丝分离法。基内菌丝分离培养法基内菌丝分离培养法 此种分离方法适宜只有在特定的季节才出现，而此种分离方法适宜只有在特定的季节才出现，而且是朝生暮死，不易采得子实体的品种。基内分离法且是朝生暮死，不易采得子实体的品种。基内分离法与组织分离法不同之处是，干燥的菇木或耳木中的菌与组织分离法不同之处是，干燥的菇木或耳木中的菌丝常呈休眠状态。接种后有时并不立刻恢复生长。因丝常呈休眠状态。接种后有时并不立刻恢复生长。因此，有必要保留较长的时间（约此，有必要保留较长的时间（约1 1个月），以断定菌个月），以断定菌丝是否能成活。基内菌丝分离法又可分为，材中菌丝丝是否能成活。

18、基内菌丝分离法又可分为，材中菌丝分离（即菇木或耳木分离法）及土中菌丝分离法等。分离（即菇木或耳木分离法）及土中菌丝分离法等。就是菇木或耳木分离法，为了减少杂菌的感染，菇就是菇木或耳木分离法，为了减少杂菌的感染，菇（耳）木在分离之前，必须进行无菌处理。可以把菇（耳）木在分离之前，必须进行无菌处理。可以把菇（耳）水表面用酒精灯火焰轻轻烧过，以烧死霉菌的（耳）水表面用酒精灯火焰轻轻烧过，以烧死霉菌的孢子，或用孢子，或用0.10.1的升汞水浸泡几分钟，然后用无菌的升汞水浸泡几分钟，然后用无菌水冲洗后用无菌滤纸吸干。接种块切取时应注意：接水冲洗后用无菌滤纸吸干。接种块切取时应注意：接种块必须在该菌菌丝分

19、布的范围内切取。所以，菌丝种块必须在该菌菌丝分布的范围内切取。所以，菌丝生长缓慢的种类应浅取；菌丝生长快的种类可以深取。生长缓慢的种类应浅取；菌丝生长快的种类可以深取。同时，还应根据菇菌的种类、木材质地、菇（耳）木同时，还应根据菇菌的种类、木材质地、菇（耳）木粗细、发育时间的长短来确定菌丝分布的范围。然后粗细、发育时间的长短来确定菌丝分布的范围。然后用一把利刀进行切取。接种块应尽量小些，以减少杂用一把利刀进行切取。接种块应尽量小些，以减少杂菌感染机会，提高菌种的纯度。接种块移到培养基上，菌感染机会，提高菌种的纯度。接种块移到培养基上，就应该放到适合菌丝生长的就应该放到适合菌丝生长的222226

20、 26 的温室或温的温室或温箱中培养，使菌丝恢复生长。箱中培养，使菌丝恢复生长。（1 1）材中菌丝分离法：）材中菌丝分离法：土中菌丝分离时要注意，由于土中菌丝体的周围生土中菌丝分离时要注意，由于土中菌丝体的周围生活着多种多样的土壤微生物，因此分离时必须尽可能活着多种多样的土壤微生物，因此分离时必须尽可能避开这些微生物的干扰，尽可能挑取清洁菌丝索的尖避开这些微生物的干扰，尽可能挑取清洁菌丝索的尖端、不带杂物的菌丝接种，反复用无菌水冲洗，在培端、不带杂物的菌丝接种，反复用无菌水冲洗，在培养基中加入一些抑制细菌生长的药物，如养基中加入一些抑制细菌生长的药物，如 40微克升微克升的链霉素或金霉素。如发

21、现感染细菌，可以把菌落边的链霉素或金霉素。如发现感染细菌，可以把菌落边缘的菌丝挑出来，接种到木屑培养基中。因细菌没有缘的菌丝挑出来，接种到木屑培养基中。因细菌没有分解木质素的能力，因此在木屑培养基中不易扩展；分解木质素的能力，因此在木屑培养基中不易扩展；只局限于接种处。待菌丝长出感染区后，就可以再进只局限于接种处。待菌丝长出感染区后，就可以再进行扩大提纯了。行扩大提纯了。（2 2）土中菌丝分离：土中菌丝分离：食用菌种类很多，许多土生的食用菌；孢子不易萌食用菌种类很多，许多土生的食用菌；孢子不易萌发。组织分离也不易成功，用土中菌丝分离获得纯种发。组织分离也不易成功，用土中菌丝分离获得纯种的方法，

22、叫土中菌丝分离。的方法，叫土中菌丝分离。4、子实体基部分离：子实体基部分离：从瓶栽、袋栽或大床栽培的子实从瓶栽、袋栽或大床栽培的子实体基部分离出新菌丝的方法，叫体基部分离出新菌丝的方法，叫子实体基部分离。子实体基部分离。第四节 育种技术 食、药用菌的杂交是指不同种或种内不同食、药用菌的杂交是指不同种或种内不同株系之间的交配，后者则较为重要。株系之间的交配，后者则较为重要。一、杂交育种的原理一、杂交育种的原理二、杂交育种的方法二、杂交育种的方法1.1.选择亲本选择亲本2.2.单孢子分离单孢子分离3.3.单孢子杂交配对单孢子杂交配对 次级同宗结合食用菌（如双孢蘑菇），首先经过单孢次级同宗结合食用菌

