金针菇单细胞悬液紫外诱变选育研究
紫外诱变育种是一种传统的育种方法。其操作简单，效果显著。本实验利用紫外线对金针菇单细胞悬液进行诱变处理，采用平板透明圈法进行初筛和摇瓶法进行复筛,以出发菌株作为对照，比较其Hc值和菌体生物量，最终获得一株金针菇突变株EMZW4。所获得的诱变菌株生长速度明显高于原始菌株，在培养96 h时，诱变菌株的菌体干重达到0.4536 g，为原始菌株的1.45倍。对EMZW4进行遗传稳定性实验，经过5次传代其生物量变化不大，可见该诱变菌株的遗传稳定性良好。关键词 金针菇，单细胞悬液，紫外线，诱变选育
目 录
1 引言 1
1.1 金针菇的简介 1
1.2 金针菇诱变育种研究现状 1
1.3 选题意义 2
1.4 前景展望 4
2 实验材料和方法 4
2.1 实验材料及仪器 4
2.2 实验方法 5
3 实验结果与分析 6
3.1 紫外诱变 6
3.2 突变菌株的初筛 7
3.3 突变菌株的复筛 9
3.4 突变菌株的遗传稳定性实验 10
3.5 生长过程中突变和对照菌株生物量的变化研究 11
结 论 12
致 谢 13
参 考 文 献 14
1 引言
金针菇具有丰富的食用价值和药用功能，能够增强机体的生物活性，有利于人体对食物中所含的各种营养物质进行吸收利用，促进体内新陈代谢和生长发育。经常食用金针菇还具有抗疲劳、抗肿瘤、消炎、清除重金属以及盐类物质的作用[1]。另外，金针菇菌体所富含的多糖类物质具有较为明显地抗缺氧以及提高巨噬细胞吞噬功能的效果[2]。菌种是提高金针菇产量和质量的关键之一。因此，金针菇菌种的选育一向受到重视。目前，金针菇培育所用菌种的生长速度较慢，培养时间较长，不利于大规模生产。而经过诱变处理能够筛选出生长速度较快、培养时间较短的菌种。故本实验利用紫外线对金针菇单细胞悬液进行诱变处理，然后在平板上用透明圈法进行初筛，比较透明圈与菌落的直径比，用摇瓶法进行复筛，比较其菌体干重，从而筛选出优良菌株。然后研究诱变菌株和对照菌株在培养过程中其菌体生 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
物量的变化情况，并验证优良诱变菌株的生长特性的稳定性。
1.1 金针菇的简介
金针菇，学名为毛柄金钱菌，植物学名称为Flammulina velutiper(Fr.)Sing，英文名称为：“Enoki Mushroom”，又称冻菌、构菌、朴菇、智力菇、毛柄小火菇等。金针菇的菌盖小巧而细腻，颜色呈淡黄或者黄褐色，由于其菌体柄部形似金针，故而名为金针菇。金针菇菌体内含有丰富的赖氨酸和锌等物质，具有促进孩童智力发育的功效，故又名益智菇。金针菇为伞菌目白蘑科针金菇属，是一种地衣类菌藻[3]。
金针菇广泛地分布在中国、日本、俄罗斯、欧洲、北美洲、澳大利亚等地。在中国，东西方向上从江苏到新疆，南北方向上从黑龙江到云南都适合金针菇的生长。金针菇菌体内不含有叶绿素，不能够进行光合作用，也不能够产生碳水化合物。它能够在黑暗的环境中生长，但是必须从培养基中吸取脂肪、蛋白质和碳水化合物等营养物质以为其生长发育提供能量和养分，因此金针菇是一种腐生异养生物。
1.2 金针菇诱变育种研究现状
李蕤等在金针菇菌体断片的单细胞诱变育种实验中采用了紫外线诱变的育种方法，并且获得了遗传性状较为稳定的金针菇优良诱变菌株[4]。熊泽等在进行富硒金针菇菌种的诱变育种研究中所采用的方法也是紫外线诱变[5]。张淑霞等对诱变处理后的金针菇菌株进行了耐碱性驯化,使菌体在pH 8.0以上的碱性环境中仍然能够正常地生长,所得菌种可以有效地防止杂菌的污染并且提高金针菇栽培的成功几率。在试验中，通过对菌株进行4次紫外线诱变以及多代耐碱性驯化筛选,获得了921、922、923三个优良诱变菌株。经试栽证明,用生料进行金针菇的培育是完全可行的,而且筛选到的诱变菌株的耐碱性能较为稳定,长势较强,产量较高,栽培较简易[6]。杨宗渠等采用了Co60 γ射线照射法处理F126的双核菌体,经过多次筛选，获得了一种新型的金针菇菌株即辐金1号,并对其进行了平皿抗杂交试验、生产试验以及生活因子试验[7]。中国农业科学院植保所食用菌组的周宗俊以及许和平等选取金针菇“三明一号”菌株作为原始菌株，同样采用了Co60 γ射线诱变法，筛选出一株优良的金针菇诱变菌株即“F8817”。