冬小包脚菇适栽原种配方的筛选※
2023-05-13和耀威
●黄 静 李 鹏 熊 雪 和耀威 向 准
(贵州省生物研究所 贵州 贵阳 550009)
冬小包脚菇(Volvariella brumalisHe sp∙nav∙)又称低温草菇、鸡丝菌和谷桩菌,隶属于担子菌纲(Basidiomycetes)、伞菌目(Agaricales)、光柄菇科(Pluteaceae),包脚菇属(Volvariella)[1],是何绍昌先生在1987 年发现的新种[2]。全国仅贵州有分布,也是目前包脚菇属中唯一一个低温出菇种类,出菇温度4~15℃,一般发生于每年的11月至翌年4 月,多发现于水稻收割后换茬种植小麦、豌豆、蚕豆、马铃薯、油菜或混种作物的地里[3]。冬小包脚菇对低温环境具有较强的抗性和耐寒性,填补了该属可食用种类均为中高温型的缺陷[4],对弥补传统草菇在地域、季节上的空缺具有重要意义[5-9]。该菇肉质鲜美可口,含有丰富的氨基酸和稀有的矿物元素,具有重要的经济价值和科研价值[10-12]。近年来,由于野生冬小包脚菇为土生菌,多数子实体带有细菌等微生物,菌丝萌发慢,导致菌种分离难度大,因此多研究在野外生境[3,12]、形态特征[13]、营养成分[10]和菌种分离鉴定[14]等方面,在菌种生产和栽培上基础薄弱,代丽华利用冬小包脚菇的生长习性,在小麦、马铃薯等种植地里套种改善土壤结构和提高土壤养分,促进菌物和农作物共同生长,增加农业生产附加值的仿生态栽培模式[15]。因此,本试验选择了9 种主料以冬小包脚菇菌丝培养特征对其原种培养基进行了筛选,旨在解决冬小包脚菇没有适宜的原种配方、菌丝弱、吃料慢、制种繁琐且周期长、生物转化率低等问题,为冬小包脚菇生产优质菌种的产业化、标准化生产提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 菌株和样品供试冬小包脚菇菌株A4 为野生冬小包脚菇子实体分离而来,现保藏于贵州省生物研究所。
主料:稻草、棉籽壳、玉米芯、木屑、椰砖、麦粒、巨菌草、麦秆、玉米秆。
1.1.2 培养基活化培养基[14]:马铃薯(去皮)200 g,稻草40 g(剪成2~3 cm 的段,沸水30 min),蔗 糖10 g, 麦 麸10 g, 磷 酸 二 氢 钾0∙5 g,KH2PO40∙5 g,MgSO4·7H2O 0∙5 g,牛 肉 膏2 g,维生素B110 mg,琼脂粉20 g,去离子水1000 mL,pH 8。
基础培养基:麦麸10%,复合肥1%,石膏1%,石灰3%,含水量60%,pH 8~9。
1.2 方法
1.2.1 菌种活化在无菌环境下将试管母种接种到PDA 培养皿上,活化A4 菌株30 个培养皿,15℃条件下暗光培养20 d 备用。
1.2.2 初筛培养基的制备分别称取9 种主料,其他辅料成分不变,等量分装于350 mL 的原种瓶(组培瓶)中,压实,置于1×105Pa、121℃下高压蒸汽灭菌120 min,冷却至室温备用。
1.2.3 接种培养将灭菌后的原种瓶置于无菌室冷却至20℃以下接种。用8 mm 的打孔器沿菌落边缘打圆片放置原种瓶中间,每瓶接种1 片,接种后于15℃下恒温培养箱中避光培养。每个原种配方处理18 瓶,分3 次重复,每个重复6 瓶。控制培养室二氧化碳浓度不超过3‰。观察记录菌丝长势、菌丝颜色。
1.2.4 菌丝生长速率测定每5 d 测量并记录冬小包脚菇菌丝生长情况,菌丝长势用“+”号表示,“+”越多,表示菌丝长势越强、密度越大、均匀度越好。菌丝生长速度计算公式:
