左家保护区的野生紫丁香蘑生物学特性1)

朱峥 张雷 徐济责

(吉林农业科技学院，吉林，132101)

责任编辑:潘 华。

紫丁香蘑(Lepista nuda)别名裸口蘑、紫晶蘑。隶属担子菌亚门(Basidiomycotina)、层菌纲(Hymenomycetes)、伞菌目(Agaricales)、白蘑科(Tricholomtaceae)、香蘑属(Lepista (Fr)W.G.Sm.)。有记载显示紫丁香蘑与松、榛、山杨等形成外生菌根，是森林生态系统的必要组成部分。该属全世界已经发现400 余种，除紫丁香蘑外，我国分布的主要种类还有花脸蘑(Lepista sordida)、肉色香蘑(L.irima)、灰紫香蘑(L.glaucocana)等。该属是担子菌门中著名的食用兼药用真菌，有学者从L.sordida 中分离的两个萜类化合物有一定的抗菌活性［1］，而且从L.sordida 菌丝体内提取胞内多糖具有很强的抗氧化活性［2］。高锦明等［3］对紫丁香蘑化学成分的研究首次从本属真菌中获得化合物I-III;李卓［4］对紫丁香蘑液体发酵海藻糖的提取纯化进行研究。对一些珍稀香蘑的人工培养及栽培生理方面的研究报道较少，人工栽培香蘑属某些种还处于小规模试验阶段，徐冲力等［5］对白香蘑菌丝培养条件及人工驯化栽培研究。姚志伟等［6］对紫丁香蘑原基诱导合成培养基初探。谢富刚等［7］对紫丁香蘑部分生物学特性进行探讨。赵婷等［8］对紫丁香蘑菌丝体培养特性试验结果表明:紫丁香蘑菌丝生长的最佳碳源、氮源、无机盐分别为蔗糖、酵母膏、硫酸镁;菌丝生长的最佳培养基配比为蔗糖20 g/L、酵母膏2 g/L、硫酸镁0.5 g/L，菌丝干质量达0.183 3 g。

虽有对紫丁香蘑进行研究，但对采自山地向草原过渡带特殊生态环境的野生紫丁香蘑相关研究未见报道。本研究从个体生态学角度系统研究其生物学特性，为林下经济开发、菌根植物经营、真菌区系多样性的研究提供参考。

1 材料与方法

菌株来源:菌株(Lepista nuda)采自吉林左家自然保护区，菌株编号为2014005。

培养基为PDA 加富培养基:马铃薯200 g，葡萄糖20 g，蛋白胨4 g，磷酸二氢钾3 g，硫酸镁1.5 g，琼脂粉20 g，蒸馏水1 L，pH 值自然。

温度试验:以加富培养基为标准，分别设置15、20、25、30、35 ℃5 个不同温度处理，将15 mL 加富PDA 培养基倒入直径90 mm 的平板中，冷却，无菌条件下接入直径0.5 cm 的平板培养物［9］。每个处理5 次重复，接种后分别置于15、20、25、30、35 ℃5个不同温度培养箱中培养。接种后定时观察记录菌丝的生长速度，菌丝长势，菌丝颜色，菌落边缘特征等性状。待接种一周后，测量平板中菌丝的半径，计算出菌丝的日均长速，数据采用Spss18.0 软件中Duncan 检验进行差异显著性分析。

pH 值试验:以加富培养基为标准，分别设置4、5、6、7、8 共5 个不同pH 值处理，培养基配制、接种、培养、数据观测、记录以及数据的分析方法同温度试验。

不同碳源试验:分别用蔗糖、果糖、乳糖、麦芽糖、淀粉、玉米粉、葡萄糖7 个不同碳源替代PDA 加富培养基中的葡萄糖，培养基配制、接种、培养、数据观测、记录以及数据分析方法同温度试验。

不同氮源试验:分别用蛋白胨、牛肉膏、酵母膏、尿素、硝酸铵5 个不同氮源替代PDA 加富培养基中的蛋白胨，培养基配制、接种、培养、数据观测、记录以及对数据分析方法同温度试验。

不同单色光(昼夜交替)试验:以加富培养基为标准，分别设置白光、红光、蓝光、绿光、黄光5 个不同昼夜交替光照处理，培养基配制、接种、培养、数据观测、记录以及对数据分析方法同温度试验。

