金针菇子实体颜色在单孢及测交后代群体中遗传分化研究

摘要

金针菇（Flammulina velutipes）是著名的食药用菌，目前产量在世界上排名第六。金针菇是目前实现了工业化生产的食用菌中栽培周期最长的食用菌之一，颜色是金针菇最重要的商品性状之一，所以对金针菇颜色遗传机理的深入研究探讨对金针菇育种来说具有重要的商品价值意义。
　　 金针菇子实体颜色有野生型黄色，浅黄色和白色。现有研究结果表明:金针菇的子实体颜色受一对等位基因控制，黄色为显性，白色为隐性，与交配型因子A或B不连锁。黄色单核和白色单核相互杂交，子实体呈浅黄色，且浅黄色间呈现一系列的过渡色。为了进一步研究过渡色形成原因以及黄色核和白色核相互作用，本实验通过金针菇孢子单核体出菇和测交出菇以及测交自交后代出菇，黄、白颜色分离比例来研究金针菇颜色遗传规律。
　　 1、本实验通过自交对供试浅黄色菌株A161，白色菌株A307、B114、F3-31和F3-6共6个材料菌株进行遗传背景验证。结果表明浅黄色菌株A161自交后代存在颜色分离，是杂合体;白色菌株A307、B114和F3-6自交后代无颜色分化，是纯合体;白色菌株F3-31自交后代存在颜色分离，遗传背景较为复杂。
　　 2、供试菌株孢子单核体群体的建立，通过显微镜检以锁状联合为依据，分别获得浅黄色菌株A161、白色菌株A307、B114和F3-31孢子单核体后代各54、56、52和65株。对单核体群体从菌丝生长速度、菌落形态、现蕾时间早晚和分子方面进行验证，结果表明同一菌株的单核体后代菌丝生长速度差异不显著，不同菌株间的单核体生长速度差异显著。在孢子单核体的出菇时间上，同一菌株的单核体后代在出菇时间差异显著。将同一菌株的单核体后代菌丝生长速度和菌株出菇早晚进行相关性分析，结果表明同一菌株的菌丝生长速度和出菇天数呈显著负相关，也就是说菌丝生长速度快的菌株对应出菇早，三个菌株得到一致结论。用SCAR分子标记验证浅黄色菌株A161的孢子单核体，结果与出菇颜色基本一致，同时采用SSR和SRAP分子手段对原生质体单核体进行多态性引物筛选，未筛选出多态性引物。
　　 3、以A161孢子单核体出菇的44株菌株和白色A307的两个原生质体单核体菌株建立测交群体。测交菌株出菇结果表明其颜色与孢子单核体出菇颜色基本一致，同一黄色单核菌株与不同的白色核杂交，所得浅黄色菌株颜色存在差异，说明白色核对黄色核有影响。同时对测交浅黄色22-6和22-7进行自交，结果表明浅黄色菌株后代颜色分离比例较大。
　　 4、对浅黄色菌株A161自交后代，孢子单核体和测交自交后代颜色分离进行统计，结果表明在A161自交后代332株双核体中，黄色菇194株，白色菇117株，黄白比例约为1.7∶1;重复自交140株A161后代中，黄色菇85株，白色菇44株，黄白比例1.93∶1;54株A161孢子单核中有44株出菇，其中黄色菇19株和白色菇25株，黄白比例为1∶1.32;22-6和22-7进行自交，22-6自交后代160株中黄色菇149株，白色菇4株;22-7自交后代120株中黄色菇96，白色菇11株，黄∶白分别约为37∶1和9∶1。以上颜色分离比例经卡方测验不符合一对基因控制理论。
　　 本实验中通过自交出菇、孢子单核体出菇、测交群体出菇以及测交浅黄色菌株自交后代出菇颜色比例来较系统研究浅黄色菌株颜色遗传分化，结果表明黄色对白色是不完全显性，白色核对黄色核有影响，颜色基因由一对基因控制理论不完善，需要进一步研究。后期实验可以结合分子手段来揭示颜色遗传机理，为遗传育种奠定基础。

