鸡爪苓是长白山区特异的猪苓种质资源,是吉林省Ⅱ级重点保护菌类。鸡爪苓是土居性共生型真菌,目前对鸡爪苓子实体的形成机制尚不清楚。多年研究发现,子实体分化发育受其自身的遗传特性、菌核的生理生化过程、生长环境的气候条件、土壤环境的理化因子及生物因子等多方面的影响。据此,本申请项目依据食用菌子实体发生的研究理论和土壤生物技术研究手段,从鸡爪苓的营养代谢机制(菌核和子实体的糖组分变化、酶活性及酶代谢)、土壤微生境的理化因子(温度、湿度、二氧化碳、氧气、酸碱度)和生物因子(有益微生物)以及子实体分化的关键基因筛选与功能分析等几方面来探究鸡爪苓子实体分化发育的机理,阐明子实体的发生条件及影响因素,从分子水平上揭示鸡爪苓子实体发生的内在机制,探求鸡爪苓子实体发生的促成方法,研究结果直接应用于长白山野生猪苓资源保护。
polyporus umbellatus;fruiting body;occurrence mechanism;cdna library;Changbai Mountainous Area
鸡爪苓是主产于我国东北长白山区的特异猪苓种质资源,与陕西等省区的猪苓有着不同的遗传背景,nrDNA ITS和28S rRNA(LSU)序列的比对分析结果表明,长白山鸡爪苓是一个单独的类群,属于陕西等地猪苓的地理亚种。目前国内关于鸡爪苓子实体发育的研究少有报道,其原因在于鸡爪苓子实体是一种野生状态,其发生具有偶然性的特点。研究了鸡爪苓菌丝体及纯培养菌核和蜜环菌菌丝体的主要胞内酶活性,在单独培养条件下鸡爪苓菌丝体及纯培养菌核的主要酶活性随着培养时间延长呈下降趋势,而在与蜜环菌对峙培养条件下则延缓了主要酶活性的下降。探讨了影响鸡爪苓纯培养菌核形成的关键因素,全黑暗培养、麦芽糖与果糖、蛋白胨与胰蛋白胨、MgSO4、VB2、适宜浓度的赤霉素等因子能够促进纯培养菌核的形成。鸡爪苓纯培养菌核的显微结构观察结果表明,其与野生鸡爪苓菌核有类似结构,但其结构菌丝疏松、有横隔、分化不明显,纯培养菌核表皮的木质化程度低。长白山鸡爪苓子实体发生期在每年的6月份左右,菌核露出地表和适宜的湿热条件是影响子实体能否发生的关键因素,但是,子实体原基形成的触发机制还有待于深入探索。成功构建了鸡爪苓菌丝体和子实体的全长cDNA文库,EST序列初步分析表明,菌丝体中选取的6个单克隆经BLAST同源性比对发现有2条新基因,子实体中获取的15条EST序列经BLAST同源性比对发现有11条新基因。子实体是食药用真菌有性繁殖的产孢器官,它产生的数量和质量是人工栽培食药用菌中最受重视的环节,实现真正意义的人工栽培猪苓,通过子实体产生的孢子来扩繁猪苓菌核的有性繁殖是必然的发展趋势。