我國金針菇新品種的選育
郭美英
福建省三明真菌研究所,三明365000)
摘要:金針菇在國際市場上是僅次于蘑菇、香菇,居第三位的主要食用菌。本文著重介紹我國開發(fā)金針菇新品種的概況;金針菇優(yōu)良菌株的野生馴化育種、擔孢子雜交育種、誘變育種技術;筆者通過野生馴化育出的我國第一個自選和定型的金針菇優(yōu)良菌株“三明1號’及平用擔飽子雜交法育出的生物學效率達100 以上、優(yōu)質、抗病性強、栽培性能穩(wěn)定的金針菇優(yōu)良菌株“雜交19號”的品種特性、栽培特點和管理技術;以及金針菇品種的選育方向。
關鍵詞:金針菇;野生馴化;擔孢子雜交;誘變;品種特性
金針菇的代料栽培開始于日本。早在1928年日本京都伏見的森木彥三郎首創(chuàng)了以木屑、米糠為代料的金針菇瓶栽法。至60年代初即實現(xiàn)了金針菇的周年工廠化生產。80年代以前,世界金針菇產量主要來自日本,現(xiàn)日本年產量約10萬噸左右。
我國的裘維蕃等人曾于30年代進行過金針菇瓶栽試驗,之后,各地科研工作者也陸續(xù)采集、分離野生金針菇菌株,但均因產量低等原因,至70年代末期,國內市場上還沒有金針菇產品。為了早日開發(fā)具有“增智、抗癌”保健作用的金針菇新品種,筆者等于1979年開始對金針菇形態(tài)、栽培特點、營養(yǎng)成分進行了系統(tǒng)的研究,并深入進行金針菇新品種的馴化、選育和栽培技術的研究。1982年,從野生馴化再分離的28個菌株中選育出我國第一個自選定型的“三明1號”優(yōu)良菌株,于1984年1月7日通過國內專家鑒定同時研制出一套適合我國國情、取材方便、來源豐富的金針菇代用料高產配方及袋栽生產工藝,在我國成功地開發(fā)了金針菇新品種。1986年,又從“日本信濃2號”和“三明1號”孢子雜交的96個菌株中選育出“雜交19號”。該菌株具有兩親本的優(yōu)點,生物學效率達100 ,是一株高產、優(yōu)質、抗病能力強的雜交新菌株,1988年底通過專家鑒定,并迅速推廣至全國28個省市,年栽培量達數(shù)億袋。這是國內第一個金針菇雜交優(yōu)良菌株,多年來均為全國各地栽培的當家品種。之后,上海農科院食用菌所、華中農大真菌室等科研單位也陸續(xù)選育出適合各地栽培的SFV-9金針菇優(yōu)良菌株。J我國已成為世界上金針菇產量最多的國家?,F(xiàn)將金針菇育種技術、選育出的優(yōu)良菌株特性,以及今后的育種方向報道如下,
1金針菇選育技術
1.1金針菇的野生馴化育種
我國的金針菇資源豐富,東西南北均有分布。要獲得優(yōu)良的野生馴化種,必須采集不同地區(qū)、不同樹木生長的野生金針菇進行組織或孢子分離,得到盡可能多的野生金針菇菌株,再把這些野生菌株放在相同培養(yǎng)基和相同環(huán)境條件下進行栽培,根據(jù)菌蓋大小、色澤、菌柄粗細、菇蕾多少、絨毛有無、產量高低、生育期長短、抗病力強弱選育出符合要求的菌株,淘汰質量差的菌株。對篩選出來的野生菌株再經不斷的人工,選擇保持原菌株的優(yōu)良特性,改變部分特性,就可以逐漸變成人工栽培品種。
1.1.1馴化育種步驟
1.1.1.1野生原菌株栽培試驗 對采集的野生金針菇菌株進行栽培試驗,研究其菌絲生長速度、出菇能力及形態(tài)、栽培特點,從中選出較優(yōu)的野生金針菇菌株。
