草菇杂交育种研究及其分子遗传标记的建立
|
摘要
本研究采用革菇两个匍匐的单孢菌株单26、单28杂交配对培养一段时间后，得到了一气生型杂交菌株2628。杂交菌株2628经尖端菌丝单细胞分离后，仍表现正常，说明单26、单28真正实现了胞质融合；并用RAPD标记和SRAP标记技术分析，成功实现了对杂交菌株2628的杂种鉴定。在与当前主栽品种出菇品比试验中，杂交菌株2628子实体外观较好，产量最高，是主栽品种V23-2产量的2倍多，生物学转化率达到33.4％。同时分离得到杂交菌株2628的52个单孢分离物，其表型存在广泛的变异，具多样性；通过SRAP标记分析，单孢后代间有着遗传差异性，聚类分析可将它们分为三类，因此，从杂交种的鉴定到单孢后代的遗传分析，确定杂交菌株2628为异核体菌株。确立了草菇杂交种非常有效的鉴定方法手段，即分子标记技术(RAPD、SRAP)，建立起一种草菇杂交育种的选育模式，为草菇的遗传育种开拓新的途径，也为其他食用菌的遗传育种提供借鉴。
在亲单孢26、杂交菌株2628和亲单28的SRAP鉴定研究的基础上，将4个双亲特异的SRAP遗传标记成功地转化为SCAR标记，其中2个为亲单26特有，2个为亲单28所特有，将来应用该遗传标记对杂种进行鉴定及杂种后代单孢分离物的遗传分析等，并为进一步揭示草菇性遗传模式的研究提供有效的手段。
In our study, two abnormal single spore isolates were hybridized and got a normal strain 2628. Single cell was isolated from tip of mycelium of 2628 and was cultivated. It looked like normal, so two abnormal single spore isolates are plasmosgamized. Hybrid strain 2628 was identified successfully with RAPD, SRAP. The fruit body of 2628 had better appearance and had higher production comparing with main cultivated strains. The production of strain 2628 was as twice times as main cultivated strain V23-2. Biology conversion rate of strain 2628 reached 33.4%. Fifty-five single spore isolates were gained from hybrid strain 2628. Phenotypes of 52 single spore isolates were polymorphic. Progenies of single spore isolates had genetic polymorphic with SRAP markers. Fifty-five single spore isolates were divided into three groups by cluster analysis. Hybrid strain 2628 was heterokaryon by identification of hybrid strain and genetic analysis of progenies of single spore isolates. Effective identification method of hybrid strain of Volvariella volvacea was created and constructed breeding model.
Four SRAP genetic markers of two single spore were converted into SCAR marker on the basis of SRAP identification of two single spore 26 and 28 and hybrid strain 2628. Two markers especially belong to single spore 26 and others especially belong to single spore 28. Four markers can be used to identify hybrid strains and analyze genetic polymorphic of single spore isolates of hybrid strain.
在亲单孢26、杂交菌株2628和亲单28的SRAP鉴定研究的基础上，将4个双亲特异的SRAP遗传标记成功地转化为SCAR标记，其中2个为亲单26特有，2个为亲单28所特有，将来应用该遗传标记对杂种进行鉴定及杂种后代单孢分离物的遗传分析等，并为进一步揭示草菇性遗传模式的研究提供有效的手段。
In our study, two abnormal single spore isolates were hybridized and got a normal strain 2628. Single cell was isolated from tip of mycelium of 2628 and was cultivated. It looked like normal, so two abnormal single spore isolates are plasmosgamized. Hybrid strain 2628 was identified successfully with RAPD, SRAP. The fruit body of 2628 had better appearance and had higher production comparing with main cultivated strains. The production of strain 2628 was as twice times as main cultivated strain V23-2. Biology conversion rate of strain 2628 reached 33.4%. Fifty-five single spore isolates were gained from hybrid strain 2628. Phenotypes of 52 single spore isolates were polymorphic. Progenies of single spore isolates had genetic polymorphic with SRAP markers. Fifty-five single spore isolates were divided into three groups by cluster analysis. Hybrid strain 2628 was heterokaryon by identification of hybrid strain and genetic analysis of progenies of single spore isolates. Effective identification method of hybrid strain of Volvariella volvacea was created and constructed breeding model.
Four SRAP genetic markers of two single spore were converted into SCAR marker on the basis of SRAP identification of two single spore 26 and 28 and hybrid strain 2628. Two markers especially belong to single spore 26 and others especially belong to single spore 28. Four markers can be used to identify hybrid strains and analyze genetic polymorphic of single spore isolates of hybrid strain.
引文
[1] 张树庭．草菇，香港：香港中文大学出版社，1975：27．
[2] Chang.S.T,The origin and early development of straw mushroom cultivation, Economic Bot., 1977,31,374.
