肖自添,刘 明,何焕清,徐 江
(广东省农业科学院蔬菜研究所/广东省蔬菜新技术研究重点实验室,广东 广州 510640)
蕉岭地区袋栽灵芝优良菌株筛选试验
肖自添,刘 明,何焕清,徐 江
(广东省农业科学院蔬菜研究所/广东省蔬菜新技术研究重点实验室,广东 广州 510640)
立足蕉岭当地丰富杂木屑资源,筛选孢子粉产量高、品质好的优良菌株,为以采收孢子粉为目的袋栽地区提供技术支持。分析比较了6个灵芝菌株的生长情况、农艺性状、孢子粉及子实体产量、品质以及效益等指标,筛选出优良菌株梅灵3号。该菌株菌丝生长速度快(0.83 cm/d)、芝形好,孢子粉产量高,达13.17 g/包,比对照梅灵2号提高38.24%,孢子粉产量比子实体高41.39%,孢子粉粗多糖和硒含量分别为0.59%、0.0832 mg/kg,比对照提高15.69%和43.68%。每吨原材料产生的总产值比对照提高28.58%,收益提高29.21%。试验结果表明梅灵3号孢子粉产量高、品质好、综合收益高,适合在以采收孢子粉为主的袋料栽培地区推广应用。
孢子粉;袋栽;粗多糖;富硒;品种筛选
灵芝作为中华医药库中的“瑰宝”,早已家喻户晓,其具有补中益气、扶正固本的药用功效,一直都被中医列为“上药”[1]。现代医学研究表明,灵芝具有多糖、三萜类、核苷酸、多种氨基酸等生物活性成分[2],在抗肿瘤[3]、抗癌[4]、抗氧化[5]、调节免疫[6]、降血脂[7]、降血糖[8]、保护肝脏[9]等方面具有较好的药理活性。灵芝传统的药用部位为子实体[10],近年来随着对孢子粉的化学成分[11-14]、药理作用[15-17]等的深入研究,表明灵芝孢子粉具有更广泛的应用价值[18],因此越来越受人们的关注,在生产上也逐渐从以生产子实体为主转向以生产孢子粉为主[19],在品种筛选上也逐渐加大对孢子粉产量和品质的优良菌株筛选[20-21],但鲜有针对袋料栽培优良菌株的选育研究。蕉岭地处广东省东北部,属亚热带地区海洋性季风气候,夏长冬短,光照充足,雨量充沛,森林覆盖率达79.34%,土壤平均含硒量为0.613 mg/kg(土壤含硒量≥0.4 mg/kg为富硒),2014年被评为“世界长寿乡”。灵芝是当地十大长寿产品之一,灵芝孢子粉约占当地灵芝产业效益的80%~90%[22]。蕉岭乃至梅州、粤东北等地区,形成了具有广东地方特色的以采收孢子粉为主的室内灵芝袋料栽培模式,具有投资少、产品质量稳定等特点,非常受当地种植户的欢迎[23]。但是当地主栽品种已经连续种植超过15年,存在品种退化、抗逆能力下降等现象,及时选育新的优良菌株,提高孢子粉产量和品质,是稳定和提升当地灵芝种植产业的当务之急,对提高农村农民经济收益,以采收孢子粉为目的的室内灵芝袋料栽培提供优良菌种选择均具有积极意义。
供试6个赤灵芝(Ganoderma lingzhi),其中甜芝、圆芝、四川赤芝、黑龙江赤芝、梅灵3号为广东省农业科学院蔬菜研究所食用菌研究室保存种,梅灵2号(对照品种)为梅州市微生物研究所保存种。杂木屑、麸皮、玉米粉、石灰、石膏等购自蕉岭当地经销商,杂木屑过筛后备用。
培养基配方:(1)母种培养基配方:去皮马铃薯200 g,葡萄糖20 g,琼脂粉20 g,蛋白胨2 g,KH2PO43 g,MgSO41.5 g,VB115 mg,蒸馏水1 L。(2)原种、栽培种培养基配方:棉籽壳87%,麸皮10%,石灰1%,石膏1%,蔗糖1%。(3)栽培配方:杂木屑84.8%、麸皮11%、玉米粉2.2%、石灰1%、石膏1%。
