3.34、多年研究原生质体分离融合 十年实践总结实用育种技术

老梁故事会

3.34、多年研究原生质体分离融合 十年实践总结实用育种技术

      1985年到1988年在香港中文大学张树庭教授实验室，进行了系统的食用菌原生质体融合育种的研究，做了大量的实验，积累了丰富的资料，得出了兴奋的结果。 1989年到1999年在10年的基层实践工作中，逐步感悟总结了食用菌三级育种技术，即子实体水平上的组织分离技术，也就是时下时髦的所谓组织克隆实用技术；细胞水平上的原生质体分离诱变育种技术，即“优中选优、百万选一”的先进实用技术；单双核体非对称融合育种技术，即“投胎转生、脱胎换性”的亚细胞水平上的杂交育种技术。有关技术在1999年全国泌阳花菇会议上首次介绍， 在2000年全国第一次学术会议上发表有关论文进行了系统介绍。

      在1999年到2000年期间，本人也试图与有关单位接洽、联系，企图将这些技术应用于生产实际，但徒劳无功，能得到国家经费的不愿意干这些实事，迫切需要这些技术的又没有经费转化吸收。直到现在我依然希望有识之士，能将这些技术转化吸收，在生产实际中能得到广泛应用，这一天也许还要过很多年。

   下面列出有关论文摘要，感兴趣者参阅。

老梁故事会

 

2000年9月全国第六次学术研讨会发表的论文：

    -应用现代高新育种技术, 建立科学的菌种体系

当前科技人员要解决的首要问题是要建立科学系统的菌种体系。在全国范围内一时还比较困难，起码要在一个市、一个地区建立起来，要引进、选育本地适宜的品种，起码对菌种的来龙去脉和基本特性清楚。现在全国食用菌菌种生产混乱，菌种来源不清，编号混乱，经常造成大面积不出菇的现象，损失惨重。要大规模的发展，一定要建立自己的菌种体系，引进新技术，建立菌种培育中心，提高产品科技含量，降低生产成本才能在激烈的市场经济中异军突起。

建立新的本地的菌种体系，既要应用现代生物新技术，又要从本地现有条件出发，设计应用切实可行的育种方案，在生产中尽快建立本地的菌种体系。根据目前菌种选育技术的发展，在这里提出一个在不同层次、不同水平上的育种方案，供大家参考：

(1). 应用组织分离技术，在子实体水平上进行菌种的选育，保持菌种的原有特性和活力，及时选育出自然变异中的优良特性，保证在生产中使用第一第二代菌种。实践证明，这是一种简便有效的菌种选育技术。

(2). 应用原生质体分离、诱变育种技术，在细胞水平上进行菌种的选育，不断地从组成菌种的成百万个菌丝细胞中选出自然变异或人工诱变产生的活力最高、生命力最强的细胞，培育成新的菌株。应用这种技术，出发菌株选用的是本地的当家优良品种，菌种的菌丝体经过原生质体的分离可以形成１百万个以上的原生质体，每个原生质体再生后都可以发育成为一个新的菌株，应用一定的筛选技术可以在短期内从这１百万以上原生质体中选育出几个优良的个体培育出新的菌株。这种技术可称为“优中选优，百万选一”。应用这种技术一般在半年到一年之内可以选育到比出发菌株综合性能提高30%左右的优良菌株。

(3). 应用单双核体原生质体非对称融合技术，在分子水平上进行菌种的定向选育。应用这种技术一般以需改进菌株的双核体原生质体灭活作为供体，以具有特定优良特性菌株的带有遗传标记的单核体作为受体进行原生质体的融合，得到二者的融合子（体细胞杂合子）后，经过几代的培养后，对这种融合子进行原生质体再分离，将供体双核体从中分离，再生选育出具有新的生理和生态特性的菌株。应用这种技术可以选育到生理特性和生态特性得到明显改进的菌株，如菌株的抗污染能力、抗病虫害能力、适应高温环境和适应新的生态条件的能力。应用这种技术也可以对一些稀有野生名贵食药用真菌进行驯化，一改过去只单纯地从模仿外界生态条件出发进行驯化的方法，而是同时从改变驯化品种的生态生理和一些细胞质遗传特性出发，这样可以大大加快驯化速度，是一种稀有名贵野生食药用真菌驯化的新的有效途经，应用这种技术在3-5年内可望将一些稀有名贵野生食药用真菌如山西五台山的台蘑, 宁武管芩山的银盘蘑菇, 河北省张家口地区的口蘑等驯化成功，将会带来巨大的社会和投资效益，在科学理论上也具有重大意义。这种技术可以通俗地称之为“投胎转生，脱胎换性”或“移居驯化”。