[3] Baker,J.A.,Mushroom growing in Welesley and Penang Provinces, Malay. Agric.J.,1934, 22,25.
[4] Benemerito,A.N.,Mushroom culture in Canton,Philipp.Agric., 1936,24,624.
[5] 张树庭．游中骥．草菇及其栽培，香港：香港艺美图书公司出版，1978：11～20．
[6] 辜诗玲．浅谈草菇栽培，中国食用菌，1998，17(6)：35～36．
[7] 谢宝贵，江玉姬．草菇厚垣孢子研究，食用菌学报，1996，3(4)：25～29．
[8] 温海祥，肖洪东．草菇品种间酶活性差异的研究，中国食用菌，1999，18(5)：23～24．
[9] 韩继刚．草菇生产安全，中国农业出版社，2005：4～6．
[10] 张树庭．游中骥，草菇及其栽培，香港：香港艺美图书公司出版，1978：4～6．
[11] 杨国良，韩继刚，朱宝成等．草菇无公害生产技术，中国农业出版社，2003：17．
[12] 陈明杰等．低温影响草菇蛋白质组分变化的研究，食用菌学报，1995，2(4)：28～31．
[13] 陈明杰等．低温引起草菇菌丝体RNA变化的研究，食用菌学报，1997，4(2)：16～18．
[14] 陈明杰等．草菇低温诱导基因的分离，菌物系统，1998，17(4)：327～330．
[15] 郭丽琼，林俊芳，陈守财等．THP基因的重新克隆及草菇表达载体的构建．微生物学报，2002，42(3)：375～379．
[16] 谢宝贵，江玉姬，羿红，黄志龙．草菇采后贮藏温度对呼吸作用与膜透性的影响．《菌物系统》，2003，22(增)：197～201．
[17] 罗联忠，谢宝贵．草菇不同发育时期子实体菌柄细胞形态变化研究．《华中农业大学学报》(自然科学版)，2004，23(1)：61～63．
[18] 谢宝贵，罗联忠．草菇菌柄不同发育时期内源激素变化研究．《华中农业大学学报》(自然科学版)，2004，23(1)：64～66．
[19] 罗联忠．草菇开伞基因克隆及反义表达载体构建，福建农林大学硕士学位论文，2004．
[20] 万鲁长，兰传进．北方地区麦桔复合料有效积温与草菇生物量关系研究初报，山东农业科学，1999，5(1)：12～14．
[21] 王春晖，张志光．外源DNA片段导入草菇原生质体的研究，食用菌学报， 1999，6(4)：1～6．
[22] 邹伯琼，曹裕汉．草菇单孢子选育种研究，广东农业科学，2001(4)：23～24．
[23] 曹裕汉．草菇有性分离选育性研究，食用菌，2003，25(2)：12～13．
[24] 石维民．草菇栽培中的问题与分析，山西农业科学，1990(9)：24～25．
[25] 周竹清．草菇栽培七大问题的预防对策，技术开发与引进，1993(3)：25～26．
[26] 韦文添．草菇栽培中生长异常的原因及预防措旖，蔬菜，2003(12)：20～21．
[27] 张闽春，李连伍．低温季节草菇栽培关键技术，北京农业，2001，(11)：22～22．
[28] 张财先．草菇栽培过程中鬼伞发生的原因及防治技术，中国食用菌，2000，19(1)：33～34．
[29] 杨佩玉．陈上海，室内草菇栽培工艺的研究，食用菌，1991，13(1)：32～33．
[30] 齐辉．日光温室越夏草菇栽培，农村实用工程技术，2002，(9)：11．
[31] 杨新美．中国食用菌栽培学[M]．北京：农业出版社，1988，1～584．
[32] 黄年来等编著．18种珍稀美味食用菌栽培．中国农业出版社，1997．
[33] 谭琦、杨建明、陈明杰等．香菇孢子单核体与原生质体单核体遗传差异分析．中国食用菌．2001．20(6)：3～5．
[34] 王泽生．中国双孢蘑菇栽培与品种改良．中国食用菌，2000．19(增刊)：33～35．
[35] 张金霞．我国食川菌育种、菌种现状及分析．中国食川菌，2000．19(增刊)：36～37．
[36] 贾身茂、陈士瑜等．中国平菇生产：平菇的遗传特性和育种．中国农业出版社，北京，2000．
[37] 杨新美主编．中国食川菌栽培学．北京：农业出版社，1985：113～115．
[38] 罗信昌．食用菌新技术应用与发展前景．中国食用菌，2000．19(增刊)：18～21．
[39] 张树庭、林芳灿著，覃菌遗传与育种．北京：中国农业出版社，1997：155～181．
[40] 孙丽，张长铠．香菇、爪哇香菇种间原生质体不对称融合[J]．中国食用菌，2000，19(11)：11～12．
[41] 刘振岳．平菇与香菇属间原生质体融合研究．遗传学报，1991．(5)：65～68
[42] 王丕武、王东昌、李玉．食用菌基因工程研究进展．吉林农业大学学报，2001．23(3)：23～27．
[43] Loftus M. G, Vloure G. D., Elliott T. J. DNA polymorphisms in commercial and wild strains of the ultivatetd mushroom Agaricus bisporus[J]. Theor. Alppl. Genet. 1988, 76:712～718.
