物理诱变在药食用菌育种中的应用研究进展

摘要 药食用真菌以其营养丰富、免疫调节、抗菌、抗癌等营养保健功能而深受人们喜爱，提高药食用真菌产量、改善药食用真菌品质是食用菌育种的重要目标，物理诱变育种发挥了重要作用。介绍了物理诱变法在药食用真菌育种中的应用进展，并对物理诱变机理、物理诱变过程进行了综述。

关键词 食用菌；物理诱变；菌种选育

中图分类号 S646 文献标识码

A 文章编号 0517-6611（2018）14-0029-05

Research Progress on Physical Mutation Breeding of Edible and Medical Fungi

SUN Ling， LIU Liping，XU Wau et al

（School of Food and Biological Engineering，Jiangsu University，Zhenjiang，Jiangsu 212013）

Abstract It is very popular to eat edible and medical fungi which has nutrition and health care function，for example，immune regulation， antibacterial， anticancer and so on. How to improve yield and quality is the important goal of edible and medical fungi breeding. Physical mutation plays important roles in edible and medical fungi breeding. The recent progress of

different physical mutation methods in study of edible and medical fungi physical mutation were introduced.The possible mechanism of inducing mutation and the main inducing process were reviewed.

Key words Edible and medical fungi；Physical mutation；Breeding

药食用真菌是可食用和药用的大型真菌，我国是世界上认识、利用药食用真菌最早的国家之一，也是栽培药食用真菌历史最长的国家。随着科学技术的发展，药食用真菌中具有的生药学活性成分逐渐受到人们重视，“一荤一素一菌菇”的饮食习惯开始深入人心。据中国食用菌协会统计[1]，1978年我国食用菌产量仅6万t，占全球的5.7%，到2013年食用菌产量已高达3 167万t。由于菌菇类价格较高、较种植一般农作物收益高，因此栽培药食用真菌有利于提高国民生产收入，尤其是提高农民收入。我国野生药食用真菌资源丰富，但可栽培的药食用真菌种类偏少、品种较单一，很大程度上限制了药食用真菌的发展规模，药食用真菌菌种选育已成为亟需解决的问题。目前人工栽培的药食用真菌品种大多是通过驯化野生菌种、杂交育种、诱变育种等方法培育获得。尽管药食用真菌在自然条件下也会发生突变，但突变率极低，有益于产量提高、品质提升的突变株更少，而人工育种能够加速提高药食用真菌的优良菌株的选育。随着生物技术的快速发展，基因工程、蛋白质点突变技术等技术在微生物育种工作中发挥了极大的作用。由于药食用真菌种类繁多，相关基础研究较少，金针菇、香菇、杏鲍菇、牛樟芝、灰树花、灵芝等药食用真菌的全基因组测序也是近几年才完成[2-5]，因此，采用基因工程等技术对药食用真菌育种尚存在很大难度。传统的诱变育种具有简单、易行、高效，且对基因组信息要求较低等优点，在药食用真菌的菌种选育中发挥了重要作用。诱变育种方法包括物理诱变、化学诱变、生物诱变等，物理诱变具有安全、高效等优点因而深受广大育种工作者喜爱，笔者综述了物理诱变技术在药食用真菌菌种选育中的研究进展，总结了物理诱变原理、物理诱变菌种选育过程以及相关注意问题，以便于药食用真菌优良菌株的筛选和生产应用。

1 物理诱变

1.1 物理诱变方法

物理诱变的原理是使用各种射线对药食用真菌进行诱变处理， 从中筛选具有优良性状的单菌株，传统诱变主要采用紫外线、X 射线、γ射线、快中子等方法进行诱变。随着科技的发展，最新物理诱变技术相继出现，激光、超声波、电磁波、微波、宇宙射线等诱变方法，极大地促进了药食用真菌的菌种选育。

1.1.1 传统物理诱变方法。

传统物理诱变一直在农作物、微生物等育种工作中发挥着重要作用，由于大多药食用真菌遗传背景、分子生物学等信息尚不清楚，传统物理诱变育种在药食用真菌优良菌种选育中仍具有重要价值。

1.1.1.1 紫外线诱变。紫外线诱变是使用最早、沿用最久、应用广泛的物理诱变技术。因紫外诱变设备易得、操作简单，一直是农作物、果蔬、微生物等育种中使用最多的诱变方法，该技术使很多优良品种得以应用推广。紫外诱变育种的特点：在260 nm紫外区域范围内DNA吸收峰最高，易形成嘧啶二聚体，阻碍碱基正常配对和DNA双链的解旋，影响DNA链的复制，导致诱变材料发生突变甚至死亡。紫外线这一特点使得紫外诱变一直深受广大育种工作者的喜爱，在药食用真菌的诱变育种方面起到极大促进作用。

1.1.1.2 电离辐射诱变。X射线和γ射线都是高能电磁波，利用放射源照射植物材料，放射源放射出的快速运动的带电粒子通过物质时，与物质原子中的电子和原子核相互发生碰撞，进行能量转换，使物质内部发生电离或激发，形成正离子和负离子或激发态原子。辐射产生的电离作用以直接或间接的方式作用于DNA结构，直接作用是引起碱基、脱氧核糖、糖-磷酸等化学键断裂，间接作用是通过电离辐射使水、有机分子等产生的自由基间接作用于DNA分子，从而引起基因突变、染色体断裂等。X射线和γ射线含有比紫外線更多的能量和穿透力，更易打断DNA双链或单链，引起染色体断裂、缺失、重复、插入等突变。X射线、γ射线等传统辐射技术在水稻、小麦、大豆等农作物育种中起主力军作用，以60Co-γ、X射线诱变育种应用最广，已经培育出大量新品种。由于这些射线诱变具有突变效率高、诱变简易的优点，因而也应用于药食用真菌菌种的选育。

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