香蒲基质下鸡腿菇的生殖生长条件

王谦，齐悦歌，付婧璇

(1.河北大学 生物技术研究中心，河北 保定 071002；2.河北大学 生命科学学院，河北 保定 071002)

香蒲基质下鸡腿菇的生殖生长条件

王谦1，齐悦歌2，付婧璇2

(1.河北大学 生物技术研究中心，河北 保定 071002；2.河北大学 生命科学学院，河北 保定 071002)

为了扩大对香蒲废弃物的资源利用，解决湿地植物废弃物生态环境污染问题，利用鸡腿菇进行香蒲废弃物的资源化开发.通过对香蒲屑进行成分测定，以及对香蒲屑培养鸡腿菇适宜品种进行筛选，得出鸡腿菇1号为最适品种，并对鸡腿菇1号的最适栽培培养基进行筛选.结果表明，鸡腿菇1号的最佳栽培培养基配方(质量分数)为香蒲屑63%、玉米芯20%、麸皮15%、生石灰2%，生物学效率达93.02%.

香蒲屑；鸡腿菇；培养基；生殖生长

香蒲，隶属于被子植物门(angiospermae)，双子叶植物纲(dicotyledoneae)，蔷薇目(rosales)，香蒲科(typhaceae)，香蒲属(Typha)，是香蒲科植物的全草[1].香蒲在中国普遍生长于华北、东北及西北、西南区域的浅水湿地，据测算，目前仅雄安新区内，香蒲生长规模就达到 5.33 ～6.67 km2.香蒲生长繁殖快且生物量大，编织等虽然能够消耗部分香蒲，但目前不仅用量有限，而且其利用程度呈下降趋势.香蒲在湿地的大量繁殖进而产生的残枝等废弃物，造成了对水体的破坏，并形成对湿地的内源污染.

鸡腿菇(Coprinuscomatus)属于草腐型药食兼用菌，能够分泌羧甲基纤维素酶、半纤维素酶和漆酶等，以降解秸秆类香蒲中的纤维素、半纤维素，供其生长.目前以湿地香蒲进行食药用真菌栽培的研究尚未见报道，本研究利用鸡腿菇对香蒲的分解利用，不仅探索了香蒲的资源化开发，而且可以成为雄安新区生态建设中解决湿地植物废弃物生态环境污染问题的生物技术途径之一.

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试菌株和材料

供试菌株：鸡腿菇1号、2号、3号，河北大学食药用真菌研究所保藏.

实验材料：香蒲屑(采自白洋淀湿地狭叶香蒲)、麸皮、生石灰等.

1.1.2 供试培养基

PDA斜面培养基(质量分数)：马铃薯20%、葡萄糖2%、琼脂2%、pH自然；

香蒲屑培养基(质量分数)：香蒲屑 83%、麸皮 15%、生石灰 2%.

栽培培养基配方见表1.

表1 香蒲屑栽培培养基配方

1.1.3 实验试剂

羧甲基纤维素钠，3,5-二硝基水杨酸，苯酚，葡萄糖，氢氧化钠，无水乙醇，愈创木酚，酒石酸钾钠.

1.2 实验方法

1.2.1 香蒲屑中营养成分的测定

通过香蒲屑与鸡腿菇常用栽培基质玉米芯和麦秸营养成分对比，确定香蒲可以作为鸡腿菇的主要栽培基质.成分测定包括纤维素含量测定(碘量法)[2]、半纤维素含量测定( DNS 法)[2]、木质素含量测定(碘量法)[2]、粗蛋白含量测定(凯氏定氮法)[3]、粗脂肪含量测定(索氏提取法)[3]和粗灰分含量测定(直接灰化法)[4].

1.2.2 不同鸡腿菇菌株品比

1.2.2.1 3株鸡腿菇菌株在香蒲屑培养基中的菌丝长速对比

按上述配方配制香蒲屑培养基，每株5个平行，每管培养基干重约8 g，培养基高度8 cm，121 ℃灭菌2.5 h，冷却至室温.然后取大小相近的3株鸡腿菇 PDA母种分别转接至灭好菌的香蒲屑培养基中，在恒温25 ℃培养箱中避光培养.当菌丝萌发，并且长齐后开始作标记[5]，每隔5天划线1次.记录鸡腿菇菌株长速及生长情况，并对菌丝长速进行统计学处理.

菌丝长速=菌丝生长长度/菌丝生长时间[6].

1.2.2.2 3株鸡腿菇菌株胞外酶活性对比

1) 粗酶液的制备

称取香蒲屑基质下生长的鸡腿菇菌丝与培养基混合物(简称菌丝培养物)约4 g，每1 g菌丝培养物中添加 10 mL的超纯水，放在4 ℃ 冰箱中浸提12 h，6 000 r/min离心15 min后得上清液即为香蒲屑基质下的鸡腿菇的粗酶液[7].

