施樂樂
(福建省食用菌技術(shù)推廣總站,福建 福州 350000)
秀珍菇(Pleurotus pulmonarius) 學(xué)名為肺形側(cè)耳,又名袖珍菇、姬平菇,隸屬于擔(dān)子菌門(Basidiomycota) 傘菌目 (Agaricales) 側(cè)耳科 (Pleurotaceae) 側(cè)耳屬(Pleurotus)[1],20世紀(jì) 90年代由中國臺灣引進(jìn)內(nèi)地試種并取得成功[2]。羅源縣是福建省秀珍菇主產(chǎn)區(qū),2020年全縣秀珍菇產(chǎn)量達(dá)14.2萬噸,產(chǎn)值9.7億元,栽培秀珍菇成為菇農(nóng)創(chuàng)收致富的重要途徑。目前羅源秀珍菇主栽品種主要有:秀57、秀63、秀93、秀98、秀912、臺秀122等,上述品種由不同栽培企業(yè)在不同時期從中國臺灣地區(qū)不同機構(gòu)引進(jìn),經(jīng)過多年繼代擴繁,栽培企業(yè)又對引進(jìn)品種進(jìn)行了重命名,造成羅源秀珍菇栽培品種名稱混亂,同種異名或異種同名現(xiàn)象極為普遍,不利于秀珍菇產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
近年來,分子標(biāo)記技術(shù)已廣泛應(yīng)用于食用菌等大型真菌的分類、鑒定,其具有模板需求量少、操作簡便、多態(tài)性高等諸多優(yōu)點[3-5],分子標(biāo)記技術(shù)的出現(xiàn)彌補了傳統(tǒng)分類鑒定方法的不足,進(jìn)一步提高了食用菌分類、鑒定的準(zhǔn)確性。研究共收集羅源地區(qū)秀珍菇栽培菌株16株,并以福建農(nóng)林大學(xué)菌物研究中心保藏的1株野生秀珍菇菌株為對照,通過平板拮抗試驗及RAPD、ISSR、SRAP分子標(biāo)記技術(shù)對其進(jìn)行親緣關(guān)系分析,以期在分子水平上為解決羅源秀珍菇栽培品種混亂問題提供數(shù)據(jù)支撐和理論依據(jù)。
供試菌株共17株,其中16株收集自羅源秀珍菇栽培企業(yè)及菇農(nóng),另有1株為福建農(nóng)林大學(xué)菌物研究中心提供。供試菌株來源信息詳見表1。
表1 供試秀珍菇菌株Tab.1 Tested strains of Pleurotus pulmonarius
馬鈴薯葡萄糖(PD) 液體培養(yǎng)基:去皮馬鈴薯200 g切成小塊,加1 000 mL水,水煮30 min,雙層紗布過濾,濾液中加入2%葡萄糖,并補足因蒸發(fā)失去的水分,pH自然,121℃滅菌20 min。
馬鈴薯葡萄糖(PDA)固體培養(yǎng)基:需另加入2%瓊脂,其余成分同馬鈴薯葡萄糖(PD)液體培養(yǎng)基。
將不同秀珍菇菌株兩兩接種至平板中,設(shè)置3個重復(fù),菌絲萌發(fā)后,每天觀察平板菌落交界處的拮抗情況及平板菌落形態(tài)差異情況,做好記錄統(tǒng)計,無拮抗記為“-”,有拮抗記“+”,“+”的數(shù)量表示拮抗的強弱。另用“*”表示菌落形態(tài)差異情況,“*”的數(shù)量表示菌落形態(tài)差異的程度。
用改良CTAB法[6]提取17個供試菌株DNA,提取后測定DNA濃度,經(jīng)凝膠電泳檢測合格后,進(jìn)行RAPD、ISSR和SRAP三種標(biāo)記PCR。引物及反應(yīng)體系見表2和表3。
表2 PCR引物Tab.2 The primers of PCR reaction
表3 PCR反應(yīng)體系Ta.3 The PCR reaction system
RAPD-PCR反應(yīng)程序為:94℃預(yù)變性7 min;94℃變性 1 min,34℃退火 1 min,72℃延伸 1 min,35個循環(huán);72℃延伸10 min;4℃保存。
ISSR-PCR反應(yīng)程序為:94℃預(yù)變性5 min;94℃變性1 min,48℃退火 1 min,72℃延伸 1 min,35個循環(huán);72℃延伸10 min;4℃保存。
SRAP-PCR反應(yīng)程序為:94℃預(yù)變性5 min;94℃變性1 min,35℃退火 1 min,72℃延伸 1 min,5個循環(huán);94℃變性1 min,50℃退火1 min,72℃延伸1 min,35個循環(huán);72℃延伸10 min;4℃保存。
在RAPD、ISSR和SRAP擴增結(jié)果電泳圖譜中,按凝膠同一位置上DNA條帶的有無進(jìn)行統(tǒng)計,有條帶用“1”表示,無條帶用“0”表示。采用NTSYSpc-2.10e分析軟件計算樣品間的遺傳相似性系數(shù),同時用UPGMA進(jìn)行聚類分析,構(gòu)建聚類圖。
