金耳栽培技术研究进展*
2018-01-17唐松明张小雷苏开美李树红
唐松明,何 俊,张小雷,王 丽,苏开美,李树红**
(1.云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所,云南 昆明 650223;2.云南省农业科学院药用植物研究所,云南 昆明 650223)
金耳 (Tremella aurantialba) 隶为担子菌纲(Basidiomycetes) 银耳目 (Tremellales) 银耳科(Tremellaceae) 银耳属(Tremella) 的寄生真菌,主要分布于我国云南、西藏等高海拔地区,野生资源稀有[1]。金耳的担子果是由金耳菌寄生于毛韧革菌(Stereum hirsutum)上并由金耳菌丝和毛韧革菌菌丝扭结形成[2]。
金耳在我国民间药用历史悠久,《本草纲目》记载金耳能够滋阴润肺,止咳化痰,生津,用于肺结核、虚痨、咳嗽、痰多、气喘、盗汗、高血压、糖尿病等症状的治疗[3]。近些年由于受消费者对生态、健康食材热衷的影响,野生金耳资源遭到过度采集,资源濒临灭绝。为了珍贵的金耳资源的可持续利用,20世纪80年代,科学家开始探索金耳的人工栽培,但由于金耳自身生物学性状的特殊性和菌种制作的独特性导致了金耳菌种的不稳定,人工栽培金耳产量极低。
近年来通过对金耳的菌种分离培养、接种方法、发菌条件、椴木栽培、袋料栽培和出菇条件等研究现状进行综述,揭示了现阶段金耳栽培存在的主要问题,对金耳产业的健康发展提出了建设性的意见。
1 野生金耳分布区域和生长环境
野生金耳生于壳斗科的腐木上,其主要产自云南、福建、四川、山西、西藏、湖北、江西、贵州、吉林等省[4-9],分布区域与温度、植被类型、降水量等关系密切[10]。
2 金耳生活史
金耳的生活史比较复杂,包括1个有性世代的大循环和几个无性世代的小循环,期间又有被寄生真菌毛韧革菌的相互参与,导致金耳的栽培难以人为控制。金耳菌从担孢子到担孢子的大循环过程,是由担孢子萌发形成单一型的菌丝,单一型的菌丝形成初生菌丝,经过扭结形成次生菌丝,次生菌丝分化形成金耳子实体,成熟金耳产生金耳担孢子的整个有性世代,整个有性世代又伴着无性世代,其中包括初生菌丝在某些情况下断裂,能形成双核化的粉孢子和粉孢子链,以及担孢子在一些特殊的条件下,以芽殖的方式产生大量的芽孢,芽孢再芽殖,继续产生大量的芽孢[2]。
3 金耳担子果形态结构研究
金耳完整的担子果呈脑状,1983年黄年来[11]教授最先对金耳担子果进行研究,认为金耳子实体表层是胶质化的金耳菌丝组成的,而子实体的核心部分则是由毛韧革菌菌丝组成,2007年刘春卉[3]又得出同样的结论。1984年杨红[12]认为金耳担子果由金耳菌和毛韧革菌2种菌丝组成,担子果里面2种菌丝并没有明确的分界线。1994年刘正南[13]研究认为金耳担子果由金耳菌丝和被寄生真菌毛韧革菌菌丝组成,并由2种菌丝相互穿插混合组成金耳子实体,而且在金耳子实体内部2种菌丝并没有明显的界限。
4 金耳驯化栽培简史
1822年,世界著名的菌物学家Eles Fries[14]首先对金耳的特异性进行了研究,发现金耳与亲缘关系较近的银耳属中的一些种有所不同,所以专门论述并正式建立1个新属耳包革属Naematelia Fries,并强调金耳子实体系由外层的金耳与内层革菌联合组成的异质复合体,此观点得到世界各国菌物学家的认可,并因此把金耳的引种驯化视为难关。1963年~1965年世界上著名的银耳目专家R.J.Bandoni[15-16]教授,首次对金耳进行了驯化培养,但是未获得子实体[2]。
1983年黄年来等[11]真菌学家沿用Eles Fries的论点,对金耳进行驯化栽培,强调金耳制种必须在子实体内外交界的有限部位,索取小块组织,才能获得金耳和毛韧革菌混合菌丝的出耳菌种,并成功地分离出了金耳的母种、原种,但是出耳率很不稳定。1983年郑淑芳、刘平[17]首次对金耳进行人工栽培,第1次人工栽培出金耳子实体,但出耳率及产量很低,并提出金耳菌种分离技术、与金耳出耳相关的生态条件、金耳与革菌的关系等一系列问题是金耳栽培技术是否成功的关键。1984年杨红[12]通过试验指出,金耳子实体的形成与金耳菌和毛韧革菌这两种菌的比例有关,扩大菌种或培养基不合适将引起2种菌丝的比例失调,这是导致金耳子实体不能形成的重要原因。
