蟲草菌選育技術的研究進展

劉娟，祝長杰，王芹，周影

（吉林省蠶業科學研究院，吉林吉林 132012）

蛹蟲草又名北冬蟲夏草、北蟲草、蛹草等，與冬蟲夏草具有相似的生物活性成分，是一種食藥真菌。蛹蟲草具有抗腫瘤、增強免疫力、抑菌與抗炎、抗氧化及抗衰老等作用，功效與冬蟲夏草相似。蟲草多糖（CMPC）是蛹蟲草中重要的活性物質，可有效促進淋巴細胞的轉化，有效提高人體免疫力及改善肝臟功能。腺苷類化合物具有改善心腦血液循環、防止心率失常、抑制血小板聚集、松弛血管平滑肌等生理功效，有效保護心臟[1]。超氧化物歧化酶（SOD）在蛹蟲草中的含量高于冬蟲夏草，具有抗自由基、抗氧化的作用。臨床更是將其應用于治療腦血檢、腦栓塞、血管疫攣、腎功能衰竭等病癥[2]。

蟲草菌誘變育種通過人為改變蟲草菌的遺傳基因，從而改變蟲草菌的遺傳性狀，從中篩選出研究者需要的類型，進而獲得符合需要的遺傳基因發生改變的蟲草菌。蟲草菌誘變育種方法主要有物理誘變法、化學誘變法及生物選育法。

1 物理誘變法

物理誘變具有操作方法相對簡單，突變率高等優點。利用物理誘變法進行單一或復合誘變已得到了大量的高產菌株。隨著科學技術的發展，物理誘變劑的種類不斷增加，如快中子、激光和宇宙射線等。

孟澤彬采用紫外誘變的方法誘變蟲草菌株，最終得到突變株Z-5-1及Z-4-7。突變菌株Z-5-1蟲草素產量較出發菌株提高311%；突變株Z-4-7蟲草多糖產量較出發菌株提高148%，且遺傳穩定性良好。車振明對蛹蟲草原生質體進行紫外誘變。最終篩選得到突變株41022#和41028#，蟲草多糖含量分別達到7.3%和6.9%。連續培養10代后遺傳穩定性良好。曲鴻雁[3]以冬蟲夏草與蛹蟲草融合體為研究對象進行紫外誘變，以篩選出優質高產的新型菌株。經過反復誘變得到蟲草酸產量提高1.8倍、蟲草素產量提高1.33倍的高產菌株YP-42。盧翠文[4]對北冬蟲夏草菌絲體片段進行紫外線、微波復合誘變，在紫外誘變40s、微波誘變5s的條件下，最終得到多糖含量比原始菌株高17%的突變株。

2 化學誘變法

化學誘變法在誘變的研究領域應用的時間較長，化學誘變法所使用的化學試劑相對固定，主要有烷化劑、堿基類似物、吖啶色素等。目前，應用較多的化學誘變劑有亞硝酸、亞硝基胍及硫酸二乙酯等。

莫紅麗采用吖啶橙對蟲草菌孢子進行化學誘變，最終得到蟲草素產量較出發菌株提高了7.4倍的突變株，蟲草素含量可達290.60mg/L。遺傳穩定性良好。馬躍騰[5]在紫外照射距離 300 mm、處理時間 23.5～31.5s、0.6 mol/L亞硝酸處理9.6～13.4 min的條件下，誘變秦巴蛹蟲草原生質體。最終得到子座蟲草素含量高，生產周期短，形態優良的突變白化菌株WH-1。曹璐采用蛹蟲草白化菌株WY-19為出發菌株，在紫外照射距離為300mm、照射時間為 52.76 s～71.50s、0.15mol/L亞硝酸誘變時間為11.03 min～16.85 min時，得到最大生物量分別為 6.13 g/L、6.12 g/L、6.36 g/L和 6.68 g/L的突變株WY-19、WY-47、WY-94 和 WY-194。

3 生物選育法

生物法選育蟲草菌具有目的性強，對基因的儲存、復制、表達及調控過程進行直接干預。蛹蟲草的食藥價值巨大，但我國對蟲草菌生物法選育的研究相對落后。隨著我國基因技術手段的不斷發展，我國蟲草菌的生物法選育必定不斷發展。

Xiong等[6]利用基因工程的方法克隆巢曲霉的抗氧化酶-谷胱甘肽過氧化物酶編碼基因gpxA，通過基因敲入法使基因gpxA在不生長子實體的Cm04菌株中過表達后，Cm04菌株的谷胱甘肽過氧化物酶活性提高，清除胞內活性氧的能力提高，退化菌株Cm04恢復生長子實體的能力。Jiang等[7]利用蛹蟲草的ATMT轉化體系篩選出突變菌株g38，該菌株可進行快速的實體分化并得到高產的子實體。葉小舟等[8]通過構建含有蟲草素生物合成相關序列的高效表達轉化載體，增加蟲草菌體內的生物合成基因拷貝量，以提高蟲草素的生產量。

4 展望

隨著野生冬蟲夏草資源的日益減少，尋找冬蟲夏草的良好替代品具有勢不可擋的趨勢。但目前人工蟲草的生產具有產量低，產品質量參差不齊且成本較高等缺點。尤其蟲草菌頻繁的發生退化現象給蟲草的大規模生產帶來了巨大的困難，故如何應對蟲草菌的蛻化將是蟲草研究的重要方向。