真姬菇育种中漆酶转化体系的建立及机理分析

来源 :福建农林大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:zhushuangwu1999
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真姬菇又名玉蕈、斑玉蕈(Hypsizigus marmoreus)是一种营养丰富的食用兼药用的珍稀食用菌,也是目前工厂化生产的重要品种之一。但是,由于栽培周期长(120-150d)、生物学效率低、易污染等问题,在一定程度上限制了其规模化发展。漆酶具有降解木质素,氧化降解酚类物质,抑制杂菌,改善出菇品质等作用。本研究以漆酶活性较高的凤尾菇和无漆酶活性的真姬菇作为实验材料,采用酶学与原生质体融合相结合的技术,将凤尾菇原生质体经高温灭活与真姬菇原生质体融合,建立真姬菇育种中漆酶转化体系。并通过RB-PDA平板显色技术筛选出具有漆酶活性较高的两融合菌株Ⅲ18C、Ⅲ2A,并对其进行了菌丝形态学及分子生物学鉴定、遗传稳定性分析、生物学特性及生产性能测定等研究。主要研究结果如下:1融合菌株的制备与筛选原生质体制备和融合条件优化结果表明:2.0%溶壁酶制备的原生质体数量及质量较高;在融合剂25%PEG(4000)、50mmol/L CaCl2·H2O、甘露醇0.6mol/LpH8.0,稳渗剂0.6mol/L甘露醇的作用下,32℃水浴温育25-30min融合效果较好。将融合后的原生质体进行再生培养,采用原生质体灭活与RB-PDA平板显色技术相结合,筛选出漆酶活性较高、生长速度较快的两融合菌株Ⅲ18C、Ⅲ2A。2融合菌株的鉴定拮抗试验结果表明,融合菌株Ⅲ18C、Ⅲ2A与亲本真姬菇、凤尾菇的拮抗现象明显,而且两个融合菌株间也具有拮抗性。RAPD、ISSR引物的PCR扩增结果显示,融合菌株Ⅲ18C,Ⅲ2A不仅具有与两亲本相同的条带,而且出现了新的条带;扩增DNA谱带的相似性指数分析显示,两融合菌株与亲本真姬菇的相似指数较高,达到75%以上,说明融合菌株的基因组与真姬菇遗传相似性较高。而且融合菌株Ⅲ18C、Ⅲ2A与两亲本的相似指数均不同,说明两融合菌株间的基因组具有差异性,属不同的菌株。3融合菌株遗传稳定性分析融合菌株Ⅲ18C、Ⅲ2A传代5次后,漆酶活性的检测及漆酶基因的扩增结果表明,两融合菌株均能使RB-PDA平板变色,ABTS法测得其酶活分别为3.95U/mL、3.55U/mL,并扩增出漆酶基因的一个片段。两融合菌株出菇后组织分离获得纯培养菌种的漆酶活性测定及漆酶基因扩增的结果与初次试验结果一致。说明两融合菌株在传代过程中漆酶基因能稳定遗传,具有良好的遗传稳定性。4融合菌株生物学特性及生产性能测定融合菌株Ⅲ18C,m2A培养基优化、生物学特性及生产性能测定结果表明,融合菌株Ⅲ18C、Ⅲ2A在PDA胡萝卜培养基上菌丝生长最快、活力较强;菌丝最适生长温度25℃,最适pH6.5,最适含水量60%-65%;生产周期可缩短3-5d,生物学效率分别为72.86%、70%与亲本真姬菇相比提高了17.15%、14.29%,而且菇型紧凑、整齐,短腿菇、大盖菇较少,商品性状明显优于真姬菇,表现出融合菌株Ⅲ18C,Ⅲ2A具有良好的生产应用价值。融合菌株Ⅲ18C子实体主要营养成分测定及毒理试验结果显示,其具有较高的营养价值,而且食用安全,说明选育的菌株具有广阔的大规模商业化生产前景。
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