福建省食用菌学科发展研究报告

2016-07-14福建省食用菌学会

海峡科学 2016年1期

福建省食用菌学会

福建省食用菌学科发展研究报告

福建省食用菌学会

［摘要］食用菌学科是一门新兴的综合性学科，该学科的发展对福建省现代农业的发展具有重要作用。本研究在总结概括目前国内外食用菌学科发展现状的基础上，分析了福建省食用菌学科的发展、与国内外学科发展水平的差距，展望了福建省食用菌学科发展的趋势，针对存在的问题，提出了促进福建省食用菌学科发展的思路和目标，确立了学科发展的关键技术，并提出学科发展的对策和建议。

［关键词］福建省食用菌学科发展思路

1　概述

食用菌（Edible mushroom）是指可供人类食用的大型真菌，它们具有肉眼可见、徒手可采、具不同形状的子实体，生于地上或地下。食用菌是与植物界、动物界并列的菌物界中真菌的庞大类群。在分类学上，食用菌大部分隶属于菌物界的担子菌门(Basidiomycotina），少部分属于子囊菌门（Ascomycotina）。据估计，全球有大型真菌140000种，而已知或记载种类仅占估计可能存在种类的10%左右，即14000种。目前可以人工栽培的食用菌不超过200种，其中60种可进行商业规模栽培。

食用菌是现代生态农业、循环经济、可持续发展产业的一个重要组成部分。众所周知，食用菌通过菌物作用将农、林的废弃物等降解、吸收，并转化为人类需要蛋白质，在自然界的物质转化过程中起着重要作用。食用菌味道鲜美、营养丰富，又具多种保健功能，被联合国粮农组织誉为21世纪的健康食品，成为解决人类食物短缺、环境污染和健康质量下降等问题的有效措施之一。食用菌产业是福建省农村经济发展的重要支柱产业，食用菌学科的发展将极大推进福建省现代农业的发展和新农村建设。

2　福建省食用菌学科发展现状与主要成果

2.1福建省食用菌学科发展现状

食用菌是福建省的特色和优势产业，拥有得天独厚的食用菌资源，栽培品种多样，科技力量雄厚。近年已查明的本地与引进的大型真菌种类有430种，可栽培的食用菌40多种，其中规模生产的品种有20多种，如双孢蘑菇、香菇、草菇、金针菇、银耳、毛木耳、黑木耳、竹荪、平菇等。常见的药用菌有灵芝、茯苓、猴头菌等。成功栽培的珍稀食用菌有姬松茸、茶树菇、秀珍菇、杏孢菇、真姬菇、灰树花、绣球菌、虎奶菇等。据农业部门统计，2014年，全省食用菌产量236.1万吨（鲜重），产值163.2亿元，产量和产值均居全国第四位；全省食用菌出口量24万吨（干鲜罐头混计，海关数据），创汇7.3亿美元，出口量和出口额均保持全国第一。福建省食用菌产业的特色品种银耳、竹荪、海鲜菇、姬松茸等种类产量居全国之首。福建省从事食用菌研发、推广的单位与机构有福建省农科院、福建省农业厅食用菌技术推广总站、福建农林大学、厦门大学生科院、福建师大生科院、龙岩学院生科院、宁德师范学院、三明真菌研究所、福州市农科所、莆田市农科所等20多个科研院所，高级职称专业人员有100多名，中级职称专业人员500多名，拥有一批国内外知名的食用菌专家，还有一大批富有食用菌栽培经验的农民技术员，从业人员近150万人，产业基础良好。

2.2近年来福建省食用菌学科发展的主要成果

福建省在食用菌科研上所取得的研究成果及水平居全国前列。2000年以来，获国家级科技进步奖二等奖2个，分别是：福建省农科院食用菌研究所承担的“双孢蘑菇育种新技术的建立与新品种As2796等的选育及推广”项目（2013年）；三明真菌所等单位参加的“香菇育种新技术”项目（2009年）。福建省农科院食用菌所的王泽生教授级高工荣获2014年度福建省科学技术重大贡献奖。共有10个食用菌项目获福建省科技进步二等奖：福建省农科院食用菌研究所承担的“运用分子遗传标记选育双孢蘑菇杂交新菌株As2796”项目（2001年），三明真菌研究所的“杏孢菇新菌株选育”项目（2003年），福建农林大学菌物研究中心的“银耳安全生产技术规范”项目（2007年），省农科院的“正红菇保护地菌根多样性增产技术”项目（2010年），省农科院的“南方丘陵区农田秸秆——菌业开发耦合体系构建与循环利用关键技术”项目（2011年），省农科院土肥所的“N+离子束选育高产低镉巴西蘑菇新品种及规范栽培技术”（2012年），省农科院农业工程所的“大球盖菇高值化加工及综合利用关键技术研究与应用”（2013年），省农科院农业工程所的“大杯覃周年栽培及产品深加工技术示范与推广”项目（2014年），省农科院土肥所的“低重金属姬松茸品种选育及高产栽培技术的集成应用”项目（2014年）。省农科院食用菌研究所的“蘑菇菌种工厂化制种关键技术研究及示范” 2011年获福建省技术发明二等奖。同时，还有18个食用菌项目获福建省科技进步三等奖。

近年来福建省各食用菌科研院所共主编、参编出版《中国大型真菌原色图鉴》《中国食药用菌学》《福建食用菌》等食用菌专著10多部；在食用菌专利申请上始终处于比较活跃的水平，科研院校和食用菌相关企业累计申报了100多个具有实际应用意义的发明专利和实用新型专利及10多个食用菌新品种；同时，福建省在食用菌的技术标准编制数量上也处于国内领先水平，共主持和参与制定了有关食用菌现行的国家标准28个、行业标准51个和福建省地方标准57个。

