随着栽培模式的不断标准化,中国食用菌商业栽培菌种的遗传多样性逐步集中,主要为少量优秀栽培品种的衍生品种。面对不能轻易替换细胞核来源的现状,仅替换细胞质来源的核质杂种培育方式将是一个好的食用菌商业菌种改良方式。本文对食用菌核质杂种研究现状和遗传机制两方面进行了综述,希望能为食用菌核质杂种技术的推广应用提供理论保障,为我国食用菌品种选育事业作出贡献。首先在阐述食用菌核质杂种概念、食用菌核质杂种获得方法特点基础上,明确食用菌种内不同基因型间核质杂种培育技术稳定出菇、核质来源明确、显著改变繁殖率的优势。其次,明确食用菌核质杂种遗传机制包括双亲细胞核配合、细胞核和线粒体配合两方面:双亲细胞核竞争式协作调控异核菌丝体的营养生长和生殖生长,其中一个亲本核在基因表达量上占优势,为优势核;线粒体结构正确组装和功能正常发挥是核质杂种中细胞核和线粒体配合成功的关键,特别是氧化磷酸化系统中由细胞核和线粒体基因组共同编码的复合体。
本研究对分离自人体指甲中的小枝顶孢属Harzia和异中间囊霉属Diversimediispora菌株进行系统分类研究,发现1个新种:趾甲小枝顶孢Harzia unguicola,1个中国新记录种:腐生异中间囊霉Diversimediispora humicola,并提供了上述物种的形态特征描述及图示。同时,通过ITS和LSU基因序列对小枝顶孢属Harzia进行系统发育分析,通过ITS、LSU、TUB2和TEF1-α基因序列对异中间囊霉属Diversimediispora多基因系统发育分析,为形态学鉴定结果提供了佐证。
该研究报道了产自中国的2个奥氏衣属Oxneriaria地衣新种:平坦奥氏衣Oxneriaria applanata和密盘奥氏衣Oxneriaria densa,并提供了它们详细的描述和形态图。通过形态学、解剖学和化学分析,并结合rDNA-ITS序列构建系统发育树对物种进行鉴定。Oxneriaria applanata的特征是地衣体平坦,边缘有裂片,子囊盘表面因被有增生的菌丝团而不可见,子实层厚220-260 µm,囊层基厚150-220 µm,子囊6(-8)孢,子囊孢子大小为30-42×12-26 µm,含有斑点酸和2种未知萜类化合物。Oxneriaria densa的特征是地衣体具疣状网眼,子囊盘密集,坛状,茶渍型,子实层厚140-175 µm,囊层基厚75-110 µm,子囊(6-)8孢,子囊孢子大小为21-32×14-24 µm,含有斑点酸和2种未知萜类化合物。该研究结果丰富了中国奥氏衣属地衣的基础资料。
在对中国厚基衣属地衣型真菌资源的调查研究中,根据形态学、解剖学、化学及多基因 (nuLSU、mtSSU、RPB2) 系统发育分析,鉴定出1个新种,即多晶厚基衣Leiorreuma polycrystallinum。该种的主要特征为子囊盘线形,体质边缘完全覆盖,其内晶体丰富;盘唇全缘;盘面黑色,张开状,覆有白色粉霜;盘被完全炭化,基部发育良好;子囊含2-8孢子;子囊孢子褐色,具5-10隔,横隔透镜型,大小为(36-)41.5-47×7-9.5 μm。本文提供了该新种的系统发育树、分类学描述以及形态、解剖学特征图片。此外,本文提供了我国已知8种厚基衣属地衣的分种检索表。
