魯東大學(xué)程顯好團(tuán)隊(duì)在蛹蟲草單交配型菌株的生物學(xué)和雜交特性及無性傳代導(dǎo)致菌株快速退化的機(jī)制研究方面取得新進(jìn)展

改革開放40多年來，我國(guó)食用菌產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，子囊菌類群的食用菌（如蛹蟲草和羊肚菌）品種的快速發(fā)展，是我國(guó)近20年來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的重要標(biāo)志，因其生產(chǎn)技術(shù)的獨(dú)特性和先進(jìn)性，被商務(wù)部、科技部列為禁止出口和限制出口技術(shù)。

國(guó)際上食用菌產(chǎn)業(yè)的育種基礎(chǔ)理論體系主要是以“擔(dān)子菌”為對(duì)象建立的，而子囊菌作為低等真菌向高等真菌進(jìn)化中間階段的真菌類群，其細(xì)胞核有了不同交配型的分化，但還沒有像擔(dān)子菌一樣，兩種不同交配型的細(xì)胞核遷移到同一細(xì)胞內(nèi)，以鎖狀聯(lián)合的細(xì)胞繁殖方式形成穩(wěn)定遺傳的雙核結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)在生產(chǎn)應(yīng)用上的遺傳學(xué)特性和穩(wěn)定性與擔(dān)子菌明細(xì)不同。當(dāng)前對(duì)于子囊菌類群的食用菌品種的基礎(chǔ)生物學(xué)研究還不夠深入系統(tǒng)，導(dǎo)致其基礎(chǔ)育種理論體系不完整，特別是菌種退化等問題長(zhǎng)期困擾著生產(chǎn)穩(wěn)定性，影響了產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

近期，魯東大學(xué)程顯好團(tuán)隊(duì)在分別Archives of Microbiology、PeerJ和食用菌學(xué)報(bào)發(fā)表文章“Biological characteristics of Cordyceps militaris single mating-type strains”、“Effects of mating-type ratio imbalance on the degeneration of Cordyceps militaris subculture and preventative measures”和“蛹蟲草單交配型菌株配對(duì)出菇特性”，揭示蛹蟲草單交配型菌株的生物學(xué)和雜交特性及菌株無性傳代快速退化的機(jī)制，可助力產(chǎn)業(yè)建立蛹蟲草雜交育種體系、解決菌株傳代退化問題。

自然界中蛹蟲草菌絲體或孢子體中，一般都是含有兩種不同交配型細(xì)胞（mat1-1型和mat1-2型）的異核體體系，為“雙交配型”菌絲體或菌株，也只有含有兩種不同交配型細(xì)胞的異核體，才能完成完整的有性生殖過程，產(chǎn)生子囊孢子。菌絲體或菌株如果在某種條件下，缺失了一種交配型細(xì)胞核，成為只有單一交配型細(xì)胞核的同核體（mat1-1型或mat1-2型），就是“單交配型”菌絲體或菌株，自然界中這種菌絲體或菌株大部分不能形成子實(shí)體，但也有“單交配型”菌絲體或菌株發(fā)生變異，能夠形成子實(shí)體，卻也不能完成完整的有性生殖過程，即不能產(chǎn)生子囊孢子。

按照單交配型菌株能否出菇特性，可以將單交配型菌株分為三個(gè)類型：不出菇型、非穩(wěn)定出菇型和穩(wěn)定出菇型，見圖1A。大多數(shù)為不出菇型，少部分為不穩(wěn)定出菇型，極個(gè)別為穩(wěn)定出菇型（圖1B、圖1A）。從非穩(wěn)定出菇型子實(shí)體中，通過組織分離獲得純菌株，再次進(jìn)行子實(shí)體栽培出菇驗(yàn)證（圖2B），會(huì)出現(xiàn)不出菇和不穩(wěn)定出菇兩種現(xiàn)象，所以稱為非穩(wěn)定出菇。

以6株不同蛹蟲草菌株為研究對(duì)象，采用原始菌株傳代和拆分成不同交配型菌株后分別傳代兩種方式，連續(xù)傳代10代以上，測(cè)試出菇性能及兩種交配型比例變化情況。

對(duì)于雙交配型出菇型菌株，某種交配型核型的丟失或者兩種交配型比例偏離是出菇性狀快速退化的主要原因，丟失一種交配型核型導(dǎo)致不出菇；兩種交配型比例偏離可導(dǎo)致產(chǎn)量性狀變化。發(fā)生哪種核型丟失、核型比例偏離向哪個(gè)方向發(fā)展，都是隨機(jī)性的。對(duì)于單交配型出菇型菌株，則其傳代穩(wěn)定性較強(qiáng)，傳代至11代能正常出菇。