3　国内外食用菌学科发展现状及国内外对比分析

3.1国内外食用菌学科发展现状

3.1.1国际学科发展现状

早在公元6世纪初就有记载栽培食用菌，但大规模食用菌生产的研发始于第二次世界大战。1960年，世界栽培食用菌产量仅有14万吨，50年后世界食用菌产量已达3000多万吨，食用菌及其衍生物食品市场产值近千亿美元。在世界范围内，食用菌栽培和食用菌产品的发展已经对经济及健康事业形成强有力的震憾。食用菌在食品工业、环境保护、社会发展、经济增长及生活质量诸方面掀起全球波澜。

1982年以前，西方国家以研究双孢蘑菇为主，东方国家以研究香菇为主，现在是相互发展。近20年，食用菌产业以每年近10%的增幅迅猛发展，成为世界性生产、加工和消费的菌物食品。

在欧美、日韩等食用菌发达国家，食用菌从上世纪70年代开始就采用工业化生产，称之为蘑菇工业，机械化、自动化和数字化程度已达到相当高水平。在欧美，双孢蘑菇是最为主要的食用菌，在种质资源、遗传育种、工厂化周年栽培技术和设备设施、产品保鲜、病虫害控制技术等领域已开展了五十多年的研究。近年来的研究主要在品种改良方面，投入了大量资金，首先是实施了全球蘑菇种质资源采集项目，其次是开展了蘑菇主要性状的主效基因定位（QTLs）研究，开发定向育种技术。总的目标是品种多样化、栽培标准化、病虫害控制无害化。由于双孢蘑菇可以在完全可控的环境进行周年生产，其生产环境接近药厂的GMP车间，生产周年短、产量高、可人为控制，这些特点与动植物生产相比有显著的优势。为此，近年来科学家的研究方向发生了巨大的改变，已经不把双孢蘑菇作为食物来研究了，而是把它作为生物技术的载体（生物反应器），通过转基因技术用于疫苗、抗体、药用蛋白（如人胰岛素、干扰素、细胞生长因子、肿瘤坏死因子等）的生产，已经取得突破性的进展。此外，蘑菇能够高效降解木质纤维素，在物质循环中起了重要作用，为了发掘利用蘑菇的木质纤维素降解基因和开发分子设计育种技术，美国能源部于2007年启动了双孢蘑菇的基因组计划，于2009年2月完成了双孢蘑菇的全基因组测序工作。

3.1.2国内方面

早在公元前239年的《吕氏春秋》中，就有关于香菇的记载，我国是世界上最早开始认识和利用食用菌的国家。黑木耳、香菇、草菇等多种食用菌的栽培均起源于我国。但到20世纪70年代，我国主栽的香菇、黑木耳、银耳等仍多为自然接种的半人工栽培，70年代中后期才开始人工接种栽培。我国食用菌产业由发展之初的农户庭院式养殖，经历规模化集约种植到现代的工业化生产。近十多年来，在国际食用菌产业出现从发达国家向发展中国家转移的背景下，我国食用菌产业成为后起之秀，生产规模不断扩大，产品数量快速增长，保持了年均超过10%的增长速度，占到了世界总量的绝对份额。由2000年的663万多吨增加到2013年的3169.68万吨，占当年世界食用菌总产量的比重从2000年的31%上升到2013年的70%以上。

我国是目前世界上最大的食用菌栽培、加工、贸易与消费的国家，生产品种90个，产量3000多万吨，产值2000多亿元人民币，出口近130多万吨（干鲜），创汇30多亿美元。据农业部统计，在国内种植业中。食用菌仅次于粮、棉、油、菜、果，居第6位。据不完全统计，我国从事与食药用菌相关研究、开发与应用的国家级、省部级与地市级单位有100多个，分布在中科院、农业、林业、轻工、商业、教育等各个系统，科研、教学等专业人才5000多人，居世界第一。

在食用菌资源开发方面，中科院微生物所、中国农科院、福建省三明真菌研究所、上海农科院食用菌研究所、广东省微生物所等驯化或引进的珍稀食药用菌有阿魏蘑、白灵菇、杏鲍菇、姬松茸、茶薪菇、真姬菇、姬菇、巨大口蘑等，为我国食用菌学科发展做出巨大贡献。

在食用菌育种研究领域，我国食用菌科研工作者研制或建立多种食用菌选育种技术，如同核不育单孢分离物配对杂交，原生质体单核分离物配对杂交。原生质体融合，同工酶标记、DNA标记与基因工程技术等。在重要性状相关的分子标记研究方面，福建省农科院食用菌研究所（原福建省轻工业研究所省蘑菇菌种研究推广站，下同）发现了与双孢蘑菇菌株产质量性状相关的同工酶和RAPD标记，育成高产优质新菌株As2796系列，并在全国广泛推广应用。上海农科院食用菌所、南京农业大学开展“草菇低温应答研究”，通过对草菇蛋白酶、冷激蛋白以及冷诱导基因分离纯化，分析、探索利用草菇本身的抗寒机制加以遗传改造的可行性。福建省农科院食用菌研究所与厦门大学、美国Sylvan集团公司合作开展双孢蘑菇耐热、抗病、丛生特性及其相关基因片段的克隆与分析，已获得若干耐热、抗病种质和相关DNA片段。华中农业大学对木耳、茯苓遗传基础进行了多方面的研究。

在食用菌转基因研究方面，福建省农科院食用菌研究所建立农杆菌转化技术进行抗病、耐热相关基因导入蘑菇的研究。上海农科院食用菌所、华中农业大学开展（外源抗药性）基因导入香菇体内的研究。北京大学应用电击法获得转MT基因平菇。中国热带农科院应用基因枪法转化草菇。福建农林大学开展草菇开伞基因克隆、草菇全基因组测序、银耳生物反应器的研究。