燕山地区位于华北平原北侧,孕育了丰富的大型真菌。本研究对该地区的大型真菌进行详细调查,于2021-2023年共采集标本1 230余份,使用形态学和分子系统学方法进行鉴定,结果显示以上标本隶属于2门5纲20目77科173属529种,其中子囊菌门3纲7目13科14属19种,担子菌门2纲13目64科159属510种。优势科有红菇科Russulaceae、蘑菇科Agaricaceae和丝盖伞科Inocybaceae等15个科,优势属有红菇属Russula、丝盖伞属Inocybe和蘑菇属Agaricus等26个属。研究表明燕山地区大型真菌物种多样性较高,食用菌38种,食药兼用菌27种,药用菌42种,毒菌30种。燕山地区大型真菌以世界分布成分(52.60%)和北温带分布成分(40.46%)为主。本研究为该地区大型真菌资源的保护和利用提供了科学依据。
贵州赤水丹霞地貌区,是典型的高原峡谷青年期丹霞地貌类型,因其自然条件、水文特征和植被结构差异,使其成为同类型生态系统中的独特代表。其地貌的独特性和原始性具有很高的自然保护价值,在自然遗产的科考及适应生态学等方面具有重要的研究意义。我们对该区虫草生物资源多样性进行了多批次深入调查,利用宏观形态及显微形态,结合ITS序列测序对物种进行鉴定。在习水丹霞谷、赤水桫椤自然保护区、大瀑布景区、四洞沟景区、燕子岩景区等地,总计采集标本261份,经鉴定隶属于4科12属30种。其中,虫草属和白僵菌属为优势属,标本数量最多(192),物种数也最丰富,共计13种,占物种总数的43.33%。细脚虫草、球孢白僵菌、环链虫草和蛛生刺束梗孢等广布种为优势种。与此同时,该区还零星分布大量稀有及特有虫草种类,包括喀斯特线虫草、蛩蠊线虫草、草剃虫草、赤水虫草等,说明该地区虫草资源具有丰富度高、广布种与特有种并存等特点。基于物种分布模型利用MaxEnt预测高适宜区(适宜指数>0.75)总面积为2 100 km2,其中丹霞地貌区(贵州赤水市及毗邻四川泸州市)约占高适宜区的90% (1 880 km2),表明“赤水丹霞”虫草资源具有较强的生态特有性。月均温范围(模拟贡献率41.1%)和土壤基础饱和度(21.3%)是贵州丹霞地貌区影响虫草物种分布的最主要环境因子。本研究获得了赤水丹霞地貌区虫草资源多样性的基本本底数据,丰富了该区“世界自然遗产”的内涵,为进一步的虫草资源调查提供了地理导向,同时为深入解析这一特殊地貌区虫草物种多样性形成机制及适应性进化提供了数据支撑。
本研究以优势性状互补的早熟型榆耳菌株GiC和高产型榆耳菌株GiD的单核菌株杂交获得杂交菌株126-15,再以126-15的单核菌株分别与GiC、GiD的单核菌株进行回交构建回交群体。通过SSR分子标记结合农艺性状分析榆耳回交群体的遗传多样性。SSR引物多态性分析表明29对SSR分子标记共检测到269个等位基因位点,多态性信息含量(PIC)为0.802 5±0.090 7,多态性较丰富;SSR分子标记聚类将67个菌株在相似系数为0.965 6处分为7个类群,其中第Ⅰ类群仅包含2个轮回亲本GiC、GiD及其杂交菌株126-15,第Ⅱ、第Ⅲ和第Ⅴ类群共包含了21个轮回亲本为GiC的回交菌株,第Ⅳ、第Ⅵ类群共包含了25个轮回亲本为GiD的回交菌株,其余菌株聚为第Ⅶ类群。基于农艺性状的聚类分析将67个菌株分为7类,其中仅有第Ⅱ类群包含的7个回交菌株生育期最短,仅有第Ⅵ类群包含的5个回交菌株为中早熟高产的菌株。两种聚类结果均表明回交群体具有一定的遗传多样性。7个农艺性状的变异范围在7.9%-20.5%之间,产量的变异系数最大,轮回亲本为GiC时回交菌株中有34.3%的菌株产量表现超亲遗传,轮回亲本为GiD时回交菌株的生育期表现超亲遗传;有6个农艺性状间的相关系数达到显著或极显著水平。研究结果可以为榆耳种质资源多样性利用、品种鉴定及回交选育提供参考。
