灵芝菌丝体深层液体发酵的菌种选育

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灵芝菌丝体深层液体发酵的菌种选育

作者

学校 哈尔滨学院 院系 食品科学与工程

班级 10-2

学号

摘要: 本文主要列举了灵芝菌丝体深层液体发酵的菌种选育的几种方法,有人工选择,诱变育种,杂交育种,细胞融合工程育种,基因工程育种,通过对比比较,可选出对公司或个人最适合的菌种选育方法。

Abstract: This paper enumerates several methods of breeding strains of Ganoderma lucidum mycelium deep liquid fermentation, artificial selection, mutation breeding, cross breeding, cell fusion engineering breeding, gene engineering breeding, by comparison, can choose the most suitable for company or individual species breeding method.

关键词: 菌种选育 人工选择 诱变育种 杂交育种 细胞融合工程育

种 基因工程育种

Keywords: Strain breeding , artificial selection , mutation breeding , cross breeding , Cell fusion engineering breeding , Gene engineering breeding .

灵芝为担子菌纲多孔菌科灵芝属,是一种药,食两用真菌。全世界有104种,我国主要有20多种可作药用,其中重要的有赤芝,紫灵芝,薄树芝等,多分布于贵,鲁,冀,吉,苏,浙等省。自古誉为瑞草仙药,是扶正培本的珍品。它在防病治病,延年益寿等方面的作用得到中外学者的公认。现代医学表明,灵芝具有很高的营养价值和保健价值。

但人工栽培灵芝的生长周期长(大于2~3个月),受环境影响大,产量低、品质不稳定,生产成本高,极大地影响了灵芝及其生物活性物质在饲料业中的发展。因此,近年来人们转向灵芝菌液体深层发酵培养的研究,获得灵芝菌丝体及其活性生长代谢产物(灵芝酸、灵芝多糖等),并通过发酵条件的控制,缩短生产周期,降低生产成本,使灵芝及其生物活性物质饲料添加剂在畜牧业中应用和推广成为可能。

灵芝真菌液体深层发酵培养的基本过程是:生产菌种→孢子制备→种子制备→发酵→发酵产物(提取、精制)→产品。在液体深层发酵生产的过程中,影响生产周期、生产水平和生产成本高低的最主要因素有3个:生产菌种、培养基成分和发酵工艺参数。本文就是灵芝菌丝体深层液体发酵的菌种选育一综述。

在液体发酵生产的过程中,生产菌种的特性是决定生产周期和生产水平的最重要因素。从自然界分离出的灵芝菌,依靠自身代谢调节系统,趋向于平衡生长和繁殖,生长速度慢,生产能力低,不能满足饲料工业规模化生产的需要。为此,采用种种方法来打破灵芝菌的正常代谢,使之失去自我保守性的调节控制,不仅快速生长而且大量积累我们所需要的目标代谢产物(如灵芝多糖、灵芝酸等)。为达到此目的,主要措施就是进行灵芝菌菌种选育工作。菌种是灵芝的根

本。菌种性状的优劣直接影响到生产。因 此,必须认真做好菌种的选育工作。通常菌种选育有以下几种方法: 1 人工选择

人工选择也称淘汰法。它是较原始的育种方法,即从自然界有的菌种中通过人工选择,利用人工方法来控制生物的生殖,使生物生殖有选择的进行,从而去劣存优,形成人类所需要的优质新品种。人工选择方法简便,主要有以下几个步骤:

(一) 收集原始品种 根据灵芝的特点,确定采种目标尽可能收集菇形漂亮,朵大,无病虫害等有代表性的菌株。

(二) 分离纯种种菇 采到后,要尽快进行组织分离,已取得纯种。 (三) 测定菌株生理特性 分离后,观察菌丝生长的速度,长势,对温度,湿度,光线等条件的反应,初步了解其生物特性。 (四) 实验对照 采用不同的栽培方法,比较各菌种的生产性能,产量,品质,菇期,温性等各方面进行记录。 (五) 规模试验 对比试验后,选择相对优质的菌种再进行规模化试验,以便进一步选择优良菌种