近年来，我国食用菌学科在开展品种改良、新品种选育、资源评价、安全生产控制技术、机械化应用技术、资源循环利用技术、保鲜技术、精深加工技术等成果丰硕，促进我国食用菌产业跨入工业化时代。

3.2福建省食用菌学科研究与国内外研究的差距

3.2.1种质资源

在“十二五”期间，福建省科技部门加大了对食用菌的投入，扎实推进食用菌科技创新，为福建食用菌产业健康发展提供科技支撑，取得了明显成效。在食用菌种质资源收集与利用上取得突破，建设食用菌种质资源科技共享性平台，收集保藏了4165个菌株，食药用菌菌株数量超过美国生物资源保藏中心（ATCC）、中国普通微生物菌种保藏中心（CGMCC）和中国农业菌种保藏中心（ACCC），成为全国乃至世界食药用菌领域的专业保藏中心。该平台开展香菇等主栽品种的DNA指纹研究和资源评价工作，可为菌种保藏、良种供应、菌种鉴别提供服务，对指导福建食用菌生产具有重要作用。福建省拥有的认定品种有21个，但我省食用菌特色品种银耳、毛木耳、真姬菇等均无国家认定品种，与我省开发推广的众多食用菌品种相比，我省各研发机构对食用菌品种的申报认定工作仍然不够重视。

3.2.2遗传育种

食用菌遗传育种的目的是为了提高其产量和培养料利用率，增强抗病或抗逆性，或改善其质量（包括香味、口感、子实体大小、色泽、产孢量等）。随着生命科学技术的进步和对食用菌生活史及遗传变异研究的深入，食用菌育种的手段和技术也在不断发展和完善，大体经历了人工驯化、孢子分离、诱变育种、杂交育种、基因工程育种等阶段。杂交育种是当前食用菌育种中应用最广、效果最显著的重要手段，目前世界上实现商业化生产的主要食用菌品种基本上都是杂交品种。食用菌基因工程育种技术是在分子水平上对食用菌遗传物质进行操作的定向育种新技术，可完成超远缘杂交，与常规育种相比具有独特优越性，它将在食用菌育种中发挥重要的作用。

福建作为我国食用菌大省，在食用菌遗传育种方面具有很强的综合科研实力，育种技术与成果水平均居全国前列。在育种技术研究方面，三明市真菌研究所黄年来研究员提出了银耳纯菌种分离技术、有效菌丝种的生产原理和技术，福建省农科院食用菌研究所王泽生教授级高工应用同工酶电泳法预测双孢蘑菇菌株特性、鉴定同核体与杂合体、跟踪子代遗传与变异和筛选杂交新菌株的理论与技术体系，均为我国独有的原创性成果，居世界领先地位。

福建省农科院食用菌研究所首创同工酶电泳法预测双孢蘑菇种性，结合后来的DNA分子标记辅助杂交育种技术，先后选育出114-5（闽1号）、As1671（闽2号）、As1789（闽3号）、As2796（闽4号）、As3003（闽5号）、As4607（闽6号）、W192、W2000等双孢蘑菇杂交新品种，特别是育成的As2796系列双孢蘑菇单孢杂交新菌株，表现出高产、优质、抗逆，年产鲜菇100多万吨，成为世界蘑菇生产主导品种，为我国双孢蘑菇产业领先于世界作出了突出贡献。应用组织分离筛选获得的绣球菌新品种“闽绣1号”、应用原生质体诱变技术选育的茯苓新品种“闽苓A5”均已在我省面积推广应用，产生较大的效益。近年来还与美国Sylvan集团公司合作开展双孢蘑菇耐热、丛生、退化特性及其相关基因片段的克隆与分析，应用RAPD、SRAP、ISSR等技术对双孢蘑菇栽培与野生菌株进行大规模DNA指纹分析，开展了双孢蘑菇子实体发育与采后后熟的差异蛋白质组学研究、核心种质重测序以及与重要性状相关的SCAR标记开发，发现了与双孢蘑菇菌株产质量性状相关的同工酶和RAPD标记，克隆了系列与性状相关的基因，开发出了与双孢蘑菇子实体颜色、产质量等密切关联的SCAR标记。部分研究成果已经应用于双孢蘑菇分子标记辅助杂交育种中，并为最终建立食用菌分子标记辅助育种技术平台与基因工程育种研究奠定了基础。

福建农林大学菌物研究中心在国际上率先对草菇、金针菇、银耳等食用菌进行了全基因组、转录组测序，在食用菌分子生物学及基因工程育种方面开展了大量的研究，对多种食用菌进行大规模DNA分子标记筛选，克隆了草菇开伞相关基因，对草菇开伞、双孢蘑菇褐变相关基因进行反义基因构建与转化；开展了银耳生物反应器研究、银耳与香灰菌关系研究、分子标记辅助草菇杂交育种等，并取得了较好的成果。在食用菌基因组学、食用菌生物信息学、食用菌基因工程育种、分子标记辅助草菇杂交育种等方面走在了全国前列。

三明市真菌研究所发明的银耳混种工艺，出耳率达100%，居国际领先水平；利用单孢杂交育种技术在国内首创育成的Cr系列香菇单孢杂交新菌株，成为我国香菇代料栽培的主导品种，为我国香菇生产跃居世界先进水平起了决定性的作用；利用多孢杂交技术选育出国内第一个定型和自选的金针菇商品化生产菌株；同时还选育出银耳Tr5，香菇杂交菌株Cr01、Cr02、Cr04、闽丰一号，金针菇三明一号，金针菇杂交19号，毛木耳781，黑木耳139、8129，茶树菇3号，香魏蘑15号、16号，荆西口蘑，大斗菇等食用菌优良新菌株共40多个。

