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4 个贵州野生花脸香蘑菌株的菌丝体生物学特性研究

2023-06-19张秀伟蔡甫格牛力立

食药用菌 2023年3期
关键词:花脸氮源碳源

张秀伟 鲍 菊 蔡甫格 牛力立 李 慧

(安顺市农业科学院,贵州 安顺 561000)

花脸香蘑(Lepistasordida)的子实体营养丰富[1],风味独特,是一种具有较高开发价值的食用菌。野生花脸香蘑在贵州多地都有零星分布,当地人称为“米汤菌”或“毛草菌”。由于野外条件差,产量低、质量参差不齐,很难满足大众的需求,因此人工栽培花脸香蘑具有很好的市场前景。自上世纪90 年代开始,即有关于花脸香蘑人工驯化栽培的相关报道和小规模实验[1],但因存在产量不高、品质欠佳、稳定性差等问题[2],至今未见有大规模的种植。

近几十年来,国内外专家学者对花脸香蘑的研究也较多。肖玉珍等[2]对花脸香蘑进行生理特性和生长条件的研究发现,在人工培养时其利用培养料中的营养源的顺序依次是:蔗糖、淀粉、作物秸秆中的纤维素、半纤维素。德国学者Mazur 等[3]利用花脸香蘑菌株发酵分离出两种具有抗癌作用的二萜骨架化合物。罗心毅等[4]对人工栽培花脸香蘑子实体中的氨基酸进行研究,结果在子实体干样中,蛋白质含量占比为30.03%,18 种氨基酸质量分数为24.37%。申慧彦等[5]对花脸香蘑的生物学特性、菌丝营养特性作了系统报道。郭勇等[1]、黄水珍[6]通过开展花脸香蘑不同栽培试验,为野生花脸香蘑驯化研究提供了理论依据。

为充分利用贵州野生花脸香蘑资源,促进珍稀食用菌的开发利用,本研究对来自贵州不同地区的花脸香蘑开展生物学特性研究,以期为其人工驯化栽培奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验时间及地点

试验于2022 年1 月在贵州省安顺市农业科学院生物中心实验室内进行。

1.2 试验材料

来自贵州省不同地区的4 个供试菌株分别采集于普定县玉米地、镇宁自治县蜂糖李果园、安顺市路边草坪以及广顺镇草地中,对应编号为NK、LM、JFJ、GS。经组织分离纯化,4 个菌株均被鉴定为花脸香蘑,保存于安顺市农科院分子生物实验室内。

1.3 试验方法

1.3.1 拮抗试验

以NK、LM、JFJ、GS 为试验材料,用直径5 mm 的打孔器取不同菌株的菌饼,接种于直径9 cm的PDA平板上进行对峙培养,菌饼间相距1.5 cm。25 ℃下培养7 天,观测拮抗试验结果。

1.3.2 环境因素对花脸香蘑菌丝体生长的影响

(1)温度。取直径5 mm 的菌饼,接入PDA平板培养基中,分别置于15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃和35 ℃的恒温培养箱中培养10 天后,采用十字交叉法测量菌落直径。每个处理重复3 次。

(2)pH。将PDA 培养基的pH 分别调成5、6、7、8、9、10 和11。将直径5 mm 的菌饼接入不同pH 的PDA 培养基中,25 ℃下恒温培养10 天,采用十字交叉法测量菌落直径。每个处理重复3 次。

(3)碳、氮源。以真菌生理培养基[7](碳源5 g、氮源1 g、KH2PO40.5 g、MgSO4·7H2O 0.5 g、琼脂20 g、水1 000 mL)为基础,①以KNO3为氮源,分别以麦芽糖、甘露醇、葡萄糖、乳糖、蔗糖、果糖、淀粉为碳源,制作7 个不同碳源培养基;②以蔗糖为碳源,分别以牛肉膏、尿素、硝酸铵、硫酸铵、酵母膏、硝酸钠、蛋白胨为氮源,制作7 个不同氮源培养基。将直径5 mm 的菌块分别接入以上不同处理培养基,每个处理重复3 次,25 ℃下培养10 天,采用十字交叉法测量菌落直径。

