第四章食用菌的菌种选育 第一节食用菌的遗传与变异 主讲段鸿斌
第一节 食用菌的遗传与变异 主讲 段鸿斌 第四章 食用菌的菌种选育
、 食用菌的遗传 遗传是指亲代与子代间保持相似的现 象，这种生命特征不论是通过性细胞进行 的有性繁殖，还是通过菌丝体或组织体进 行的无性繁殖，都能表现出来。 正是有了遗传才能保持食用菌性状和 物种的稳定性，使各种食用菌在自然界稳 定地延续下来
一、食用菌的遗传 ➢ 遗传是指亲代与子代间保持相似的现 象，这种生命特征不论是通过性细胞进行 的有性繁殖，还是通过菌丝体或组织体进 行的无性繁殖，都能表现出来。 ➢ 正是有了遗传才能保持食用菌性状和 物种的稳定性，使各种食用菌在自然界稳 定地延续下来
食用菌的变异 同一亲本的子代之间，或亲代与子代之间总是在 形状、大小、色泽、抗病性等方面存在着不同程度的 差异，这种差异就是变异的结果。 变异可分为两种：一种是由环境条件如营养、光 线、搔菌、栽培管理措施等因素引起的变异，并不遗 传给后代。因此把这类由环境条件的差异而产生的变 异称为不可遗传的变异。另一种变异是由于遗传物质 基础的改变而产生的变异，可以通过繁殖传给后代， 叫可遗传的变异。 例如：营养不足时，子实体细小；光线不足时， 色泽变浅；二氧化碳浓度太高，会产生各种畸形菇等。 由于这种变异不可遗传，所以在食用菌育种中意义不 大，但掌握这些变异产生的条件，在食用菌栽培中， 对提高食用菌的产量和品质却有着积极的意义
二、食用菌的变异 ➢ 同一亲本的子代之间，或亲代与子代之间总是在 形状、大小、色泽、抗病性等方面存在着不同程度的 差异，这种差异就是变异的结果。 ➢ 变异可分为两种：一种是由环境条件如营养、光 线、搔菌、栽培管理措施等因素引起的变异，并不遗 传给后代。因此把这类由环境条件的差异而产生的变 异称为不可遗传的变异。另一种变异是由于遗传物质 基础的改变而产生的变异，可以通过繁殖传给后代， 叫可遗传的变异。 ➢ 例如：营养不足时，子实体细小；光线不足时， 色泽变浅；二氧化碳浓度太高，会产生各种畸形菇等。 由于这种变异不可遗传，所以在食用菌育种中意义不 大，但掌握这些变异产生的条件，在食用菌栽培中， 对提高食用菌的产量和品质却有着积极的意义
可遗传的变异来源包括以下几个方面： >1.基因的重组： 通过有性生殖或准性生殖在减数分裂过程中 可引起基因的重组，产生具有不同基因型的新个 体，表现出不同的性状。基因重组是产生可遗传 变异最普遍的来源，也是杂交育种的理论基础。 >2.基因突变： 由于基因分子结构或化学组成的改变而产生 的变异称为基因突变，这是生物变异的最初来源 食用菌的担孢子诱变剂处理后，产生的营养缺陷 型突变菌株，是由于控制合成某种营养物质的基 因发生了改变所致
可遗传的变异来源包括以下几个方面： ➢ 1.基因的重组： 通过有性生殖或准性生殖在减数分裂过程中 可引起基因的重组，产生具有不同基因型的新个 体，表现出不同的性状。基因重组是产生可遗传 变异最普遍的来源，也是杂交育种的理论基础。 ➢ 2.基因突变： 由于基因分子结构或化学组成的改变而产生 的变异称为基因突变，这是生物变异的最初来源。 食用菌的担孢子诱变剂处理后，产生的营养缺陷 型突变菌株，是由于控制合成某种营养物质的基 因发生了改变所致
3.染色体结构和数量变异 染色体是遗传物质的载体，它的结构和 数量的改变必然会引起性状的变异。 > 在进行遗传研究及食用菌育种时，要善 于区分和正确处理不同性质的变异，明确变 异的种类和实质，就可以准确地利用在食用 菌生长发育过程中产生的有价值的、可遗传 的变异，淘汰不可遗传的变异。 确认该菌株是否产生了可遗传的变异， 还必须把原菌株与产生变异的菌株在同样的 栽培条件下进行多代观察，才能作出结论
3.染色体结构和数量变异 染色体是遗传物质的载体，它的结构和 数量的改变必然会引起性状的变异。 ➢ 在进行遗传研究及食用菌育种时，要善 于区分和正确处理不同性质的变异，明确变 异的种类和实质，就可以准确地利用在食用 菌生长发育过程中产生的有价值的、可遗传 的变异，淘汰不可遗传的变异。 ➢ 确认该菌株是否产生了可遗传的变异， 还必须把原菌株与产生变异的菌株在同样的 栽培条件下进行多代观察，才能作出结论
