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    食用菌菌种的老化、退化原因与防止措施

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         由于食用菌产业的迅速发展,随之制作菌种的单位个人也越来越多。但由于有些菌种厂专业知识差、制种工艺失误;或者一个新的菌株育成后,由于生理、生态失控等因素,致使菌种出现老化甚至退化现象,直接影响菌种质量,给栽培户造成损失。以下就菌种老化、退化的原因及防止措施,略作简介,仅供同行参考:

        菌种的老化

          老化和退化是两个截然不同的概念。菌种培育过程中随着菌龄的增加,养分不断消耗,菌种必然会出现老化现象。菌丝老化后,其生命力衰退,色素分泌增加,细胞中空泡增多,甚至破裂。老化的菌种接入培养料后表现为菌丝生长慢、抵抗杂菌能力弱、出菇迟。老化现象不会传给子代,这是与退化的最大区别。

          菌种老化与线粒体DNA的改变及类质粒DNA (Plas-mid-like DNA,简称PIDNA)的存在密切相关。PIDNA的产生和插入可能是造成老化的一个重要原因,PIDNA的产生和反转录酶有关,可以自我复制,并能在菌丝中转移。

          一旦菌株出现了异常现象,首先要分清是老化还是退化,或是因为外界培养条件发生变化而引起。如果是因老化或外界条件变化引起的异常,采用新的培养基及适合的培养条件后菌株生长会恢复原状;如果是因退化而引起,则不会改变生长的恶劣状况,这时就要对菌株进行复壮。复壮方式是启用该菌株的原始菌株,从保藏袋取出菌种,经多次转管培养后,使其恢复到原菌株的生长状况。另一种复壮方法是对该菌株进行人工栽培,对子实体进行单孢分离及组织分离,看菌丝体能否恢复到原菌株的状态。如果还不行,那只有重新进行菌株分离或采取对原菌株进行杂交、诱变等措施。

        菌种的退化

          菌种退化的本质是染色体的变异。自然界中生物体发生变异是绝对的。随着生物由低等向高等进化,这种变异机率越来越小。如果这种变异朝着人们认为是坏的方向发展,就称为退化。菇类某一菌种的整体性能在不因外界条件因素而变得恶劣且这种性能会遗传给下一代,就称为菌株退化。

          1.1 退化表现

          菌种退化的形态表现:某些双核菌丝出现生长缓慢和白色、浓密的角形菌落;菌丝长势变稀,子实体原基的产生减少;产生无性孢子的能力大幅度上升或大幅度下降。代谢产物的变化:药用菌产生有药理活性次生代谢产物的能力大幅度下降;菌丝越来越稀,菌球少,毛刺少,培养周期越来越长,菌丝易老化,镜检时发现空泡多。色香的变化:菌株斜面培养时,产生异常的色素或由产出色素变为不产色素,或产出色素量大幅度增加或减少。镜检时,大量的菌丝由原来的锁状联合变成无锁状联合而出现大量单核化菌丝。菌种退化直接导致食用菌产量减少和品质下降,直至影响经济效益。

          1.2 退化原因

          菌种退化原因涉及到较复杂的生理、生化。目前,认为可能引起退化的因素有以下6个方面:

          1.2.1 细胞内酶合成能力下降 在菇菌有性与无性繁殖过程中,由于基因发生了重组,控制酶的合成与表达的遗传密码发生自然变异。尽管这些变异的频率很低,但长期使用的结果是变异逐渐积累,当变异程度影响到基因表达时,会导致酶的合成能力下降或不能高效地表达,从而影响菌株有效地进行物质的分解与转化,由于缺少足够的养分,从而导致菌丝长势弱,影响子实体的产生与发育,产量下降。

          1.2.2 病毒干扰正常代谢 特别是香菇和双孢蘑菇的老菌种,会不同程度地感染上病毒,这可在电子显微镜下观察到。病毒与染色体同步复制,形成一种平衡状态,在正常情况下,这种平衡不会对菌丝生长发生影响。但是,当菌株特定的遗传及生态环境发生了变化时,这种平衡就会被打破,菌丝细胞内的病毒颗粒大量复制、数量骤增,既摄取大量营养,又干扰细胞正常代谢活动,使菌丝活性衰退,长势减弱。

