李光環(huán) 索肖園 史靈燕 鄭素月 郭金英
摘要:以鮑魚菇為材料,擬研究穩(wěn)滲劑種類、酶解時間、菌絲量、菌齡對原生質(zhì)體產(chǎn)量及再生率的影響。結(jié)果表明,原生質(zhì)體制備的優(yōu)化條件是取菌齡為10 d、液體靜置培養(yǎng)的菌絲0.04 g,在以0.6 mol/L蔗糖作為穩(wěn)滲劑的酶液(濃度為2%)中于30 ℃酶解2 h,獲得原生質(zhì)體的產(chǎn)量為1.2×107個/mL。在優(yōu)化條件下得到的原生質(zhì)體再生率達(dá)到 0.30%;對再生菌落進(jìn)行鏡檢發(fā)現(xiàn),無鎖狀聯(lián)合的原生質(zhì)體單核菌株菌絲潔白,長勢旺盛,超過了雙核菌絲的長速。研究結(jié)果可以為鮑魚菇原生質(zhì)體融合選育新品種提供一定的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:鮑魚菇;原生質(zhì)體;制備;再生;單核體
中圖分類號: S646.1+41.04+3? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A? 文章編號:1002-1302(2019)04-0111-02
鮑魚菇(Pleurotus abalonus)子實(shí)體肥大,風(fēng)味似鮑魚,清香脆嫩,是食藥兼用的珍稀食用菌之一。利用多種原料在夏季栽培鮑魚菇,可以彌補(bǔ)冀中南地區(qū)夏季鮮菇產(chǎn)品缺乏的狀況。此外,通過選育鮑魚菇的新品種可以逐步解決冀中南地區(qū)夏季鮮菇的供應(yīng)問題[1]。
原生質(zhì)體技術(shù)是近年來迅速發(fā)展起來的細(xì)胞生物工程育種新技術(shù),原生質(zhì)體的制備與再生是原生質(zhì)體育種技術(shù)的基礎(chǔ)[2]。迄今,國內(nèi)外許多學(xué)者已經(jīng)從60多種食用菌中成功制備出原生質(zhì)體,并對原生質(zhì)體的育種技術(shù)進(jìn)行了大量探索。研究發(fā)現(xiàn),在金針菇[3]、香菇[4]、白靈菇[5]中都有少量單核原生質(zhì)體被分離出來。潘迎捷等研究發(fā)現(xiàn),單核化現(xiàn)象在平菇、香菇、鳳尾菇、金針菇等異宗結(jié)合的食用菌中非常普遍[6]。單核體是異宗結(jié)合食用菌雜交育種的基本材料,在食用菌育種中具有明顯的開拓性。目前關(guān)于鮑魚菇原生質(zhì)體制備及再生的研究鮮有報(bào)道,本研究擬探索鮑魚菇原生質(zhì)體制備及再生條件,并在優(yōu)化條件下制備獲得原生質(zhì)體優(yōu)良單核菌株,旨在為鮑魚菇原生質(zhì)體融合選育新品種提供重要的研究基礎(chǔ)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
1.1.1 供試菌株 鮑魚菇,為筆者所在實(shí)驗(yàn)室保存的菌株。
1.1.2 供試培養(yǎng)基及試劑 馬鈴薯葡萄糖瓊脂(potato dextrose agar,簡稱PDA)綜合培養(yǎng)基;0.6 mol/L蔗糖再生培養(yǎng)基;0.6 mol/L甘露醇再生培養(yǎng)基;溶壁酶,購自廣東省微生物研究所。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 菌絲培養(yǎng) 用PDA綜合培養(yǎng)基活化菌絲,研磨后置于50 mL液體PDA培養(yǎng)基中,于25 ℃黑暗靜置培養(yǎng)。