2) 葡萄糖标准溶液的配制与曲线绘制

首先配制好1 mg/mL的葡萄糖标准溶液，然后按照表2 依次添加试剂，配制葡萄糖不同梯度含量的反应液.混合均匀后，在沸水浴中进行显色反应，显色5 min，用冷水终止显色反应，并向上述反应液添加蒸馏水定容至 25 mL，将其混匀.以1号管为对照，在540 nm 波长下分别测量不同浓度葡萄糖反应液的OD值.每次设置 3 个平行，共3次重复.以葡萄糖标准液质量浓度为横坐标，吸光度值(A)为纵坐标，绘制标准曲线.

表2 葡萄糖标准反应液配制

3) 3种胞外酶酶活测定

羧甲基纤维素(CMC)酶酶活的测定采用DNS法[7]、半纤维素酶酶活的测定采用DNS法[7]、漆酶酶活采用愈创木酚法[7].

1.2.2.3 3株鸡腿菇菌株在香蒲屑培养基上的生物学效率的对比

3株鸡腿菇菌株在香蒲屑栽培培养基上完成其营养生长阶段的培养后，对其进行覆土，在18～22 ℃、空气湿度 85%～95% 条件下进行出菇管理，每天早晚通风30 min.在开伞前进行子实体采收.将收集的鸡腿菇子实体进行称重，计算其生物学效率.

生物学效率 =(子实体鲜重/培养料干重)×100 %[8].

1.2.3 不同香蒲配方的长速对比

按表1配制培养基，将配制好的培养基装入 180 mm×18 mm 试管中，每组 5 支，每管培养基干重约 8 g，培养基高度 8 cm，121 ℃灭菌 2.5 h.待冷却后接种，接种量一致.在 25 ℃下避光培养，待菌丝萌发长齐后开始进行标记(沿菌丝生长边缘标记)，每隔 5 天标记1次.计算比较鸡腿菇菌株在不同栽培配方中的长速，同时观察菌丝生长情况.

1.2.4 不同香蒲配方中生物学效率的对比

按照表1配方称重各种原料，堆闷，待培养料充分吸收水分后分别等量装入 17 cm×32 cm×0.005 cm 聚丙烯塑料袋中，平均每袋培养基干重约200 g，121 ℃ 高压灭菌 2.5 h.每组配方 100 袋，待冷却至室温后将制备的麦粒香蒲屑原种无菌条件下等量接入 5 种配方的聚丙烯塑料袋中.将菌袋放置于空气相对湿度为 85%～95% 的培养室内避光培养，每天早晚通风30 min.观察菌丝的长速情况，记录并计算生物学效率.

2 结果与分析

2.1 香蒲屑中营养成分含量的测定结果

香蒲屑中营养成分含量的测定结果见表3.

表3 香蒲屑和其他栽培原料的营养成分含量对比

表中数据表示为平均值±标准误差.小写字母表示显著性差异，大写字母表示极显著性差异.

由表3可知，香蒲屑中纤维素和木质素含量均高于麦秸和玉米芯，半纤维素含量低于玉米芯，但与麦秸半纤维素含量不存在显著性差异和极显著性差异.

香蒲屑中粗蛋白含量低于麦秸和玉米芯，但与麦秸不存在显著性差异和极显著性差异，粗脂肪含量低于麦秸和玉米芯，且都存在显著性差异和极显著性差异，粗灰分含量高于玉米芯，低于麦秸.通过与玉米芯和麦秸的营养成分的对比，综合分析香蒲屑所含碳源、氮源等均适合鸡腿菇栽培利用，香蒲屑中所含的营养物质能够满足于鸡腿菇的菌丝的生长.因此，可作为鸡腿菇的主要栽培基质.

2.2 3株鸡腿菇菌株在纯香蒲屑培养基上菌丝长速对比结果

3株鸡腿菇菌株在纯香蒲屑培养基上菌丝长速对比结果见表4.

表4 3株鸡腿菇菌株长势长速对比结果

菌丝长速数值为平均值±标准误差.+表示长势一般，密度较稀疏，菌丝白；++表示长势较好，密度较致密，菌丝较白；+++表示长势好，密度致密，菌丝洁白.P=0.05表示显著性差异，P=0.01表示极显著性差异.下同.

通过表4数据可见，鸡腿菇1号在香蒲屑培养基上的长速均高于鸡腿菇 2 号和鸡腿菇3号，差异达到极显著水平.并且菌丝长势好，洁白致密，初步判断鸡腿菇1号优于鸡腿菇2号和鸡腿菇3号.说明在香蒲屑为主要基质的培养基上，鸡腿菇1号更早完成其菌丝营养生长阶段.

2.3 3株鸡腿菇菌株的3种胞外酶活的对比结果

2.3.1 葡萄糖标准曲线

在波长 540 nm 条件下，用 1 号管作对照，测出 2～6 号管的吸光度.根据数据得葡萄糖标准曲线，如图 1.

