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《食用菌生產(chǎn)技術(shù) 原生質(zhì)體融合育種課件.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第四章食用菌的菌種選育第四節(jié)原生質(zhì)體融合育種主講王德芝一、原生質(zhì)體融合育種技術(shù)簡介原生質(zhì)體是指細(xì)胞壁完全消除后余下的那部分由質(zhì)膜包裹的裸露的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。原生質(zhì)體融合是指通過脫壁后的不同遺傳類型的原生質(zhì)體，在融合劑的誘導(dǎo)下進(jìn)行融合，最終達(dá)到部分或整套基因組的交換與重組，產(chǎn)生出新的品種和類型，也就是說，原生質(zhì)體融合育種技術(shù)是一種不通過有性生活史而達(dá)到遺傳重組或有性雜交的手段。原生質(zhì)體技術(shù)是現(xiàn)代生物技術(shù)的一個(gè)組成部分，它包括原生質(zhì)體的分離、再生、融合及外源基因轉(zhuǎn)化等一系列技術(shù)。利用原生質(zhì)體技術(shù)可將生物細(xì)胞或去壁的原生質(zhì)在離體條件下進(jìn)行培養(yǎng)、繁殖和精細(xì)的人工操作，使其
2、特性按照人們的意志發(fā)展，從而達(dá)到改良生物品種或創(chuàng)造新物種的目的。20世紀(jì)７０年代以來食用菌育種工作者開展了食用菌原生質(zhì)體技術(shù)的研究，表明利用原生質(zhì)體技術(shù)進(jìn)行食用菌育種是一種行之有效的方法。目前，平菇、香菇、金針菇、草菇等60多種食用菌原生體的分離再生技術(shù)已相當(dāng)成熟。二、食用菌原生質(zhì)體的基本特點(diǎn)食用菌細(xì)胞外面包著一層堅(jiān)硬的細(xì)胞壁。這一道天然的“屏障”阻擋著食用菌細(xì)胞間的彼此融合，并給各種遺傳操作帶來極大困難。游離的原生質(zhì)體是真正的單細(xì)胞，在同一時(shí)間內(nèi)能得到大量的遺傳上同質(zhì)的原生質(zhì)體，為遺傳學(xué)研究及用原生質(zhì)體為材料開展食用菌育種提供可能性。原生質(zhì)體具有以下幾個(gè)特
3、點(diǎn)：①原生質(zhì)體超越了性細(xì)胞的一些不親合障礙，為種內(nèi)、種間、屬間食用菌細(xì)胞雜交提供了融合的親本。②原生質(zhì)體能有效地?cái)z取多種外源遺傳顆粒，如DNA質(zhì)粒、病毒和其它細(xì)胞器，因此，在食用菌基因工程研究及基因工程育種方面具有重要作用。③游離的原生質(zhì)體除去了細(xì)胞壁的阻擋，誘變劑更容易進(jìn)入細(xì)胞，是良好的誘變育種的材料。此外，食用菌原生質(zhì)體也和食用菌完整細(xì)胞一樣具有該菌株的全部遺傳信息，在合適的培養(yǎng)條件下，能發(fā)育成與其親本相似的菌株。從食用菌菌絲中分離出有活性的原生質(zhì)體，經(jīng)再生后發(fā)育成菌落，把這種方式稱為原生質(zhì)體無性繁殖。食用菌原生質(zhì)體無性繁殖過程也是細(xì)胞水平的篩選過程，可