田鸿

QUOTE:

以下是引用老梁故事会在2011-9-2 20:36:47的发言：
 

(1). 应用组织分离技术，在子实体水平上进行菌种的选育，保持菌种的原有特性和活力，及时选育出自然变异中的优良特性，保证在生产中使用第一第二代菌种。实践证明，这是一种简便有效的菌种选育技术。

(2). 应用原生质体分离、诱变育种技术，在细胞水平上进行菌种的选育，不断地从组成菌种的成百万个菌丝细胞中选出自然变异或人工诱变产生的活力最高、生命力最强的细胞，培育成新的菌株。应用这种技术，出发菌株选用的是本地的当家优良品种，菌种的菌丝体经过原生质体的分离可以形成１百万个以上的原生质体，每个原生质体再生后都可以发育成为一个新的菌株，应用一定的筛选技术可以在短期内从这１百万以上原生质体中选育出几个优良的个体培育出新的菌株。这种技术可称为“优中选优，百万选一”。应用这种技术一般在半年到一年之内可以选育到比出发菌株综合性能提高30%左右的优良菌株。

(3). 应用单双核体原生质体非对称融合技术，在分子水平上进行菌种的定向选育。应用这种技术一般以需改进菌株的双核体原生质体灭活作为供体，以具有特定优良特性菌株的带有遗传标记的单核体作为受体进行原生质体的融合，得到二者的融合子（体细胞杂合子）后，经过几代的培养后，对这种融合子进行原生质体再分离，将供体双核体从中分离，再生选育出具有新的生理和生态特性的菌株。应用这种技术可以选育到生理特性和生态特性得到明显改进的菌株，如菌株的抗污染能力、抗病虫害能力、适应高温环境和适应新的生态条件的能力。应用这种技术也可以对一些稀有野生名贵食药用真菌进行驯化，一改过去只单纯地从模仿外界生态条件出发进行驯化的方法，而是同时从改变驯化品种的生态生理和一些细胞质遗传特性出发，这样可以大大加快驯化速度，是一种稀有名贵野生食药用真菌驯化的新的有效途经，应用这种技术在3-5年内可望将一些稀有名贵野生食药用真菌如山西五台山的台蘑, 宁武管芩山的银盘蘑菇, 河北省张家口地区的口蘑等驯化成功，将会带来巨大的社会和投资效益，在科学理论上也具有重大意义。这种技术可以通俗地称之为“投胎转生，脱胎换性”或“移居驯化”。

老梁，我有点愚笨，看懂了你的思路，但没怎么看懂你的技术路线；（1)“子实体水平上进行的菌种的选育”实为菌种复壮技术，应该不是菌种选育，再说，在食用菌育种中只有品种选育而没有“菌种选育”这个概念，品种和菌种是两回事；（2）原生质体诱变技术乃微生物优良菌株或品种的选育方法，这项技术在某些工业微生物如产黄青霉优良菌株选育中得到应用，就目前食用菌品种选育来看，尚未出现应用这项技术选育的商业菌株在生产上得到应用，为何？（3）你所提到的“单双核原生质体非对称融合技术”乃是以灭活的双核原生质体作为供体，以分子标记了的优良单核原生质体作为供体来进行非对称原生质体融合。问题一：原生质体“灭活”标准是什么？从细胞学的角度，灭活原生质体已然没有了活性，作为供体，在新的融合子中，这个原生质体所携带的优良性状又怎么表达？问题二：融合子即使是非对称融合的，但在担子菌中，一旦融合子再生成具壁菌丝，将会出现新的双核菌丝，再次以多代培养后的融合子再生菌丝来进行原生质体分离，又怎么能够分离出原来供体的双核原生质体？作为受体的优良单核原生质体所携带的性状到哪里去了？问题三：由于野生资源难以驯化，平板上菌丝培养很困难或者菌丝很难在人为提供的培养料上生长以完成其生活史，原生质体融合也许比较容易做，但一个物种是长期进化而来，无论怎么做，还是原来的物种，又怎么会很容易就驯化；即使采用难于驯化的和已经驯化的来实现融合，一方面融合子已经非原来的资源，这种融合子能多大程度上保持野生资源的特性；二方面，即使融合子被实现而选育出新的菌株，在商业栽培中，又有多大用途？事实上，目前国内实现了这一步的也仅有四川的金凤系列菌株和福建三名所的香魏蘑，前者在1999年就获得了国家发明奖，方法上的创新和应用应当更早。后者目前还没见到规模化的商业栽培，为何？

