湯倩倩,李 明*,李守勉,田景花,周曉東,陳苗苗
(河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院,河北 保定 071001)
同工酶技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于食用菌遺傳育種和分類鑒定,酯酶同工酶是同工酶研究中最穩(wěn)定、易檢測的酶系統(tǒng)之一[7],酯酶同工酶技術(shù)已應(yīng)用到杏鮑菇菌株之間遺傳分析、親緣關(guān)系分析以及雜交菌株的鑒定上[8-10]。通過對杏t菌株的單核菌絲誘變雜交獲得新的子代菌株,并將親本杏t與子代菌絲進(jìn)行酯酶同工酶電泳分析,篩選出具有較強(qiáng)雜種優(yōu)勢的子代新菌株,為菌絲體和子實(shí)體階段的進(jìn)一步篩選提供材料。
1.1.1 供試菌株
杏t,由河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食用菌研究室保藏。
1.1.2 培養(yǎng)基
PDA培養(yǎng)基:土豆 (去皮)200 g、葡萄糖20 g、瓊脂20 g、水1 000 mL,pH自然母種培養(yǎng)基:棉籽殼200 g、土豆 (去皮)100 g、麩皮 20 g、葡萄糖20 g、蛋白陳5 g、瓊脂20 g,水1 000 mL, pH自然
1.2.1 單孢稀釋分離及誘變處理
采摘八成熟的杏t子實(shí)體收集孢子,用連續(xù)稀釋法分離孢子,孢子懸浮液濃度約為106個·mL-1,用玻棒均勻涂于PDA平板培養(yǎng)基上,25℃恒溫培養(yǎng)。待孢子剛剛萌發(fā),置于30W紫外燈正下方30 cm處進(jìn)行誘變處理,照射時間分別為10 s、 30 s、 1 min、 1.5 min、 2 min、 3 min,再于25℃黑暗條件下繼續(xù)培養(yǎng)3 d~5 d。
1.2.2 配對雜交
經(jīng)誘變的單孢子暗培養(yǎng)后,選擇發(fā)育良好的單核菌絲,兩兩配對接種于PDA平板培養(yǎng)基上,相距1.0 cm~1.5 cm,25℃培養(yǎng)9d左右,待菌絲接觸后,挑取交界處部分菌絲鏡檢,若有鎖狀聯(lián)合則轉(zhuǎn)接于斜面母鐘培養(yǎng)基上培養(yǎng),淘汰菌落形態(tài)不均一,生長較弱的菌株。
1.2.3 拮抗試驗(yàn)
在母種平板培養(yǎng)基上接種親本和雜交子代菌絲體,兩者相距4 cm,25℃恒溫培養(yǎng),觀察是否有明顯拮抗線產(chǎn)生。
1.2.4 親本及誘變雜交子代的酯酶同工酶分析
酶液提取方法按參考文獻(xiàn)9(王俊玲等)的方法進(jìn)行。
采用聚丙烯酰胺凝膠電泳法,分離膠濃度為7.5%,濃縮膠濃度為3.75%,電極緩沖液為Tris-Gly系統(tǒng),濃縮膠電壓120 V,分離膠電壓180 V,在4℃條件下電泳。膠條取出后用α,β-醋酸萘酯-堅牢蘭RR鹽法染色,并用7%醋酸固定。
如圖1所示,長勢較好的杏t單核菌絲 (箭頭所指)純白濃密,氣生菌絲發(fā)達(dá),爬壁旺盛,但相對雙核菌絲生長速度很慢。
圖1 單核、雙核菌絲對比
經(jīng)鏡檢,獲得16個無鎖狀聯(lián)合的單核菌株 (如圖2),兩兩配對后能連成一片,表示雜交親和,挑取交界處菌絲鏡檢,將有鎖狀聯(lián)合的雙核菌絲 (如圖3)轉(zhuǎn)接于母種斜面培養(yǎng)基上,選取了47株生長速度快、邊緣整齊、純白濃密的優(yōu)良子代。
圖2 單核菌絲鏡檢圖
圖3 雙核菌絲鏡檢圖
將雜交組合分別與其親本進(jìn)行拮抗試驗(yàn),其中有17個雜交菌株與親本能融合生長,無拮抗線產(chǎn)生,說明是同種菌絲;30個雜交菌株與其親本有明顯拮抗線 (如圖4),說明不是同種菌絲,為雜交新組合,隨機(jī)編號為Z1、Z2、Z3、 Z4…Z30。
圖4 拮抗反應(yīng)
雜交子代酶譜如果與親本相似,則同源性強(qiáng),若雜交子代酶譜中出現(xiàn) “雜種新酶帶”或 “互補(bǔ)酶帶”,雜種新酶帶一般1條~2條,則雜交子代雜種優(yōu)勢強(qiáng);若雜交子代譜帶減少,一般減少2條~3條,且無雜種新酶帶出現(xiàn),則雜交子代雜種優(yōu)勢較弱。
酯酶同工酶電泳圖譜及模式圖如圖5、圖6所示,親本 (箭頭所指)及30個雜交子代菌株中,共檢測到10條遷移率不同的酶帶,Rf值在0.081~0.707之間,其中共同酶帶一條,Rf值為0.535,可認(rèn)為是杏鮑菇的特征酶帶。根據(jù)親本與子代酯酶同工酶譜帶相對遷移率推測 (見表1),菌株 Z6、 Z13、 Z16、 Z18、 Z22、 Z25、 Z26都有新酶帶出現(xiàn),可以認(rèn)為這7個誘變雜交子代的雜種優(yōu)勢較強(qiáng)。其中子代Z26和親本杏t相比,除共有的9條酶帶外,在Rf 0.167處多了一條新酶帶。
圖5 雜交子代與親本酯酶同工酶電泳圖譜
圖6 雜交子代與親本酯酶同工酶電泳模式圖
本研究采用生理狀態(tài)一致、充分分散的單核菌落進(jìn)行誘變處理,使細(xì)胞能均勻地接觸誘變劑,同時減少了分離性表性延遲現(xiàn)象的發(fā)生。將單核菌落用不同誘變時間處理,從中挑選出生長速度快、長勢旺盛的單核體菌株進(jìn)行配對雜交,以期選育出優(yōu)良的雜交異核體。
同工酶技術(shù)成為菌株分類鑒定重要手段的同時,也廣泛應(yīng)用于食用菌遺傳變異、親緣關(guān)系分析及育種中的菌株特性預(yù)測等研究[11]。將杏鮑菇菌絲體進(jìn)行酯酶同工酶酶譜分析,在相同的測定條件下重復(fù)性好。菌株在子實(shí)體尚未形成之前進(jìn)行菌絲體的酯酶同工酶分析,為早期鑒別誘變菌株提供了一種快速、可靠、簡便的方法,能夠簡單而快速測出親本與子代菌株分子水平的差異。通過對親本杏t及其誘變雜交子代菌絲體的酯酶同工酶酶譜分析,預(yù)測子代出現(xiàn)強(qiáng)優(yōu)勢菌株有 Z6、Z13、Z16、Z18、Z22、Z25、Z26,但對其生物性狀穩(wěn)定性、子實(shí)體經(jīng)濟(jì)性狀、生物轉(zhuǎn)化率等還需進(jìn)一步研究。
表1 雜交親本及其子代酯酶同工酶譜帶相對遷移率
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