第四章食用菌的菌种选育 第六节原生质体融合育种 主讲 段鸿斌
第四章 食用菌的菌种选育 第六节 原生质体融合育种 主讲 段鸿斌
原生质体融合育种技术简介 原生质体是指细胞壁完全消除后余 下的那部分由质膜包裹的裸露的细胞结 构。 原生质体融合是指通过脱壁后的不 同遗传类型的原生质体，在融合剂的诱 导下进行融合，最终达到部分或整套基 因组的交换与重组，产生出新的品种和 类型，也就是说，原生质体融合育种技 术是一种不通过有性生活史而达到遗传 重组或有性杂交的手段
一、原生质体融合育种技术简介 原生质体是指细胞壁完全消除后余 下的那部分由质膜包裹的裸露的细胞结 构。 原生质体融合是指通过脱壁后的不 同遗传类型的原生质体，在融合剂的诱 导下进行融合，最终达到部分或整套基 因组的交换与重组，产生出新的品种和 类型，也就是说，原生质体融合育种技 术是一种不通过有性生活史而达到遗传 重组或有性杂交的手段
原生质体技术是现代生物技术的一个组成 部分，它包括原生质体的分离、再生、融合及 外源基因转化等一系列技术。 利用原生质体技术可将生物细胞或去壁的 原生质在离体条件下进行培养、繁殖和精细的 人工操作，使其特性按照人们的意志发展，从 而达到改良生物品种或创造新物种的目的。 20世纪70年代以来食用菌育种工作者开 展了食用菌原生质体技术的研究，表明利用原 生质体技术进行食用菌育种是一种行之有效的 方法。 目前，平菇、香菇、金针菇、草菇等60多 种食用菌原生体的分离再生技术已相当成熟
原生质体技术是现代生物技术的一个组成 部分，它包括原生质体的分离、再生、融合及 外源基因转化等一系列技术。 利用原生质体技术可将生物细胞或去壁的 原生质在离体条件下进行培养、繁殖和精细的 人工操作，使其特性按照人们的意志发展，从 而达到改良生物品种或创造新物种的目的。 20世纪７０年代以来食用菌育种工作者开 展了食用菌原生质体技术的研究，表明利用原 生质体技术进行食用菌育种是一种行之有效的 方法。 目前，平菇、香菇、金针菇、草菇等60多 种食用菌原生体的分离再生技术已相当成熟
C、 食用菌原生质体的基本特点 食用菌细胞外面包着一层坚硬的细胞 壁。这一道天然的“屏障”阻挡着食用 菌细胞间的彼此融合，并给各种遗传操 作带来极大困难。 超 游离的原生质体是真正的单细胞，在 同一时间内能得到大量的遗传上同质的 原生质体，为遗传学研究及用原生质体 超 为材料开展食用菌育种提供可能性
二、食用菌原生质体的基本特点 食用菌细胞外面包着一层坚硬的细胞 壁。这一道天然的“屏障”阻挡着食用 菌细胞间的彼此融合，并给各种遗传操 作带来极大困难。 游离的原生质体是真正的单细胞，在 同一时间内能得到大量的遗传上同质的 原生质体，为遗传学研究及用原生质体 为材料开展食用菌育种提供可能性
原生质体具有以下几个特点： ①原生质体超越了性细胞的一些不亲合障 碍，为种内、种间、属间食用菌细胞杂交提供 了融合的亲本。 ②原生质体能有效地摄取多种外源遗传颗 粒，如DNA质粒、病毒和其它细胞器，因此， 在食用菌基因工程研究及基因工程育种方面具 有重要作用。 湿 ③游离的原生质体除去了细胞壁的阻挡， 诱变剂更容易进入细胞，是良好的诱变育种的 材料。此外，食用菌原生质体也和食用菌完整 细胞一样具有该菌株的全部遗传信息，在合适 的培养条件下，能发育成与其亲本相似的菌株
