栽培条件优化对蛹虫草及其菌丝体生长的影响*

常广宁 吴春华**侯秀明 赵彩云 安冬（辽宁省大连市农业科学研究院，辽宁大连116036）

·食用菌·

栽培条件优化对蛹虫草及其菌丝体生长的影响*

常广宁 吴春华**侯秀明 赵彩云 安冬
（辽宁省大连市农业科学研究院，辽宁大连116036）

为了确定人工栽培蛹虫草最适宜的环境条件，我们开展了不同环境对蛹虫草菌丝体生长影响试验。试验结果表明，制作液体菌种时以刚长满试管的母种最佳，液体培养基最适pH值为7.0，蛹虫草菌丝生长最适温度为15～25℃，子实体原基分化和发育的最适宜温度为17～23℃，子实体生长最适宜湿度为70%～75%，蛹虫草转色和子实体生长最适宜光照强度为700～1100Lx，每d所需补光12h，蛹虫草栽培最适宜通风量为早晚各1次，每次30min。

蛹虫草；菌丝体；栽培条件

蛹虫草［Cordycepsmilitaris（L.ex.fr）link.］是虫草属类中的1种真菌［1］，含有多种营养元素。为了确定人工栽培蛹虫草最适宜的环境条件，提高蛹虫草栽培子实体产量［5］，我们开展了不同环境因子对蛹虫草菌丝体生长影响的试验，现将试验结果总结如下。

1　材料与方法

1.1试验材料

供试菌株4个，A由沈阳农业大学王成春教授提供，B由北京金贝尔生物工程研究所提供，C和D由大连市农业科学研究院提供（自大连市庄河山区采集的蛹虫草野生种经多代驯化，并经过分离提纯的两个新品系）；供试药剂为95%酒精、KH2PO4、Mg-SO4·7H2O、蛋白胨、葡萄糖、琼脂条、大米、小麦、土豆等；供试仪器为DL-CJ-2N高性能无菌试验台、电子天平、立式高压蒸汽灭菌器、冷藏柜、电磁炉、微波炉、往复式摇床等。

1.2试验方法

1.2.1培养基制备

（1）固体培养基制备：固体培养基为改良的马铃薯琼脂培养基（PDA培养基）。培养基配方：去皮马铃薯20%、葡萄糖2%、KH2PO40.1%、MgSO4·7H2O 0.1%、蛋白胨0.3%、琼脂条2%、水适量。主要用于蛹虫草野生种的驯化分离、提纯和母种的培养及冷藏保存。（2）液体培养基制备：液体培养基的组分与固体培养基基本相同，去掉琼脂条即可，其余组分不变。定容后分装于250mL输液瓶，每瓶装液量100mL，用耐高温高压的聚丙烯塑料膜封口后于立式高压蒸汽灭菌器内消毒灭菌30min即成。（3）栽培培养基制备：东北优质大米50g加入60mL水或1%葡萄糖水溶液制成大米培养基，选用无霉变的干净小麦籽粒50g加入65～70mL水或1%葡萄糖水溶液制成小麦培养基，将上述材料分别装入780mL广口玻璃罐头瓶中，用OPP亮纸和乳胶圈封口，于立式高压蒸汽灭菌器内消毒1h即成。

1.2.2蛹虫草液体菌种培养条件优化

（1）pH值对蛹虫草液体菌种生物量的影响：制作液体培养基定容时将pH值分别调至3～11.5，梯度为0.5，灭菌冷却，分别接入大米粒大小的母种表层菌皮，在恒温振荡器中20℃、160r/min培养5d，4000rpm离心10min后取出菌丝体在恒温干燥箱内50℃烘干并称重。（2）菌株保存时间对液体菌种生物量的影响：正常制备液体培养基，定容、分装、灭菌、冷却后分别接入在冷藏柜4℃环境中保存30d、15d和0d的菌种，在恒温振荡器中20℃、160r/min培养5d，4000rpm离心10min后取菌丝体在恒温干燥箱内50℃烘干并称重。