云贵川地区是我国小麦条锈病的常发区,明确我国云贵川地区条形柄锈菌小麦专化型Puccinia striiformis f. sp. tritici遗传结构和菌源交流关系,对该地区及流行区小麦条锈病的防治具有重要意义。本研究以2022年采自云南、贵州和四川的203株条形柄锈菌小麦专化型菌株为试验材料,利用25对KASP-SNP引物完成基因型分析。根据KASP-SNP分子数据进行遗传聚类分析结果表明,贵州西部群体与云南中部群体分布更相似,遗传距离更近。群体遗传结构分析表明除四川盆地群体外,其他群体的遗传结构相似。主成分判别分析进一步说明四川盆地群体相对独立,与其他群体菌源交流较少,除四川盆地群体外的各群体之间存在频繁的菌源交流。群体遗传分化分析显示四川盆地群体与云南东北部-凉山州群体FST最大,为0.043,两者遗传差异最大。贵州西部群体与云南中部群体遗传分化程度最低,为0.003。通过基因流分析显示,各群体之间基因流(Nm)均大于4,表明各群体之间存在频繁的基因交流。遗传多样性分析表明四川盆地群体与贵州西部群体遗传多样性水平较高,香农信息指数分别为0.527和0.487。本研究证明我国云贵川地区内部既存在频繁的菌源交流,又存在相对独立的地区,云南和贵州的条形柄锈菌小麦专化型可能作为1个大群体在我国小麦条锈病菌的传播中发挥作用。
灵芝是我国著名的中药材,了解灵芝种质资源遗传多样性和群体结构,对于灵芝种群的有效保护和开发利用至关重要。本文采用全基因组重测序技术对来自野生与不同栽培类型的62份灵芝种质的遗传多态性和群体特征进行了分析。共计获得SNP位点1 388 506个,InDel位点172 341个,高质量的多态性SNP位点2 003个,多态性指数PIC 0.031-0.755。灵芝种质资源遗传多态性和群体特征表明,各菌株间的遗传距离介于0.011 1-0.594 0;遗传距离和系统发育树显示自然栽培菌株、工厂化栽培菌株和部分野生菌株混合聚成一支,自然栽培(大棚栽培)与工厂化栽培菌株可各自聚成一支。自然栽培(林下拟境栽培)与部分自然栽培(大棚栽培)菌株混合聚成一支,且遗传分化小。群体分析的结果显示可将灵芝种质资源分为5个亚群,各亚群已形成遗传分化,除野生菌株构成的亚群外,其他栽培亚群遗传背景均较单一,栽培灵芝种质存在遗传均质化趋势。主成分分析各菌株的位置和相互间的距离也与遗传距离、系统发育树和群体特征相符。本文不但为评估野生与不同栽培类型灵芝种质的多样性和群体分化特征提供了有价值的数据,还为灵芝农艺性状分析和专用型新品种选育、发展提供了理论依据。
褐腐病是核果和仁果等水果作物上的重要真菌病害,可导致采前和采后果实腐烂给生产带来重大损失。褐腐病由链核盘菌属真菌侵染引起,在我国有多个病原种,其中云南链核盘菌Monilinia yunnanensis是地理分布和寄主范围均较广的一个优势种,然而其基因组资源国内外尚未见报道。本研究利用三代PacBio HiFi测序技术,组装了一株苹果源云南链核盘菌的高完整度基因组,并对基因组编码基因进行了注释分析。云南链核盘菌组装基因组大小为43.27 Mb,共包含16个scaffolds,N50值为2.61 Mb。16个scaffolds中有6个两端均有端粒特征重复序列,9个一端有端粒重复序列,表明组装达到近染色体水平。