(4)光照。将接种好的培养皿分别置于全光照(24 h 光照)、全黑暗(24 h 黑暗)、半光照(12 h 光照、12 h 黑暗)三种条件下,于25 ℃下培养10 天,采用十字交叉法测量菌落直径。每个处理重复3 次。

1.4 数据统计分析

采用Excel、DPS 软件对数据进行处理分析。

2 结果与分析

2.1 不同菌株间的拮抗性

对4 个野生花脸香蘑菌株共设计6 个拮抗组合,培养结果(图1)表明:拮抗现象不明显的有1 组,为采自普定县玉米地的NK 和镇宁自治县蜂糖李果园的LM;其他5 组间的拮抗现象较明显。表明NK 与LM 亲缘关系较近,其他菌株间的亲缘关系较远。

图1 不同菌株间的拮抗试验表现

2.2 培养环境因素对花脸香蘑菌丝生长的影响

2.2.1 温度

4 个花脸香蘑菌株在不同温度下分别培养10天的结果(图2)表明,4 个菌株的菌丝生长随温度升高呈先快后慢的变化趋势。NK、LM、JFJ 三个菌株在25 ℃和30 ℃下的菌落直径最大,且在这两个温度处理间的菌落直径差异均不显著,但都显著大于其他温度处理;当温度达35 ℃时,3 个菌株菌落均停止生长。GS 菌株在25 ℃时菌丝生长最快,菌落直径达7.07 cm,与其他4 个温度处理相比,差异达显著水平,且其在35 ℃下菌丝还能萌发生长,表明该菌株较其他3 个菌株的耐高温性强。在相同培养温度下,不同菌株的菌丝生长存在较大差异。在各菌株的最适温度下,NK、LM、GS、JFJ的菌落直径分别为6.0 cm、5.93 cm、7.07 cm、4.47 cm。

图2 不同培养温度下4 个花脸香蘑菌株的菌落直径

2.2.2 pH

4 个花脸香蘑菌株在不同pH 培养基25 ℃下恒温培养10 天的结果(图3)显示:4 个菌株菌丝在pH 5~10 范围内均能生长,随着培养基pH 增大,菌落直径整体呈先增大后减小趋势。4 个菌株均在pH 为6 时菌落直径最大,其中NK 的菌落直径为5.30 cm。GS 菌株的菌落直径在pH 6 和pH 7 的培养基上无显著性差异,但均显著大于其他处理;在pH 8 和pH 9 的培养基上居次,两处理间差异不显著。LM 菌株的菌落直径以pH 6、pH 7 和pH 8 处理的较大,且差异不显著。培养基pH 对菌落颜色及菌丝浓密度也会产生一定影响,pH 偏碱性时菌落多呈淡紫色,菌丝较浓密至浓密;pH 偏酸性时菌落白色,表现菌丝稀疏。

图3 不同pH 培养基中4 个花脸香蘑菌株的菌落直径

2.2.3 氮源

4 个花脸香蘑菌株在不同氮源培养基25 ℃下恒温培养10 天的结果(图4)显示:GS、JFJ 菌株菌丝在供试的7 种氮源培养基上均能生长,而NK、LM 菌株在以尿素为氮源的培养基上菌丝无法生长。4 个菌株在以酵母粉为氮源的培养基菌落直径最大,分别达到4.65 cm、4.78 cm、5.07 cm、4.53 cm,相较其他处理,差异达显著水平,且均表现菌丝浓密。GS 在以牛肉膏为氮源的培养基、JFJ 在以尿素为氮源的培养基上长势最差,表现菌丝稀疏,菌落直径分别仅0.77 cm 和1.1 cm,显著弱于其他处理;NK、LM 菌株的菌丝在以硫酸铵为氮源的培养基上长势较差。4 个菌株在不同氮源培养基上,菌落均呈圆形、白色。