试验采用室内常规袋栽出芝方式。原材料混匀后调整含水量至60%,栽培包用规格为15 mm×33 mm的聚丙烯塑料袋,121℃ 0.15 MPa高压灭菌3 h,菌袋冷却至室温后接种,接种后在培养室中避光培养。待菌包长满后,整齐排放在出菇房进行出芝管理。空气相对湿度保持80%~90%,一定散射光,避免阳光直射,温度保持25~28℃,期间进行修剪,保证1袋1芝。当子实体边缘没有白色边、菌盖开始变灰褐色时,进行上架,收集孢子粉。孢子粉收集采用培养架收集法。上架前把长好的灵芝和菌包一起清洗干净,去除表面灰尘杂质,整齐摆放在培养架上,用白纸垫底,四周用棉网纱密封,房间保持湿度在75%~85%。培养50 d,对孢子粉和子实体进行采收。采收时随机抽取10包测定孢子粉产量和子实体商品性状等,3次重复。
子实体粗多糖、总三萜、硒、重金属等有效成分委托中国广州分析测试中心完成。原材料硒、重金属等委托广东省农业科学院农业资源与环境研究所分析测试中心完成。
采用SPSS 20 软件进行数据统计分析,采用单因素方差分析(one-way ANOVA)和LSD法进行差异显著性测验。
如图1(封二)所示,品比的6个灵芝菌株菌丝长势较好,洁白、旺盛,其中梅灵3号菌株菌丝长速与对照相同,达2.83 mm/d(表1),其次是甜芝菌株,三者没有显著差异,黑龙江赤芝菌株菌丝生长速度最慢,显著低于其他品种。甜芝菌株菌盖直径最大(图2,封二),达10.2 cm,大于对照,但二者没有显著差异,梅灵3号菌株菌盖直径排第3位,但显著小于对照和甜芝。圆芝菌株菌盖直径最小,但菌柄最长,对照的菌柄最短,其次是甜芝菌株,二者没有显著差别,四川赤芝、黑龙江赤芝、梅灵3号菌株菌柄长度没有差异。综上观察,甜芝菌株从菌丝长势、长速、子实体外形等与对照相似,没有显著差异。圆芝、四川赤芝、黑龙江赤芝、梅灵3号菌株与对照在菌盖直径、菌柄长度等均存在显著差异。但是蕉岭地区的灵芝以收孢子粉为目的,菌柄长反而不利于孢子粉的收集。
表1 不同菌株菌丝体及子实体生长情况比较
图1 不同菌株菌丝生长情况比较
图2 不同菌株子实体生长情况比较
图3 不同菌株孢子粉收集情况
如图3(封二)所示,梅灵3号菌株孢子粉弹射最多,产量达13.17 g/包(表2),极显著高于其他处理,比对照提高38.24%,引进的其他菌株孢子粉产量均极显著低于对照。甜芝菌株子实体干重达13.48 g/包,极显著高于其他菌株,比对照提高15.02%,圆芝、四川赤芝、黑龙江赤芝、梅灵3号菌株子实体干重极显著低于对照。梅灵3号菌株的总产量(孢子粉+子实体)为22.48 g/包,比对照提高5.83%,甜芝菌株总产量与对照比下降5.91%,但三者没有显著差异(图4)。圆芝、四川赤芝、黑龙江赤芝菌株总产量极显著低于对照,三者间没有显著差异。梅灵3号菌株总生物转化率最高,为8.03%,其次为对照、甜芝菌株,三者没有显著差异。圆芝、四川赤芝、黑龙江赤芝菌株总生物转化率较低,显著低于对照。如图4所示,梅灵3号菌株孢子粉转化率为4.70%,显著高于其他菌株,且6个菌株中只有梅灵3号菌株孢子粉转化率高于子实体,高41.39%,表明梅灵3号菌株适合以采收孢子粉为主的袋料栽培。对照的孢子粉和子实体生物转化率比较稳定,其中子实体转化率高于孢子粉18.71%。甜芝菌株子实体转化率比孢子粉转化率提高51.70%,表明甜芝菌株更适合以采收子实体为主的栽培。
