在食用菌学科领域,双核体研究对食用真菌遗传学构建、育种创新及产业发展意义重大。当前,食用菌学科发展历史较短、系统性较弱,遗传学发展更为滞后,以双核体理念构建遗传学理论框架极具必要性。上海市农业科学院食用菌研究所研究员鲍大鹏作了题为“食用真菌双核体生物学性质探讨和研究展望”的报告。
双核体生物学主要研究担子菌类食用菌中独特而重要的以双核细胞为基本单位的生物学现象,以期为遗传学研究范式构建、育种技术创新、菌种种性稳定性维护提供科学基础。食用菌种类繁多,涵盖多种类型。鲍大鹏研究员指出,大多数食用菌菌丝体和子实体由双核体(n+n’)构成,如香菇、金针菇、灵芝等。少数食用菌菌丝体和子实体由异核体构成,如双孢蘑菇、草菇、羊肚菌、蛹虫草等。个别食用菌菌丝体和子实体由单核体(2n)构成,如蜜环菌。中国食用菌产业发展迅猛,四十多年产量增长七百多倍,人工驯化近200种,但具商业价值的约30种,其中20%的种类产量占比超81%。在这些食用菌中,7种主要品种里有6种以双核体为基本结构 。
在对双核体的研究中,纯合双核体的结实性和可育性研究是重要方向。以刺芹侧耳为例,通过基因工程手段研究发现,将特定交配型基因转入单核体,成功获得了纯合双核体转化子。深入的基因组分析表明,转化子的基因表达模式与单核体更为相似,不过其交配型信号通路基因的表达却与双核体相似。这一研究充分证明了交配型基因与子实体形成密切相关,同时也暗示了产生和传递遗传物质的通路可能受其他基因的调控。
此外,鲍大鹏研究员还对群体水平的偏分离现象、双核体核相转换在杂交育种价值等进行展开叙述。鲍大鹏研究员表示,在原生质体单核化时,会出现两个单核体分离比例失衡的偏分离情况。将大量出现的细胞核定义为强势核,极少出现的为弱势核,目前二者与农艺性状无关联。对香菇和金针菇的研究揭示,强势核和弱势核存在 “遇强则弱,遇弱则强” 的有序关系,自然界无性孢子形成过程也存在偏分离。
食用菌学科包含多领域,与产业紧密相连。当下学科发展薄弱,尽管产业规模庞大,但也面临诸多问题,未来,希望食用菌学科发展有科研人员尤其是年轻人深入研究,提升学科水平,推动产业进步。
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