1.2.3蛹虫草栽培环境条件优化

（1）培养温度对蛹虫草生长的影响：正常制备小麦培养基，灭菌、冷却、接种A菌株后分别置于3个不同培养室内培养管理，培养室设定温度15℃、20℃、25℃，每个培养室1000瓶，每个处理均详细调查从蛹虫草培养基接种到菌丝封面所需天数、蛹虫草子实体长满瓶所需天数，最终调查各个温度梯度下每千瓶所产出子实体的产量（干重），从而得到平均每瓶子实体产量，3次重复。（2）空气湿度对蛹虫草生长的影响：利用小麦培养基开展湿度梯度影响试验，通过微电脑喷灌系统严格控制培养室内的空气相对湿度，将空气相对湿度分作4个梯度处理，分别为＞75%、70%～75%、65%～70%和＜65%。菌丝培养期培养室温度保持20～22℃，待菌丝封面后再降低环境温度进行出草管理，白天温度设定19℃、夜间20℃。设3次重复，每个重复栽培蛹虫草1000瓶。调查从蛹虫草培养基接种到菌丝封面所需天数、蛹虫草子实体长满瓶所需天数，最终调查各个湿度梯度下每千瓶所产出子实体产量（干重），计算得到每瓶的平均子实体产量。（3）光照对蛹虫草生长的影响：①光照强度对蛹虫草生长的影响。采用小麦培养基，全部接种C菌株，菌丝培养温度20～22℃、空气湿度自然，子实体原基分化及子实体生长期培养温度19～21℃、空气湿度70%～75%，利用日光灯的数量控制补光的强度，设3个处理，分别为400～700Lx、700～1100Lx、1100Lx以上，3次重复。②日光照时间对蛹虫草生长的影响。采用小麦培养基，接种D菌株，温度、湿度管理与光照强度试验相同，光照强度为700～1100Lx，利用微电脑定时开关控制培养室的灯光电路总电源，补光时间分别设定为8～16时、8～20时、6～22时。每个处理栽培500瓶，3次重复。（4）日通风量对蛹虫草生长的影响：试验管理除补光12h外，其它条件与光照时间试验相同，采用B菌株，3个处理分别为每d通风1次、2次、3次，每次均为0.5h。每个处理1000瓶，3次重复。

1.2.4品种间子实体产量差异

将A、B、C、D4个菌株分别栽培于2000瓶小麦培养基上，试验温度、湿度、光照强度、补光时间与每d通风量试验相同，每d早晚各通风0.5h。调查菌丝生长速度、子实体长满瓶所需时间及每瓶平均产量，3次重复。

2　结果与分析

2.1蛹虫草液体菌种生物量的影响因素

2.1.1pH值对蛹虫草液体菌种生物量的影响

在不同pH值梯度的液体培养基中接种蛹虫草C菌株，每个处理接种10瓶，置于恒温振荡器中20℃、160r/min振荡培养5d，离心后收取菌丝体烘干并称重，结果见图1。由图1可以看出，在相同的培养条件下，不同pH值的液体培养基内的菌丝体（菌球）生长量有较大差异，在酸性环境中蛹虫草菌丝均生长良好，可大量繁殖菌丝体，并且随着pH值的升高，菌丝体生物量逐渐增加。pH值为7.0时可获得最高的生物量；当pH值达到7.5时，菌丝体生物量开始下降；在pH＞7.5的碱性条件下菌丝体生物量急剧下降，只有极少量的菌丝体可以存活。因此在蛹虫草生产制种时应尽量将液体培养基的pH值调到中性或者微酸。

图1　pH值对液体菌种生物量的影响

2.1.2菌株保存时间对液体菌种生物量的影响

分别将新长好的蛹虫草母种和已在冷藏柜保存15d、30d的C菌株各接种5瓶于液体培养基，在恒温振荡器中20℃、160r/min培养5d，离心取菌丝体烘干并称重。

由表1可知，将菌株母种保存于冷藏柜中对菌株活性有一定影响，保存时间越长，用其制作液体菌种所获得的生物量越少，并且经过多重比较发现，未冷藏菌株与冷藏菌株间已达到极显著差异水平，而冷藏15d和30d两种处理间无显著差异。所以在生产栽培制作液体菌种时以利用刚发满试管的母种最佳，可获得最多的菌丝体（菌球），如使用冷藏柜中保存的菌种，必须经过提纯复壮，否则严重影响液体菌种的质量和活性。

表1　各菌株保存时间处理液体菌种的生物量

2.2培养条件对蛹虫草子实体生长的影响

2.2.1培养温度对蛹虫草生长的影响

温度是蛹虫草菌丝培养和子实体发育的极其重要的环境因子，为得到适宜蛹虫草人工栽培的环境温度，我们分别在15℃、20℃、25℃培养室开展栽培试验，培养室内实际温度在设定温度上下浮动。每个处理1000瓶，3次重复。