1.2.2 原生質(zhì)體的制備 在無菌操作條件下將培養(yǎng)的菌絲過濾收集,先后用無菌水、穩(wěn)滲劑分別漂洗離心(5 000 r/min,6 min)2次。將洗滌好的菌絲用濾紙吸干水分并稱質(zhì)量,采用單因素試驗(yàn)分別研究穩(wěn)滲劑種類、酶解時間、菌絲量、菌齡等因素對原生質(zhì)體產(chǎn)量的影響。將菌絲放入預(yù)熱的酶解液中,置于30 ℃水浴鍋中酶解,每隔10 min搖動1次,使酶解液和菌絲充分接觸,從而加快酶解速度。在酶解過程中定時取酶液置于血球計(jì)數(shù)板上鏡檢觀察原生質(zhì)體的釋放情況。酶解終止后用無菌脫脂棉過濾除去殘留菌絲,將濾液于 4 000 r/min 離心10 min,棄清液,收集沉淀,用穩(wěn)滲劑適當(dāng)稀釋后得到純化的原生質(zhì)體懸液。
1.2.3 原生質(zhì)體的再生 原生質(zhì)體用穩(wěn)滲劑稀釋至適宜濃度,設(shè)置3個濃度梯度,每個梯度取0.1 mL原生質(zhì)體懸液涂布于再生培養(yǎng)基平板上,于25 ℃遮光培養(yǎng)。獲取再生菌落,觀察計(jì)數(shù),計(jì)算再生率。以不加穩(wěn)滲劑的PDA平板作對照,再生率的計(jì)算公式如下:
再生率=(再生培養(yǎng)基上生長的菌落數(shù)-PDA培養(yǎng)基上生長的菌落數(shù))/接種數(shù)×100%。
1.2.4 原生質(zhì)體再生菌落的鑒定 將涂布于再生培養(yǎng)基上的原生質(zhì)體進(jìn)行遮光培養(yǎng),肉眼可觀察到星芒狀或點(diǎn)狀的再生菌落,挑選再生菌落于試管斜面培養(yǎng)基中培養(yǎng),鏡檢,根據(jù)有無鎖狀聯(lián)合確定是單核還是雙核菌絲。
2 結(jié)果與分析
2.1 原生質(zhì)體制備條件
2.1.1 穩(wěn)滲劑種類對原生質(zhì)體產(chǎn)量的影響 分別以 0.6 mol/L 甘露醇、蔗糖為穩(wěn)滲劑(酶濃度為2%),于30 ℃酶解3 h,每隔0.5 h取樣測定原生質(zhì)體產(chǎn)量。由圖1可以看出,酶解開始時,原生質(zhì)體隨著酶解的進(jìn)行逐漸釋放,原生質(zhì)產(chǎn)量逐漸上升直至達(dá)到峰值,以甘露醇作為穩(wěn)滲劑酶解1.5 h時,原生質(zhì)體產(chǎn)量高于以蔗糖作為穩(wěn)滲劑的,隨后低于以蔗糖作為穩(wěn)滲劑的,以甘露醇作為穩(wěn)滲劑處理的原生質(zhì)體產(chǎn)量在1.5 h時達(dá)到峰值1.1×107個/mL,以蔗糖作為穩(wěn)滲劑處理的原生質(zhì)體產(chǎn)量在2.0 h時達(dá)到峰值1.0×107個/mL。2.0 h 后,酶活性逐漸降低,且原生質(zhì)體隨著酶解時間的延長會破裂,原生質(zhì)體產(chǎn)量呈下降趨勢。
2.1.2 菌絲量對原生質(zhì)體產(chǎn)量的影響 分別稱取0.01、0.02、0.03、0.04、0.05 g菌絲放入以0.6 mol/L蔗糖作為穩(wěn)滲劑的無菌酶解液中(酶濃度為2%),于30 ℃酶解2 h后,檢測原生質(zhì)體產(chǎn)量。由圖2可以看出,0.04 g菌絲量的原生質(zhì)體產(chǎn)量最高,達(dá)到9.5×106個/mL,之后隨著菌絲量的增加,原生質(zhì)體產(chǎn)量出現(xiàn)了下降趨勢。
2.1.3 酶解時間對原生質(zhì)體產(chǎn)量的影響 取菌絲置于以06 mol/L蔗糖作為穩(wěn)滲劑的無菌酶解液中,于30 ℃酶解1、2、3、4 h,在不同時間取樣測定原生質(zhì)體產(chǎn)量。圖3結(jié)果表明,在1~2 h之間,原生質(zhì)體產(chǎn)量隨著酶解時間的延長而迅速增加,在2 h時酶解所得原生質(zhì)體產(chǎn)量最高,為1.1×107個/mL,隨后原生質(zhì)體產(chǎn)生量逐步下降,由此可見,制備鮑魚菇的原生質(zhì)體酶解時間以2 h為宜。