[44] 潘迎捷．国际食用菌研究进展[J]。吉林农业大学学报，1998．增刊64～66．
[45] Li G, Quiros C F. Sequence-related amplified polymorphisim(SRAP), a new marker system based on a simple PCR reaction: its application to mapping and gene tagging in Brassica. Theor Appl Genet, 2001, 103: 455～461.
[46] Li G, Gao M, Yang B, Quiros C F Gene for gene alignment between the Brassica and Arabidopsis genomes by direct transeriptome mapping. Theor Appl Genet, 2003, 107: 271～282.
[47] Ferriol M, Pic6 B, Nuez F. Genetic diversity of a germplasm collection of Cucurbita pepo using SRAP and AFLP markers. Theor Appl Genet, 2003, 107: 271～282.
[48] Ferriol M, Pic6 B, Nuez F. Genetic diversity of some accessions of Cucurbita maxima from Spain using RAPD and SRAP markers. Genetic Resources and Crop Evolution, 2003, 50(3): 227～238.
[49] Fritsche G 1983，荷兰霍尔斯特的蘑菇育种．Mushroom J 122：49～53．
[50] 陈文良．香菇新品种L934和L937的培育．华北农学报，1994，9(4)，111～115．
[51 蔡衍山．香菇新菌株Cr-72的杂交选育及推广应用．中国食用菌，2004，23(2)，12～15．
[52] 林范学，林芳灿．香菇亲本菌株及其杂交后代的RAPD分析．菌物系统，1999，18(3)：279～283．
[53] 李荣春，张丽梅．随机扩增多态DNA(RAPD)在野蘑菇杂交育种中的应用．微生物学通报，2001，28(5)：52～55．
[54] 唐启义，冯明光．实用统计分析及其DPS数据处理系统[M]．北京：科学出版社，2002．
[2] Chang.S.T,The origin and early development of straw mushroom cultivation, Economic Bot., 1977,31,374.
[3] Baker,J.A.,Mushroom growing in Welesley and Penang Provinces, Malay. Agric.J.,1934, 22,25.
[4] Benemerito,A.N.,Mushroom culture in Canton,Philipp.Agric., 1936,24,624.
[5] 张树庭．游中骥．草菇及其栽培，香港：香港艺美图书公司出版，1978：11～20．
[6] 辜诗玲．浅谈草菇栽培，中国食用菌，1998，17(6)：35～36．
[7] 谢宝贵，江玉姬．草菇厚垣孢子研究，食用菌学报，1996，3(4)：25～29．
[8] 温海祥，肖洪东．草菇品种间酶活性差异的研究，中国食用菌，1999，18(5)：23～24．
[9] 韩继刚．草菇生产安全，中国农业出版社，2005：4～6．
[10] 张树庭．游中骥，草菇及其栽培，香港：香港艺美图书公司出版，1978：4～6．
[11] 杨国良，韩继刚，朱宝成等．草菇无公害生产技术，中国农业出版社，2003：17．
[12] 陈明杰等．低温影响草菇蛋白质组分变化的研究，食用菌学报，1995，2(4)：28～31．
[13] 陈明杰等．低温引起草菇菌丝体RNA变化的研究，食用菌学报，1997，4(2)：16～18．
[14] 陈明杰等．草菇低温诱导基因的分离，菌物系统，1998，17(4)：327～330．
[15] 郭丽琼，林俊芳，陈守财等．THP基因的重新克隆及草菇表达载体的构建．微生物学报，2002，42(3)：375～379．
[16] 谢宝贵，江玉姬，羿红，黄志龙．草菇采后贮藏温度对呼吸作用与膜透性的影响．《菌物系统》，2003，22(增)：197～201．
[17] 罗联忠，谢宝贵．草菇不同发育时期子实体菌柄细胞形态变化研究．《华中农业大学学报》(自然科学版)，2004，23(1)：61～63．
[18] 谢宝贵，罗联忠．草菇菌柄不同发育时期内源激素变化研究．《华中农业大学学报》(自然科学版)，2004，23(1)：64～66．
[19] 罗联忠．草菇开伞基因克隆及反义表达载体构建，福建农林大学硕士学位论文，2004．
[20] 万鲁长，兰传进．北方地区麦桔复合料有效积温与草菇生物量关系研究初报，山东农业科学，1999，5(1)：12～14．
[21] 王春晖，张志光．外源DNA片段导入草菇原生质体的研究，食用菌学报， 1999，6(4)：1～6．
