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21个杏鲍菇菌株比较研究*

2018-09-22黄春燕郭惠东韩建东谢红艳宫志远

中国食用菌 2018年5期
关键词:同工酶酯酶工厂化

黄春燕,郭惠东,杨 鹏,姚 强,韩建东,李 瑾,谢红艳,宫志远

(山东省农业科学院农业资源与环境研究所,山东省农业面源污染防控重点实验室,农业部废弃物基质化利用重点实验室,山东 济南 250100)

杏鲍菇(Pleurotus eryngii),又名刺芹侧耳,是近年来新兴的适宜工厂化栽培的大型肉质食用菌。2017年杏鲍菇工厂化栽培产量占食用菌工厂化栽培总产量的35%,仅次于金针菇(Flammulina velutipes),居第2位[1]。由于栽培条件、栽培原料的不同,不同工厂引进菌种后会有不同的栽培表现,因此在大规模生产前均需做适应性驯化。刘欣等[2]对山西杏鲍菇主要菌株的栽培特性进行了对比试验,分别筛选出适宜工厂化栽培和季节性栽培的菌株各一株。张疏雨[3]试验比较了11个杏鲍菇菌株,筛选出适合工厂化栽培的1个菌株以及可作为杂交亲本的1个株菌株。为了筛选出适宜本地工厂化栽培的杏鲍菇菌株,以及为今后杏鲍菇菌株选育寻找适宜亲本,本试验对收集引进的21个杏鲍菇菌株进行了比较研究。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试菌株

供试菌株如表1所示。

表1 供试杏鲍菇菌株Tab.1 The tested strains of Pleurotus eryngii

1.1.2 供试培养基

复合PDA培养基:马铃薯200 g、葡萄糖20 g、麦麸 10 g、蛋白胨 3 g、KH2PO41 g、MgSO4·7H2O 0.5 g、琼脂20 g,水1 000 mL,pH自然。

液体培养基:马铃薯200 g、葡萄糖20 g、玉米粉 2 g、蛋白胨 3 g、KH2PO41 g、MgSO4·7H2O 0.5 g,水1 000 mL,pH自然。

栽培料:棉籽壳50%、玉米芯32%、麦麸15%、豆粕1%、石膏1%、白糖1%、磷肥1%,含水量65%。

1.2 试验方法

1.2.1 菌丝拮抗试验

参照文献[4]的方法进行。将各菌株接种于复合PDA平板培养基上,培养一定时间后,在无菌条件下用直径5 mm的打孔器,在培养好的平皿菌落上打取生长一致的菌圆片备用,在空白平板培养基上,分别接种待检菌株菌圆片进行对峙培养,重复3次,恒温培养,定期检查有无拮抗反应。

1.2.2 酯酶同工酶

参照文献[5]的方法进行。供试菌株接种于复合PDA培养基平板上培养7 d,刮取菌丝体0.5 g,放置于预冷研钵中,加入液氮将菌丝体研磨至粉末状,然后转移至无菌离心管中,加入0.5 mL的Tris-HCl提取液,混匀,于 4℃、10 000 r·min-1条件下离心10 min,取上清液、40%蔗糖溶液和溴酚蓝指示液以5∶1∶1的比例混合,即为电泳样品,4℃保存备用。

采用不连续垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳,分离胶浓度7%,浓缩胶浓度2.5%,上样量10 μL,在4℃条件下稳流电泳(1 mA·cm-1~2 mA·cm-1)。采用固蓝RR盐、乙酸-α萘酯、乙酸-β萘酯染色,使用7%醋酸溶液漂洗、固定凝胶。

1.2.3 栽培试验

采用工厂化袋栽方式进行栽培,液体菌种接种。接种后待菌丝长过袋肩2 cm后,于菌丝生长边缘划起始线,5 d后于菌丝生长边缘划终止线,量取两线之间距离,计算菌丝日均生长速度。子实体菌盖伸展但边缘内卷(约八分成熟)时采收。统计各菌株第1潮菇的产量,计算生物转化率。每个菌株随机抽取10袋,测量子实体的菌柄长度、菌柄直径、菌盖直径、菌盖厚度等指标。