          1.2.3 极性变异与单核化 老菌种的单核体中,控制菌丝配对繁殖的极性因子会出现丢失现象,还伴随着其他基因的丢失或变异,从而影响双核菌丝的产生,导致菌丝长势减弱及子实体原基的产生减少。另外,双核体的单核化也是菌株退化的一个主要遗传标记。镜检时发现不产生或极少产生锁状联合,是单核化的表现形式。

          1.2.4 无限传代 食用菌产业迅速发展,制种技术已经不是少数科技人员所控制。群众性菌种生产发展,在技术和条件差别很大、甚至违反科学生产的现象时有发生;母种生产中,只做组织分离,不做出菇鉴定,分离出来的菌种直接应用于生产,有的对扩大母种无限制地传代、无限制地转管,转管越多,创伤越多,频繁无性繁殖一般都是负变异占绝对优势。这种变异的长期积累,当达到一定程度时,就会出现菌丝减弱、产量降低等现象,且能遗传给后代,成为退化。

          1.2.5 营养不良 现在多用斜面试管PDA培养基,它是微生物万能培养基。固体培养基多数用木屑添加麦麸、米糠等,配方大同小异。一个优良菌株,如果长期使用基本相同的培养基,其营养不能达到生理要求,长此以往繁殖下去,必然造成营养不良;或因菌种培养时间延长,瓶内养分耗尽,菌丝生长活力由强变弱。衰老是生物学过程,是菌株中遗传密码失去对菌株生长发育的调控,导致整个机体死亡的过程。

          1.2.6、长期低温保藏 菌种长期保存或长期使用后,菌丝长势减弱,容易提前出现老化现象。菌株在低温下保藏,并未停止其生命活动,仍然存在着变异的潜在可能。

          1.3 防止退化措施

          1.3.1 减少扩接 食用菌的退化性变异,是在繁殖过程中发生的,常用控制菌种移接次数来防止。生产中减少菌种移接次数,当获得优良菌种后,转管扩接最多不要超过5次。

          1.3.2 防止基因突变 低温保藏菌种,一般宜在0~4℃。目前国内、外为防止菌种退化,均采用液态氨在超低温条件下保藏。

          1.3.3 分离纯化 对保藏的优质菌种需要经常分离纯化,一般每次出菇后,都应挑选符合本品种特征的优良子实体进行组织分离,每年进行一次孢子分离,并经出菇鉴定后,选择性状优良者再进行组织分离。总之,有性孢子分离与无性组织分离要交替使用。以有性繁殖来发现好的变异菌株,用组织分离来巩固这些优良菌株的遗传。

          1.3.4 菌种复壮 复壮只能使菌种恢复健康,而不能使其恢复年轻。当某一菌种因环境条件不适宜、生长发育不良时,给予适宜的条件,菌丝会比原来长得旺盛,就叫复壮。复壮的措施很多,如选择该菌种适合的培养基、培养温度、环境、pH、防止杂菌污染及避免多品种混合栽培等。

          1.3.5 活化移植 菌种在保藏期间,通常每隔3~4个月要重新移植1次,并放在适宜的温度下培养1星期左右,待菌丝基本布满斜面后,再用低温保藏。但应在培养基中添加磷酸二氢钾等盐类,使培养基pH变化不大。

          1.3.6 更新养分 各种菌类往往对培养基的营养成分喜新厌旧,连续使用同一种木屑培养基,会引起菌种退化。因此,应注意变换不同树种和配方比例的培养基。也可在配制中添加VE,用注射筒注入VE胶丸溶液,制作斜面培养基,可增强菌种新的生活力,促进良性复壮。

          1.3.7 改善环境 一个品质优良的菌种,如果受不良外界环境的影响,也会造成衰退。因此,在制种过程中,应创造适宜的温度;并注意通风换气,保持室内干燥,使其在适宜的生态条件下生长,保持性状稳定。

          1.3.8 保证菌种的纯培养 不用被杂菌污染的菌种,不要用同一食用菌种类的不同菌株混合或近距离相连接培养。

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