高基质利用率和高生物活性成分灵芝杂交菌株育种

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灵芝作为我国医药宝库中的瑰宝,自古就有“仙草”、“瑞草”之称。由于灵芝孢子难于在人工条件下萌发,无法获得灵芝育种所需的单核菌株,因此鲜见用孢子杂交的方法进行灵芝新品种选育。本研究利用原生质体单核化技术,成功获得了灵芝的杂交菌株,经过液体培养手段选育了具有高基质利用率和高生物活性成分的杂交灵芝菌株。  本论文通过对27株灵芝菌株的菌丝体的生长速度、漆酶和羧甲基纤维素酶相对活性进行测定,同时对进行栽培实验,分别建立了生长速度、漆酶和羧甲基纤维素酶相对活性与子实体产量的关系,运用多元线性回归分析法确定了菌丝体的生长速度、漆酶相对活性和羧甲基纤维素酶相对活性对产量的贡献力。结果发现它们与产量有较高的线性相关;用这些指标来预测菌株的产量和杂交优势,可以有效减少或避免进行繁琐、周期较长的出菇实验;用建立的模型来选择灵芝杂交育种中的亲本,具有简便、快速等优点,可以有效缩短杂交育种的周期。  通过筛选试验,G0119、G0130和G0154被选出作为亲本菌株。通过原生质体单核化获得了108株灵芝的单核菌株,对单核菌株进行交配型测定,发现存在6种不同交配型的单核菌株。以此为材料进行杂交育种,获得了不同于亲本的63株杂交菌株。  进一步研究了单核菌株和63株杂交菌株的相对酶活的性质,以及优势杂交菌株在液体培养过程中的生长情况及对底物的利用率。通过拮抗反应验证,证实63株杂交菌株是杂交菌株。利用液体培养的方法发现杂交菌株对纤维素的利用率高于亲本菌株。杂29和杂62在液体培养中菌丝生物量较高。用Logistic模型对灵芝杂交菌株菌丝体生长、葡萄糖消耗和总三萜合成的比速率进行了计算,杂29和杂62灵芝杂交菌株菌丝体的最大比生长速率分别为0.147 h-1和0.154 h-1,葡萄糖的最大比消耗速率分别为0.011 h-1和0.042 h-1,三萜的最大比合成速率分别为0.0010 h-1和0.0019 h-1。结果表明杂交菌株对底物的利用和三萜产物的合成较亲本菌体有较大的提高。
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