47株羊肚菌菌株在武汉市的栽培适应性分析

蔡英丽，刘 伟，刘高磊，郭孟配，何培新，马晓龙

（1.武汉市农业科学院蔬菜研究所，武汉 430345；2.中国科学院昆明植物研究所，昆明 650201；3.郑州轻工业大学食品与生物工程学院，郑州 450001）

羊肚菌［Morchellaspp.］隶属于子囊菌门（Ascomycota）盘菌纲（Pezizomycetes）羊肚菌科（Morchellaceae）羊肚菌属（MorchellaDill.Pers.），是世界范围内著名的食药用菌［1］。羊肚菌属整体分为红色羊肚菌（Rufobrunnea Clade）、黄色羊肚菌（Esculenta Clade）和黑色羊肚菌（Elata Clade）［1］。其中，被驯化的羊肚菌系统发育学种有7个（已明确分类地位），包括黑色支系的梯棱羊肚菌（Morchella importuna）、六妹羊肚菌（Morchella sextelata）、超群羊肚菌（Morchella eximia）［2-5］、头丝羊肚菌（Morchella exuberans）、欧氏羊肚菌（Morchella owneri）和Mel-13［6］（后3种未有详细的栽培报道）；红色支系的变红羊肚菌（Morchella rufubrunnea）［7-9］，该物种主要分布于欧洲和美洲。

目前国内规模化栽培的物种主要为梯棱羊肚菌和六妹羊肚菌（其栽培面积占整个产业的80%～90%），以及少量的超群羊肚菌［10，11］。菌种是羊肚菌栽培成功的关键。市场上流通的菌种名称多种多样，绝大多数为所有者自由命名，能称为品种（Variety）的只有“川羊肚菌”系列（均为梯棱羊肚菌）［12-14］，其他的属于菌株（Strain）。不同羊肚菌品种或菌株的生态适应性和农艺性状有所差异。例如六妹羊肚菌6号菌株（自由命名）在抗高、低温方面具有明显优势，但子实体肉质松软、易碎；梯棱羊肚菌4号菌株（自由命名）抗性较差，但子实体呈宽圆锥形，肉质较厚，菌柄较短小，商品性强［11］。此外，之前对7株梯棱羊肚菌的品比试验发现高产菌株的产量约是低产菌株的5倍，出菇密度也相差约3倍［15］。因此，有必要对选育的品种或菌株的生态适应性进行研究，并对农艺性状进行描述记录。

武汉市属北亚热带季风性湿润气候。10月之后进入初秋，气温会逐渐下降，平均气温为20～25℃；从12月底到次年2月是冬季，冬季的平均气温一般为1～3℃，3月后进入初春，气温回升很快，最高气温可以达20℃以上，具有降温慢、回温快的特点。本试验对来自全国不同地区的47株多孢或组织分离栽培菌株在武汉市进行栽培比较，评价这些菌株在武汉市气候条件下的生态适应性，进而为后期羊肚菌育种工作奠定基础。

1 材料与方法

1.1 供试菌株

47株供试羊肚菌菌株的详细信息见表1。原始羊肚菌子囊果采集自贵州、四川、湖北、重庆、云南、甘肃、河北等地20个城市的野生环境或羊肚菌栽培地区，通过多孢或组织分离，共获得47株羊肚菌菌株；在前期研究中通过ITS序列测序、比对确定了其系统发育学地位［2，4，10］。47株羊肚菌均属于黑色羊肚菌支系，其中，3株为超群羊肚菌，20株为梯棱羊肚菌，剩余24株为六妹羊肚菌。

表1 47株羊肚菌的分类地位及来源

1.2 培养基

菌种制作流程参考文献［5，10］。

1.2.1 母种18 mm×180 mm试管，PDA培养基：马铃薯200 g煮汁，葡萄糖20 g/L，琼脂20 g，去离子水1 L，pH自然。

1.2.2 原种750 mL玻璃瓶，配方：小麦50 g，木屑180 g，腐殖质土30 g，生石灰1%，石膏2%。

1.2.3 栽培种15 cm×30 cm聚丙烯塑料袋，配方：小麦150 g，木屑200 g，腐殖质土40 g，生石灰1%，石膏2%；原种、栽培种制作时含水量控制在65%，高压蒸汽灭菌。18～23℃发菌，菌种长满袋后一周内使用。

1.2.4 外源营养袋12 cm×24 cm聚丙烯塑料袋，配方：小麦120 g，谷壳20 g，木屑40 g，腐殖质土20 g，生石灰1%，石膏2%；含水量65%～70%，0.15 MPa高压蒸汽灭菌2 h，冷却后使用。