虽然我省在食用菌遗传育种中取得了突出的成绩，但由于整体生物技术起步较晚、科研经费投入有限，相关遗传基础研究特别是分子生物学方面的研究，如食用菌分子标记辅助杂交育种、重要性状连锁标记、相关功能基因的克隆鉴定、外源基因转化、食用菌基因组学与蛋白质组学等，与国外相比仍有较大的差距。

3.2.3栽培技术

随着现代农业技术的发展，食用菌栽培已逐渐发展成为专业化的栽培技术产业。20世纪60年代到21世纪初，福建省的食用菌栽培技术处于国内领先水平。60年代，福建省试验成功并推广段木栽培香菇技术（纯菌丝接种），实现了香菇生产从半野生半人工栽培向人工栽培过渡；70年代开始研究以木屑代替段木栽培的技术；80年代中期，古田县率先进行室外荫棚木屑袋栽香菇试验获得成功，由此揭开了福建省香菇栽培料从段木向木屑过渡的序幕，同时由原福建省轻工业研究所蘑菇菌种推广站牵头的双孢蘑菇二次发酵技术，使得福建省的双孢蘑菇栽培技术跃上崭新的台阶；至2002年，福建食用菌产量、产值保持全国榜首长达20年之久，但近年来随着兄弟省份食用菌的快速发展，福建作为食用菌产业领头羊地位开始动摇了，2003年福建食用菌产量、产值降至全国第2位，并延续至2007年，2008年位次跌至第3位，2010—2013年位次继续跌落，降至全国第4位。

食用菌工厂化栽培是新兴发展的栽培模式，目前福建省的工厂化栽培主要集中在金针菇、杏鲍菇、真姬菇。其他品种如双孢蘑菇、香菇、灰树花等也有少数企业正在摸索尝试。据统计，2014年福建省工厂化企业有285家，漳州和顺昌两县分别成为我国杏鲍菇、金针菇、真姬菇工厂化生产的两大集聚区。福建地区食用菌工厂化栽培起步早，技术成熟，并在多项栽培技术上实现突破，如再生法袋式金针菇栽培，杏鲍菇预埋棒及枝条菌种使用，以及真姬菇袋式栽培等。近些年来，福建省食用菌工厂化栽培朝着自动化、规模化、标准化方向发展，吸收和引进日本和韩国的先进工厂化设备与理念。代表性的工厂化企业有福建万辰生物科技有限公司、绿宝生态农业有限公司、福建嘉田农业开发公司、如意情集团股份有限公司、福建省神农珍稀菇业有限公司、福建省祥云生物科技发展有限公司、福建和意农业发展有限公司、松溪县鑫达食品有限公司等。但由于经济水平、投资能力和技术工艺方面的限制，我省食用菌工厂化、集约化栽培设施总体水平不高，尤其在设施设备、栽培技术和生产管理配套问题还很突出，在工厂化栽培厂房环境要素的自动控制设备及栽培作业机具上仍是空白，与先进国家或地区相比存在较大的差距。

3.2.4加工技术

近年来，福建省的食用菌加工技术有了较大的发展。鲜品是市场食用菌产品的最主要流通形式，干品、腌制品、罐头加工技术是福建省食用菌出口商品的主要加工技术形式。福建省的食用菌加工技术已基本实现了初步机械化，主要加工形式有机械热风干燥、冷藏保鲜、浸渍和制罐加工。在进一步的深加工方面也有了初步的发展，开发了速冻品、饮料、调味品、方便食品、保健品等一系列深加工工艺和技术。总体来看，福建省的食用菌加工技术仍然是以简单加工为主要形式，侧重于食用菌罐头相关的食用菌盐渍、罐装技术，重点加工产品是罐头，如双孢蘑菇，在出口市场流通中的商品形式主要是各式各样的罐头。其次是普通干品，而技术和设备要求较高的冻干品和速冻保鲜品很少。我省食用菌深加工研究起步较晚，特别是对用于保健及医疗方面的深加工技术的开发和推广却相对滞后，且进展相对缓慢。

福建省农科院农业工程所在食用菌加工方面处于全国领先地位，也是农业部“国家食用菌加工技术研发分中心”依托单位、农业部“农产品产地初加工技术”省级依托单位。长期从事食用菌加工技术及功能营养产品开发技术研究，近年来先后承担了省部级科技项目70多项，取得省部级科研成果6项，其中获得国家技术发明二等奖1项、省部级科技成果一等奖1项、二等奖3项、三等奖2项；申报国家发明专利40多项，已获授权24项；在食用菌加工方面已开发出罐头类、饼干类、冻干类、膨化类、淀粉类、肉制品类、豆制品类、饮料类、油炸类、生物制品类等十大系列30多个新产品，同时还与加拿大农业及农业食品部Guelph食品研究中心、荷兰瓦格宁根大学等国际著名科研院所建立了稳定的科研交流渠道。

福建省食用菌加工发展较有影响的代表企业主要有：同发生物科技有限公司、东星生物技术有限公司、仙芝楼生物科技有限公司、安发生物科技有限公司。这些食用菌生产加工企业根据企业自身的资源优势，所采用的加工技术的先进程度因企业投资实力的差异而各有不同、各有侧重、参差不齐。

福建省食用菌加工产业总体态势良好，食用菌加工技术取得了长足发展，涌现了一批食用菌加工技术研究团队，但到目前为止，这些研究团队主要是由食品科学和食用菌科学的相关研究力量整合而成，缺乏制药技术和药学专业研究人员的参与，因而知识构成偏向于食品加工技术，其研究方向也偏向于食用菌的食品产品开发。从技术成果类型上看，我省食用菌加工技术学科的研究成果也多停留在简单加工的干品、粉剂、腌渍品等食品类型上，食用菌加工整体水平还不高，深加工、精加工产品比例低，且多为提取物类型的保健品层面，尤其缺乏针对食用菌中活性功能成分的深加工技术研发成果。相比日本和韩国以及东南亚企业团队主导的药品级别的食药用菌深加工技术，我省的研究水平还具有较大的差距。

