Wolfiporia hoelen is one traditional Chinese medicine with a long history of application and cultivation. The sclerotium has been widely prescribed in many important formulations. Even though it was widely cultivated in China, there were various problems including strain homogenization,degeneration and low efficiency in substrate utilization, which were attributed to the ambiguous mating system, and the absent of crossbreeding system. In recent years, the methods for identifying homokaryotic strains have been constructed. The bipolar mating system has been confirmed, and the groups with different homokaryotic types have been detected. In addition, the crossbreeding system based on homokaryotic strains collected from single spore and protoplast monokaryogenesis, and the hybrid identification system were built. This review summarized the mating and crossbreeding systems which would promote the breeding and industrial development of W. hoelen. And the breeding objectives were proposed according to the characteristics of W. hoelen and status quo of industry.

蛹虫草是一种重要的食药用真菌,其子座可规模化栽培.然而,栽培中菌种极易退化,成为限制其发展的重要因素,野生种质资源为蛹虫草栽培生产菌株的重要来源.本研究对东北和山东部分地区蛹虫草资源进行了持续调查,对其生态分布和宏观、微观形态等进行了系统研究.从5个地点共采集野生蛹虫草标本414份,寄主绝大多数为鳞翅目昆虫的蛹,少数为鳞翅目昆虫的幼虫和茧.野生蛹虫草子座单生或2-25根,长1-17 cm,棒状、扁平状或不规则畸形,扁平状子座常具纵沟,部分可分支;子座可从寄主头、胸和腹部各部位长出,其中以头部为主.子座地上部分长1-6 cm,颜色呈深橙黄色.可育部位长0.5-4cm,宽1.2-6mm,大多数与不育柄部分界明显;地下部分0.5-11 cm,其长度与腐殖质厚度相关.首次明确观察到蛹虫草菌索,菌索连接蛹体和子座,或单从子座、蛹体上长出,但不是所有野生蛹虫草都有菌索.蛹虫草菌索与子座内部的疏丝组织菌丝形态各异,菌索菌丝中间膨大.人工栽培与野外采集的子座宏观形态差异明显,但子囊和子囊孢子形态无明显差异.通过野外采集和调研,获得了大量的野生蛹虫草种质资源,为解决蛹虫草种业问题奠定基础.

[背景]由托拉斯假单胞杆菌(Pseudomonas tolaasii)引起的平菇细菌性褐斑病在国内外大面积发生,导致产量降低,并有潜在的安全风险,寻找安全有效的抑菌剂对产业发展具有重要意义.[目的]通过5种不同溶剂提取得到大蒜浸出液,测定其对平菇细菌性褐斑病病原菌托拉斯假单胞杆菌的抑制作用,同时检测其对平菇菌丝生长的作用.[方法]利用抑菌圈法测定5种不同的大蒜浸出液对托拉斯假单胞杆菌的抑菌作用,利用平板扩散法筛选能促进平菇菌丝生长的药剂及适宜的浓度.[结果]5种大蒜浸出液原液对托拉斯假单胞杆菌均有显著的抑菌活性,其中大蒜山杏壳木醋液浸出原液抑菌效果最强.不同浓度的大蒜浸出液抑菌作用比较发现,浓度为10％的大蒜山杏壳木醋液浸出液具有较好的抑菌效果,其抑菌效果与0.33 mg/mL的链霉素相当,并对平菇菌丝生长有显著的促进作用,菌丝生长速度显著大于对照,并且菌丝浓密,边缘整齐.[结论]本研究为大蒜与山杏壳木醋液复配药剂防治平菇细菌性褐斑病奠定了实验基础.