由表2可知，温度对蛹虫草菌丝生长和子实体生长影响均较大。在菌丝生长速度方面，蛹虫草菌丝和一般食用菌对温度的表现类似，温度越低菌丝生长越慢，温度越高菌丝生长越快，菌丝长满料面所需时间越短；在蛹虫草子实体生长过程中，较长时间处于高温环境会出现蛹虫草子实体顶端分叉或呈珊瑚状等畸形现象，产量下降明显。通过对蛹虫草产品干品产量比较可以看出，低温养菌、子实体生长管理对最终产量亦有一定影响，但比高温对产量的影响要小很多。由此得出，蛹虫草栽培生产中菌丝培养阶段的最适宜温度为24～25℃，即蛹虫草栽培生产中采用高温养菌可有效缩短菌丝封面所需时间，从而缩短整个生产周期。子实体培养阶段最适宜温度为17～23℃，采用高温养菌、降温出草的管理方式可有效提高产量，从而使蛹虫草栽培获得更高的产量和经济效益。

表2　各温度处理蛹虫草的生长情况及产量

2.2.2空气相对湿度对蛹虫草生长的影响

在4个试验条件相同的培养室内，通过微喷灌系统控制培养室内的空气相对湿度，使空气相对湿度分别达＜65%、65%～70%、70%～75%和＞75%，每个培养室接种培养蛹虫草1000瓶，重复3次。

由表3可知，空气相对湿度也是对蛹虫草生长产生重大影响的环境因子。在蛹虫草接种以后的菌丝培养阶段对空气相对湿度并不敏感，空气湿度对菌丝生长速度没有产生重要影响；在子实体生长阶段空气相对湿度对产量有一定影响，尤其对蛹虫草菌丝扭结分化子实体原基产生重要影响。空气相对湿度太低或者过高都不利于蛹虫草子实体原基分化，子实体原基分化又直接关系到蛹虫草栽培产量，所以在菌丝长满培养基表面后严格控制空气相对湿度尤为重要。试验数据还表明，空气相对湿度控制在70%～75%时，蛹虫草子实体产量最高，65%～70%次之，低于65%时产量明显下降，而在子实体生长后期空气相对湿度高于75%时容易出现腐烂变质现象，严重影响子实体的品质和产量。因此，我们可以确定蛹虫草生产的菌丝培养阶段不需要对空气相对湿度进行特殊控制，保持自然的空气相对湿度即可，而在子实体生长阶段要将空气湿度控制在70%～75%，以获得更高的产量和更优良的品质。

表3　各湿度处理蛹虫草的生长情况及产量

2.2.3光照对蛹虫草生长的影响

为了掌握蛹虫草栽培对光照条件的需求，我们分别设计了不同光照强度和每d光照时间试验。试验采用780mL玻璃质罐头瓶，每个处理500瓶，3次重复，调查蛹虫草子实体产量。

2.2.3.1光照强度对蛹虫草生长的影响在蛹虫草栽培过程中，蛹虫草从营养生长转为生殖生长需要一定的散射光才能完成，为了得到蛹虫草菌丝转色所需最适宜的光照强度，我们将补光强度分3种处理进行栽培试验。

由表4可知，不同光照强度对蛹虫草栽培也有较大影响。光照强度直接影响菌丝由营养生长向生殖生长的转化，从而最终影响蛹虫草的产量，当光照强度过低（700Lx以下）和光照强度过高（1100Lx以上），蛹虫草子实体产量降低，因此蛹虫草转色和生长转化的最适宜光照强度为700～1100Lx，严格控制补充光源的光照强度可以明显提高子实体产量。此外，光照强度不同对蛹虫草子实体的色泽也有一定影响，光照强度过低或者过高都会使子实体颜色变浅，降低子实体外观品质，从而降低经济价值；将光照强度控制在700～1100Lx时，子实体色泽最好，经济价值最高。

表4　各光照强度处理蛹虫草的生长情况

2.2.3.2日光照时间对蛹虫草生长的影响为了调查每d光照时间对蛹虫草生长的影响，我们设计了每d光照时间对蛹虫草生长影响试验，即在温度、湿度、补光强度相同的情况下，利用微电脑时控开关控制每d日光灯补光时间分别为8h、12h、16h，每个处理500瓶，3次重复，最终调查子实体产量。