老梁故事会

QUOTE:

以下是引用田鸿在2011-9-3 3:06:25的发言：

老梁，我有点愚笨，看懂了你的思路，但没怎么看懂你的技术路线；（1)“子实体水平上进行的菌种的选育”实为菌种复壮技术，应该不是菌种选育，再说，在食用菌育种中只有品种选育而没有“菌种选育”这个概念，品种和菌种是两回事；（2）原生质体诱变技术乃微生物优良菌株或品种的选育方法，这项技术在某些工业微生物如产黄青霉优良菌株选育中得到应用，就目前食用菌品种选育来看，尚未出现应用这项技术选育的商业菌株在生产上得到应用，为何？（3）你所提到的“单双核原生质体非对称融合技术”乃是以灭活的双核原生质体作为供体，以分子标记了的优良单核原生质体作为供体来进行非对称原生质体融合。问题一：原生质体“灭活”标准是什么？从细胞学的角度，灭活原生质体已然没有了活性，作为供体，在新的融合子中，这个原生质体所携带的优良性状又怎么表达？问题二：融合子即使是非对称融合的，但在担子菌中，一旦融合子再生成具壁菌丝，将会出现新的双核菌丝，再次以多代培养后的融合子再生菌丝来进行原生质体分离，又怎么能够分离出原来供体的双核原生质体？作为受体的优良单核原生质体所携带的性状到哪里去了？问题三：由于野生资源难以驯化，平板上菌丝培养很困难或者菌丝很难在人为提供的培养料上生长以完成其生活史，原生质体融合也许比较容易做，但一个物种是长期进化而来，无论怎么做，还是原来的物种，又怎么会很容易就驯化；即使采用难于驯化的和已经驯化的来实现融合，一方面融合子已经非原来的资源，这种融合子能多大程度上保持野生资源的特性；二方面，即使融合子被实现而选育出新的菌株，在商业栽培中，又有多大用途？事实上，目前国内实现了这一步的也仅有四川的金凤系列菌株和福建三名所的香魏蘑，前者在1999年就获得了国家发明奖，方法上的创新和应用应当更早。后者目前还没见到规模化的商业栽培，为何？

     田鸿的问题问得好，提出几点供你参考：
1、后代有变异，通过子实体分离得到变异，也可称选育，尽管变异小，但可以累积；至于那个概念问题，我还真的没有注意到，好像过去都是这样提的，品种选育比较生疏，但仔细推敲，也许有点道理；
2、“灭活”来自英文"DEAD DOONER”翻译成灭活是否准确，可以探讨，实质上是经过65度处理，细胞质变性失活了，但细胞核还保持活性。
3、非对称融合是试图用细胞质来影响细胞核的遗传变异的，这个问题80年代几位院士级的科学家就在动物里做过，你可参考当时的资料；
4、这个方法还是处于研究探索阶段。
5、工作是20多年以前做的，论文是11年以前发表的，也许现在有些东西陈旧了， 落伍了，近10年来，我一直从事基层的工作，这些东西已经很少考虑了，谢谢田鸿，使老梁揭开尘封的记忆。