4、直接從食用菌原生質(zhì)體無性繁殖后代中篩選突變菌株進(jìn)行品種選育。三、獲得原生質(zhì)體的材料能夠制備原生質(zhì)體的材料很多，如各種類型的有性和無性孢子、單核菌絲、雙核菌絲和不同發(fā)育時(shí)期的子實(shí)體組織均能獲得食用菌的原生質(zhì)體。但由于材料的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)不同，酶解處理后獲得原生質(zhì)體的數(shù)量差異很大。如擔(dān)孢子具有較厚的細(xì)胞壁且成份復(fù)雜不易酶解。子實(shí)體組織不易分散不能全面接觸溶壁酶，而且組織化的菌絲細(xì)胞壁也較厚不利于原生質(zhì)體的釋放。目前主要用幼齡菌絲體制備原生質(zhì)體。從菌絲體制備原生質(zhì)體主要有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：①培養(yǎng)時(shí)間短，菌絲體生長均勻一致，進(jìn)而從菌絲體中釋放的原生質(zhì)體，在生理和遺傳特性上比較一
5、致。②該材料在液體酶液中易分散，適宜當(dāng)前用酶解的方法分離原生質(zhì)體。由于不同食用菌菌絲生長速度不同，獲取幼齡菌絲體天數(shù)也不同。選取旺盛生長期的菌絲體：如草菇、銀耳一般需要2～3天，平菇需要3～4天，香菇需要5～6天，雙孢蘑菇需要7～9天，木耳則需要9～11天，菌絲體培養(yǎng)一般采用液體靜止培養(yǎng)法，每瓶放十余粒玻璃珠，培養(yǎng)期間每天用手搖1～3次四、原生質(zhì)體融合操作程序親本菌株A親本菌株B↓↓獲得遺傳標(biāo)記獲得遺傳標(biāo)記↓↓菌絲體培養(yǎng)菌絲體培養(yǎng)↓↓酶解獲得純凈的原生質(zhì)體酶解獲得純凈的原生質(zhì)體↓↓————————再生混合再生↓↓↓加聚乙二醇促融↓離心洗滌除去聚乙二醇↓融合子
6、涂布再生↓融合子檢出五、原生質(zhì)體融合育種方法原生質(zhì)體融合需要兩株親本，親本必須帶有遺傳標(biāo)記，兩親本的遺傳標(biāo)記必須各不相同，以便篩選融合子。目前，食用菌融合常用的遺傳標(biāo)記有營養(yǎng)缺陷型標(biāo)記、抗藥性標(biāo)記、滅活原生質(zhì)體標(biāo)記、自然生態(tài)標(biāo)記及形態(tài)標(biāo)記等。1.親本的準(zhǔn)備（1）營養(yǎng)缺陷型菌株標(biāo)記：（2）抗藥性菌株標(biāo)記：營養(yǎng)缺陷型菌株和抗藥性菌株的篩選在誘變育種中已介紹過。它們都是由于基因的改變而產(chǎn)生的表現(xiàn)型突變，是比較可靠的遺傳標(biāo)記。（3）滅活原生質(zhì)體作為標(biāo)記：在食用菌中采用的也比較多，可采用物理或化學(xué)因子來滅活原生質(zhì)體，使原生質(zhì)體失去再生能力，僅成為遺傳物質(zhì)的載體，與其它
7、原生質(zhì)融合。其中化學(xué)試劑：是較好的滅活因子，它能專一性地抑制原生質(zhì)體上某些酶的活性，從而影響原生質(zhì)體的再生能力。在滅活食用菌原生質(zhì)體時(shí)常用的滅活劑有，碘代乙酸胺和焦磷酸二乙酯。物理方法滅活：原生質(zhì)體多采用熱滅活法。（4）自然生態(tài)標(biāo)記：是根據(jù)不同種、屬之間，甚至種內(nèi)之間的生態(tài)習(xí)性差異作為標(biāo)記。生物由于生長的地理區(qū)域和生態(tài)環(huán)境不同，經(jīng)長期的進(jìn)化選擇，都形成了獨(dú)特的對(duì)生態(tài)和生活環(huán)境的適應(yīng)性，這些適應(yīng)性具有明顯的特殊種性。如香菇中的豹皮香菇、虎皮香菇和近裸香菇，由于它們起源于熱帶和亞熱帶，對(duì)高溫有較強(qiáng)的抵抗性，菌絲體能在32～37℃的高溫范圍內(nèi)正常生長，而栽培香菇在
8、這個(gè)溫度范圍內(nèi)生長很緩慢或停止生長，這些生態(tài)習(xí)性的差