不同秀珍菇菌株平板拮抗試驗結(jié)果見表4。
表4 不同秀珍菇菌株平板拮抗與菌落差異情況Tab.4 Plate antagonism and colony morphology difference of Pleurotus pulmonarius
由表4可知,菌株P(guān)916、P624、57-0、GD三代之間不存在拮抗,菌株P(guān)620和金秀之間不存在拮抗,菌株P(guān)615和X57之間不存在拮抗,菌株P(guān)626和P650之間不存在拮抗,其余菌株之間均存在拮抗;觀察不同供試菌株的菌落形態(tài),發(fā)現(xiàn)供試秀珍菇菌株之間的菌落形態(tài)均存在一定差異。但平板觀察結(jié)果相對主觀,僅能作為菌株親緣關(guān)系初步判斷的依據(jù)。
對提取的17株秀珍菇菌株DNA進(jìn)行RAPDPCR、ISSR-PCR和SRAP-PCR擴增,擴增所得的DNA圖譜見圖1~圖3。
圖1 秀珍菇菌株RAPD-PCR擴增DNA圖譜Fig.1 RAPD-PCR amplification of Pleurotus pulmonarius strains
圖2 引物ISSR1對秀珍菇菌株ISSR-PCR擴增DNA圖譜Fig.2 ISSR-PCR amplification of Pleurotus pulmonarius strains with primer ISSR1
圖3 引物em5-em8對秀珍菇菌株SRAP-PCR擴增DNA圖譜Fig.3 SRAP-PCR amplification of Pleurotus pulmonarius strains with primer em5-em8
由圖1~圖3DNA圖譜可知,第10泳道的P627和第17泳道的對照菌株秀2與其他供試菌株的電泳條帶差異較大,這表明P627和秀2與其他供試菌株的遺傳差異較大。
計算各供試菌株的相似系數(shù),并構(gòu)建遺傳距離綜合分析聚類圖,結(jié)果見圖4。
圖4 秀珍菇遺傳距離綜合分析聚類圖Fig.4 Cluster diagram of Pleurotus pulmonarius strains
由圖4可知,17株供試菌株遺傳相似系數(shù)在0.45~1.00。當(dāng)遺傳距離D為0.68時,P627和秀2各被聚為1個單一群體,其余菌株被聚為一個復(fù)合群體,這表明P627和秀2與其余供試菌株的親緣關(guān)系較遠(yuǎn),遺傳差異較大,除了P627和秀2外,其余供試菌株的親緣關(guān)系均較近;當(dāng)遺傳距離D為1.00時(D為1,表示很可能為同一菌株),P605和P625被聚為一個群體,P916、P624、57-0、GD三代被聚為一個群體,這表明菌株P(guān)605和P625可能分屬同一菌株,菌株P(guān)916和P624、57-0、GD三代可能分屬同一菌株。
傳統(tǒng)的分類學(xué)鑒定方法是指在微觀和宏觀的層面上對食用菌的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部形態(tài)進(jìn)行分類鑒定的方法[7]。其通過直觀觀察的方式在一定程度上能對食用菌類群進(jìn)行劃分,但由于食用菌的形態(tài)特征常因生境的不同而存在較大差異,且近緣物種間表觀特征相似,使得單純依靠傳統(tǒng)分類學(xué)鑒定方法鑒定食用菌存在局限性[8]。隨著生物技術(shù)的快速發(fā)展,真菌分類學(xué)家結(jié)合核酸分子生物學(xué)鑒定技術(shù)建立了更為有效的分類鑒定方法,即分子標(biāo)記。分子標(biāo)記能直接反映生物個體或種群間基因組的差異,因其不受材料的限制,且具有數(shù)量多、多態(tài)性高、準(zhǔn)確性可靠、不影響生物個體目標(biāo)性狀表達(dá)的特點,已被廣泛應(yīng)用于食用菌的分類鑒定中。
研究通過平板拮抗試驗及分子標(biāo)記技術(shù)對供試秀珍菇菌株進(jìn)行親緣關(guān)系分析,試驗結(jié)果表明:P627菌株和野生對照菌株秀2與其余15株供試菌株的親緣關(guān)系較遠(yuǎn),而其余15株供試菌株之間的親緣關(guān)系均較近。在親緣關(guān)系較近的供試菌株中,P605和P625可能分屬同一菌株,P916和P624、57-0、GD三代可能分屬同一菌株。研究后續(xù)將會開展所有供試菌株的出菇試驗,通過供試菌株農(nóng)藝性狀的比較以進(jìn)一步確定各供試菌株的親緣關(guān)系。