(六) 菌种推广试验 经过规模化试验后,进一步确定了菌种的性能,从而可大面积生产,对广大菇农进行示范推广 2 诱变育种

微生物的诱变育种是以人工诱变手段诱发微生物基因突变,改变遗传结构和功能,通过筛选,从多种多样的变异体中筛选出产量高和性状优良的突变株,并

且找出这个突变株的最佳培养基和培养条件,使其在最适的环境条件下合成有效产物。

诱变育种是在人工选择上的一种新的进步,它改变了菌株的基因,也实现了基因重组,育种效果更好。 诱变育种的一般方法:

选择出发菌株→制备孢子悬浮液→活菌计数进行诱变处理→涂布培养→挑菌移植→初筛→斜面传代→复筛→选定优种

诱变育种不仅提高了菌株突变率,操作简单,可直接作为筛选优良菌株的方法,而且可为杂交育种,细胞融合提供遗传标记。但也有一定的缺点:缺乏定向性,必须做大量筛选工作。 3 杂交育种

杂交育种是通过人工杂交将两个或两个以上亲本的优良性状综合到一个个体中,继而从分离的后代群体中,通过人工选择,培育和比较鉴定,获得遗传相对稳定,有栽培利用价值的定型新品种的育种方法。 杂交育种一般方法:

采集与选择亲本→单孢验证→单核菌丝两两配对,进行杂交→结实性能鉴定→生产性能鉴定→扩大规模试验→进行推广示范

杂交育种在诱变育种上又前进了一步,可选育出稳定,高产的优质菌种。但如果将杂交后代进行自交和选择,从自交中进行在选育,可促进后代个体间的分离和优良品种的纯合化,是菌株更稳定,更纯合,更优良。 4 细胞融合工程育种

细胞融合是指将不同来源的原生质体相融合并使之分化再生,形成新物种或新品种的技术。细胞融合工程育种是细胞融合将两种不同植物的体细胞用酶分解法分别除去细胞壁, 分离成裸露的原生质体,再使两种原生质体融合成功杂种细胞,然后利用细胞的全能性在培养基上重新增生细胞壁,并进行细胞的分裂、分化与生长发育,再经诱导形成杂种植株,从中选优去劣,按育种目标要求定向培育出新品种, 并有可能创造出新物种的方法。

细胞融合工程是近代生物工程的重要内容,也是遗传育上的一种重大飞跃。在七十年代已开始应用于担子菌。1983年,我国开始应用于食用菌的育种。细胞原生质体的融合是通过脱壁后的不同遗传型原生质体,在融合剂的诱导下进行融合,使细胞中的全基因组有效地混合,进行整套基因的交换与重组,从而达到选择新优个体的目的。

细胞融合工程育种的一般方法:

选择亲本→确定亲本的遗传标记→亲本原生质体的分离→原生质体的再生和培养→原生质体的融合→融合体的再生和培养→融合体的检出→筛选

该项技术具有以下优点: 能够打破种间杂交障碍,扩大物种杂交范围,提高物种变异频率,缩短育种周期, 提高育种效果,为农作物育种开辟了新的领域与创新的技术途径。 5 基因工程育种

基因工程是分子生物学上的一次技术革新,它是用人工方法把人们所需要的某供体菌株的遗传物质DNA分子提取出来,导入到受体菌株的细胞中,使外来供体菌株的优良性状在受体菌株中进行复制和表达,从而获得更高产,优质的菌种。 基因工程育种的一般方法:

供体菌株选择→基因分离→体外重组→载体传递进入受体细胞→重组DNA

的复制→表达→筛选出新个体

灵芝菌种是灵芝生产的前提和关键。菌种质量的优劣直接影响灵芝的产量和品质,因此选育优良品种十分重要。一个好的灵芝品种,通常具有以下特点:菌丝生长活力旺盛‘适应性强,对外界不良环境的抗性强;菌丝生长迅速,抗杂能力强出菇早,周期短,菇形漂亮,朵大,色泽美观等。在同样的栽培条件下,其产量和质量均高于一般的品种,因而给人们带来更大的经济效益。目前,食用菌选育种采用的方法主要有人工选择,诱变,杂交育种等。随着近代生物工程的发展,原生质体融合技术育种新技术也得到了广泛的应用,也是食用菌育种的一大突破,为培育优良菌种提供了更可靠的技术基础,基因工程育种更是分子水平上的革新。

参考文献: 2009(1)

冯亮.细胞融合技术浅析[期刊论文]-科海故事博览·科教创新

新课标人教版课件系列 《高中生物》必修2 《现代科学技术名词选编》

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/adeo.html

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