[22] 邹伯琼，曹裕汉．草菇单孢子选育种研究，广东农业科学，2001(4)：23～24．
[23] 曹裕汉．草菇有性分离选育性研究，食用菌，2003，25(2)：12～13．
[24] 石维民．草菇栽培中的问题与分析，山西农业科学，1990(9)：24～25．
[25] 周竹清．草菇栽培七大问题的预防对策，技术开发与引进，1993(3)：25～26．
[26] 韦文添．草菇栽培中生长异常的原因及预防措旖，蔬菜，2003(12)：20～21．
[27] 张闽春，李连伍．低温季节草菇栽培关键技术，北京农业，2001，(11)：22～22．
[28] 张财先．草菇栽培过程中鬼伞发生的原因及防治技术，中国食用菌，2000，19(1)：33～34．
[29] 杨佩玉．陈上海，室内草菇栽培工艺的研究，食用菌，1991，13(1)：32～33．
[30] 齐辉．日光温室越夏草菇栽培，农村实用工程技术，2002，(9)：11．
[31] 杨新美．中国食用菌栽培学[M]．北京：农业出版社，1988，1～584．
[32] 黄年来等编著．18种珍稀美味食用菌栽培．中国农业出版社，1997．
[33] 谭琦、杨建明、陈明杰等．香菇孢子单核体与原生质体单核体遗传差异分析．中国食用菌．2001．20(6)：3～5．
[34] 王泽生．中国双孢蘑菇栽培与品种改良．中国食用菌，2000．19(增刊)：33～35．
[35] 张金霞．我国食川菌育种、菌种现状及分析．中国食川菌，2000．19(增刊)：36～37．
[36] 贾身茂、陈士瑜等．中国平菇生产：平菇的遗传特性和育种．中国农业出版社，北京，2000．
[37] 杨新美主编．中国食川菌栽培学．北京：农业出版社，1985：113～115．
[38] 罗信昌．食用菌新技术应用与发展前景．中国食用菌，2000．19(增刊)：18～21．
[39] 张树庭、林芳灿著，覃菌遗传与育种．北京：中国农业出版社，1997：155～181．
[40] 孙丽，张长铠．香菇、爪哇香菇种间原生质体不对称融合[J]．中国食用菌，2000，19(11)：11～12．
[41] 刘振岳．平菇与香菇属间原生质体融合研究．遗传学报，1991．(5)：65～68
[42] 王丕武、王东昌、李玉．食用菌基因工程研究进展．吉林农业大学学报，2001．23(3)：23～27．
[43] Loftus M. G, Vloure G. D., Elliott T. J. DNA polymorphisms in commercial and wild strains of the ultivatetd mushroom Agaricus bisporus[J]. Theor. Alppl. Genet. 1988, 76:712～718.
[44] 潘迎捷．国际食用菌研究进展[J]。吉林农业大学学报，1998．增刊64～66．
[45] Li G, Quiros C F. Sequence-related amplified polymorphisim(SRAP), a new marker system based on a simple PCR reaction: its application to mapping and gene tagging in Brassica. Theor Appl Genet, 2001, 103: 455～461.
[46] Li G, Gao M, Yang B, Quiros C F Gene for gene alignment between the Brassica and Arabidopsis genomes by direct transeriptome mapping. Theor Appl Genet, 2003, 107: 271～282.
[47] Ferriol M, Pic6 B, Nuez F. Genetic diversity of a germplasm collection of Cucurbita pepo using SRAP and AFLP markers. Theor Appl Genet, 2003, 107: 271～282.
[48] Ferriol M, Pic6 B, Nuez F. Genetic diversity of some accessions of Cucurbita maxima from Spain using RAPD and SRAP markers. Genetic Resources and Crop Evolution, 2003, 50(3): 227～238.
[49] Fritsche G 1983，荷兰霍尔斯特的蘑菇育种．Mushroom J 122：49～53．
[50] 陈文良．香菇新品种L934和L937的培育．华北农学报，1994，9(4)，111～115．
[51 蔡衍山．香菇新菌株Cr-72的杂交选育及推广应用．中国食用菌，2004，23(2)，12～15．
[52] 林范学，林芳灿．香菇亲本菌株及其杂交后代的RAPD分析．菌物系统，1999，18(3)：279～283．
[53] 李荣春，张丽梅．随机扩增多态DNA(RAPD)在野蘑菇杂交育种中的应用．微生物学通报，2001，28(5)：52～55．
[54] 唐启义，冯明光．实用统计分析及其DPS数据处理系统[M]．北京：科学出版社，2002．