三、食用菌遗传的物质基础 1.核酸 核酸是食用菌遗传的物质基础。核酸有两种 即脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),而绝 大多数生物的遗传物质是DNA。 DNA由四种核苷酸组成，每个核苷酸分子有 三种组分：磷酸、脱氧核糖和碱基，这四种核苷 酸的差异仅在含氮碱基种类上的不同，碱基分别 是：腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧 啶(C)
三、食用菌遗传的物质基础 ➢ 1.核酸 核酸是食用菌遗传的物质基础。核酸有两种， 即脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)，而绝 大多数生物的遗传物质是DNA。 ➢ DNA由四种核苷酸组成，每个核苷酸分子有 三种组分：磷酸、脱氧核糖和碱基，这四种核苷 酸的差异仅在含氮碱基种类上的不同，碱基分别 是：腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧 啶(C)
2.基因 是DNA分子中具有遗传效应的DNA片 段。 3.DNA的双螺旋结构 DNA分子由两条多聚核苷酸链彼此 以一定的空间距离在同一个轴上互相盘旋 起来。 这两个多聚核苷酸长链的骨架是由脱 氧核糖与磷酸基因交替排列，其间以磷酸 酯链连接而成，碱基则连接在核糖的1碳 位上，两条多聚核苷酸链的碱基间严格配 对，并以氢键相连
2.基因 是DNA分子中具有遗传效应的DNA片 段。 3.DNA的双螺旋结构 DNA分子由两条多聚核苷酸链彼此 以一定的空间距离在同一个轴上互相盘旋 起来。 这两个多聚核苷酸长链的骨架是由脱 氧核糖与磷酸基因交替排列，其间以磷酸 酯链连接而成，碱基则连接在核糖的1′碳 位上，两条多聚核苷酸链的碱基间严格配 对，并以氢键相连
4.DNA的复制 DNA在复制时，双链DNA先解旋成两 条单链，也称为母链。然后，以母链为模 板，按照碱基配对的原则，合成一条与母 链互补的新链，这样由原来的一个DNA分 子形成了两个完全相同的DNA分子。这种 自我复制也称为半保留复制。 5.密码子 生物的遗传信息编码于DNA链上，三 个碱基对构成一个遗传信息的密码子。在 DNA分子中，碱基对排列是随机的，这就 为遗传信息的多样性提供了物质基础
4.DNA的复制 DNA在复制时，双链DNA先解旋成两 条单链，也称为母链。然后，以母链为模 板，按照碱基配对的原则，合成一条与母 链互补的新链，这样由原来的一个DNA分 子形成了两个完全相同的DNA分子。这种 自我复制也称为半保留复制。 5.密码子 生物的遗传信息编码于DNA链上，三 个碱基对构成一个遗传信息的密码子。在 DNA分子中，碱基对排列是随机的，这就 为遗传信息的多样性提供了物质基础
对于某个物种来说，DNA分子却具有 特定的碱基排列顺序，由此而保证了物种 的稳定性。当生物体受到内外界因素的影 响，碱基排列顺序发生改变时，便会引起 遗传信息的改变，产生可遗传的变异，这 就是基因突变的分子基础
对于某个物种来说，DNA分子却具有 特定的碱基排列顺序，由此而保证了物种 的稳定性。当生物体受到内外界因素的影 响，碱基排列顺序发生改变时，便会引起 遗传信息的改变，产生可遗传的变异，这 就是基因突变的分子基础
四、食用菌遗传物质的传递 1.细胞分裂 食用菌在营养菌丝内进行有丝分裂，在担 子内进行减数分裂。分裂间期都要进行DNA 的复制与蛋白质的合成，复制结束后，每条染 色体都由完全相同的两条染色单体组成。 (1)有丝分裂 随着纺缍丝的牵引，着丝点一分为二，形 成两条完全相同的染色体，分别移向细胞的两 极，实现核分裂，接着进行细胞质分裂形成两 个细胞。确保子细胞与母细胞遗传物质完全相 同
四、食用菌遗传物质的传递 1.细胞分裂 食用菌在营养菌丝内进行有丝分裂，在担 子内进行减数分裂。分裂间期都要进行DNA 的复制与蛋白质的合成，复制结束后，每条染 色体都由完全相同的两条染色单体组成。 （1）有丝分裂 随着纺缍丝的牵引，着丝点一分为二，形 成两条完全相同的染色体，分别移向细胞的两 极，实现核分裂，接着进行细胞质分裂形成两 个细胞。确保子细胞与母细胞遗传物质完全相 同