菌丝竖面生长速度=菌丝竖面高度/竖面满瓶时间。
1.2.5 数据处理与分析试验所得数据利用SPSS 软件分析。
2 结果与分析
2.1 不同主料对冬小包脚菇菌丝生长的影响
不同主料冬小包脚菇菌丝生长速度,见表1。
表1 不同主料冬小包脚菇菌丝生长速度
由表1 可知,在9 种主料培养基上,冬小包脚菇菌丝都能很好的生长,菌丝长势及菌丝生长速率差异显著(P<0∙05)。以木屑为主料时,菌丝生长速率最快,日均生长速率为0∙29 cm,平均35 d 长满瓶底,40 d 左右开始有菌核形成,无色素分泌;以麦粒为主料时,菌丝发菌慢,日均生长速率为0∙21 cm,平均48 d 长满瓶底,有黄色色素分泌,无菌核形成,但菌丝长势最浓密、齐整,呈灰白色粗壮;稻草、玉米芯、麦秆、椰砖或玉米秆为主料时,菌丝长速稍次之,菌丝发菌时间几乎一致,日均生长速率在0∙24 cm 左右,平均40 d 长满,其中以稻草、玉米杆或椰砖为主料时,无色素分泌,玉米秆或麦秆为主料时,有色素分泌;棉籽壳或巨菌草为主料时,菌丝长势最次,均有色素分泌。
2.2 正交优化实验
通过不同主料对冬小包脚菇菌丝生长情况的分析,以应用型广泛、成本节约和透气性等原则选择菌丝长速最优和菌丝长势粗壮、浓密的木屑和麦粒两种主料组合,作两因素正交分析实验,设置4 个水平,共16 个组合(表2)。由表2 可知,不同组合配比对冬小包脚菇菌丝生长速率存在显著性差异(P<0∙05),且麦粒对冬小包脚菇的菌丝生长没有显著性差异,木屑对冬小包脚菇的菌丝生长是呈显著性差异,因此决定菌丝生长的主要因素是木屑(表3)。由此分析得出,适合冬小包脚菇菌丝培养的最佳配比组合为木屑、麦粒配比为70%和13%(按配方百分比折算为木屑、麦粒配比为79%和17%),菌丝生长40 d 长满,且伴随有菌核形成无色素的分泌。
表2 不同组合配比冬小包脚菇菌丝生长速度
表3 冬小包脚菇正交试验方差分析表
3 讨论与结论
通过木屑、玉米秆等9 种主料对冬小包脚菇菌丝生长的试验结果表明,随着主料的不同,菌丝发菌时间不同,长势差异较大,长满时间、有无分泌色素、菌丝粗壮等不一致;添加木屑为主料时,菌丝发菌快,无色素分泌,菌丝发白粗壮齐整,日均生长速率为0∙29 cm,平均35 d 长满瓶底,40 d 左右开始有菌核形成;添加麦粒为主料时,菌丝虽发菌时间慢,有黄色素分泌,但菌丝密集且粗壮,日均生长速率为0∙21 cm,平均48 d 长满瓶底;因此选择木屑和麦粒,利用2 因素4 水平正交试验优化设计16 个配比组合,经验证分析,菌丝的长势与木屑比例呈显著相关,与麦粒比例无显著相关;随着木屑比例过大,会导致菌丝生长缓慢,菌丝纤细透明,菌核形成时间晚;麦粒比例过大时,培养基透气性差,菌丝长势缓慢,有黄色素分泌且易老化形成厚菌皮致使后期不能快速长满瓶底等问题。因此适当添加木屑和麦粒时,可改善营养和物理通透性,培养基中的营养物质得到充分降解利用,促进菌丝生长,也利于增强菌丝活性、缩短培养周期、促进菌核形成,减少色素分泌和降低污染率、延长菌种保藏期等[16-17]。结果得出木屑和麦粒的最优配比为79%∶17%,再结合冬小包脚菇最佳碳氮比是30∶1[14],最终确定冬小包脚菇最优原种配方为木屑79%,麦粒17%,石灰3%,复合肥1%,含水量60%~65%,pH 8∙0~9∙0。该配方既可用于生产原种、栽培种,还可用于冬小包脚菇菌种保藏,不仅解决了传统栽培菌种吃料慢、培养周期长、制种繁琐、易老化等问题,还能为生产出优质高产的的冬小包脚菇提供有力的保障,为冬小包脚菇良种繁育和示范推广奠定基础。