1.1.1.2嚴格選擇種菇 進行再分離從較優(yōu)的野生金針菇菌株子實體中選擇出菇早、菇蕾多、菌柄長、色澤較好、開傘較慢的種菇作為分離材料,采用髓部、菌肉和孢子分離三種方法再分離。
1. 1. 1.3穩(wěn)定性考察 從上述再分離的金針菇菌株的栽培過程中篩選出優(yōu)良菌株,并經多次栽培試驗,最后確定優(yōu)良的野生馴化菌株。
1. 1.1.4對照菌株比較 把馴化選育出的優(yōu)良菌株與國內外引進菌株進行對照試驗。筆者等先后經過四代選擇和三年穩(wěn)定性考察,從分離的各菌株中選育出優(yōu)于其他野生馴化菌株和國內外引進菌株的“三明1號”優(yōu)良菌株。
1. 1.2“三明1-號”菌株與原野生菌株生產性狀比較
1. 1.2. 1產量 原始野生菌株于1974年由黃年來先生從三明市洋山枯枝上分離,當年栽培產量20g/瓶。經孢子和組織分離后于1979年栽培達80g/瓶;又經髓部分離、篩選后,1982年產量達145g/瓶,250g/袋,優(yōu)于本所其他野生菌株,也優(yōu)于供對照的中科院微生物所、河北和山西生物所、廣東微生物研究所提供的野生菌株及供對照的日本“信濃2號”菌株。其生物學效率達80 以上。
1.1.2.2形態(tài) 原三明野生金針菇子實體形態(tài):子實體15-18朵;菌蓋直徑1.5~3.4cm,金黃至黃褐色;菌柄長度2-- 4cm,粗0.5cm, 上端金黃色,基部為褐色,絨毛多(圖1)。
第一次三明野生金針菇菌株栽培特征:菌蓋金黃色,直徑1.5 ~2.0cm;菌柄長度參差不齊,長的9cm,短的3cm ;菇蕾數(shù)少;基部褐色有絨毛。
“三明1號”菌株形態(tài)特征:子實體叢生,每叢約為100朵以上;菌蓋早期呈半球形,淡黃色至金黃色,直徑為1一2cm,菌蓋厚度0.2cm,中央稍厚,邊緣漸薄開展;菌柄圓柱狀,長為10一15cm,直徑0.3一0.4cm,基部色澤為金黃色至淺褐色(圖2)。
1. 1.3“三明1號”栽培特點
“三明1號”菌株在光線明亮、溫度高、濕度大的條件下,菌蓋極易開傘,菌柄易變褐色。所以,栽培時必須注意在黑暗條件下盡量降低栽培室溫度;在栽培袋上覆蓋無紡布或1一2絲的薄膜以提高二氧化碳濃度,就可以抑制菌蓋開展,子實體保持金黃色至黃白色。在溫度升高情況下,相對濕度必須適當降低至85 左右,即可減少因含水量高引起的腐爛現(xiàn)象,從而提高產品質星。
“三明1號”菌株經專家確認具有產量較高、菌柄脆嫩、抗病力強、栽培周期短的特點適宜在我國自然條件下栽培。80年代初期它已作為我國開發(fā)金針菇新品種的優(yōu)良菌株在各地推廣,而且至今仍是北方寒冷地區(qū)栽培的優(yōu)良品種之一。筆者認為,我國的金針菇資源十分豐富,馴化育種是金針菇育種中一種簡單而有效的方法,它能選育出適合我國當?shù)卦耘?、產量高、風味特別又相似于野生金針菇的優(yōu)良菌株。
1. 2雜交育種
雜交育種手段繁瑣,但它是目前培育新的優(yōu)良菌株的真正有效方法。金針菇是異宗結合的食用菌,可利用不同性別的單核菌絲進行雜交,其雜交方法有多孢雜交和單孢雜交兩種
1.2.1多孢雜交
