景雪梅 王 雷 劉 暉 程調(diào)娟 趙娟龍 劉 亮 袁 斌 陶 軍
(天水眾興菌業(yè)科技股份有限公司,甘肅 天水 741000)
雜交育種是一種經(jīng)典育種方法,可以獲得具有新農(nóng)藝性狀特征的雜交菌株,達(dá)到改變色澤、改善菇形、縮短育種周期等育種目標(biāo)[1]。金針菇(Flammulina velutipes)是一種美味食用菌,是當(dāng)今市場(chǎng)上走俏的天然保健食品之一,有“抗癌益智菇”的佳譽(yù)[2]。
金針菇分黃色和白色兩種,野生菌株為黃色,白色為變異株。黃色金針菇生長(zhǎng)速度快,抗逆性強(qiáng),菇體呈深黃色,基部褐色,品相較差,但菌香味濃,口感優(yōu)于白色金針菇[3]。白色金針菇出菇整齊,性狀穩(wěn)定,轉(zhuǎn)化率高,多為工廠化生產(chǎn)。本試驗(yàn)選擇白色和黃色金針菇作親本進(jìn)行雜交,以期獲得農(nóng)藝性狀優(yōu)良、口感佳,且適合工廠化栽培的淺黃色全新金針菇菌株。
雜交親本:黃色金針菇菌株Q100,具有柄粗、耐貯藏、生長(zhǎng)周期短、抗病性強(qiáng)的特點(diǎn);白色金針菇菌株QFC,為工廠化栽培,具有高產(chǎn)、菇形整齊、性狀穩(wěn)定的特點(diǎn)。以上菌種均為眾興菌業(yè)公司保存。
母種培養(yǎng)基:日本寒天培養(yǎng)基,稱(chēng)取培養(yǎng)基39 g,蒸餾水1 000 mL。
搖瓶配方:豆粕2 g,白砂糖12.5 g,KH2PO40.4 g,MgSO40.4 g,水640 mL。
栽培配方:玉米芯34.34%、米糠31.26%、麩皮7.05%、棉籽殼6.27%、大豆皮5.34%、啤酒糟6.63%、甜菜渣3.15%、輕質(zhì)碳酸鈣1%、豆渣3.05%、貝殼粉1.91%,含水量65%~67%,滅菌前pH 6.5~7.0,滅菌后pH 6.3~6.4。
1.2.1 孢子收集與保藏
挑選農(nóng)藝性狀優(yōu)良且未開(kāi)傘的七八分成熟的親本金針菇子實(shí)體,除去表面雜質(zhì)并消毒,取未開(kāi)傘、圓潤(rùn)、肉厚的菇帽,將菇帽子實(shí)層朝下粘在平皿上,以封口膜封口后常溫放置2天左右,去掉菇帽后再封口,置于4 ℃冰箱保存[4]。
1.2.2 多孢雜交
將收集的親本孢子各自制成孢子懸液,兩者混合后稀釋至3×104個(gè)/mL(血球計(jì)數(shù)板法)。取60 μL涂布于PDA平板,在18 ℃下暗培養(yǎng)12~15天,直至平板上肉眼可見(jiàn)大片密集菌落后,用接種針挑選有拮抗現(xiàn)象的小菌絲塊轉(zhuǎn)接于PDA平板上,繼續(xù)培養(yǎng)5~6天。在菌落外緣挑取菌絲制片鏡檢,選有鎖狀聯(lián)合且長(zhǎng)勢(shì)良好的雜交菌株,經(jīng)斜面培養(yǎng)后于4 ℃下保存?zhèn)溆肹5,6]。
1.2.3 出菇篩選試驗(yàn)
(1)初篩。將1.2.2節(jié)得到的雜交菌株進(jìn)行出菇試驗(yàn),培養(yǎng)料按栽培配方進(jìn)行配制,干拌均勻后加水?dāng)嚢?0 min,含水量控制在65%~67%。采用裝瓶機(jī)裝入1 500 mL的聚丙烯栽培瓶,每瓶濕料重1 060 g。高壓滅菌后,采用液體菌種接種,每菌株接種16瓶。菌絲培養(yǎng)至滿瓶后,移入育菇房進(jìn)行工廠化出菇管理[7,8],觀察記錄出菇整齊度、子實(shí)體形態(tài)特征等,并統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量,篩選出農(nóng)藝性狀較好的菌株進(jìn)入二次栽培試驗(yàn)。
(2)二次篩選。對(duì)初篩得到的優(yōu)勢(shì)雜交菌株進(jìn)行二次栽培篩選,配方、拌料、裝瓶等方法同初篩試驗(yàn)。每菌株接種3筐,每筐16瓶。待菌絲長(zhǎng)滿栽培瓶后,用自動(dòng)搔菌機(jī)搔菌,搔菌后移入育菇房行出菇管理,觀察記錄出菇整齊度、子實(shí)體形態(tài)特征等,并統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量,計(jì)算生物學(xué)效率。篩選出優(yōu)良菌株,作為與親本作對(duì)比試驗(yàn)的參試菌株。