2.1.4 菌齡對鮑魚菇原生質(zhì)體產(chǎn)量的影響 分別取培養(yǎng)6、8、10、12、14 d的菌絲體,在以0.6 mol/L蔗糖為穩(wěn)滲劑的無菌酶解液中于30 ℃酶解2 h,檢測原生質(zhì)體的產(chǎn)量。由于鮑魚菇菌絲較其他側(cè)耳屬品種生長速度慢,培養(yǎng)的前5 d菌絲量較少,因此不適合用于制備原生質(zhì)體。圖4結(jié)果表明,從培養(yǎng)6 d開始,隨著菌齡的增加,原生質(zhì)體產(chǎn)量開始遞增,培養(yǎng)10 d時的原生質(zhì)體產(chǎn)量為1.20×107個/mL,到培養(yǎng)12 d時,原生質(zhì)體產(chǎn)量最高,達(dá)到1.38×107個/mL,但是培養(yǎng)12 d以后,原生質(zhì)體產(chǎn)生量開始明顯下降。
2.2 原生質(zhì)體再生結(jié)果
2.2.1 不同穩(wěn)滲劑再生培養(yǎng)基對原生質(zhì)體再生率的影響 分別以0.6 mol/L甘露醇、蔗糖作為穩(wěn)滲劑,在培養(yǎng)12 d時,蔗糖培養(yǎng)基上原生質(zhì)體再生率為0.30%,而甘露醇培養(yǎng)基只有0.05%。綜合考慮,以0.6 mol/L蔗糖再生培養(yǎng)基作為優(yōu)選培養(yǎng)基。
2.2.2 不同菌齡對原生質(zhì)體再生率的影響 分別選取菌齡為6、8、10、12、14 d的菌絲體,檢測原生質(zhì)體的再生率。由表1可以看出,菌齡為8、10 d的原生質(zhì)體再生率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他菌齡的,以菌齡為10 d的菌絲原生質(zhì)體再生率最高,達(dá)0.30%。
2.3 原生質(zhì)體再生菌落的鑒定分析
通過對再生菌落進(jìn)行鏡檢發(fā)現(xiàn),鮑魚菇有鎖狀聯(lián)合的雙核菌株都長有分生孢子梗束,頂部呈黑色球形,梗呈白色,而無鎖狀聯(lián)合的單核菌株菌絲潔白,呈絨毛狀,長勢旺盛。從菌絲長勢及顯微結(jié)構(gòu)觀察初步看出,挑取的單核菌絲更加粗壯,經(jīng)測定,單核菌絲在培養(yǎng)10 d時長滿直徑為90 mm的培養(yǎng)皿,雙核菌絲在培養(yǎng)16 d時長滿直徑為90 mm的培養(yǎng)皿,單核菌絲體在長勢和長速上均超過了雙核菌絲(圖5)。
3 結(jié)論與討論
本研究得出鮑魚菇原生質(zhì)體制備的優(yōu)化條件:用液體靜置培養(yǎng)的菌齡為10 d的0.04 g菌絲,在以0.6 mol/L蔗糖作為穩(wěn)滲劑的酶液(濃度為2%)中于30 ℃酶解2 h, 原生質(zhì)體
產(chǎn)量為1.2×107個/mL。在優(yōu)化的條件下,得到的原生質(zhì)體再生率達(dá)到0.30%。影響原生質(zhì)體釋放的因素很多,本試驗(yàn)通過對鮑魚菇原生質(zhì)體制備條件和再生的研究,明確了在液體靜置培養(yǎng)的條件下,穩(wěn)滲劑種類、酶解時間、菌絲量、菌齡對原生質(zhì)體產(chǎn)量和再生的影響。本研究通過對鮑魚菇菌絲進(jìn)行液體培養(yǎng)制備原生質(zhì)體,首先對穩(wěn)滲劑種類進(jìn)行選擇,在本試驗(yàn)中,以甘露醇作穩(wěn)滲劑制備獲得的原生質(zhì)體產(chǎn)量在酶解 0~1.5 h內(nèi)高于以蔗糖作為穩(wěn)滲劑的,與周霞等報(bào)道的以甘露醇作為穩(wěn)滲劑制備獲得的原生質(zhì)體產(chǎn)量高于蔗糖的研究結(jié)果[7]一致,但因以蔗糖作為穩(wěn)滲劑時,再生率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于甘露醇,因而本試驗(yàn)均采用蔗糖作穩(wěn)滲劑。
在前人的相關(guān)研究中,原生質(zhì)體單核菌絲長速一般低于雙核菌絲,本試驗(yàn)選出的幾個鮑魚菇單核菌絲長速明顯快于雙核菌絲,其機(jī)制尚需進(jìn)一步研究。
本研究通過對鮑魚菇原生質(zhì)體制備及再生條件的初步研究,優(yōu)化了其制備條件,獲得了原生質(zhì)體優(yōu)良單核菌株,為鮑魚菇原生質(zhì)體融合選育新品種提供了重要的研究基礎(chǔ)。
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