在自然界中,單孢雜交機會不多,大多數(shù)的野生食用菌是由多孢雜交產生的,其菇形圓整,幾乎無畸形菇,抗病力強,后代有很強的優(yōu)勢。由于金針菇產生的無性粉孢子容易干擾雜交工作,因而可采用多孢雜交進行金針菇的雜交育種。該法是在人工控制條件下,選用兩個特定的具有不同遺傳特征的菌株,讓其擔孢子在同一時間內快速自由雜交,然后及時挑選雜交菌絲,可盡量排除粉孢子干擾。同I時,由于金針菇容易在培養(yǎng)從上形成子實體,因而是否發(fā)生雜交和發(fā)生基因重組容易辨認。筆者根據(jù)金針菇特性,在育出“三明l號”的墓礎上,于1984年開始以日本“信濃2號”為父本,“三明1號”為母本,采用多孢雜交法進行金針菇育種。經多年栽培研究,于1986年選育出國內第一批雜交優(yōu)良菌株。其中“雜交19號”是具有雙親優(yōu)良特性的一株高產優(yōu)質、栽培性狀穩(wěn)定的優(yōu)良雜交菌株,多年來一直是全國各地大而積栽培的當家品種。之后,上海農科院食用菌所也采川擔孢子多孢雜交法育出新的雜交菌株。多孢子雜交育種步驟如下。
1.2.1.1選擇親本菌株 親本菌株必須具有優(yōu)良菌株某些特性。如選擇親本甲菌株共有菌蓋內卷、開傘慢、菇體白的特征;選擇乙菌株時,必須選擇出菇快、產量高、抗病力強的特征,以便使甲、乙菌株通過雜交具有互補性。同時,兩親本菌株必須具有遠緣性,這是能否獲得優(yōu)良菌株的關鍵。
1.2.1.2多孢雜交操作法 采用擔孢子同時彈射法進行兩親本的多孢雜交。該法相似于自然界中的多孢雜交,只是兩親本菌株是經過選擇的特定菌株。
1.2.1.3挑取菌落 及時挑取各種類型菌落,包括由于拮抗作用而被明顯分割成各小區(qū)的菌落和菌絲生長旺盛的菌落。
1.2.1.4出菇試驗及子實體分離 進行出菇試驗,挑選各袋中產量高、質量好的子實體進行分離。
1. 2. 1. 5對峙反應 分離的菌株首先進行菌株間的對峙反應,棄除相同類型的菌株,之后再與兩親本菌株進行對峙反應,選擇同時存在拮抗作用的菌株。該試驗的工作量大,但作為多孢雜交育種的初篩,確是必不可少的步驟。經對峙反應后選擇的菌株即為雜交菌株。
1. 2. 1.6雜交菌株出菇試驗 進行雜交菌株的出菇試驗,考察其菌絲生長速度、出菇快慢、菇蕾數(shù)量、子實體性狀、產量及抗病力強弱。
1.2.1.7選出優(yōu)良菌株并進行穩(wěn)定性 考察經上述試驗篩選出各項指標均較好的優(yōu)良菌株,再進行2一3次穩(wěn)定性考察。
1.2.1.8優(yōu)良雜交菌株鑒定 進行了形態(tài)鑒定、對峙反應鑒定(圖3)、同功酶鑒定(圖4)。這三項指標的綜合鑒定可以證明選育出來的優(yōu)良菌株是否系不同于親本的新雜交菌株。
多孢雜交獲得的菌株,實際上是單孢(甲)X單(乙);雙核(甲)X單(乙);雙核(乙)X單(甲)的雜交異核體菌株。該菌株相當于微生物雜交獲得的異核體或高等植物的雜種子一代。根據(jù)對食用菌子實體進行組織分離可以保持遺傳穩(wěn)定的特性,對雜種子一代的金針菇子實體進行組織分離即可獲得得穩(wěn)定的雜交菌株。筆者第一批多孢雜交獲得的“雜交19號”、“雜交4號”菌株;第二、三批多孢雜交選出的“雜交66”等菌株經多年試驗均為穩(wěn)定、高產優(yōu)質的優(yōu)良菌株。
1.2.2“雜交19號”菌株種性及栽培特點
1.2.2.1形態(tài)特征 子實體形態(tài)近于甲、乙兩親本之間。菌蓋自至淡黃色,直徑0.5- 1.5cm菌肉厚0.3cm,稍內卷;菌柄粗細均勻,0.2-0.3cm,長度15cm以下,整體呈白色,15cm以上時,基部1/5處逐漸變淡黃色;過于成熟時,基部呈淡褐色。菌柄稍有光澤,幾乎無絨毛。菇形圓整,無畸形菇,極少扭曲,屬細密形(圖5)。