原生质体具有以下几个特点： ①原生质体超越了性细胞的一些不亲合障 碍，为种内、种间、属间食用菌细胞杂交提供 了融合的亲本。 ②原生质体能有效地摄取多种外源遗传颗 粒，如DNA质粒、病毒和其它细胞器，因此， 在食用菌基因工程研究及基因工程育种方面具 有重要作用。 ③游离的原生质体除去了细胞壁的阻挡， 诱变剂更容易进入细胞，是良好的诱变育种的 材料。此外，食用菌原生质体也和食用菌完整 细胞一样具有该菌株的全部遗传信息，在合适 的培养条件下，能发育成与其亲本相似的菌株
从食用菌菌丝中分离出有活性的原 生质体，经再生后发育成菌落，把这种 方式称为原生质体无性繁殖。 食用菌原生质体无性繁殖过程也是 圈 细胞水平的筛选过程，可直接从食用菌 原生质体无性繁殖后代中筛选突变菌株 进行品种选育
从食用菌菌丝中分离出有活性的原 生质体，经再生后发育成菌落，把这种 方式称为原生质体无性繁殖。 食用菌原生质体无性繁殖过程也是 细胞水平的筛选过程，可直接从食用菌 原生质体无性繁殖后代中筛选突变菌株 进行品种选育
三、获得原生质体的材料 能够制备原生质体的材料很多，如各种类 型的有性和无性孢子、单核菌丝、双核菌丝和 不同发育时期的子实体组织均能获得食用菌的 原生质体。 但由于材料的结构、性质不同，酶解处理 后获得原生质体的数量差异很大。 如担孢子具有较厚的细胞壁且成份复杂不 腿 易酶解。子实体组织不易分散不能全面接触溶 壁酶，而且组织化的菌丝细胞壁也较厚不利于 原生质体的释放。 目前主要用幼龄菌丝体制备原生质体。 翻
三、获得原生质体的材料 能够制备原生质体的材料很多，如各种类 型的有性和无性孢子、单核菌丝、双核菌丝和 不同发育时期的子实体组织均能获得食用菌的 原生质体。 但由于材料的结构、性质不同，酶解处理 后获得原生质体的数量差异很大。 如担孢子具有较厚的细胞壁且成份复杂不 易酶解。子实体组织不易分散不能全面接触溶 壁酶，而且组织化的菌丝细胞壁也较厚不利于 原生质体的释放。 目前主要用幼龄菌丝体制备原生质体
从菌丝体制备原生质体主要有两个优点： ①培养时间短，菌丝体生长均匀 一致，进而从菌丝体中释放的原生质 体，在生理和遗传特性上比较一致。 ②该材料在液体酶液中易分散， 園 适宜当前用酶解的方法分离原生质体。 廚
从菌丝体制备原生质体主要有两个优点： ①培养时间短，菌丝体生长均匀 一致，进而从菌丝体中释放的原生质 体，在生理和遗传特性上比较一致。 ②该材料在液体酶液中易分散， 适宜当前用酶解的方法分离原生质体
由于不同食用菌菌丝生长速度不同， 获取幼龄菌丝体天数也不同。 如草菇一般需要23天，平菇需 要~4天，香菇需要5~6天，双孢蘑菇 需要7~9天，木耳则需要911天，菌 丝体培养一般采用液体静止培养法，每 瓶放十余粒玻璃珠，培养期间每天用手 摇1~3次
由于不同食用菌菌丝生长速度不同， 获取幼龄菌丝体天数也不同。 如草菇一般需要2～3天，平菇需 要～4天，香菇需要5～6天，双孢蘑菇 需要7～9天，木耳则需要9～11天，菌 丝体培养一般采用液体静止培养法，每 瓶放十余粒玻璃珠，培养期间每天用手 摇1～3次
四、原生质体融合育种方法 1.亲本的准备 原生质体融合需要两株亲本，亲本 必须带有遗传标记，两亲本的遗传标记 必须各不相同，以便筛选融合子。 凝 目前，食用菌融合常用的遗传标记 有营养缺陷型标记、抗药性标记、灭活 原生质体标记、自然生态标记及形态标 记等。 超
四、原生质体融合育种方法 原生质体融合需要两株亲本，亲本 必须带有遗传标记，两亲本的遗传标记 必须各不相同，以便筛选融合子。 目前，食用菌融合常用的遗传标记 有营养缺陷型标记、抗药性标记、灭活 原生质体标记、自然生态标记及形态标 记等。 1.亲本的准备