香菇(Lentinula edodes(Berk.)Pegle)口感鲜美,肉质细嫩,含有丰富的营养物质,是一种食药同源的食物。最近十年间,我国香菇的产量增加了70%,在食用菌总产量中的占比也从17%上升到26%。在我国使用过的香菇栽培品种中,一半来源于国外引进。单孢杂交是香菇品种产生的主要方法,约有60%的栽培品种通过该方法选育获得,然而香菇杂交育种中存在的最大障碍是杂交群体中可正常结实的菌株比例较低。在菌种培养以及出菇阶段都有许多菌株被剔除掉,具有出菇能力的仅占40%。综合考虑其他农艺性状后,优异菌株的比例不足1%。目前香菇育种中后代筛选方法主要还是通过2-3轮的栽培出菇试验进行农艺性状观察并筛选出优良个体。本研究的目的就是通过检测菌株在实验室阶段的早期生理生化或分子生物学特性,获得一种对育种群体中可结实菌株或优良菌株的的早期筛选技术。漆酶是木质素降解酶系中的主体酶,广泛分布于植物、微生物及食用菌中。在香菇的菌丝、菌皮、转色、原基、幼小子实体和成熟子实体阶段都检测到了漆酶活性,并且同一菌株在不同生长、发育阶段的酶活高低不同,不同类型的菌株(如广温种、低温种)之间也存在很大的差异。因此,本课题将不同类型菌株在菌丝阶段中漆酶活性的动态检测为依据,探索漆酶活性变化与菌株类型间的相关关系,发掘早期培养阶段漆酶活性与后期的菌皮形成、转色进程以及结实能力间的联系,以建立香菇育种早期筛选技术,并探索香菇结实能力产生的机理。平板显色法作为一种定性检测方法,无法获得准确的数值。分光光度法操作简单、成本低,准确度较高,但不适用于大批量菌株检测。因此,本课题结合了平板显色法和分光光度法的优缺点,开发了一套高通量定量检测漆酶活性的方法。利用单向琼脂扩散原理,在24孔细胞培养板中加入含有2mmol/L的愈创木酚溶液的1%低熔点琼脂糖培养基。将菌碟或粗酶液放置在检测培养基中,然后置于28℃恒温培养箱中进行扩散反应。待菌碟或粗酶液在扩散反应结束后,用酶标仪在465nm处测其吸光度值。一般设置3个重复,一个对比。通过对扩散反应时间进行单因素试验,确定了最佳反应时间为8-12h。用建立的酶活检测方法分别对PDA、PDA加香草酸(VC)和木屑培养料中的36株已知表型的香菇杂交菌株进行动态酶活检测,并根据酶活变化规律将菌株分类分析。将这三种培养基上的漆酶活性和平均生长速率、有无菌皮、是否转色及是否具备结实能力进行双变量相关性分析,发现有且仅有PDA上的漆酶活性和结实能力表现出相关性。在PDA培养基上,在PDA培养基上,第4天、第5天的漆酶活性和结实能力之间的pearson相关系数就达到了0.5,表现出极显著相关性。为了验证漆酶活性和结实能力的相关性,又重新构建了5个杂交群体QL8、L86、L62、SQ、SZ,共127个杂交菌株。将在PDA和木屑培养基上取样测到的酶活同菌株的结实能力进行相关性分析,分析结果验证了:仅有PDA上的漆酶活性和结实能力存在极显著相关性。其中有两个群体L86、L62相关性较低,这两个群体含有一个共同亲本L60。根据验证群体的相关性结果,设置不同的酶活阈值,以这个阈值作为筛选标准。当THR=1时,可以淘汰掉41.73%的菌株,其中具备结实能力的菌株仅占13%,而淘汰掉这些菌株之后,剩余群体出菇率提高到32.43%;随着阈值的不断扩大,出菇率从最初的24%提高到53.85%,提高了一倍以上,但是相应的,误筛掉的能出菇的概率也增加到了16.83%,淘汰掉的可结实菌株也占了可结实菌株总数的一半,但是工作量大大提高了,时间成本和经济成本也得到了降低。为了进一步了解香菇杂交菌株的结实能力和漆酶基因功能之间的关系,本研究分别对163株菌株依照PDA上漆酶活性低,木屑培养基上酶活低且不出菇、PDA上漆酶活性高,木屑培养基上酶活低但不出菇和PDA上漆酶活性高,木屑培养基上酶活低且出菇分成三组,进行混池转录组测序,分别从PDA和木屑培养基上取样。通过对差异基因的GO分析比较,最终筛选出Lac1、Lac6、Lac14、疏水蛋白SC3和交替氧化酶等5个和漆酶活性及结实能力相关的候选基因,除了Lac14之外,其他几个基因在PDA上和对照组比较之后均是上调。不同漆酶活性及结实能力的转录组测序结果,为漆酶功能基因及香菇的结实机理提供了大量的数据支持。