4　食用菌学科发展趋势预测

根据福建省食用菌产业发展的现状和发达国家的发展历程，资源的多样化、品种系列化、生产技术规范化、产品质量标准化、栽培基质的循环利用、功能食品多样化及菇类食用的便捷化等将是福建省今后食用菌产业的发展趋势。

4.1资源开发

资源是决定一个产业成败的关键因素。今后相当一段时间内，食用菌野生资源的保护、搜集、挖掘与开发利用都将是食用菌学科的关键领域。食用菌野生资源的研究可为菌种驯化选育、种质基因库建设、研究材质筛选等应用课题开展提供可能。随着食用菌资源的不断发现和消失，将来可供人类研究的资源也在慢慢减少。如何充分保护和利用我国丰富的野生食用菌种质资源，从野生食用菌开发新种类和现有种质资源的利用中培育新品种、发掘新功效新用途，是摆在福建省乃至全国食用菌工作者面前的首要任务。

4.2菌种选育与改良

经过几十年的快速发展，食用菌菌种在选育和引进改良方面已取得很大成就，开发了许多新特品种。但随着现有生产品种的退化和菌种扩繁的无序，优良新品种的短缺已开始制约产业的发展。专用品种选育和高产、优质、抗逆性强的品种选育将会是今后食用菌科学的主要研究领域之一，相关的育种技术和手段也将成为科学家们探索的重要课题。

4.3遗传规律研究

尽管经过长期的探索，但我国科学工作者对食用菌领域的许多现象及其本质仍缺乏了解。因此，研究食用菌生命现象的本质及其规律，并将这些理论用于推动食用菌科学研究进一步发展，成为食用菌学科的一个重要研究领域。同时，运用分子生物学、全息生物学、生物物理等相关科技领域的新技术、新方法研究食用菌科学的现象也将是主要趋势之一。

4.4栽培生理与栽培技术研究

当前食用菌学科研究的热点是栽培生理和栽培技术。当下的发展趋势是生物工程技术、现代自控技术、智能技术、先进机械技术等跨行业新技术越来越多地被融进食用菌栽培应用中，规模化、工厂化生产已成为食用菌产业化的主流，食用菌产业正向着现代农业方向快速发展。食用菌栽培营养及生态要求研究、子实体原基形成诱导机理研究、工厂化栽培技术参数及模块的建立既是目前的研究热点，也是将来研究的重点。

4.5栽培基质的综合利用与开发

栽培基质的综合利用与开发，尤其是代用料的开发，是食用菌科学很重要的应用研究方向。它关系到食用菌产业的可持续发展问题。在整个生物资源大循环中，植物是生产者，动物是消费者，微生物是还原者，食用菌则是微生物种群中具有较强分解农业废弃物能力的还原者，要充分发挥食用菌有效分解和利用木质素、纤维素的能力，研究充分利用农作物秸秆、工业下脚料和其他可供利用的安全废弃物的课题。同时，还应重视栽培原料资源的二次开发和利用，要避免食用菌栽培废料成为新的污染源，变废为宝。开发更多的食用菌栽培原料资源，扩大种养业的农作物秸秆和粪肥在食用菌栽培中的应用范围。为此，新型栽培原料的发掘、废菌料再次利用的配方优化、预混料研究与应用将是该领域研究的重点

4.6食用菌新机械

食用菌新机械研究将促进产业升级和现代化改造。近年来，我国食用菌行业逐步淘汰了传统小农经营模式，由集约化生产逐渐演变为工厂化栽培，但食用菌机械仍十分缺乏，福建省在食用菌专用机械的研究方面较为薄弱。在相当多的生产环节中（尤其在产品加工、原料处理等环节）缺少高效、便捷的小型机械，浪费了大量的人力、物力和时间。随着国家对农业机械的支持力度加大和补助政策到位，小型机械研制、菇房和环控设备的标准化与配套，食用菌工厂化栽培成套设备设施规范化，如制冷与加热、除湿与加湿、新风与内循环等集成一体机的研制已成为食用菌学科研究的热点。随着劳动力成本的上升，研发更加智能化的成套食用菌新机械将促进食用菌行业实现质的飞跃，食用菌新机械将是学科研究的重中之重。

4.7食用菌功效

随着天然、营养、健康食品在全世界的兴起，以及科学技术的不断发展，对药用真菌的作用机理有了更深刻的认识，以灵芝、猴头菌、虫草、茯苓为代表的药用真菌发展十分迅速。尤其是灵芝，在天然药用成分和功能因子的开发利用中，已确立了其重要地位，连欧洲国家和美国这些对我国传统中草药持保守态度的国家也开始接受。因此，发展药用真菌是食用菌学科的又一个趋势。但要注意四个方面：一是要保持人工栽培产品的质量稳定性与均一性；二是要注意降低产品中的重金属含量，以保证其安全性；三是要发展深加工技术，尽量减少初级产品出口；四是要集中各学科力量，加大药用真菌药理药化的研究，为这类产品的深度开发提供更多的技术支撑。

5　福建省食用菌学科发展面临的挑战

5.1国内食用菌行业竞争加剧

近年来，随着食用菌栽培技术普及推广，全国各地掀起了食用菌生产热潮，河南、山东等地具有原料资源、劳动力低廉以及冷资源等多方面的优势，当地政府又把发展食用菌产业作为推进现代农业的“新亮点”，不断加大对食用菌行业的扶持力度，发展势头十分强劲。福建省20多年保持全国食用菌产量、产值第一的优势已不复存在，国内食用菌行业竞争日益加剧，给福建省食用菌产业发展带来极大的压力。