河北大学生物系的成亚利以及朱宝成等对金针菇“W088”以及“Y19”两个菌株采用紫外线诱变的育种方法，筛选出一种出菇齐，长势快的优良诱变菌株[8]。陈力力等通过对紫外线以及微波单因子对J05Y－c金针菇单细胞悬液的诱变反应进行比较，经过反复筛选，最终获得一批优良诱变菌株。实验结果表明，诱变效应的最佳剂量应在致死率范围为75%~90%的处理组中，在相同的处理时间内，微波诱变和紫外诱变的正变率分别为85.00%和76.67%。由此可见，微波诱变的正突变率明显要大于紫外诱变的正变率，即微波诱变的效果比紫外诱变好。实验采用了最大功率700 W、脉冲频率2540 MHz的家用微波炉，用中等的功率强度对菌株处理80 s，筛选出其Hc值以及菌体生物量分别比原始菌株提高32.38%、62.16%的优势突变株W8011，进行连续传代培养8次后，其遗传性能也比较稳定[9]。
目前，由于分子生物学技术和遗传学技术等的快速发展，许多新兴的技术被广泛地应用于金针菇菌种的选育之中，例如基因工程育种技术以及原生质体融合育种技术等。然而，诱变育种仍然是提高金针菇菌种产量的手段之一。诱变育种所获得的金针菇菌株有着相对较高的正突变率，并且可以获取对人类有益的新基因和优良的突变体。但是，诱变育种也存在着一定的随机性和盲目性。因此，在实际的生产应用当中，研究人员要根据实验室的实际条件以及出发菌株的具体情况来采取适宜的诱变手段。
1.3 选题意义
金针菇菌体内富含多种维生素、蛋白质以及糖类等营养物质，具有很高的营养价值、药用价值和保健功能，还具有增强机体的免疫力、强化体内消化系统等功能。但是，金针菇子实体的生长速度较慢，且只能够在低温下出菇，因而受季节因素影响较大。而利用现代先进的生物学技术能够对金针菇菌种进行液体培养从而可以实现常年工业化生产菌体，与固体培养相比其生长速度大幅提高，菌体的营养价值也有所提高，而且还具有出菇齐，菌龄较为一致，活力强，污染率低等优点。但是，目前液体菌种的大规模应用技术还不够成熟，液体菌种的储藏也是阻碍其发展的问题之一。而且金针菇培育所采用的菌种生长速度较慢，培养时间较长，一般要12 d~15 d。因此，对金针菇菌种进行诱变选育，从而获得生长速度较快，培养时间较短的金针菇液态菌种是非常重要的，能够为大规模生产金针菇提供便利，并且为提升金针菇的培育技术提供了较好的科学依据。
目 录
1 引言 1
1.1 金针菇的简介 1
1.2 金针菇诱变育种研究现状 1
1.3 选题意义 2
1.4 前景展望 4
2 实验材料和方法 4
2.1 实验材料及仪器 4
2.2 实验方法 5
3 实验结果与分析 6
3.1 紫外诱变 6
3.2 突变菌株的初筛 7
3.3 突变菌株的复筛 9
3.4 突变菌株的遗传稳定性实验 10
3.5 生长过程中突变和对照菌株生物量的变化研究 11
结 论 12
致 谢 13
参 考 文 献 14
1 引言
金针菇具有丰富的食用价值和药用功能，能够增强机体的生物活性，有利于人体对食物中所含的各种营养物质进行吸收利用，促进体内新陈代谢和生长发育。经常食用金针菇还具有抗疲劳、抗肿瘤、消炎、清除重金属以及盐类物质的作用[1]。另外，金针菇菌体所富含的多糖类物质具有较为明显地抗缺氧以及提高巨噬细胞吞噬功能的效果[2]。菌种是提高金针菇产量和质量的关键之一。因此，金针菇菌种的选育一向受到重视。目前，金针菇培育所用菌种的生长速度较慢，培养时间较长，不利于大规模生产。而经过诱变处理能够筛选出生长速度较快、培养时间较短的菌种。故本实验利用紫外线对金针菇单细胞悬液进行诱变处理，然后在平板上用透明圈法进行初筛，比较透明圈与菌落的直径比，用摇瓶法进行复筛，比较其菌体干重，从而筛选出优良菌株。然后研究诱变菌株和对照菌株在培养过程中其菌体生 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
物量的变化情况，并验证优良诱变菌株的生长特性的稳定性。
1.1 金针菇的简介
金针菇，学名为毛柄金钱菌，植物学名称为Flammulina velutiper(Fr.)Sing，英文名称为：“Enoki Mushroom”，又称冻菌、构菌、朴菇、智力菇、毛柄小火菇等。金针菇的菌盖小巧而细腻，颜色呈淡黄或者黄褐色，由于其菌体柄部形似金针，故而名为金针菇。金针菇菌体内含有丰富的赖氨酸和锌等物质，具有促进孩童智力发育的功效，故又名益智菇。金针菇为伞菌目白蘑科针金菇属，是一种地衣类菌藻[3]。
