胡曉強 趙光輝 馬瑋超 李 峰
(1河南省新鄉(xiāng)市農業(yè)科學院,河南新鄉(xiāng)453000;2福州市農業(yè)科學研究所,福建福州350018)
我國是世界上最早認識和利用食用菌的國家。早在公元前240年就有關于食用食用菌的記載,公元600年開始食用菌的野生馴化和人工栽培,公元14世紀,香菇人工栽培技術研究成功[1]。菌種是香菇生產最重要的基礎生產資料,對香菇產量及質量具有決定性影響。香菇生產中引種頻繁,且隨意冠名,出現了同名異物和同物異名的現象。筆者對來自不同香菇栽培基地的香菇菌株進行區(qū)別性鑒定,并進行栽培對比試驗,以期獲得適合當地栽培的香菇菌株。
從5個香菇栽培基地分離得到了8個香菇菌株,通過體細胞不親和性鑒定,剔除彼此間不產生拮抗的菌株,初步獲得5個差異性菌株,用于進一步開展ISSR區(qū)別性鑒定(表1)。
表1 供試香菇菌株及來源
引物由上海生工生物工程技術服務有限公司合成。
反應體系為 20 μL,其中含有 1×PCR Buffer,1.2 mmol/L Mg2+,0.6 μmol/L引物,200 μmol/L dNTP,模板DNA 50 ng,0.06 U/μL Taq酶。
ISSR-PCR反應程序為:94℃預變性3 min;94℃變性45 s,50℃退火50 s,72℃延伸2 min,35個循環(huán);最后72℃終延伸7 min,停止反應。4℃保存反應液備用。
表2 ISSR引物及其序列
栽培料配方:雜木屑79%,麩皮20%,石膏1%。料含水量55%~58%,pH自然。
栽培袋選用15 cm×55 cm×0.005 cm的聚乙烯塑料袋,培養(yǎng)料現拌現裝;培養(yǎng)料采用常壓滅菌,溫度達100℃后保持14 h。出鍋冷卻后在接種室常規(guī)方法接種,每袋接種4穴;發(fā)菌期控制發(fā)菌溫度25℃以下,菌絲長滿袋后,加強通風降溫促進菌棒轉色,轉色完成后,通過噴水及加強通風控溫不超過30℃,之后進入越夏管理[5]。
每個菌株接種24 h后開始觀察菌絲萌發(fā)及菌絲生長情況,測量菌絲生長速度,記錄菌絲滿袋時間[6]。出菇試驗采用層架出菇方法,設置三組重復,每個重復50棒。常規(guī)出菇管理,按照鮮銷采收標準,子實體七八分熟時采收并記錄產量。
6條引物分別對5個菌株的總DNA進行擴增,各引物擴增的片段數為3~9條,分子量為0.15~1.9 kb,表現出供試菌株的擴增差異性,圖1、2分別為引物822、引物855的擴增圖譜。
圖1 引物822PCR擴增結果
圖2 引物855PCR擴增結果
利用NTSYS軟件對5個香菇菌株的相似性進行(UPMGA)聚類分析,得到5個菌株的遺傳距離樹狀圖(圖3)。由圖3可以看出,供試的5個香菇菌株遺傳距離在0.25~0.57,其中菌株L2與供試的其余4個菌株遺傳距離最大,為0.57;菌株L3與L4遺傳差異最小,遺傳距離為0.25;5個供試菌株遺傳距離較大,具有明顯的遺傳差異。
圖3 5個香菇菌株ISSR遺傳距離樹狀圖
由表3可見,5個供試香菇菌株接種后48 h內均開始萌發(fā),菌絲滿袋時間為37~40 d。香菇菌株L4菌絲體平均長速最快,為0.34 cm/d,滿袋時間為37 d;香菇菌株L2和L3菌絲平均長速最慢,均為0.31 cm/d,滿袋時間為40 d。供試的5個香菇菌株菌絲形態(tài)均表現為菌絲粗壯、濃白,僅在菌絲平均長速上存在差異。
表3 供試香菇菌株菌絲生長比較
5個供試香菇菌株產量見表4。菌株L4單棒平均產量最高,為1013 g/棒,生物學效率為75.04%,顯著高于其他4個菌株;其次為菌株L5,單棒平均產量為999 g/棒,生物學效率為74.00%;菌株L1、L3生物學效率分別為63.56%、64.67%,產量較低。生物學效率排序:L4>L5>L2>L3>L1。方差分析結果顯示,5個供試香菇菌株產量之間差異顯著。
表4 供試香菇菌株產量比較
表5 供試香菇菌株子實體性狀比較
5個供試香菇菌株子實體主要農藝性狀見表5,出菇狀態(tài)見圖4。香菇菌株L1、L4鮮菇單朵較大,菌蓋直徑為5.8 cm,菌株L1單朵較重,為18.4 g。菌株L2朵形最小。
圖4 5個供試香菇菌株出菇狀態(tài)
食用菌菌種質量直接關系到食用菌產業(yè)能否良性發(fā)展,單純依靠食用菌子實體形態(tài)特征有時難以有效區(qū)分菌株之間的差異,結合分子標記技術,可以更加準確、科學地對食用菌菌種進行鑒定及檢測[8]。簡單序列重復區(qū)間擴增多態(tài)性(Inter-simple sequence repeat,ISSR)DNA標記技術是根據真核生物中廣泛存在簡單重復序列的特點,利用在真核生物基因組中常出現的簡單重復序列本身設計引物,通常為顯性標記,呈孟德爾式遺傳,具有很好的穩(wěn)定性和多態(tài)性,已廣泛應用于食用菌遺傳多樣性分析和雜交育種方面的研究[8-10]。
針對示范基地存在的菌種混亂現象,采用體細胞不親和性鑒定方法,可以初步鑒定出菌株的異同,采用ISSR分子標記技術能夠更進一步清晰地鑒定出同物異名及同名異物菌株,并能夠量化出各個菌株之間的遺傳差異,是食用菌菌株遺傳分析及科學鑒定的有效工具。試驗對來自河南省新鄉(xiāng)市5個示范基地的8個香菇菌株,最終鑒定出5個為特異菌株,說明存在同物異名現象。
5個香菇菌株越夏栽培結果表明,其產量及主要農藝性狀存在差異。其中菌株L4菌絲生長速度快,商品性狀優(yōu),產量高,可作為當地春季栽培香菇優(yōu)選品種;菌株L2出菇較快,但子實體菇形小,菌肉較薄、柄長,總體商品性狀較差。