杏鲍菇单孢诱变杂交及其子代的鉴定

2012-09-19 11:18汤倩倩李守勉田景花周晓东陈苗苗
中国食用菌 2012年4期
关键词:同工酶单核酯酶

汤倩倩,李 明*,李守勉,田景花,周晓东,陈苗苗

(河北农业大学 园艺学院,河北 保定 071001)

同工酶技术已被广泛应用于食用菌遗传育种和分类鉴定,酯酶同工酶是同工酶研究中最稳定、易检测的酶系统之一[7],酯酶同工酶技术已应用到杏鲍菇菌株之间遗传分析、亲缘关系分析以及杂交菌株的鉴定上[8-10]。通过对杏t菌株的单核菌丝诱变杂交获得新的子代菌株,并将亲本杏t与子代菌丝进行酯酶同工酶电泳分析,筛选出具有较强杂种优势的子代新菌株,为菌丝体和子实体阶段的进一步筛选提供材料。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试菌株

杏t,由河北农业大学食用菌研究室保藏。

1.1.2 培养基

PDA培养基:土豆 (去皮)200 g、葡萄糖20 g、琼脂20 g、水1 000 mL,pH自然母种培养基:棉籽壳200 g、土豆 (去皮)100 g、麸皮 20 g、葡萄糖20 g、蛋白陈5 g、琼脂20 g,水1 000 mL, pH自然

1.2 方法

1.2.1 单孢稀释分离及诱变处理

采摘八成熟的杏t子实体收集孢子,用连续稀释法分离孢子,孢子悬浮液浓度约为106个·mL-1,用玻棒均匀涂于PDA平板培养基上,25℃恒温培养。待孢子刚刚萌发,置于30W紫外灯正下方30 cm处进行诱变处理,照射时间分别为10 s、 30 s、 1 min、 1.5 min、 2 min、 3 min,再于25℃黑暗条件下继续培养3 d~5 d。

1.2.2 配对杂交

经诱变的单孢子暗培养后,选择发育良好的单核菌丝,两两配对接种于PDA平板培养基上,相距1.0 cm~1.5 cm,25℃培养9d左右,待菌丝接触后,挑取交界处部分菌丝镜检,若有锁状联合则转接于斜面母钟培养基上培养,淘汰菌落形态不均一,生长较弱的菌株。

1.2.3 拮抗试验

在母种平板培养基上接种亲本和杂交子代菌丝体,两者相距4 cm,25℃恒温培养,观察是否有明显拮抗线产生。

1.2.4 亲本及诱变杂交子代的酯酶同工酶分析

酶液提取方法按参考文献9(王俊玲等)的方法进行。

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳法,分离胶浓度为7.5%,浓缩胶浓度为3.75%,电极缓冲液为Tris-Gly系统,浓缩胶电压120 V,分离胶电压180 V,在4℃条件下电泳。胶条取出后用α,β-醋酸萘酯-坚牢兰RR盐法染色,并用7%醋酸固定。

2 结果与分析

2.1 单核菌丝的诱变杂交

如图1所示,长势较好的杏t单核菌丝 (箭头所指)纯白浓密,气生菌丝发达,爬壁旺盛,但相对双核菌丝生长速度很慢。

图1 单核、双核菌丝对比

经镜检,获得16个无锁状联合的单核菌株 (如图2),两两配对后能连成一片,表示杂交亲和,挑取交界处菌丝镜检,将有锁状联合的双核菌丝 (如图3)转接于母种斜面培养基上,选取了47株生长速度快、边缘整齐、纯白浓密的优良子代。

2.2 拮抗线检测

图2 单核菌丝镜检图

图3 双核菌丝镜检图

将杂交组合分别与其亲本进行拮抗试验,其中有17个杂交菌株与亲本能融合生长,无拮抗线产生,说明是同种菌丝;30个杂交菌株与其亲本有明显拮抗线 (如图4),说明不是同种菌丝,为杂交新组合,随机编号为Z1、Z2、Z3、 Z4…Z30。

2.3 杂交子代与亲本酯酶同工酶电泳分析

图4 拮抗反应

杂交子代酶谱如果与亲本相似,则同源性强,若杂交子代酶谱中出现 “杂种新酶带”或 “互补酶带”,杂种新酶带一般1条~2条,则杂交子代杂种优势强;若杂交子代谱带减少,一般减少2条~3条,且无杂种新酶带出现,则杂交子代杂种优势较弱。

酯酶同工酶电泳图谱及模式图如图5、图6所示,亲本 (箭头所指)及30个杂交子代菌株中,共检测到10条迁移率不同的酶带,Rf值在0.081~0.707之间,其中共同酶带一条,Rf值为0.535,可认为是杏鲍菇的特征酶带。根据亲本与子代酯酶同工酶谱带相对迁移率推测 (见表1),菌株 Z6、 Z13、 Z16、 Z18、 Z22、 Z25、 Z26都有新酶带出现,可以认为这7个诱变杂交子代的杂种优势较强。其中子代Z26和亲本杏t相比,除共有的9条酶带外,在Rf 0.167处多了一条新酶带。

图5 杂交子代与亲本酯酶同工酶电泳图谱

图6 杂交子代与亲本酯酶同工酶电泳模式图

3 讨论

本研究采用生理状态一致、充分分散的单核菌落进行诱变处理,使细胞能均匀地接触诱变剂,同时减少了分离性表性延迟现象的发生。将单核菌落用不同诱变时间处理,从中挑选出生长速度快、长势旺盛的单核体菌株进行配对杂交,以期选育出优良的杂交异核体。

同工酶技术成为菌株分类鉴定重要手段的同时,也广泛应用于食用菌遗传变异、亲缘关系分析及育种中的菌株特性预测等研究[11]。将杏鲍菇菌丝体进行酯酶同工酶酶谱分析,在相同的测定条件下重复性好。菌株在子实体尚未形成之前进行菌丝体的酯酶同工酶分析,为早期鉴别诱变菌株提供了一种快速、可靠、简便的方法,能够简单而快速测出亲本与子代菌株分子水平的差异。通过对亲本杏t及其诱变杂交子代菌丝体的酯酶同工酶酶谱分析,预测子代出现强优势菌株有 Z6、Z13、Z16、Z18、Z22、Z25、Z26,但对其生物性状稳定性、子实体经济性状、生物转化率等还需进一步研究。

表1 杂交亲本及其子代酯酶同工酶谱带相对迁移率

[1]颜明娟,江枝,蔡顺香.杏鲍菇营养成分的分析 [J].食用菌,2002,24(2):11-12.

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