金针菇广泛地分布在中国、日本、俄罗斯、欧洲、北美洲、澳大利亚等地。在中国，东西方向上从江苏到新疆，南北方向上从黑龙江到云南都适合金针菇的生长。金针菇菌体内不含有叶绿素，不能够进行光合作用，也不能够产生碳水化合物。它能够在黑暗的环境中生长，但是必须从培养基中吸取脂肪、蛋白质和碳水化合物等营养物质以为其生长发育提供能量和养分，因此金针菇是一种腐生异养生物。
1.2 金针菇诱变育种研究现状
李蕤等在金针菇菌体断片的单细胞诱变育种实验中采用了紫外线诱变的育种方法，并且获得了遗传性状较为稳定的金针菇优良诱变菌株[4]。熊泽等在进行富硒金针菇菌种的诱变育种研究中所采用的方法也是紫外线诱变[5]。张淑霞等对诱变处理后的金针菇菌株进行了耐碱性驯化,使菌体在pH 8.0以上的碱性环境中仍然能够正常地生长,所得菌种可以有效地防止杂菌的污染并且提高金针菇栽培的成功几率。在试验中，通过对菌株进行4次紫外线诱变以及多代耐碱性驯化筛选,获得了921、922、923三个优良诱变菌株。经试栽证明,用生料进行金针菇的培育是完全可行的,而且筛选到的诱变菌株的耐碱性能较为稳定,长势较强,产量较高,栽培较简易[6]。杨宗渠等采用了Co60 γ射线照射法处理F126的双核菌体,经过多次筛选，获得了一种新型的金针菇菌株即辐金1号,并对其进行了平皿抗杂交试验、生产试验以及生活因子试验[7]。中国农业科学院植保所食用菌组的周宗俊以及许和平等选取金针菇“三明一号”菌株作为原始菌株，同样采用了Co60 γ射线诱变法，筛选出一株优良的金针菇诱变菌株即“F8817”。河北大学生物系的成亚利以及朱宝成等对金针菇“W088”以及“Y19”两个菌株采用紫外线诱变的育种方法，筛选出一种出菇齐，长势快的优良诱变菌株[8]。陈力力等通过对紫外线以及微波单因子对J05Y－c金针菇单细胞悬液的诱变反应进行比较，经过反复筛选，最终获得一批优良诱变菌株。实验结果表明，诱变效应的最佳剂量应在致死率范围为75%~90%的处理组中，在相同的处理时间内，微波诱变和紫外诱变的正变率分别为85.00%和76.67%。由此可见，微波诱变的正突变率明显要大于紫外诱变的正变率，即微波诱变的效果比紫外诱变好。实验采用了最大功率700 W、脉冲频率2540 MHz的家用微波炉，用中等的功率强度对菌株处理80 s，筛选出其Hc值以及菌体生物量分别比原始菌株提高32.38%、62.16%的优势突变株W8011，进行连续传代培养8次后，其遗传性能也比较稳定[9]。
目前，由于分子生物学技术和遗传学技术等的快速发展，许多新兴的技术被广泛地应用于金针菇菌种的选育之中，例如基因工程育种技术以及原生质体融合育种技术等。然而，诱变育种仍然是提高金针菇菌种产量的手段之一。诱变育种所获得的金针菇菌株有着相对较高的正突变率，并且可以获取对人类有益的新基因和优良的突变体。但是，诱变育种也存在着一定的随机性和盲目性。因此，在实际的生产应用当中，研究人员要根据实验室的实际条件以及出发菌株的具体情况来采取适宜的诱变手段。
1.3 选题意义
金针菇菌体内富含多种维生素、蛋白质以及糖类等营养物质，具有很高的营养价值、药用价值和保健功能，还具有增强机体的免疫力、强化体内消化系统等功能。但是，金针菇子实体的生长速度较慢，且只能够在低温下出菇，因而受季节因素影响较大。而利用现代先进的生物学技术能够对金针菇菌种进行液体培养从而可以实现常年工业化生产菌体，与固体培养相比其生长速度大幅提高，菌体的营养价值也有所提高，而且还具有出菇齐，菌龄较为一致，活力强，污染率低等优点。但是，目前液体菌种的大规模应用技术还不够成熟，液体菌种的储藏也是阻碍其发展的问题之一。而且金针菇培育所采用的菌种生长速度较慢，培养时间较长，一般要12 d~15 d。因此，对金针菇菌种进行诱变选育，从而获得生长速度较快，培养时间较短的金针菇液态菌种是非常重要的，能够为大规模生产金针菇提供便利，并且为提升金针菇的培育技术提供了较好的科学依据。
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