1.2.4 雜交菌株與親本的對(duì)比試驗(yàn)
(1)拮抗試驗(yàn)。將篩選得到的雜交菌株菌絲體及親本的菌絲體按“品”字形接入日本寒天平板培養(yǎng)基[9]。觀察并記錄雜交菌株與親本交界處的菌絲生長(zhǎng)情況。
(2)菌絲生長(zhǎng)速度測(cè)定。用接種針?lè)謩e將雜交菌株和親本的菌絲體劃分為4 mm×4 mm×3 mm大小的菌種塊,接種到日本寒天培養(yǎng)基上,放入18 ℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)。第6天測(cè)量菌落半徑,計(jì)算菌絲生長(zhǎng)速度[10]。每個(gè)菌株設(shè)3次重復(fù)。
(3)出菇試驗(yàn)。按栽培配方制料,滅菌后待料溫冷卻到19 ℃以下時(shí),采用自動(dòng)接種機(jī)在無(wú)菌條件下接種,每菌株接種10筐,每筐16瓶。接種后置于恒溫恒濕培養(yǎng)室內(nèi),14~17.5 ℃暗培養(yǎng)22天。待菌絲長(zhǎng)滿栽培瓶后,采用自動(dòng)搔菌機(jī)搔菌,之后移入育菇房進(jìn)行出菇管理。每筐隨機(jī)抽取2瓶,測(cè)定產(chǎn)量、生物學(xué)效率和子實(shí)體性狀等指標(biāo)。
對(duì)多孢雜交獲得的78個(gè)雜交菌株進(jìn)行鏡檢,選取具有鎖狀聯(lián)合且長(zhǎng)勢(shì)良好的雜交菌株24個(gè),進(jìn)入初次出菇篩選試驗(yàn)。
2.1.1 初篩結(jié)果
由表1可知,各雜交菌株之間的產(chǎn)量、生物學(xué)性狀差異顯著,經(jīng)過(guò)初篩,選出菇帽顏色淡黃、菇柄硬挺、產(chǎn)量超過(guò)360 g的優(yōu)勢(shì)菌株8個(gè),產(chǎn)量從高到低依次為:ZX105 > ZX112 > ZX108 > ZX111 >ZX124 > ZX107 >ZX117 > ZX119。其中,除ZX108和ZX111,ZX117和ZX119之間的產(chǎn)量差異不顯著外,其余6個(gè)雜交菌株之間均有顯著性差異。
表1 雜交菌株第一次栽培出菇的子實(shí)體產(chǎn)量和生長(zhǎng)表現(xiàn)
ZX101、ZX103、ZX104、ZX106、ZX110、ZX118、ZX122、ZX123等8個(gè)菌株因出芽少或未出芽,ZX113因出芽過(guò)多過(guò)粗,均予以淘汰,未對(duì)其子實(shí)體生長(zhǎng)狀況進(jìn)行觀察統(tǒng)計(jì)。
2.1.2 二次篩選結(jié)果
對(duì)初篩選出的8個(gè)優(yōu)勢(shì)雜交菌株進(jìn)行二次栽培出菇試驗(yàn),獲得優(yōu)良菌株ZX112,作為后續(xù)參試菌株。從表2可知,8個(gè)優(yōu)勢(shì)雜交菌株的產(chǎn)量以ZX105為高,但其有脫蕾現(xiàn)象;菌株ZX112產(chǎn)量居次,為443.13 g,與其余7個(gè)菌株均有顯著性差異。ZX112表現(xiàn)出芽量適中,生物學(xué)效率124%~133%;子實(shí)體生長(zhǎng)表現(xiàn)較好,菇體緊實(shí),較硬挺,邊菇少,菇帽呈淡黃色偏白,肉厚,有質(zhì)感,直徑0.3~0.8 cm;菇柄基部呈淡黃色,上部為淡黃偏白,高15~17. 5 cm,直徑0.3~0.4 cm。
表2 8個(gè)優(yōu)勢(shì)雜交菌株的出菇產(chǎn)量及子實(shí)體的生長(zhǎng)表現(xiàn)
2.2.1 拮抗試驗(yàn)結(jié)果
拮抗試驗(yàn)是一種快速檢測(cè)菌株間親緣關(guān)系的方法。對(duì)雜交菌株ZX112和兩親本Q100、QFC進(jìn)行拮抗試驗(yàn)的結(jié)果顯示,3個(gè)菌株之間菌絲尖端互不融合,均能形成明顯的溝狀拮抗線(圖1)。表明雜交菌株ZX112是不同于兩親本的菌株。
圖1 雜交菌株ZX112與兩親本的拮抗比較
2.2.2 雜交菌株和親本的菌絲生長(zhǎng)表現(xiàn)
從表3可以看出,雜交菌株ZX112的菌絲平均生長(zhǎng)速度介于兩個(gè)親本之間,與兩親本均有顯著差異;菌絲長(zhǎng)勢(shì)略弱于白色親本,與黃色親本相近,表現(xiàn)為氣生菌絲較少。3個(gè)菌株均無(wú)粉孢子。
