食用菌杂交育种的基本原理是四分体过程的基因重组。这种育种方法用于异宗结合的食用菌，如平菇、香菇、金针菇、木耳菌、银耳、猴头菌等。异宗结合的食用菌单孢子萌发形成的菌株是不孕的，不经过可亲和孢子菌株的交配不能形成子实体，不能完成生活史。只有通过不同单核菌丝配对杂交结合时，才能双核化，形成子实体。根据这一原理，运用具有不同优点遗传性的单核菌丝体杂交，选育出优良的杂交异核体是食用菌育种的一条重要途径。它比诱变育种具有较强的方向性和可操作性。
汪麟（1992）用香菇Cr02和L465进行杂交，选育出L9、L11、L24 3个新菌株，其中L11号菌株产量高，菇形好，生物学效率达75％以上。陈文良（1993）通过香菇L867与Cr04两品种单核菌丝体配对杂交，培育出L934新品种；用香菇L33和Cr04两品种单核菌丝体配对杂交，培育出L937新品种。这两个香菇新品种具有高产、优质、耐低温特点，并已在京郊和部分省市大面积示范推广。
对于蘑菇［（Agaricus bisporus（lange）Im-bach]这种属于二极性同宗结合的食用菌，单孢子分离育种是一种常用的重要方法。吴锦文等（1992）运用这种方法，选育出具有产量较高、质量较优的适于罐藏加工的“轻食51号”和适于鲜销、北方地区种植的“轻食67号”等蘑菇新品种。
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