不同单色光(持续照射)试验:以加富培养基为标准，分别设置白光、红光、蓝光、绿光、黄光5 个不同持续光照处理，培养基配制、接种、培养、数据观测、记录以及数据分析方法同温度试验。

不同无机盐试验:分别用硫酸铁、硫酸钙、硫酸镁、硫酸锌、硫酸铜5 个不同无机盐替代PDA 加富培养基中的硫酸镁，培养基配制、接种、培养、数据观测、记录以及数据分析方法同温度试验。

不同维生素试验:以加富培养基为标准，分别设置VB1、抗坏血酸、VB2、VB6、叶酸5 个不同维生素处理，培养基配制、接种、培养、数据观测、记录以及对数据分析方法同温度试验。

正交试验:在以上8 个试验结果后，采用7 因素两水平正交试验设计L8(25)见表1，筛选pH 值、温度、碳源、氮源、无机盐、单色光(昼夜交替)、维生素等最优组合，见表1。

表1 7 因素两水平正交试验

2 结果与分析

2.1 温度对菌丝生长的影响

试验菌株在不同温度下的生长情况见表2。在20 和25 ℃时，菌丝长势良好，在20 ℃时，菌丝生长最快，长势最好，日均长速达到3.309 6 mm，随着温度升高，菌丝生长速度减慢，长势变弱，因此，该菌株菌丝生长的最适温度为20 ℃。研究结果与谢富刚等［7］的研究结果相吻合。经反复试验证明低温对菌丝体的生长有一定促进作用，也由此证明该菌株温型为低温型，可能该属温型与地理隔离关系不大。

表2 不同温度条件下菌丝生长情况

2.2 pH 值对菌丝生长的影响

试验菌株在不同pH 值下的生长情况见表3，试验菌株在pH 值5.0～8.0 的范围内均能生长，但不同pH 值下菌丝的生长状况有较大差异，在pH 值为6.0 时菌丝长势最好，长速最快，日均长速达到3.666 7 mm。当pH 值高于和低于6 时菌丝生长速度开始减慢，因此该菌株菌丝生长的最适pH 值为6.0，这与大多数大型真菌对pH 值的要求相一致，均为中性偏酸。

表3 不同pH 值条件下菌丝生长情况

2.3 碳源对菌丝生长的影响

试验菌株在不同碳源下的生长情况见表4，试验菌株对碳源的选择性广泛，但菌丝生长速度存在较大差异，其中以麦芽糖做碳源时菌丝长速最快，长势最好，日均长速达到3.488 1 mm，明显优于其它碳源，而淀粉和蔗糖次之，果糖最差。分析其原因，可能是麦芽糖提供更多的醛糖和酮糖，且与试验菌株自身酶系和酶的调节利用相关，从而利于该菌株的糖代谢，本研究结果与申慧彦等［10］对花脸香蘑(lepista sordida)的胞外酶活性的研究结果相吻合;其中玉米粉条件下菌丝生长情况优于果糖，其原因是玉米粉除了能提供碳源外，还能提供一些氮源和一些其它天然成分，促进菌丝的生长。通过研究发现:供试菌株的最适碳源为麦芽糖，其次是淀粉，研究结果与赵婷等［8］紫丁香蘑菌丝体培养特性试验的研究结果有异，经过反复试验本研究结果仍成立。

表4 不同碳源对菌丝生长的影响结果

2.4 氮源对菌丝生长的影响

试验菌株在不同氮源下的生长情况见表5。试验菌株对氮源选择性广泛，但菌丝的生长速度存在较大差异，其中以牛肉膏做氮源时菌丝长速最快，长势最好，日均长速达到5.690 4 mm，明显优于其它氮源，蛋白胨次之，之后依次为尿素、硝酸铵、酵母膏。该菌株利用有机氮优于无机氮，对铵态氮的利用优于硝态氮，硝酸铵是试验菌株不能很好利用的氮源，可能是因为铵根离子浓度过高抑制菌丝的生长，因此，供试菌的最适氮源为牛肉膏，其次是蛋白胨。