5.2食用菌研发水平不适应产业发展的需要

食用菌现代设施工厂化栽培需要高效、智能化的生产技术，需要不断有新品种、新技术、新工艺、新设备等作为产业升级的科技支撑。福建省科研机构由于经费有限等原因，许多科研成果仅停留在实验室或中试水平，成熟度不够，在企业的产业化进程中应用不多，而企业由于创新意识不强、资金有限、效益有限，极大地削弱了行业的创新能力。

5.3食用菌产品的质量安全有待提高

食用菌产品的安全问题关乎民众身心健康，也关系到我国食用菌产品在国际市场上的声誉。食用菌质量安全技术监测体系的建设还有待进一步强化。由于食用菌栽培环节多，必须研究能有效预防、降低或消除各种危害因素的“关键控制点”，建立适合食用菌出口产品生产的全程质量安全保障体系，加强食用菌质量与安全检测技术尤其是现场在线快速检测技术的研究开发，为食用菌产业无公害和有机食品生产建立良好的技术支撑平台；构建食用菌产品质量标准体系HACCP质量体系，努力提高食品安全控制的能力，保障食用菌产品的质量和安全，才能有效应对发达国家对我国实施的“绿色壁垒”。

5.4食用菌产品种类不够丰富

目前，食用菌食品多为传统的干鲜品和盐渍品，已远远不能满足消费者的需要。为改变目前食用菌产业所面临的困境，需要认真探索、深入研究食用菌的化学组成、物化性质和贮藏加工过程中的各种变化，为深加工提供理论基础；研究食用菌贮藏保鲜新技术，大大延长新鲜菇品的保存时间，提高鲜品的附加值；在已有食用菌深加工产品，如菇类酱油、木耳糖等取得良好的经济效益和社会效益的基础上，不断增加新的加工产品；满足市场对优质食用菌食品品种多样、供货快捷、健康饮食的要求，实现食用菌产品的增值，使食用菌市场与国际接轨，深入研究食用菌深加工新技术和各种食用菌的活性功能成分，为食用菌天然新药开发打下基础。

5.5综合性专业人才较为缺乏

福建省食用菌产业相关的科研、教育、生产、加工、销售人员众多，目前食用菌从业人员众多，水平参差不齐，构成复杂，从目不识丁的农民专家到博士以上学历的教授学者都有。近年来，福建省部分高校培养具有食用菌生产、加工、育种及发酵等基本知识的学生，掌握菌物学方面的相关知识，具备较强的菌种生产、指导栽培、产品加工、品种选育以及生物发酵等实践操作技能，能够在食用菌相关企事业单位、科研单位、生产第一线从事生产、加工、研究、建设、管理、服务以及营销等工作。但是目前我国高等教育在培养食用菌工厂化生产所需的综合性专业人才方面相对滞后，缺乏既懂食用菌又懂机械等方面的综合性专业高等技术人才。

6　福建省食用菌学科发展面临的重大机遇

6.1政策导向为学科发展提供了良好的机遇

近年来，中央、省委、省政府和各级党委、政府扶农惠农政策力度不断加大，对“三农”工作越来越重视，形成了前所未有的全社会关心农业、关注农村、关爱农民的浓厚氛围，这为福建省食用菌学科建设和队伍建设创造了前所未有的发展机遇。

6.2产业升级为学科的发展提供了更大的空间

食用菌是由千家万户的庭院式栽培发展到目前的工厂化精致栽培，许多企业面临着技术的创新与升级问题。福建省的食用菌工厂化生产是在个体农户自发与经营的基础上发展起来，设备设施比较简陋，机械化程度不高，生产管理水平不够先进。为适应产业化发展的需求，需要组织相关科研技术人员深入企业，协助企业进行技术创新、改造的提升，以新技术、新工艺、新机械代替传统的生产手段，为福建省食用菌学科提供新的发展空间。

6.3高新技术的应用驱动学科发展

进入21世纪，福建省食用菌产业进入了跨学科、全方位发展的局面。许多科研院所加强跨学科合作，为福建省食用菌生产、加工带来了新技术、新工艺。一些高新技术的广泛应用也将改变学科的发展方向，如物联网技术、生物工程技术、机械智能化技术等的应用，将促进产业的技术革命，给学科发展带来巨大的驱动力。

6.4人才队伍及技术平台建设为学科发展提供保障

近十年来，福建省加强食用菌学科队伍建设，调整人才结构，开展技术平台建设，努力提升人才队伍质量。基本形成了包括科研教学、技术研发、产业创新、质量管理、产品安全检测等支撑学科发展的人才队伍体系，并建立了多个技术平台，如特色食用菌繁育与栽培国家地方联合工程研究中心、国家食用菌加工技术研发分中心、国家菌草工程技术研究中心等，为福建省食用菌学科的发展提供了有力保障。

7　福建省食用菌学科发展的思路和目标

7.1学科发展思路

7.1.1基本思路

福建省食用菌产业已进入一个以产业升级为主线的发展阶段，由追求产量向注重质量和经济效益转变。为了进一步提高福建省食用菌产品国际竞争力，合理开发利用资源和走可持续发展道路，食用菌科研工作者应当以增强学科发展能力为核心，以优化产业技术升级为主线，通过品种创新、精致栽培技术创新、资源的开发与循环，以及功能健康食品加工技术研究，推动产业结构优化升级，提高食用菌产品的科技含量和附加值，从而促进食用菌产业新的腾飞。

7.1.2学科研究重点与热点

7.1.2.1种质资源领域

加强对福建省野生食药用菌资源的调查、菌种分离与驯化栽培研究，培育出新的种类。为了稳定福建省大宗食用菌产品的产量，需要对香菇、蘑菇、银耳、木耳、茶薪菇、竹荪等研究培育出耐高温、耐低温、适应不同栽培原料的专用品种。为了适应食用菌工厂化栽培发展的态势，重点需要培育出周期短、产菇集中、品质优的专用工厂化栽培品种。