茯苓Wolfiporia hoelen是我国传统中药材之一,也是一种食药兼用的大型真菌,目前已规模化栽培,但由于其交配系统一直不明确,影响了种质改良.前期我们发现了茯苓的同核体,明确了茯苓的交配系统和生活史,并建立了以培养特性和分子标记区分同核体的方法,但未明确是否适用于茯苓种群的不同个体.在对多个菌株的研究中,发现了同核体表型与亲本不易区分的茯苓菌株.本研究主要以来自 日本的菌株775(NBRC 30628)为亲本,对其同核体菌株进行收集鉴定,并对同核体菌株的培养特性、交配现象和杂交等进行了研究.此类菌株的同核体菌株可通过与亲本对峙培养进行鉴定,但菌丝生长、菌落形态和吃料速度等与亲本没有显著差异,不同交配型的同核体之间交配时没有明显的交配现象.rpb2杂合位点标记可以用于鉴定该类型同核体菌株,且能验证是否交配.该类型同核体与之前发现的同核体类型之间可以进行杂交,杂交菌株可与两亲本都产生拮抗现象.该发现补充了之前建立的茯苓同核体鉴定方法,加深了对茯苓物种群体的了解,同时丰富了茯苓的育种资源.

ku70和ku80是非同源末端连接修复通路的关键基因,在一些丝状真菌中其基因敲除株可作为底盘菌株,提高同源重组效率和基因敲除效率.本研究从蛹虫草基因组中鉴定得到Cmku70 及 Cmku80基因,分别编码分子量为71.50kDa和80.96kDa的蛋白,均含有Ku core结构域,预测均定位于细胞核.系统进化分析表明Ku70和Ku80蛋白在真菌中广泛存在,且具有保守性.通过农杆菌介导的同源重组法敲除Cmku70,发现不影响蛹虫草菌丝生长、见光转色、分生孢子形成及形态等无性生长过程,但敲除后不能形成子实体,因此Cmku70敲除株不宜用作蛹虫草生长发育相关基因高效敲除的底盘菌株.

蛹虫草规模化栽培过程中,真菌病害普遍发生且危害严重.本研究对人工栽培蛹虫草中真菌病害进行调研,对病原真菌进行分离、纯化、鉴定及致病性检验,并分析病害发生的特点.结果 发现引起蛹虫草病害的病原真菌主要有虫草生齿梗孢、产扁虫菌素单端孢、镰刀菌、裂褶菌、哈茨木霉、淡紫拟青霉、稻绿核菌、粉红枝穗霉、卵孢单端孢、扩展青霉、黄曲霉和黑曲霉.其中虫草生齿梗孢为引起蛹虫草侵染性病害的主要病原真菌.虫草生齿梗孢、产扁虫菌素单端孢、镰刀菌、裂褶菌和哈茨木霉主要为害蛹虫草子实体;淡紫拟青霉、稻绿核菌、粉红枝穗霉、卵孢单端孢、扩展青霉、黄曲霉和黑曲霉主要为害栽培料与蛹虫草菌丝体.镰刀菌、裂褶菌、哈茨木霉、淡紫拟青霉、稻绿核菌和粉红枝穗霉为引起蛹虫草病害的首次报道.本研究为蛹虫草病害防控奠定基础,以促进产业健康发展.

外源营养袋的应用是国内羊肚菌大田栽培成功的关键技术之一,但其作用机理和影响因素一直没有得到充分的解析.本研究首先于室内建立一个外源营养模型,确认模型中外源营养模块可以向外输出营养,且被梯棱羊肚菌菌丝利用.通过模型实验发现,外源营养添加到贫瘠培养基时,菌体生物量的增加显著高于营养丰富的培养基;在梯棱羊肚菌生长的不同阶段添加外源营养,菌核形成位置不同,并影响生物量的增加,在菌核起始阶段添加,主培养基的生物量增加最多;外源营养的添加位置、块数等因素在本模型中没有检测到对生物量的影响.外源营养使用聚丙烯袋包裹和不包裹比较发现,包裹组的主培养基内生物量增速和总量低于无包裹组,而外源营养块内趋势相反,但最终两组之间外源营养块与主培养基内生物量总和没有显著差异.使用滤纸和铝箔包裹外源营养时,对生物量的影响和聚丙烯袋材质没有显著差别.外源营养碳氮比20∶1时,最有利于主培养基生物量的积累.本研究建立的外源营养研究模型得到的结论与大田栽培有较好的一致性,通过模型发现了实际栽培中不容易观察到的现象,有助于对外源营养袋作用机理进行深入研究.