目录

声明

摘要

引言

第一章 文献综述

1 金针菇的生物学特性

1．1 金针菇的形态特征及习性

1．2 金针菇的交配型

1．3 金针菇的生活史

2 白化现象和金针菇子实体的颜色

2．1 自然界中白化现象

2．2 食用菌中的白化现象

2．3 金针菇的白色菌种

2．4 金针菇子实体颜色的研究

3 单核和同核原生质体技术食用菌育种上的发展

3．1 起步阶段

3．2 发展阶段

3．3 应用阶段

4 金针菇担孢子特性和遗传属性的相关研究

5 自交的应用

6 测交在遗传研究中的应用

6．1 验证基因的分离定律

6．2 验证基因的自由组合定律

6．3 推测亲本的基因型

6．4 推测两对等位基因的完全连锁关系

7 食用菌DNA分子标记研究

7．1 SSR分子标记

7．2 SRAP(sequence-related Amplified polymorphism)标记

第二章 材料与方法

1 材料

1．1 仪器

1．2 供试菌株及其背景

1．3 供试培养基

1．4 试剂

2 方法

2．1 孢子单核体群体的制备

2．2 原生质体同核群体的建立

2．3 自交双核群体的建立

2．4 测交群体的建立

2．5 木屑菌丝生长速度测量

3 出菇实验

3．1 培养料的配制过程

3．2 单核体出菇实验

3．3 双核体和测交双核体出菇

4 SCAR分子标记应用

4．1 菌丝体培养

4．2 DNA提取方法

4．3 基因组DNA的检测

第三章 结果与分析

3．1 供试各菌株子实体颜色遗传背景的自交后代分离表现

3．2 孢子单核体菌株群体建立的方法学研究

3．2．1 孢子浓度稀释

3．2．2 挑取孢子单核体时间和孢子单核体纯化次数

3．2．3 显微镜检孢子单核体

3．3 孢子单核体菌株生长速度

3．3．1 A161孢子单核体菌株菌丝生长速度

3．3．2 A307孢子单核体菌株的生长速度

3．3．3 B114菌株孢子单核体菌丝生长速度频次图

3．3．4 各孢子单核体菌株平均生长速度和亲本比较

3．4 A161孢子单核体菌株菌丝形态特征及子实体颜色

3．5 各菌株出菇时间

3．5．1 A161孢子单核体菌株出菇时间频次图

3．5．2 A307孢子单核体出菇时间

3．5．3 B114孢子单核体出菇频次

3．5．4 F3-31出菇时间频次

3．5．5 各菌株孢子单核体出菇时间与亲本比较

3．5．6 A161、A307、B114和F3-31孢子单核体出菇结果

3．5．7 三菌株孢子单核体菌丝生长速度和出菇时间的相关性分析

3．6 单核体菌株分子方面的验证

3．6．1 SCAR分子标记验证A161孢子单核体菌株

3．6．2 金针菇单核体SSR标记探索

3．6．3 SRAP筛选多态性引物和探索

3．7 A161和F3-31原生质体出菇结果

3．7．1 A161原生质体单核体交配型鉴定

3．7．2 A161原生质体单核体生长速度测量和出菇情况

3．7．3 F3-31原生质体单核体菌株出菇时间频次图

3．7．4 浅黄色菌株A161和白色菌株F3-31孢子单核体出菇颜色分离

3．8 A161优势菌株筛选

3．8．1 A161自交后代优势菌株筛选

3．8．2 优势菌株在PDA培养基上生长速度与木屑培养基生长速度之间的相关性分析

3．8．3 自交优势菌株组分再生能力结果

3．9 测交菌株结果与分析

3．9．1 测交菌株结果

3．9．2 测交菌株平均生长速度频次图

3．9．3 测交菌株出菇颜色和孢子单核体株出菇颜色对比

3．9．4 菌株22-6和22-7测交自交后代出菇时间统计

3．9．5 测交后代子实体颜色表达

3．10 浅黄色菌株A161颜色表达

第四章 讨论

1 关于金针菇孢子单核体群体建立方法以及金针菇单核体结实

2 关于浅黄色金针菇子实体后代颜色分化表达

3 关于测交菌株及测交自交后代颜色表达分化

第五章 全文总结

参考文献

附录

致谢