23、（如双孢蘑菇），首先经过单孢子分离、培养，获取不孕菌丝。随后进行不孕性菌丝子分离、培养，获取不孕菌丝。随后进行不孕性菌丝间的配对。间的配对。4.4.转管繁殖转管繁殖将可亲和的组合移入新的斜面保存备用。将可亲和的组合移入新的斜面保存备用。四极性的异宗结合的食用菌，由于自交不育，经配对四极性的异宗结合的食用菌，由于自交不育，经配对后，凡出现双核菌丝的组合，并能正常结实者，即证后，凡出现双核菌丝的组合，并能正常结实者，即证明杂交成功。明杂交成功。经过初步筛选，淘汰大部分表现一般的菌株。经初筛后再做出菇试验比较，选出优良菌株。5.5.初次筛选初次筛选可采用拮抗试验，可采用拮抗试验，然后反复筛选和区域然

24、后反复筛选和区域试验。试验。测定其最适生长温度、湿度等；测定其最适生长温度、湿度等；6.6.复筛复筛通过栽培比较，选出少数性能优良的菌株。出菇鉴通过栽培比较，选出少数性能优良的菌株。出菇鉴定包括如下几个方面：定包括如下几个方面：菌丝生长速度；菌丝生长速度；出菇菌块（袋）的表型特征；出菇菌块（袋）的表型特征；子实体表型特征；子实体表型特征；计算子实体的产量。计算子实体的产量。将复筛菌株置于不同地域的栽培区进行栽培，将复筛菌株置于不同地域的栽培区进行栽培，以考察其适应性与性状的稳定性，并做相关的以考察其适应性与性状的稳定性，并做相关的详细记录。详细记录。7.7.小面积栽培试验：小面积栽培试验：9.

25、9.为确定保留下来的杂交新品种正式定名，并申为确定保留下来的杂交新品种正式定名，并申请有关部门批准。请有关部门批准。8.8.大面各示范推广：大面各示范推广：逐步扩大栽培面积，进行示范性的推广，将种逐步扩大栽培面积，进行示范性的推广，将种性优良、优质高产的菌株逐渐定为当家菌株。性优良、优质高产的菌株逐渐定为当家菌株。2 2、原生质体融合（初级生物工程技术）：体细胞杂交可实现原生质体融合（初级生物工程技术）：体细胞杂交可实现远缘杂交，获更大的杂种优势。远缘杂交，获更大的杂种优势。1 1、基因工程：目的基因基因工程：目的基因切下来切下来载体载体转入受体细胞转入受体细胞整合整合在染色体（获新性状）。在

26、染色体（获新性状）。目的性强，可减少后期工作，易有大突破。目的性强，可减少后期工作，易有大突破。细胞工程重点研究和开发的是细胞融合技术和细胞培养技术。细胞融合技术是人们按照需要，使两个不同遗传特性的细胞，融合成一个新的杂种细胞，从而人工构建新型细胞，这个细胞兼有两个亲代细胞的遗传特性。细胞工程在食用菌育种中的应用细胞工程在食用菌育种中的应用1：什么是同宗结合？什么是异宗结合？：什么是同宗结合？什么是异宗结合？2：3：何谓菌种分离？试述菌种分离的方法。：何谓菌种分离？试述菌种分离的方法。作业四 所谓锁状联合，是指双核菌丝所谓锁状联合，是指双核菌丝上的横隔膜处产生的一个具有上的横隔膜处产生的一个具

27、有特征性的侧生突起。它往往发特征性的侧生突起。它往往发生在菌丝顶部双核细胞的两核生在菌丝顶部双核细胞的两核之间。最初由细胞向侧面伸出之间。最初由细胞向侧面伸出一个钩状突起，向下弯曲，其一个钩状突起，向下弯曲，其顶端与母细胞接触，与此同时，顶端与母细胞接触，与此同时，两个核之一转移入突起之中，两个核之一转移入突起之中，然后二核同时分裂，产生四个然后二核同时分裂，产生四个子核，二核留在细胞的上部，子核，二核留在细胞的上部，一核居下部，一核在突起中。一核居下部，一核在突起中。这时，细胞产生横隔，将原来这时，细胞产生横隔，将原来的细胞分成两个，上面细胞双的细胞分成两个，上面细胞双核，下面细胞一核，突起的基核，下面细胞一核，突起的基部也同时产生横隔，其顶端则部也同时产生横隔，其顶端则与下面细胞接触处融通，其中与下面细胞接触处融通，其中的一个核移入下面细胞内，因的一个核移入下面细胞内，因而就构成了上下两个双核细胞，而就构成了上下两个双核细胞，侧面就留下了锁状联合。侧面就留下了锁状联合。