1.3 大棚栽培模式及区试设置

在武汉市农业科学院北部园区，采用大棚套小拱棚模式开展羊肚菌栽培试验。栽培大棚规格为长度40.0 m，宽度8.0 m，棚肩高度1.5 m，顶高3.0 m，栽培大棚采用外遮阳模式，遮阳率为80%～90%。本试验共使用了5个大棚，每个棚内设置47个栽培小区，规格为畦长度3.80 m、畦面宽1.20 m、畦高0.15 m、畦间宽0.20 m，每个小区栽培面积4.56 m2。47株羊肚菌菌株随机播种在每个大棚的栽培小区内，每个菌株重复5次。

1.4 栽培管理

栽培管理参考文献［5］，略有改动。播种前1个月在棚内撒石灰，用量约300 g/m2，翻耕均匀；调节土壤含水率为20%～25%，在整理好的厢面上按照0.4 kg/m2的菌种使用量进行撒播，之后覆土3～5 cm，覆盖黑色农用地膜，进入养菌阶段；播种后7～15 d，每个小区均匀放置16袋外源营养袋，在营养袋下部划口，均匀扣在长满菌丝的厢面上。次年春天，地温升至5～7℃时，撤去地膜，移走外源营养袋，滴灌浇水，进行催菇；此时搭建小拱棚，高0.5 m；原基发生后，喷水管理采用雾化微喷方式，保持土壤含水率20%～28%，空气相对湿度80%～95%，确保子囊果的正常发育。

1.5 性状测量

统计并计算47株羊肚菌菌丝在栽培菌袋中的生长速度及密度、菌核有无、大小及密度和满袋时间，每个菌株统计5袋。

在子囊果子实层裸露，即棱纹展开、凹坑明显时进行采摘［16］。采收时用刀将菌柄基部割下，称重并计数，用于计算平均产量、子实体密度及单菇鲜重。

1.6 数据处理和分析

利用IBM SPSS Statistics 25软件中的邓肯多重比较方法对数据进行生物学统计分析，利用皮尔森相关系数进行相关性分析。

2 结果与分析

2.1 47株羊肚菌菌丝生长特性比较分析

47株羊肚菌在栽培袋中菌丝满袋时间、菌丝密度、菌丝长速以及菌核有无、菌核密度及大小和位置存在明显差异（表2）。菌丝满袋时间为26～41 d，菌丝长速为0.16～0.44 mm/h。菌株WHM37、WHM38、WHM22、WHM44和WHM20菌 丝 长 速 最 快，超 过0.40 mm/h，满袋时间最短，为26～28 d；菌株WHM02、WHM28、WHM17、WHM25、WHM15和WHM18菌丝长速低于0.25 mm/h，满袋时间≥41 d，其中，WHM15和WHM28的菌丝密度极低，显著弱于其他菌株。整体来看，菌丝长速与满袋时间成反比关系。WHM01、WHM02、WHM03、WHM15、WHM28和WHM29共6株菌株不产生菌核，其他菌株产生的菌核多数在菌袋顶部及中上部，少数在中部产生，菌核密度及大小不一。由47株羊肚菌的菌丝生长特性比较分析可知，菌丝长势极弱的菌株可能不会产生菌核。

表2 47株羊肚菌的菌丝生长特性比较分析

2.2 羊肚菌子实体农艺性状比较及相关性分析

采用大棚套小拱棚的模式进行羊肚菌栽培。播种 日期 为2020年12月10日，采 收期 为2021年2月24日至3月18日。栽培结果显示，除了菌株WHM01和WHM02（2株均为超群羊肚菌）、WHM12（梯棱羊肚菌）、WHM28（六妹羊肚菌）未出菇外，其他43个羊肚菌菌株均正常出菇（表3）。利用邓肯多重比较分析得知，不同羊肚菌菌株的平均产量、出菇密度、单菇鲜重均存在显著差异。5株梯棱羊肚菌 菌 株（WHM05、WHM09、WHM13、WHM16和WHM20）的平均产量均超过400 g/m2，出菇密度均超过60个/m2，其中菌株WHM05和WHM13的 平均产量最高，分别为557.98、685.61 g/m2，同时出菇密度也最大，分别为93.03、95.83个/m2；但这5个菌株的单菇鲜重较低，均低于8.00 g。此外，3株六妹羊肚菌菌株（WHM 36、WHM43和WHM44）的平均产量均超过400 g/m2，菌株WHM36的出菇密度相对较高，约为50个/m2，但单菇鲜重较低，为8.75 g；而菌株WHM43和WHM44的出菇密度相对较低，分别为36.65、27.18个/m2，但单菇鲜重较高，分别为13.66、16.07 g。其 次，2株梯棱羊肚菌（WHM07和WHM14）和6株六妹羊肚菌菌株（WHM34、WHM35、WHM 37、WHM38、WHM39和WHM47）的平均产量超过300 g/m2，出菇密度为28～52个/m2。4株梯棱羊肚菌（WHM08、WHM10、WHM15和WHM19）和4株六妹羊肚菌菌株（WHM24、WHM29、WHM30和WHM 32）的平均产量低于150 g/m2，出菇密度极低，均小于14个/m2；虽然其中的WHM32菌株的单菇鲜重最高（约20 g），但由于其出菇密度仅为6.23个/m2，因此其平均产量不高。惟一1株出菇的超群羊肚菌WHM03，其单菇鲜重相对较高，为12.22 g，而其出菇密度只有18.51个/m2，因此，平均产量相对较低，为218.51 g/m2。