表3 優(yōu)良雜交菌株與兩親本的菌絲生長(zhǎng)表現(xiàn)
2.2.3 雜交菌株和親本的子實(shí)體生長(zhǎng)表現(xiàn)
為進(jìn)一步比較雜交菌株ZX112與兩親本之間的子實(shí)體農(nóng)藝性狀差異,進(jìn)行3次重復(fù)瓶栽試驗(yàn),綜合統(tǒng)計(jì)出芽情況及現(xiàn)蕾時(shí)間(從進(jìn)入育菇房到開(kāi)始現(xiàn)蕾的時(shí)間)、采收時(shí)間(從進(jìn)入育菇房到開(kāi)始采收的時(shí)間)、采收期(從開(kāi)始采收到采收結(jié)束的時(shí)間)等指標(biāo)的結(jié)果如下。
黃色親本Q100的菇蕾少,生長(zhǎng)初期粗壯,呈黃褐色,幼蕾期生長(zhǎng)速度較快。白色親本QFC的幼蕾整齊,呈白色,菇柄較細(xì),生長(zhǎng)速度較慢。雜交菌株ZX112幼蕾期表現(xiàn)良好,遺傳了雙親的優(yōu)良性狀,幼菇菇柄粗且挺拔,顏色略淺于黃色親本Q100(圖2)。
圖2 雜交菌株ZX112與兩親本出芽情況比較(入育菇房10天時(shí))
雜交菌株ZX112和黃色親本Q100的現(xiàn)蕾時(shí)間同步,均為4天,比白色親本QFC早1天。從采收時(shí)間看,雜交菌株ZX112最先開(kāi)始采收,分別比黃色親本和白色親本提早1天和3天。雜交菌株ZX112和親本Q100的采收期一致,均為2天,其子實(shí)體瓶間發(fā)育速度的差異比白色親本QFC小,同步性較好。
從子實(shí)體農(nóng)藝性狀看,親本QFC是工廠化主栽品種,其菇體雪白、現(xiàn)蕾整齊,菇柄粗細(xì)均勻、基部無(wú)絨毛、根部不粘連,菇帽呈小球狀內(nèi)卷不易開(kāi)傘,產(chǎn)量高(530 g/瓶)。而親本Q100呈黃褐色,菇柄粗,直徑為2~4 mm,菇帽呈鐘蓋形,易開(kāi)傘,易有水帽,菌絲吃料能力強(qiáng),生長(zhǎng)速度快(菌絲培養(yǎng)期22天、出菇期25天),是傳統(tǒng)袋栽的主要品種,工廠化栽培條件下易吐黃水,產(chǎn)量偏低(430.50 g/瓶)。雜交菌株ZX112遺傳了雙親的優(yōu)良性狀,表現(xiàn)菇形好,菇柄粗、挺拔,基部呈黃色、上部淡黃偏白,菌肉厚實(shí),菇帽呈淡黃色,略?xún)?nèi)卷,不易開(kāi)傘,單瓶產(chǎn)量達(dá)446.0 g,與兩個(gè)親本的產(chǎn)量均達(dá)顯著性差異。
本試驗(yàn)通過(guò)黃色金針菇和白色金針菇的多孢雜交,獲得淺黃色雜交菌株。對(duì)雜交所得的菌株進(jìn)行初步篩選的結(jié)果表明,多孢雜交后的菌株大部分菌絲稀薄,活力較弱;而長(zhǎng)勢(shì)較好的雜交菌株菌絲較白、密,生長(zhǎng)速度快于兩親本。復(fù)篩發(fā)現(xiàn)雜交菌株子實(shí)體顏色均為淺黃色,在出芽階段由于濕度不均勻,部分雜交菌株出現(xiàn)吐黃水及輕微脫蕾現(xiàn)象,但脫蕾對(duì)后期的整體菇形影響不大。
經(jīng)過(guò)初篩和復(fù)篩試驗(yàn),選出子實(shí)體農(nóng)藝性狀較好、產(chǎn)量較高的雜交菌株ZX112,其與兩親本的比較試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在母種培養(yǎng)階段,雜交菌株ZX112的菌絲形態(tài)與黃色親本較為接近,比白色親本氣生菌絲少,但菌絲長(zhǎng)速更快;在栽培階段,雜交菌株生長(zhǎng)快、采收早,優(yōu)于2個(gè)親本菌株。從農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量看,雜交菌株ZX112的產(chǎn)量稍高于黃色親本,低于白色親本,但菇形、菇體緊實(shí)度均優(yōu)于黃色親本,更接近于白色親本;其色澤為淺黃,菇形整齊,菇柄粗壯,生長(zhǎng)周期短,較適合于工廠化栽培及市場(chǎng)推廣。
表4 雜交菌株與親本的子實(shí)體性狀及產(chǎn)量比較
圖3 雜交菌株ZX112與兩親本子實(shí)體農(nóng)藝性狀比較