1.2.2.2種性菌絲生長速度快、出菇快、栽培周期短,從接種至出菇只需32d,完成栽培周期僅需35一50d。產量高,采用高產配方,生物學效率可達100 以上。適應性廣,南北方均可栽。子實體發(fā)生適溫10-15℃,生長適宜溫度4 -18 ℃,在21-23℃時尚能耐2-3d高溫,氣溫下降后生長正常??垢邷啬芰Ρ热毡揪陱?,且種性穩(wěn)定。
1.2.2.3栽培管理特點 催蕾時,要求較大的通氣量,必須經常掀開覆蓋物,可使菇蕾長滿培養(yǎng)基表面。保持黑暗,子實體呈白至淡黃色。低溫并控制好濕度,可使子實體圓整、結實、不易開傘、白色或淡黃色。
1.2.3單孢雜交
金針菇菌絲產生的粉孢子容易干擾雜交工作,因而在進行不同性別的單孢雜交時,必須排除無性粉孢子的干擾,以獲得真正的單孢雜交菌株,這點在金針菇的單孢雜交育種中是很重要的。經過單孢配對后獲得的雜交菌株優(yōu)劣必須通過栽培試驗才能確定。具體操作步驟與香菇單孢雜交育種相似。
其中還須注意的是,在挑取甲、乙兩親本單核菌絲配對的異核體菌絲時,需挑取中間接觸部位的菌絲、靠近甲單核菌絲部位的菌絲及靠近乙單核菌絲部位的菌絲。上述三種位置挑取的異核體菌絲雖然來自同樣的甲、乙兩個單孢子,但栽培的結果是不同的。這個問題也是香菇、平菇等四極性異宗結合的食用菌單孢雜交時需注意的。
另據(jù)介紹,用可以出菇的單核菌絲作為親本進行雜交試驗,可以得到產量高、出菇快的金針菇新菌株。潘保華等進行了金針菇單孢結實性的研究,已經單孢結實性菌株與非單孢結實性菌株交配選出6個強優(yōu)組合菌株。
1.2.4誘變育種
誘變育種也是選育優(yōu)良菌株的一種方法。筆者曾用15W(2537Å)的紫外線誘變菌絲體,獲得優(yōu)于原菌株的金針菇誘變菌株。中國農科院植保所以“三明1號”為親本菌株,用60Co-γ射線誘變金針菇原生質體選育出“F8815”和“F8817”菌株;北京農科院植保環(huán)保所以“雜交19號”作為誘變出發(fā)菌株,經擔孢子紫外線誘變,單核菌絲體雜交培育出“F9309”和“F9321”菌株,據(jù)報道,產量均比原親本菌株高。
2金針菇品種的選育方向
在我國,金針菇已成為大眾飯桌上的美味佳肴。而且因為黃色金針菇菌柄脆嫩,風味好,因而人們更習慣和喜歡食用黃色金針菇。隨著金針菇數(shù)量的不斷增加,人們對其質量必將提出更高要求,因此選育菌蓋內卷、開傘慢;菌柄白至淡黃色、不易褐變、基部無絨毛;脆嫩而又有芬香味,外觀質量好并容易保存的優(yōu)良菌株已成為我國金針菇品種的選育方向之一。
但在國際市場上,因為長久以來日本的金針菇產品首先占領市場的緣故,因而習慣上喜歡食用白色金針菇。所以選育出能在我國南、北方自然條件下栽培、產量高、抗病、抗高溫能力強的白色金針菇優(yōu)良菌株是育種方向之二。
另外,選育溫度適應范圍廣,特別是在20-30℃的高溫情況下尚能正常生長、產量高、質量又好的金針菇高溫菌株也是今后育種的方向。
參考文獻
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2裘維蕃.中國食用菌及其栽培.中華書局,1952.
3黃瑞貞,魏潤黔等.金針菇SFV-9菌株特性的研究。食用菌,1986.6.14--15.
注:原文發(fā)表于《食用菌學報》,1997.,4(1):8―14。