ρ(葡萄糖)/(mg·mL-1)图1 葡萄糖标准曲线Fig.1 Glucose-OD540 value standard curve

葡萄糖标准曲线方程为Y=0.886 1X-0.008 2，回归系数R2=0.999 1.

2.3.2 3种胞外酶酶活对比结果

3种胞外酶酶活对比结果见表5.

表5 在香蒲屑培养基上3株鸡腿菇菌株羧甲基纤维素酶(CMC)、半纤维素酶、漆酶酶活对比

由表5的数据可见，在香蒲屑培养基上，鸡腿菇 1 号的3种酶活性均高于其他2种菌株的酶活，且均呈现极显著性差异.说明鸡腿菇 1 号能更好地利用香蒲屑中的纤维素和半纤维素以供其菌丝生长，这也在一定程度上说明了菌丝长速对比结果.

2.3.3 3株鸡腿菇菌株的生物学效率对比结果

3株鸡腿菇菌株的生物学效率对比结果见表6.

表6 3株鸡腿菇菌株的生物学效率对比结果

由表6对比可以看出，在香蒲屑栽培培养基上，鸡腿菇1号生物学效率最高，达80.00%.说明鸡腿菇1号更能较好地利用香蒲屑的营养成分完成其生殖生长.故选择鸡腿菇1号为香蒲屑基质下培养最优品种.

2.4 不同香蒲配方下菌丝长速对比结果

不同香蒲配方下菌丝长速对比结果见表7.

表7 鸡腿菇在不同香蒲屑配方下的长速

由表7数据可知，鸡腿菇在香蒲屑各栽培配方中菌丝长速不同.配方3菌丝生长速度最快，平均为3.88 mm/d；多重比较表明，配方3菌丝长速与其他配方相比，差异均达显著水平.此外，由表7还可以看出，不同香蒲屑栽培配方菌丝生长势也存在差异，配方 3、配方 2 和对照组菌丝长速最好，纯香蒲屑配方长速最慢，这是因为纯香蒲配方压料紧密，透气性差，氧气含量低，影响了其呼吸作用.

2.5 不同香蒲配方下生物学效率的对比结果

不同香蒲配方下生物学效率的对比结果见表8.

由表8的数据可见，鸡腿菇在各栽培配方中的生物学效率是不同的.配方3的生物学效率最高，与其他配方达到了差异极显著水平，配方2与对照组无显著性差异.综合考虑菌丝长速、生物学效率结果和生产成本等问题，选择培养基配方3作为鸡腿菇最佳栽培培养基配方.

表8 不同栽培配方对鸡腿菇生物学效率的影响

3 结论

通过与秸秆和玉米芯的营养成分对比，确定了香蒲屑所含的碳源、氮源等均适合鸡腿菇的栽培.因此，可作为鸡腿菇的主要栽培基质.

通过对3株鸡腿菇菌株菌丝长速、3种胞外酶酶活(羧甲基纤维素酶、半纤维素酶和漆酶)和生物学效率的对比，选择鸡腿菇 1 号为最适香蒲屑栽培品种.其最适栽培配方为香蒲屑 63%、玉米芯 20%、麸皮15%、生石灰2%，生物学效率达93.02%.因此，利用鸡腿菇进行香蒲废弃物的资源化开发，可以成为解决湿地植物废弃物生态环境污染问题的生物途径之一.

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(责任编辑：赵藏赏)

Procreative growth forCoprinuscomatusbased onTyphacrumbs

WANG Qian1, QI Yuege2, FU Jingxuan2

(1.Research Center of Biotechnology, Hebei University, Baoding 071002, China; 2.College of Life Sciences, Hebei University, Baoding 071002, China)

In order to expand ofTypharesource utilization and solve the problem of ecological environment pollution.ThroughCoprinuscomatuscultivation withTypha,Typharesources get the development and exploitation.Through the study of the composition ofTyphasawdust, and the screening of the suitable varieties ofCoprinuscomatusin theTyphasawdust cultivation medium, it is concluded thatCoprinuscomatusNo.1 is the optimum variety.The cultivation medium was optimized .The results show that the optimum cultivation formula ofCoprinuscomatusNo.1:Typhasawdust 63%, corn cob 20%, bran 15%, lime 2%.The biological efficiency is 93.02%.

Typhasawdust;Coprinuscomatus; medium; procreative growth

10.3969/j.issn.1000-1565.2017.04.016

2017-05-02

河北大学生物工程重点学科统筹项目(1050-5030005)；河北省现代农业产业技术体系食用菌创新团队项目(HBCT2013060202)

王谦(1962—)，男，北京人，河北大学研究员，主要从事食药用真菌研究与开发工作. E-mail: wq6203_cn@126.com

Q93-335

A

1000-1565(2017)04-0434-06