图4 不同氮源下4 个花脸香蘑菌株的菌落直径

2.2.4 碳源

4 个花脸香蘑菌株在不同碳源培养基25 ℃下恒温培养10 天的结果(图5)显示:4 个菌株在供试的7 种碳源培养基上均能生长,同一菌株在不同碳源培养基,以及不同菌株在同一碳源培养基上的菌丝生长情况存在一定差异。其中,NK、GS 在以可溶性淀粉为碳源的培养基上菌落直径最大,分别达到6.45 cm、7.37 cm,菌落呈圆形、白色、浓密,显著优于其他处理;在以麦芽糖、甘露醇为碳源的培养基上长势居次;在乳糖培养基上长势最差,与其他处理差异达显著性水平。LM 菌株在以可溶性淀粉和麦芽糖为碳源的培养基上菌落直径大,两个处理间差异不显著;其次是在以蔗糖为碳源的培养基上生长较好;而以乳糖为碳源时生长较差,较其他处理差异达显著水平。JFJ 菌株在以可溶性淀粉和甘露醇为碳源时,菌落直径大,但以甘露醇为碳源时菌丝长势弱且稀疏;其次是果糖和葡萄糖培养基,两个处理间无显著性差异。

图5 不同碳源下4 个花脸香蘑菌株的菌落直径

2.2.5 光照

不同光照条件下,4 个花脸香蘑菌株25 ℃下恒温培养10 天的结果(表1)显示:光照对菌丝生长产生一定影响,4 个菌株在不同光照处理下均能生长,LM、GS 在不同处理间的菌落直径差异显著,LM 以半光照条件下菌落直径最大;NK、JFJ、GS 在全黑暗培养条件下菌落直径显著大于其他2个处理。在不同光照处理下,4 个菌株的菌落均呈圆形、淡紫色,菌落浓密度差异不大。

表1 光照对4 个野生花脸香蘑菌株菌丝生长的影响

3 讨论与结论

根据拮抗试验结果,除采自普定县玉米地的NK 和镇宁自治县蜂糖李果园的LM 两个菌株之间的拮抗现象不明显外,其他5 组间均有较明显的拮抗线,表明除NK 与LM 外,其他菌株间的亲缘关系较远。因此,不同区域间的花脸香蘑野生菌资源可能存在一定差异,有待开展ITS 序列或SSR 标记分析,以进一步对资源进行分类。

本试验以GS、NK、LM、JFJ 等4 个野生花脸香蘑菌株为试验材料,进行菌丝体生物学特性的初步研究结果:4 个菌株的菌丝生长温度与pH 范围较宽,25 ℃时菌丝生长快、菌落浓密,除GS 菌株外,其他3 个菌株在35 ℃下停止生长,表明GS较其他菌株的耐高温性强;在pH 6 的培养基上菌丝长势最好,这与周会明等[8]、曲伟东[9]的研究结果不尽相同,可能原因是存在菌株间的差异。

本研究4 个菌株的最佳氮源均为酵母粉,与郑焕春等[10]、周会明等[8]的研究结果存在差异。菌株在有机氮源上的生长均优于无机氮源,可能是因为有机氮源培养基除含氮以外,还能提供碳源及其他生长因子等营养物质,且有机氮中的氮源主要是蛋白质的降解产物,可以被菌丝直接吸收利用。

4 个菌株在不同碳源培养基上均能生长,最佳碳源为可溶性淀粉,其次为麦芽糖、葡萄糖,该结果与前人的研究也存在一定差异。

本研究显示光照对菌丝生长具有一定影响,与周会明等[8]的结论一致,而与张洪海等[11]的研究结果不同,这可能是由于菌株之间存在一定的差异。

综上,对4 个贵州野生花脸香蘑菌株菌丝体生物学特性的研究结果表明,花脸香蘑菌丝体最适生长温度为25 ℃,pH 为6,最适碳、氮源为可溶性淀粉和酵母粉;拮抗试验表明不同区域的花脸香蘑资源具有一定差异性,为获得优良菌株,可利用不同资源进行杂交选育,为花脸香蘑规模化种植奠定基础。

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