[目的]冬虫夏草Ophiocordyceps sinensis是一种重要的食药用真菌,仅分布在青藏高原及其周边高海拔地区,具有独特的生存环境、生物学特性以及显著扩张的基因组.本研究旨在确定冬虫夏草菌的染色体数量,为该物种的基因组测序、进化、遗传和分子生物学研究奠定基础,也为其他虫草菌染色体计数研究提供参考.[方法]二、三代测序辅以Hi-C组装,结合显微观察研究冬虫夏草的染色体数量.选择已组装获得基因组完成图的冬虫夏草1229菌株,首先利用昆虫细胞培养液培养获得芽生孢子,芽生孢子经秋水仙素和溶壁酶处理,获得细胞有丝分裂中期分散的染色体,DAPI荧光染色后使用激光共聚焦显微镜观察计数,结合基因组组装和显微观察的结果确定冬虫夏草染色体数量.[结果]二、三代测序辅以Hi-C组装,得到6条包含两端端粒的完整染色体,染色体之间显示出较强的端粒互作;显微观察结果也支持冬虫夏草1229菌株的染色体数量为6条.[结论]冬虫夏草菌的基因组包含6条染色体,芽生孢子是观察冬虫夏草菌染色体的理想材料.

综述了羊肚菌菌核的形成过程、影响因素及其在栽培中的形成特征,并结合目前我国羊肚菌大田栽培的实际情况,探讨了菌核在栽培中的应用,为羊肚菌的栽培提供参考.

CRISPR/Cas9凭借其独特的技术优势成为目前最成功的基因编辑技术.本文综述了CRISPR/Cas9介导的基因组编辑技术在双孢蘑菇、球孢白僵菌、蛹虫草、灰盖鬼伞、灵芝、裂褶菌、竹黄、玉蜀黍黑粉菌和金针菇等食药用菌中应用的研究进展,分析了目前食药用菌CRISPR/Cas9系统研究中存在的关键问题及可能的解决方案.CRISPR/Cas9系统有望在食药用菌分子育种、多基因功能研究和高通量基因筛选方面发挥重要作用.

MYB蛋白是一类广泛存在于真核生物中的转录因子,在真菌的生长发育中发挥调控作用.本研究对冬虫夏草菌中的潜在MYB转录因子家族基因进行了全基因组鉴定和生物信息学分析,并研究了MYB家族成员在冬虫夏草生长发育不同阶段和不同部位的表达模式.结果 表明,冬虫夏草MYB转录因子家族包含3个1R-MYB和3个2R-MYB;6个MYB转录因子蛋白均包含近50个保守氨基酸序列,形成螺旋-转角-螺旋的结构.通过分析MYB转录因子基因在不同发育阶段(MYB-1-6)和子实体不同部位(MYB-1、3、6)的相对表达量,发现MYB-1在冬虫夏草整个发育阶段表达较为稳定,MYB-3在子实体成熟阶段(MF)表达量最高,远高于其他阶段,且在MF的顶部可育部分MF-3高表达,表明其可能参与冬虫夏草子实体的有性发育;MYB-6在子座发育初期(YF)的中部YF-2表达量最高,为菌丝阶段(HY)的5倍,表明MYB-6可能参与子座柄部的伸长.

茯苓Wolfiporia cocos是我国药食两用的传统中药,本文对茯苓的分类地位、交配型、生活史、遗传育种、菌核栽培以及组学相关研究进展进行了总结,对有关专利进行了分析.以研究及生产现状为基础,分析了茯苓在基础生物学方面研究的不足、菌核栽培中存在的相关问题,重点分析了交配型研究、子实体诱导形成和生活史研究等重要方面,并对未来茯苓生物学研究和科学栽培进行了展望.