1985年刘平[18]开始对金耳进行人工段木栽培研究,试验结果显示段木栽培下金耳的出耳率为58%,说明段木栽培金耳对环境的要求不高,且适应性广,在云南广大地区均可栽培,并首次提出段木栽培金耳对段木的要求。2000年桂明英[19]提出金耳段木栽培技术规范。1985年郑淑芳[20]开展金耳的段木栽培和袋料栽培出菇对比试验,试验结果表明段木栽培金耳与袋料栽培金耳相比在初期、后期,以及在色泽、出菇率、是否出现金耳伴生菌等方面都存在明显差异。1990年刘正南[21]研究金耳袋料栽培和转色机制,采用袋内封闭培养开放式半开放式出菇的金耳转色、开瓣情况优于瓶内封闭培养,并得出结论金耳的转色情况与子实体暴露在空气中的比例呈正相关。
5 金耳栽培技术的研究进展
5.1 子实体发育的条件
1985年郑淑芳[22]对金耳的生物学特性进行研究,并得出金耳原种、栽培种最适生长温度为23℃~26℃,子实体分化的最适温度为23℃~26℃,子实体生长的最适温度为18℃~23℃,子实体生长空气湿度需控制在 80%~90%,基质的最适 pH 为 5.5~6.0,金耳正常转色的光照强度为80 lx~150 lx。
5.2 金耳接种方法研究
1995年刘正南[23]提出金耳有效菌种的分离培养,是金耳引种驯化,特别是大面积段木、袋料栽培能否成功的首要问题和重要技术关键。在金耳段木栽培接种方面,刘平[24]于1985年使用金耳菌丝和革菌菌丝混合接种,刘正南[25]于1990年采用混有金耳原基的菌种进行段木接种,而现在云南大部分金耳栽培菇农使用金耳和革菌混合菌丝与金耳子实体组织块进行混合接种,成活率、出菇率明显高于前面2种方法。袋料栽培研究略晚于段木栽培,1983年郑淑芳等[1]首次对金耳袋料栽培技术进行报道,随后1989年汪欣等[26]采用直接投耳法对金耳进行了袋料栽培,并获得成功。1990年刘正南[21]采用投耳法,将金耳菌种里面的子实体直接用手术刀划成1.5 cm×1.5 cm的小块,直接接种在袋子内,袋料栽培金耳获得成功。目前云南地区金耳袋料栽培主要采用直接投耳法(直接接种金耳子实体)或接种菌料(金耳菌丝和毛韧革菌菌丝混合物)和金耳子实体2种方法,2种方法的出耳效果完全相同,但直接投耳法节省了大量的接种人力资源。
5.3 金耳培养条件的研究
金耳由金耳菌菌丝和毛韧革菌菌丝共同组成,然而2种菌的生长条件并不完全相同,因此金耳的培养过程直接决定着金耳栽培是否能够出菇。1987年郑淑芳[22]首次对金耳的生物学性状进行了研究,从而奠定了金耳栽培的基础。1985年刘平[24]首次研究了金耳的段木栽培,并指出金耳段木接种应该采用现砍伐现接种的方法,接种后保持段木里面的含水量,3个月后空气加湿到80%~90%进行出菇管理,至此金耳的段木栽培初步获得成功。2000年桂明英[19]对金耳段木栽培的成功关键进行了总结,对段木准备、菌种保藏、接种、栽培管理等进行了详细说明。
金耳袋料栽培的培养条件明显比段木栽培要复杂,段木栽培金耳的营养来源主要是以段木营养为主,其含氮量较低,金耳的伴生菌革菌不会生长得太旺盛,所以金耳的段木栽培对温度等条件要求不高。金耳的袋料栽培往往会添加一些辅料,增加金耳袋料内的含氮量,所以金耳袋料栽培获得成功的关键因素之一是金耳袋料培养条件。1987年郑淑芳[22]对金耳的发菌条件、原基的形成条件、子实体形成条件进行了详细的描述。
6 人工栽培金耳与野生金耳营养成分比较
1995年刘正南等[27]对金耳的经济价值和开发利用状况进行研究,并将野生金耳、人工栽培金耳做了详细的成分分析对比,试验结果表明人工栽培的金耳所含必须氨基酸种类较齐全,并且含量均高于野生金耳。而野生金耳资源有限,且金耳从成熟到采摘的时间短,加之金耳本身喜欢长在阴暗潮湿的环境,在野外采摘的金耳,有的已经成熟过了,有的还未成熟,基本失去食用价值。
7 人工栽培金耳存在的问题与展望
金耳现在的栽培方式主要有段木栽培和袋料栽培2种方式,而云南地区主要以段木栽培方式为主,由于金耳段木栽培每年需要砍伐大量的栎树,且多数地区只砍伐不种植栎树,导致栎木资源越来越贫瘠。同时金耳段木栽培存在周期长、生物转化率低、人工成本高等缺点,所以使用段木栽培金耳的菇农也日益减少。
随着人们生活水平的提高,人们对金耳的需求越来越高,云南省部分企业开始对金耳的袋料栽培技术进行研究,但取得的成效并不明显。目前金耳袋料栽培存在的主要问题是金耳菌种的纯度要求较高,金耳原基形成时会产生黄水,从而导致原基容易被细菌污染,出菇不整齐,生物转化率低等,使得金耳袋料栽培难以推广和规模化生产。
因此,今后金耳的研究方向主要有以下几点:大量收集全国各地的金耳菌株样品,并针对这些样品采用分子手段研究金耳菌跟被寄生菌之间的关系,以及各地金耳菌株之间的亲缘关系,以期从中筛选出可以规模化生产的菌株;制作金耳优良菌种的方法;控制金耳的被寄生菌使其向有利于金耳子实体生长的方向发育;研究金耳原基形成时黄水产生的机理,消除或减少黄水的产生。