表5 不同氮源对菌丝生长的影响结果

2.5 单色光对菌丝生长的影响(昼夜交替)

试验菌株在不同单色光照下的生长情况见表6。不同的光照对供试菌株菌丝生长的作用效果不同，但菌丝生长速度存在较大差异，其中以红光照射时菌丝长速最快，长势最好，日均长速达到2.797 6 mm;蓝光和绿光次之。朱坚等［11］对不同颜色薄膜套袋对金针菇生长发育的影响研究表明红光在金针菇的菌丝生长阶段有促进作用，在诱导子实体发生阶段，蓝光有一定的刺激作用。这个结论能不能适合所有大型真菌需要更多基础研究去验证。通过本研究发现以上几种单色光中红光对试验菌株的菌丝体生长阶段有刺激作用。因此，供试菌株的最适光照为红光昼夜交替照射。

表6 不同光照条件下菌丝生长情况

2.6 单色光对菌丝生长的影响(持续照射)

试验菌株在不同光照下的生长情况见表7，菌丝在单色光昼夜交替条件的生长情况明显优于在单色光持续照射条件下，不同光质对菌丝生长影响也不同，在持续黄光照射时菌丝长速最快，长势最好，日均长速达到0.734 mm，白光和绿光次之，推测持续照射条件下可能对菌丝生长有一定的抑制作用。

表7 不同单色光照射下菌丝生长情况

2.7 无机盐对菌丝生长的影响

试验菌株在不同无机盐下的生长情况见表8。在培养基中添加硫酸钙和硫酸镁对菌丝生长有促进作用，可能因为镁对糖代谢中许多酶类发挥活性有一定的促进作用，钙能使菌株挺立，增加茎秆硬度;而硫酸铜和硫酸锌对试验菌株菌丝生长无明显变化，可能与添加的无机盐添加终浓度有关;硫酸铁对菌丝的生长具有一定的抑制作用，可能与添加的量有关或者与该菌株中无机物对代谢有反馈调节。

2.8 维生素对菌丝生长的影响

试验菌株在不同维生素下的生长情况见表9。在培养基中添加一定量维生素对菌丝生长有一定的促进作用。其中，添加VB1 的长势最好，日均长速达0.425 mm，抗坏血酸和VB6 次之。VB1 参与糖代谢中的脱羧和转酮作用，VB6 更多的参与氨基酸代谢，从而有利于菌丝的生长。

表8 不同无机盐条件下菌丝生长情况

表9 不同维生素对菌丝生长的影响结果

2.9 正交试验结果

试验按照7 因素2 水平试验设计，数据分析结果表明，影响紫丁香蘑菌丝生长因素的由大到小顺序为碳源、温度、pH 值、维生素、氮源、无机盐、单色光，通过正交试验极差分析可知:C 因素(碳源)对菌丝生长影响最大，F 因素(单色光)对菌丝生长影响最小。由此可得:紫丁香蘑菌丝生长的最优组合条件以麦芽糖、20 ℃、pH 值6.0、VB1、牛肉膏、硫酸镁、蓝光为最佳。

3 结论与讨论

对生物学特性的研究可以得到以下结论:该菌株最适生长温度为20 ℃，最适pH 值为6.0，最适碳、氮源分别为麦芽糖和牛肉膏，在菌丝生长过程中施加合适的光照能让菌丝更好地生长，添加一定量的硫酸镁和VB1 对菌丝生长有一定的促进作用;菌丝体最佳生长条件为麦芽糖、20 ℃、pH 值6.0、VB1、牛肉膏、硫酸镁、蓝光。

紫丁香蘑为中低温型食药兼用外生菌根真菌，在20 ℃时生长最快，因此，在北方野生紫丁香蘑大都发生在春、秋两季;且与多数大型真菌一样适合在中性偏酸环境下生长;在最佳碳源的利用上与赵婷等研究结果有异，这可能与地理隔离有关。通过试验，筛选出适合菌丝生长的各因素，并对其进行正交试验，确定最优组合，通过菌丝的培养使其侵染外生菌根植物，保证植物对水分及其它矿质营养的吸收与利用，为森林培育提供参考。同时，从个体生态学角度研究特殊地域的野生大型真菌菌株，为真菌区系多样性提供参考。

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