由表5可知，每d补光时间的长短对蛹虫草产量也有一定影响，每d补光时间过短（8h以下）蛹虫草子实体产量下降明显，但每d补光12h和16h处理之间没有显著差异。为了有效利用资源，节约成本，在蛹虫草栽培生产中我们确保补光时间达到12h即可。

表5　各光照时间处理蛹虫草子实体的产量

2.2.4日通风量对蛹虫草生长的影响

蛹虫草菌既不属于厌氧菌又不属于好氧菌［5］，为了确定蛹虫草生长最适宜的空气环境，我们开展了每d不同通风量对蛹虫草生长影响试验。试验设3个处理，分别为每d中午通风1次、早晚各通风1次、早中晚共通风3次，每次通风时间均为0.5h。每个处理栽培蛹虫草1000瓶，通过总产量计算每瓶平均产量，并调查产品的粗细度。

试验结果表明（见表6），每d通风1次，培养室内二氧化碳浓度高、氧气不足，不利于蛹虫草生长，产量较低，而每d通风2次和3次处理产量较高。虽然二者产量并无太大差异，但是通过子实体品质调查发现，通风量越大子实体越粗，品质下降。因此每d通风2次、每次0.5h，既可以获得较高的产量，又能确保子实体产品品质，是蛹虫草栽培生产最适宜的通风量。

表6　各日通风量处理蛹虫草的产量

2.3品种差异对子实体产量的影响

在小麦培养基上分别接种栽培A、B、C、D4种菌株，每个菌株接种2000瓶，重复3次。接种后置于培养室养菌，菌丝培养温度20～22℃、空气湿度自然，子实体原基分化及子实体生长期培养温度19～21℃、空气湿度70%～75%，每d6～18时进行补光，补光光照强度为700～1100Lx，每d早晚各通风0.5h，记录菌丝生长速度、子实体满瓶日期和平均产量。

由表7可知，菌株D在试验中表现为菌丝活力弱，菌丝封面最晚，每瓶的平均产量也大大低于其它品种；菌种C表现最好，菌丝生活力旺盛，生长速度快，最终每瓶子实体平均产量也最高，而菌种A和B居中。菌源优劣是蛹虫草栽培生产成功与否的又一极为重要因素，劣质菌源将直接降低子实体产量。

表7　各参试菌株品种的产量

3　结论

本试验明确了蛹虫草菌适宜生存的酸碱度，在酸性条件下蛹虫草菌丝均可正常生长存活，碱性条件不利于蛹虫草菌丝体生长繁殖，当液体培养基pH值为7.0时最有利于蛹虫草菌丝生长存活，培养出的菌丝体生物量最高，因此蛹虫草制种时应将液体培养基的酸碱度调至中性为最佳。制作液体菌种时以刚发满试管的母种为最佳，可获得最多的菌丝体（菌球），如使用冷藏柜中保存的菌种必须经过提纯复壮，否则严重影响液体菌种的质量和活性。本试验明确了影响蛹虫草栽培生长的环境因子，蛹虫草菌丝在15～25℃均可生长且温度越高发菌越快，子实体原基分化和生长的适宜温度为17～23℃；蛹虫草菌养菌阶段不需要湿度调节，子实体生长最适宜湿度为70%～75%；蛹虫草转色和子实体生长最适宜光照强度为700～1100Lx，每d所需补光时间为12h；蛹虫草栽培最适宜通风量为早晚各1次，每次30min即可。

［1］常明昌，李荣春，冯景刚，等.食用菌栽培学［M］.北京：中国农业出版社，2003.

［2］谢春芹，赵桂华，冯大俊，等.蛹虫草人工培养条件的研究［J］.山东农业大学学报：自然科学版，2011，42（3）：345～348.

［3］殷海松，秦韶燕，乔长晟，等.冬虫夏草液体种子培养条件的优化［J］.食品研究与开发，2013，34（13）：111～113.

［4］尹萍，涂艳丽，王飞，等.北虫草液体发酵培养基优化研究［J］.江西农业学报，2006，18（4）：102～103.

［5］于海波，郑春芳.人工栽培蛹虫草管理技术的改进［J］.食用菌，2004（1）：41.

大连市科学技术局科技计划项目—大连市食用菌种质资源库建立及栽培加工技术的产业链建设（2014B11NC076）。

**通讯作者。