7.1.2.2食用菌遗传育种领域

通过分子标记辅助杂交育种等技术选育高产优质兼抗病（如蘑菇疣孢霉、菇蚊菇蝇等）、高产优质兼抗逆（如蘑菇耐热、草菇耐寒等）具有自主知识产权品种的食药用菌品种，特别对福建省的优势大宗食用菌（如双孢蘑菇、香菇、银耳、毛木耳、草菇等），应加大育种经费的投入；选育高产优质专用（如工厂化生产专用、制罐专用、不同颜色等）的食药用菌品种；人工驯化或仿生规模化栽培珍稀食用菌品种（如福建正红菇、羊肚菌等）；基因工程手段选育保健或药用功能菌株，作为生物反应器生产保健或药用功能蛋白质（如人生长激素、疫苗等）。

以下几个研究方向应成为重点：建立食用菌种质资源DNA指纹数据库及分子标记数据库的，并应用于品种的鉴定、鉴别及辅助育种；食用菌主要栽培性状（产量、质量、抗性等优良性状）的QTL分析及在杂交育种中的应用；本土重要野生食用菌的生活史及生长条件研究；开展生物信息学研究——基因组（双孢蘑菇、草菇）数据的利用基因功能注释，蛋白质组学研究；食药用菌重要生产性状（优质、耐热、抗病、银耳与香灰菌互作等）分子机理研究及相关基因的鉴定、开发和利用。

7.1.2.3食用菌精致栽培技术

围绕循环型生产和集约化生产发展趋向，创新循环生产模式，转化利用可再生、废弃资源，开发食用菌关键环节适用智能机械等。组织力量，重点开展如下项目攻关：

（1）工厂化生产关键技术研究。研究食用菌工厂化生产中菌种、培养原料、生产周期等生产要素的特殊性，建立与之相适应的菌株培育技术，菌种、瓶（包）及产品生产技术，原辅材料及相关配方选择标准及程序，以及食用菌工厂化生产的工艺流程。

（2）工厂化栽培环境参数精控系统的研究。研究食用菌工厂化生产环境精准控制原理，用信息处理技术、自动控制技术建立工厂化食用菌生产环境参数的精准控制数学模型，研发出国产化的食用菌工厂化生产环境参数精准控制执行单元及以此为基础的中央监控系统；成功实现该系统在蘑菇、杏鲍菇、金针菇、海鲜菇、绣球菌、银耳等工厂化生产上所需环境参数的数字化非现场控制。

7.1.2.4新型食用菌培养基质配方的研究

为缓解“菌林矛盾”，保护生态环境，大力推广代用料生产，促进食用菌产业可持续发展，开展松、杉、竹、桉、果、茶等下脚料，以及多种农业（如农作物的秸秆、玉米芯、麦秸、稻草、豆秸、麦麸、米糠等）、林业（如枯木、木屑、落叶等）和轻工业的废弃物（如酿造、造纸等）用于栽培食用菌的研究。

7.1.2.5食用菌质量安全控制技术体系研究

从“菌种选育→菌种生产→栽培基质→场地管理→采收→运输→加工→产品贮运→货架”全过程，研究有效地预防、降低或消除各种危害因素的“关键控制点”，进而在“关键控制点”进行全面质量安全控制，建立适合于食用菌出口产品生产的全程质量安全保障体系，并制定出产品标准化生产操作规程。制订食用菌生产GAP、GMP、HACCP管理规范，并逐步推行，使食用菌标准化生产程序化、规范化，保证我国食用菌产品的安全性。

7.1.2.6食用菌产品有毒有害物残留分析研究

对食用菌生产原料污染及废料处理等情况进行科学分析调查研究，明确污染物质的数量和种类；选定金属、农药以及杂菌等污染物开展处理和修复技术；验证修复后食用菌栽培基料的生态功能。

7.1.2.7低碳菌业研究，菌渣再利用技术研究

研究食用菌工厂化生产中废料的循环再利用，再种菇、生产有机肥、做燃料等。

7.1.2.8食用菌病虫害防治技术的研究

包括高效、低毒、低残留药剂的筛选和施用技术，菇类病虫害的生物防治，菇类病毒病血清特异性反应的电镜检测技术研究。

7.1.2.9食用菌产品开发领域

根据福建省食用菌资源特点，以提高食用菌产品品质、提高效率、拓展加工生产功能营养产品为目标，对食用菌精深加工技术进行深度研究和创新，促进福建省食用菌加工技术的升级换代，使福建省由食用菌产业大省向食用菌产业强省转变。重点领域包括：

（1）功能营养食品与休闲食品加工产业化技术研发及产品开发。开展珍稀食用菌与福建特色植物资源之间的功能营养合理配伍加工技术研究及产品开发、珍稀食用菌功能营养成分富集培养技术研究、珍稀食用菌活性物质提取与加工、开发一系列具有不同用途的营养保健产品、珍稀食用菌品种的即食产品加工技术提升与产品开发、珍稀食用菌休闲膨化食品生产工程化技术研究。

（2）食用菌生产副产物综合利用加工技术研发。目前，食用菌加工生产后伴有大量的菇柄、下脚料、异形菇等副产物，占整个食用菌产量的20%以上，不仅浪费资源，而且污染环境，为此，必须对这些副产物进行资源化利用，开发附加值较高的产品。

7.2学科发展目标

针对福建省食用菌产业的现状，在“十三五”期间将进一步实现三个转变：由量向质的转变、由高产值向高效益转变、由季节性生产向工业化生产转变。为了实现上述三个转变，最为核心的思想是生产的精致化，依托科技进步，努力提高福建省食用菌工厂化生产的技术水平，以研究生产高品质、高科技含量、高附加值的食用菌产品为目标。为适应福建省食用菌产业发展的需求，食用菌学科发展将围绕以下目标开展研究：