[背景]蛹虫草是一种珍稀食药用菌,类胡萝卜素不仅为其重要活性成分,而且影响子实体的外观品相,但是类胡萝卜.素产生的影响因素不明.[目的]揭示氮源对蛹虫草生长和类胡萝卜素产生的影响.[方法]测定不同氮源培养基中菌株生长速度、分生孢子产生及类胡萝卜含量,筛选菌株生长的最适氮源,进一步研究不同浓度的氮源对蛹虫草生长及类胡萝卜素产生的影响,并测定不同光照条件下氮源浓度对蛹虫草子实体类胡萝卜.素产生的影响.[结果]蛹虫草在不同的氮源培养基中菌落形态和类胡萝卜素产生存在明显差异.麦麸和黄豆粉培养基中菌株生长速度最快,但是菌落稀疏,正面分别呈现荧光黄色和极微弱红色;蛋白胨和酵母提取物培养基中菌落致密,产孢量极显著高于其它氮源培养基(P＜0.01),菌落正面为橙黄色;甘氨酸和柠檬酸为氮源时完全没有色素产生,其它无机和氨基酸氮源培养基平板背面有微量色素产生.固体和液体静置培养条件下均发现蛋白胨浓度在0-3％的范围内,随着浓度的增加,类胡萝卜素含量增加;子实体栽培中不同的氮源浓度均表现为蓝光光照条件下类胡萝卜素含量显著高于白光;而在白光和蓝光光照条件下均表现为蛋白胨浓度为1％时类胡萝卜素含量最高,分别为2 809.38+386.24 μg/g和4 093.75±518.37 μtg/g.[结论]氮源种类和浓度显著影响蛹虫草类胡萝卜素的产生,蓝光光照和1％蛋白胨浓度为子实体类胡萝卜素产生的最佳条件,这为栽培富含类胡萝卜素的蛹虫草子实体提供了试验依据.

广叶绣球菌Sparassis latifolia是新近开发的一种珍稀食药用真菌.本文对其子实体不同提取温度、不同干燥方式提取物酪氨酸酶的抑制、抗氧化和保湿功能进行评价;同时比较了子实体采摘后残留的柄部废弃物、子实体包装整形处理后的下脚料与商品子实体提取物酪氨酸酶抑制、抗氧化和保湿功能.结果 发现,新鲜子实体提取物对酪氨酸酶单酚酶和二酚酶活性抑制率均远高于冻干和烘干样品,达到(86.43±3.33)％和(79.03±4.49)％,仅微低于阳性对照曲酸.不同干燥方式的子实体及不同温度提取物在浓度2 000μg/mL时DPPH·自由基清除率和阳性对照BHT相当,表明其具有较好的抗氧化潜力;新鲜子实体提取物DPPH·自由基清除ICso值最低,为(308.08±6.77)μg/mL.不同温度下的提取物及不同干燥方式的子实体提取物保湿率均稍高于常用保湿剂甘油和透明质酸钠,证实广叶绣球菌具有较好的保湿能力.废弃柄部和下脚料水提物酪氨酸酶抑制活性低于新鲜商品子实体水提物,但是在DPPH·自由基清除率和保湿功能方面,均与新鲜商品菇提取物相当.本研究为广叶绣球菌子实体在美白护肤品领域的应用提供了实验依据,也为工厂化栽培采收后的废弃物开发提供了思路.

为了建立冬虫夏草中虫草酸含量的检测方法,比较冬虫夏草繁育品和野生冬虫夏草中的虫草酸含量,文中采用超声水提法研究了料液比和提取时间对虫草酸含量的影响,筛选出料液比为1:50、提取时间为5 min时可高效提取冬虫夏草样品中的虫草酸.检测方法经方法学考察,专属性、重复性、准确度、稳定性均符合要求;21批冬虫夏草繁育品样本中的虫草酸含量为9.04％ ～ 14.14％;21批野生冬虫夏草虫草酸含量为6.16％～13.94％.通过t检验统计分析显示,冬虫夏草繁育品和野生冬虫夏草的虫草酸含量差异不显著,具有良好一致性.