表3 43株羊肚菌的子实体农艺性状比较分析

对43株羊肚菌菌株的平均产量、出菇密度和单菇鲜重之间的相关性进行了分析，结果（表4）显示，平均产量与出菇密度之间的皮尔森相关系数为0.913，呈极显著正相关（P=0）；出菇密度与单菇鲜重之间的皮尔森相关系数为-0.484，呈极显著负相关（P=0.001）；平均产量与单菇鲜重之间无显著相关性。相关性分析表明，出菇密度是影响羊肚菌产量的关键因素。

表4 43株羊肚菌子实体农艺性状间的相关系数

此外，对六妹羊肚菌（WHM24至WHM47）和梯棱羊肚菌（WHM04至WHM23）的出菇密度和单菇鲜重比较分析发现，在出菇密度上前者［（25.54±11.36）个/m2］普遍低于后者［（38.50±26.84）个/m2］，而在单菇鲜重上前者［（11.58±3.19）g］普遍高于后者［（8.42±2.13）g］。从图1也可以看出，梯棱羊肚菌（代表菌株WHM20）的出菇密度大，但子实体的菌盖短、菌柄长粗、肉质薄（典型的高温引起的畸形发育），抗杂能力差；而六妹羊肚菌（代表菌株WHM35、WHM36和WHM47）的出菇密度一般，但子实体的菌盖长、菌柄短细、肉质厚，抗杂能力强。这表明梯棱羊肚菌的出菇能力较强，但对高温耐性和抗杂能力较弱，而六妹羊肚菌的出菇能力较弱，但能够耐高温且抗杂能力强。

图1 羊肚菌出菇情况及子实体形态（部分）

3 讨论

本试验收集了47株来自20个城市的羊肚菌生产区的栽培菌株，对其在武汉市（高温）气候的栽培适应性进行了评价。结果表明，不同羊肚菌物种及同一物种下的不同菌株对环境适应性存在显著性差异。WHM05、WHM09、WHM13、WHM16、WHM20等菌株虽然产量高且出菇密度大，但是肉质薄、抗杂菌能力较弱；WHM10、WHM22、WHM24、WHM32、WHM40等菌株单菇鲜重较高、肉质厚且抗杂菌能力较强，但是出菇密度和产量较低；这些菌株在武汉市的气候条件下表现出相对较弱的适应性。WHM43和WHM44菌株的产量较高、出菇密度适中、单菇鲜重较高、菇型好且抗杂菌能力较强，在武汉市气候条件下表现出相对较强的适应性，这种差异性在本质上是由遗传物质决定的。刘伟等［17］利用14条RAPD引物在来自全国的26个梯棱羊肚菌和10个六妹羊肚菌栽培菌株（包括本试验中的大部分菌株）中共扩增出124条多态性条带，表明2种羊肚菌在种间和种内均具有遗传多样性。

本研究显示，羊肚菌的平均产量与出菇密度呈极显著正相关，与单菇鲜重无显著相关性，而出菇密度与单菇鲜重呈极显著负相关。Gong等［1］对2个香菇测交群体的农艺性状进行了评价与分析，相关性分析表明，单菇重和菇数作为香菇产量构成因素，它们之间相互制约：菇数对产量具有较强的正效应，而与单菇重互作的负效应部分减弱了对产量的正效应；单菇重对产量也有直接的正效应，但与菇数互作负效应抵消了直接的正效应。在香菇产量的2个组成因素中，菇数与产量的影响更大，是更为关键的组分，本研究结果与其相似。在以后的羊肚菌育种过程中，突出对出菇数的选择，兼顾单菇重，对产量的提高可能更有利。

此外，本研究发现不产菌核且菌丝长速极慢的羊肚菌菌株不产生子实体。刘伟等［18］提出了一套包括菌株身份（Identity）识别、交配型基因（Mating type）检测和菌株活力（Vitality）测定在内的羊肚菌生产菌株栽培适宜性IMV评价系统，其中包括了对菌丝长势和菌核产生的评价。此外，相关研究及生产实践表明不产生菌核的菌株不宜用于规模化生产［19］。因此，菌种生产过程中要对菌种质量进行评价。

根据本研究结果，可筛选出菇密度大（P1）、子囊果形态好、耐储存（P2）菌株作为亲本，通过单孢杂交、多孢杂交、原生质体融合等手段，辅以分子标记技术，开展针对温型、产量、品质等目标的育种工作。