    田鸿的问题问得非常专业，我早先的猜测没有错，你就是位网上经常露面的专业技术人才，难能可贵啊！ 老梁作为一位退休的民间人士，现在回忆过去，也就是给社会留点历史资料，同时也丰富一下老梁的业余社会，再深的理论探讨老梁现在也已经没有兴趣和精力了。
   不过，这个故事能引出田鸿这样专业的讨论，老梁还是高兴的，还是愿意尽我所知，与网友们讨论的。

老梁故事会

QUOTE:

以下是引用guoyaohui在2011-9-2 21:59:26的发言：

梁老师，百万挑一，工作量是不是大了些啊

工作量不大，是通过原生质体再生技术来初选的，这正是原生质体育种技术的魅力所在啊！具体，你可以参看一下我们发表的有关论文。

李永国

为了关注两位超级老师精彩帖子俺几乎一宿没睡觉，这才是学无止境是典范呢，有意义的学习也是乐趣啊......，俺都快死了还这么上瘾，向俺学习啊！哈哈哈

田鸿

呵呵，老梁，我只是和你想探讨一些基础问题，因为对食用菌育种的理论假说感到困惑。现在写东西的专家太多了，每年出版的各种专著令囊满目，其实仔细一看，真正是自己乃至于联合自己学生所做的研究集结而成的专著却少的可怜，很多专著洋洋洒洒数十乃至上百万言，却连参考文献都没有，很多唬人的专家就是这样成长起来的。

田鸿

QUOTE:

以下是引用老梁故事会在2011-9-3 6:46:18的发言：

     田鸿的问题问得好，提出几点供你参考：
1、后代有变异，通过子实体分离得到变异，也可称选育，尽管变异小，但可以累积；至于那个概念问题，我还真的没有注意到，好像过去都是这样提的，品种选育比较生疏，但仔细推敲，也许有点道理；
2、“灭活”来自英文"DEAD DOONER”翻译成灭活是否准确，可以探讨，实质上是经过65度处理，细胞质变性失活了，但细胞核还保持活性。
3、非对称融合是试图用细胞质来影响细胞核的遗传变异的，这个问题80年代几位院士级的科学家就在动物里做过，你可参考当时的资料；
4、这个方法还是处于研究探索阶段。
5、工作是20多年以前做的，论文是11年以前发表的，也许现在有些东西陈旧了， 落伍了，近10年来，我一直从事基层的工作，这些东西已经很少考虑了，谢谢田鸿，使老梁揭开尘封的记忆。
    田鸿的问题问得非常专业，我早先的猜测没有错，你就是位网上经常露面的专业技术人才，难能可贵啊！ 老梁作为一位退休的民间人士，现在回忆过去，也就是给社会留点历史资料，同时也丰富一下老梁的业余社会，再深的理论探讨老梁现在也已经没有兴趣和精力了。
   不过，这个故事能引出田鸿这样专业的讨论，老梁还是高兴的，还是愿意尽我所知，与网友们讨论的。

老梁，首先我强烈申明，虽然我搞专业，但我根本算不上很多专家眼里的人才，上论坛日久，但也仅论坛上的一介游民。再说，这个论坛是开放论坛，不是菇农技术论坛，而且，菇农的创造力在食用菌产业领域起到巨大的作用，我向来很尊重我那些菇农朋友。我之所以跟贴纯属是试图探讨基础问题。老梁是个记忆力超强的人，不会不记得当初自己所做的工作。再次请教老梁：（1）“灭活”原生质，细胞核活性如何判定？现在一些所谓的食用菌育种专家写的东西很唬人，什么核融合分裂，核转移，让人一头雾水，“灭活原生质非对称融合技术”在国际国内有没有应用的成功报道？如果有，烦请告诉我题目及刊物，我去查查看，有劳了。（2)你说的“非对称融合是试图用细胞质来影响细胞核的遗传变异的，这个问题80年代几位院士级的科学家就在动物里做过”还让我“可参考当时的资料”，这里我实在搞不清楚，院士级的科学家是什么级别的科学家？在动物上做过，那在菌物上做过没呐？我不搞动物学，你让我从哪里参考？