Artificial rearing of Hepialus sp.larvae is necessary prerequisite for cultivation of Chinese cordyceps.However,Isaria farinosa is a common contaminant during Hepialus larva rearing and has significantly impact on the cultivation of Chinese cordyceps.The symptoms,infection and histopathology of Hepialus larvae parasitised by I.farinosa were observed in this study.After four days of inoculation,some black spots appeared around the abdominal trachea and the trachea was somewhat black.Subsequently,the larvae were shown as paralysis,death,body color change,rigid contraction,mycelial coating and finally forming many coremia.After penetration of the cuticle,the hypha firstly multiplied in the hemolymph,and then gradually degraded the host tissues and organs such as fatbody,muscle,digestive tract,silk-glands and Malpighian tubules.The larval coelom was occupied by massive hyphae and the larvae eventually become mummified.Histological sections showed that/.farinosa could infect Hepialus sp.larvae via spiracle and hyphae broke into short hyphal segments in the haemolymph.Mycelia directly penetrating the cuticle of larvae and digestive tract were not observed.This study provided essential information to prevent contamination and disease caused by I.farinosa during the artificial rearing of Hepialus sp.larvae.

蛹虫草已经成为我国乃至东南亚地区极其重要的食药用真菌,虽然其子实体已经实现规模化生产,但在产业发展中遇到许多问题,真菌病害为其中之一,如引起蛹虫草“白毛病”病害的虫草生齿梗孢Calcarisporium cordcipiticola.本研究以虫草生齿梗孢为对象,研究了其生物学特性、发病特性及侵染特点.结果表明:该病原菌菌丝分枝较多,短时间内产生大量分生孢子;最适生长温度为25℃,此温度有利于该病害快速传播;其分生孢子比蛹虫草分生孢子耐紫外能力强.栽培过程中该病害多发生在蛹虫草生长发育后期,可以侵染培养基表面、子实体底部、中部和顶端等各个部位.人工接种发现该病原菌可以侵染蛹虫草生长发育的任意阶段,后期子实体被白毛覆盖.对峙实验发现虫草生齿梗孢菌丝逐渐生长到蛹虫草菌丝上,但未发现两菌丝互相缠绕的现象.对该病原菌基本生物学研究,将为建立该病害的早期检测及预防方法提供依据.

为了优化绣球菌液体菌种制备和栽培方法,对绣球菌液体菌种的发酵培养基pH和发酵时间进行了优化,并比较了不同接种量对发酵时间的影响.结果表明:绣球菌液体菌种发酵培养基的最佳pH为3.5,发酵13 d时生物量达到最大值,最佳接种比例为30 mL菌液/550 g固体栽培湿料,液体菌种接种至栽培袋4个月后每袋可收获鲜重100 g左右的绣球菌子实体.

羊肚菌是羊肚菌属(Morchella Dill.ex Pers.)真菌的总称,是一类珍稀食药用菌,营养成分丰富,药用价值高.文中对国内外近50年来发表的有关羊肚菌的化学成分及药理作用的研究进行了综述.化学研究结果显示羊肚菌含有多类化学成分,包括酶、多糖、氨基酸、甾醇、有机酸和微量元素等;药理研究发现羊肚菌具有免疫调节、抗肿瘤、抗疲劳、抗衰老、保护心血管系统、胃黏膜、肾脏和肝脏等多方面的药理活性.

白囊耙齿菌为一种药用真菌,其多糖已经被开发成药品,用于治疗肾小球肾炎所致的各种症状.本文对白囊耙齿菌菌丝体培养、人工栽培、多糖提取和功能、胞外酶及其应用等进行了总结,对国内外有关专利和应用进行了比较分析.在此基础上,分析了目前研究中存在的问题,对其未来进行了展望,旨在为其生物学研究和开发利用提供依据和借鉴.