（1）加强野生食用菌资源调查与利用，推出新的珍稀食用菌种类，为珍稀食用菌驯化栽培和栽培品种的改良提供新的种质资源。

（2）加快工厂化栽培专用品种的选育，为我省食用菌工厂化生产企业提供高效优质的专用品种，实现工厂化栽培效益的最大化。

（3）加快栽培新原料开发及营养基质优化配比的系统研究，促进循环农业发展，降低生产成本，提高经济效益，实现食用菌生产原料本地化及高效利用。

（4）重点研究食用菌工厂化栽培技术规范，发展精致菇业。对食用菌生产系统进行全面优化，建立食用菌工厂化生产环境参数的精准控制数学模型，研发出生产精准控制监控系统，实现食用菌工厂化栽培的智能化管理。

（5）研究食用菌废料的综合利用。针对不同食用菌的菌渣成分组成，探究其适宜的有机肥配方，优化生产工艺，合理利用，发展循环生态农业。

（6）加大食用菌精深加工技术研究力度，优化功效成分的提取工艺，生产健康的功能食品和美味的即食休闲菇品，促进食用菌产业链延伸。

8　福建省食用菌学科发展的关键技术

8.1食用菌基础研究

通过开展食用菌基因组学研究，发掘一批功能基因，为食用菌生物反应器构建提供基本“元件”（如高效启动子、特异性启动子、特异性转化位点、绿色筛选标记基因等），为食用菌分子设计育种提供依据，促进食用菌由农业领域向工业领域渗透，开拓食用菌新增长点。

8.2精致菇业支撑技术研究

选育新品种，解决专用品种问题，提高产量和质量、缩短生产周期，集成生产关键技术点的研究。对生产机械设备进行科学选型与组合，形成机械化、自动化和数字化的生产流水线，建立标准化生产技术关键点控制技术，有效提高栽培厂的综合经济效益。以效益最大化为最终目标，主要任务是对每个生产环节进行优化和无缝连接，建立机械化、自动化和数字化的生产技术规范，降低生产成本和劳动强度，稳定产量和质量。

8.3食用菌精深加工技术及设备研发

由于福建省食用菌加工技术学科起步较晚，且机械工业基础相对薄弱，食用菌加工机械与设备研发相对滞后。随着深加工产业的发展和企业技术升级需求的增加，高效新型的专业型加工设备研发制造将成为食用菌加工技术学科发展不可缺少的重要组成部分。

9　福建省食用菌学科发展的战略对策

9.1政策引导，资金扶持

虽然福建省食用菌生产规模逐年扩大，但占全国的份额呈逐年下降趋势，产业优势呈逐渐弱化迹象。农业部已经明确把食用菌列为种植业的第六大产业，建议省政府明确食用菌行业的农业范畴，在政策层面上，将食用菌生产真正纳入农业生产的范围，其生产用地、水、电等方面享受农业生产的优费政策，同时增加财政预算资金投入，专项用于食用菌学科的研究与发展，改善食用菌科研条件和环境，促进食用菌学科的发展。

9.2进一步强化科技支撑

1986—2000年，福建省食用菌研发队伍一直在全国占有领先地位，为食用菌产业发展提供了强有力的科技支撑。2000年以后，福建省重新建立了省级食用菌研发、推广和管理队伍，并迅速开展食用菌新品种、新技术、新机具、新基质等的研究、开发，全省性新的产业技术创新体系已建立。2009年，农业部批准建立食用菌产业创新体系，设立22个科学家岗位，福建省有3位专家进入岗位。同年全国多个省份启动食用菌创新团队，全国食用菌创新浪潮已经掀起，福建省的食用菌创新正在落实实施，但产业技术人才严重缺乏。为此，建议有关部门进一步加大对福建省食用菌产业创新技术体系或创新团队建设的扶持，强化科技支撑，促进福建省食用菌产业技术的升级换代，大力组织不同特长的科技人员进行分品种攻关，提高科技人员的科研效率与投入产出比，促进福建省食用菌产业持续发展并领先于全国。

9.3加大智能设施研发资金扶持力度

由于当前福建省食用菌攻关技术主要以工厂化自动控制技术为主，这就要求在设施设备和多因素集成控制技术上取得突破，在科研上需要较多的经费支持。科研机构由于经费有限等原因导致科研产出不足，企业由于创新意识不强、资金有限、效益有限等原因极大地削弱行业的创新能力，导致福建省食用菌工厂化生产企业规模仍然较小，产品产量和质量都有待提高。而食用菌工厂化应用技术的工艺研究和相关现代设施的研发均需要延续性地投入较多的研发经费，才能不断发现问题，总结问题并逐步改进、完善。对此，建议相关部门出台一个长期有效的资助计划，鼓励跨专业的科研立项，通过与机械研究部门、制造企业、软件设计等部门进行联合攻关研究，促进学科融合，推进食用菌产业的跨越发展。

9.4加强人才队伍建设

福建省食用菌研究人才十分匮乏，许多国内知名的老一辈研究人员现在已经退居“二线”，学科队伍的断层现象较严重，人才储备存在严重不足。这种局面如果不及时调整，将很难适应时代发展的需要。一些学校培养的学生偏重于理论和实验室操作，实践能力差，毕业后不能直接形成技术中坚力量。相对而言，科研院所与企业联系更紧密，科研立项大多立足于企业的生产实践需求，为解决企业问题而设立，在生产上更具有实用性，同时，院所通常对某个项目具有连续性的研究，培养出的学生更具有专业技术性。然而目前福建省食用菌研究所多数高职称技术专家未有培养学生的政策途径，所以，应当加强福建省食用菌科研院所与企业合作，构建创新人才成长的良好氛围，打造一支高素质的具有创新能力和发展潜力的学科建设队伍。

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