蛹虫草野生分离株遗传多样性和退化机理研究

摘要

蛹虫草（Cordyceps militaris）因含有虫草多糖、虫草素、腺苷等多种活性成分而具有较高的食用与药用价值。尤其是冬虫夏草（Cordyceps sinensis）近些年来过度采挖，使得天然冬虫夏草资源更加紧缺，因此如何选育出更好的虫草菌种，用于人工大规模产业化生产，以取代日益枯竭的虫草资源就显得尤为重要。蛹虫草化学成分和次级代谢产物与冬虫夏草相似，并且子座可以大量人工栽培，已逐渐有可能成为冬虫夏草的理想替代品。然而，蛹虫草在人工栽培过程中，菌种退化问题普遍且严重，给规模化栽培带来极大的风险，也阻碍了蛹虫草产业化进一步发展。
　　首先我们以全国各地采集到的18株野生虫草分离株为研究材料，利用ITS-PCR进行分子鉴定，对18株虫草无性型分离物进行ERIC-PCR扩增，同时检测了上述无性分离物发酵液中虫草素的含量。系统发育分析结果都为蛹虫草，ERIC-PCR分型结果显示所采集到的蛹虫草菌种具有丰富的遗传多样性，在蛹虫草发酵液中虫草素含量检测发现，所有蛹虫草无性型分离物发酵液都含有虫草素，最高的可达到126.33mg/L，为现有的蛹虫草生产菌株JD的119倍。此外通过单因素筛选和正交设计优化蛹虫草栽培培养基及栽培条件，优化后的培养基为：蛋白胨8（g/L），KH2PO43（g/L），MgSO41.5（g/L），VB10.02，pH自然，优化后栽培条件为：料水比1:1，接种量25ml，菌种浓度11个/ml，暗培养时间4d。并对温度和光照两个重要的栽培环境因子进行优化，温度19-21℃光照200-350lx是适宜蛹虫草原基形成和生长的环境因子。当前蛹虫草菌种退化是非常常见且严重的问题，蛹虫草菌种退化机理尚不明确。我们通过鉴定单孢菌株交配型，再根据鉴定结果进行栽培实验，通过栽培实验结果发现只一种交配型基因mat1-1或mat1-2都不能长出子实体，只有同时含有两种交配型基因，蛹虫草才能长出子实体。
　　近年来研究人员对蛹虫草进行了大量而深入的研究，均取得显著的成果。本文通过从采集到的野生虫草菌种筛选出采集自吉林地区的高产虫草素菌株E141313，并且以其为实验材料对蛹虫草栽培工艺进行优化，同时以优良菌种W141436为材料蛹虫草生活史角度探讨了其退化机制。不仅为后续开发优良的菌种资源，也为蛹虫草产业化发展提供理论依据。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 蛹虫草生物学特性

1.2 蛹虫草活性成分与药用价值

1.3 种质资源遗传多样性研究

1.4 蛹虫草蛹虫草退化机理研究

1.5 本课题的研究背景意义和主要内容

第二章 野生虫草无性型分离株分子鉴定及遗传多样性研究

2.1 引言

2.2 实验材料

2.3 实验方法

2.4 结果与分析

2.5 本章讨论

第三章 蛹虫草工厂化栽培条件优化研究

3.1 引言

3.2 实验材料

3.3 实验方法

3.4 结果与分析

3.5 本章讨论

第四章蛹虫草退化机理研究

4.1 引言

4.2 实验材料

4.3 实验方法

4.4 结果与分析

4.5 本章讨论

第五章 结论与展望

5.1 主要结论

5.2 创新点

5.3 展望

参考文献

致谢

附录

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况