基因组注释共预测到9 569个蛋白编码基因,其中68.7%可被PFAM数据库注释。对云南链核盘菌和其他子囊菌基因组的碳水化合物活性酶(CAZYs)进行了比较分析,发现核盘菌科中半纤维素(木聚糖)水解有关的CAZYs家族(CE4、GH2、GH43)呈现收缩进化特征,果胶利用相关的果胶裂解酶(PLs)呈现收缩进化特征,而多聚半乳糖醛酸酶(果胶水解酶,GH28)呈现扩张进化特征,推测这些基因家族的收缩扩张特征与该类真菌的果胶利用适应性进化有关。交配型位点基因分析支持云南链核盘菌为异宗配合真菌,其基因组还编码一个neosartorin同源的次级代谢物基因簇,推测参与致病或子座休眠过程中微生物间的生态位竞争。本研究首次构建云南链核盘菌的近染色体水平基因组图谱,可为后续深入研究该物种的生物学特征、致病机制及群体遗传多样性奠定重要基础。
以六妹羊肚菌Morchella sextelata为研究材料,采用小麦含量为45% (高剂量)和20% (低剂量)的2种外源营养袋配方和4种不同营养袋数量(13−16个/小区),测定六妹羊肚菌农艺性状、产量和子实体营养品质。结果表明:各处理菌盖长度、菌盖直径、单菇重等农艺性状无显著差异,高剂量组产量随着营养袋添加量增加而显著提高,最高剂量组产量达到1 028.52 kg/667 m2;低剂量组间产量无显著差异,最低为576.10 kg/667 m2。高剂量组子实体粗蛋白、总氨基酸、必需氨基酸、非必需氨基酸、甜味氨基酸、苦味氨基酸、鲜味氨基酸和无味氨基酸含量显著低于低剂量组,且随营养袋添加量增加而降低。各种氨基酸的味觉活性值(TAV)均大于1,表明对子实体风味呈现均有贡献,其中谷氨酸(Glu)含量和TAV值均最高,对子实体风味贡献最大。营养袋配方中麦粒虽然是羊肚菌高产的重要保障,但也会降低子实体中粗蛋白含量,进而影响其品质。
本文采用正交试验设计对农业废弃物的皱环球盖菇菌丝培养基配方进行优化,并对正交试验结果分别进行方差分析(ANOVA)和人工神经网络(ANN)分析。研究表明:ANOVA优化的培养基配方为木屑5 g/L、茶梗5 g/L、油菜秸秆30 g/L、小麦秸秆30 g/L;ANN优化的配方为木屑5 g/L、茶梗5 g/L、油菜秸秆29.99 g/L、小麦秸秆15.36 g/L。ANOVA和ANN优化条件下获得的实际值和预测值基本一致。ANN拟合模型的相关系数(R)、均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)分别为0.928 96、0.041 463、0.004 18,具有更高拟合能力和准确性,拟合效果更好,更适合应用于农业废弃物的皱环球盖菇菌丝培养基配方优化。
本研究以收集的30份野生珊瑚猴头菌Hericium coralloides材料,经分离、拮抗反应及母种性能测定后,筛选出15株野生珊瑚猴头菌菌株。经设施内小、中试复筛及品比试验,最终获得性状稳定、产量高且品质优良的珊瑚猴头菌品种‘ZLsh-1’。其菌丝体洁白粗壮浓密,菌落整齐,子实体呈白色肉质垂柳状,子实体幅宽15-32 cm,高12-20 cm。子实体单朵重可达450 g以上,从菌袋入棚到第一潮菇出菇采收天数约在10-15 d。袋料栽培3-4月开始接种,5月初入棚出菇,采收周期在6-10月。研究结果表明,珊瑚猴头菌‘ZLsh-1’外观形佳、性状优良稳定、适应性强、出菇潮数多、产量高,具有广阔的生产应用前景。