2 结果与分析

2.1 杏鲍菇不同菌株间菌丝拮抗反应

对收集到的21株杏鲍菇菌株进行了拮抗反应试验,结果见表2、图1。

1号、4号、14号菌株与其他菌株间均存在明显拮抗反应,2号、3号、5号~13号、15号~21号相互之间不存在拮抗反应。根据菌株间有无拮抗反应的情况,可将21株杏鲍菇菌株分为4组,其中1号、4号、14号这三个菌株与其他所有菌株间都存在拮抗反应,各自成1组,其余18个菌株相互间拮抗反应均不明显,可归为1组。

2.2 杏鲍菇不同菌株酯酶同工酶分析

不同菌株酯酶同工酶酶谱如图2所示,杏鲍菇酯酶同工酶电泳图谱获得的条带较多,根据酯酶同工酶酶谱的有无,采用相似系数法进行聚类分析,得到树状图,见图3。

由图3可以看出,当相似系数为0.9时,可以把供试菌株分为7组:1号、4号、14号菌株与其他菌株相比差异较大,各自为1组,2号、3号、5号、6号菌株聚为1组,10号、11号、12号、16号、17号、19号菌株聚为1组,13号、15号、18号、20号、21号菌株聚为1组,7号、8号、9号菌株聚为1组。

表2 不同杏鲍菇菌株间拮抗反应Tab.2 Antagonistic reaction among different strains of Pleurotus eryngii

图1 部分杏鲍菇菌株间拮抗反应Fig.1 Antagonism among some strains of Pleurotus eryngii

图2 21个杏鲍菇菌株酯酶同工酶酶谱Fig.2 Esterase isozyme zymogram of 21 Pleurotus eryngii strains

图3 21个杏鲍菇菌株酯酶同工酶聚类分析树状图Fig.3 Dendrogram of esterase isozyme cluster analysis of 21 Pleurotus eryngii strains

2.3 不同杏鲍菇菌株栽培试验

不同杏鲍菇菌株栽培试验结果见表3。

表3 不同杏鲍菇菌株农艺性状比较Tab.3 Comparison of the agronomic characters of different Pleurotus eryngii strains

如表3所示,4号菌株菌丝生长速度最慢,为4.16 mm·d-1,9号菌丝生长速度最快,为5.16 mm·d-1,大多数菌株菌丝间生长速度差异不大,平均速度为4.67 mm·d-1。供试菌株的子实体性状主要分为近保龄球状、棒状和近棒状。1号、4号、14号菌株均为近保龄球状,菌盖稍大,生物转化率较低;其余菌株多为棒状或近棒状,一般子实体为棒状的菌株产量均较高。这可能与工厂化生产对菌盖小、菌柄粗且长菌株的定向筛选有关。通过对菌株生长周期、子实体农艺性状、产量等一系列性状的比较,3号、9号菌株综合性状较好,可作为工厂化生产的优良杏鲍菇菌株进行进一步的驯化选育。

3 小结

真菌的拮抗反应是体细胞不亲和的直接体现,也是最常用的食用菌菌种鉴定方法[4]。同工酶是基因在代谢水平上的表型,可以作为生化指标,已被广泛应用于食用菌种间、种内的分类鉴定[5-7]。本研究表明运用拮抗反应和酯酶同工酶分析杏鲍菇菌株之间的差异性,二者吻合度较高,具有拮抗反应的菌株,其酯酶同工酶酶谱差别也较大,但酯酶同工酶谱对菌株的区分更为精确,可以将没有拮抗反应的菌株进行进一步的区分。大多数商品化栽培菌株的亲缘关系较近,可能与品种间频繁地交流和相互引进有关。

工厂化栽培要求菌株具有菌丝生长速度快、生长周期短、产量高、品质优、耐储运的特性。本试验中3号菌株与9号菌株菌丝生长速度较快,栽培周期中等,产量较高,子实体形态为棒状,菌盖较小有利于储运,可作为工厂化栽培的备选品种进行进一步驯化改良。1号、4号、14号菌株与其他菌株之间差异明显,可用作杂交育种材料,以望获得性状互补的优良菌株。

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