图4 不同菌株生物转化率比较
表2 不同菌株产量比较(g/包)
选取生长情况较好、孢子粉产量较高的梅灵3号和对照菌株进行产品成分分析。如表3所示,梅灵3号菌株子实体总三萜含量为1.0%,比对照提高33.33%,但子实体粗多糖比对照降低27.27%。梅灵3号菌株孢子粉粗多糖含量高于对照,比对照提高15.69%,总三萜与对照相同。梅灵3号菌株子实体粗多糖和总三萜含量合计为1.16%,比对照提高19.59%;梅灵3号菌株孢子粉粗多糖和总三萜含量为0.69%,比对照提高13.11%。灵芝具有富集微量元素的作用,梅灵3号菌株和对照菌株产品硒含量均高于原材料,其中子实体分别比原材料提高108.92%、45.41%%,孢子粉分别比原材料提高124.86%、48.38%。梅灵3号菌株孢子粉和子实体硒含量分别较对照提高43.68%和51.55%,表明梅灵3号菌株富硒能力比对照好。蕉岭地区土壤硒元素含量丰富,下一步将开展富硒灵芝栽培研究。梅灵3号菌株和对照菌株产品重金属含量均符合国家食用菌卫生标准,其中铬、铅含量低于原材料,表明本试验的这2个灵芝菌株对这两个元素均没有富集作用。综合分析,梅灵3号菌株子实体和孢子粉品质均优于对照。
表3 梅灵3号菌株和CK菌株子实体和孢子粉品质分析
如表4所示,梅灵3号菌株每投入1 t原材料可生产47.04 kg孢子粉,根据市面孢子粉价格计算,产值约47 036元,比对照提高38.24%。甜芝菌株每投入1 t原材料可产生48.14 kg子实体,产值约7 703元,比对照提高15.02%。圆芝、四川赤芝、黑龙江赤芝菌株子实体和孢子粉产量、产值均低于对照。从总产值上看,梅灵3号菌株每吨原材料产生的总产值达52 358元,比对照提高28.58%。虽然梅灵3号菌株的子实体产量、产值低于对照和甜芝菌株,但是孢子粉产值极显著高于其他菌株,因此总产值最高。甜芝菌株虽然子实体产量最高,但因子实体产值远远低于孢子粉,因此甜芝菌株总产值低于对照。根据目前孢子粉和子实体的市场价格计算,扣除原材料成本,每投入1 t原材料,梅灵3号菌株粗收益可达51 475元,比对照提高29.21%,比甜芝菌株提高71.19%。从总效益来看,梅灵3号菌株表现优于对照,适合在当地推广应用。
表4 不同菌株经济效益比较分析
灵芝的传统生产方法为阔叶椴木栽培,随着我国实施“天然林保护工程”后,灵芝的生产方式由椴木栽培逐渐转为袋式栽培,利用杂木屑、棉子壳、桑枝、茶树枝、枇杷枝等农林下脚料袋栽灵芝取得较好效果,节约了大量的椴木资源,有效地保护了原生林。近年来袋栽灵芝发展迅速,各地根据不同地区、不同原材料、不同栽培习惯等开展灵芝袋栽优良菌株筛选研究。张平等[24]开展适合枇杷枝屑袋栽灵芝优良菌株筛选试验,以子实体产量、菌丝长势等为评价指标,筛选出优良灵芝圆芝8号和大红灵芝。刘明香等[25]以子实体生长状况、多糖含量等为评价指标筛选出适合茶枝屑袋栽灵芝优良菌株韩芝8号、G10033和0786。前人对袋栽灵芝优良菌株的筛选大多以子实体产量和菌丝生长速度等为评价指标,甚少以孢子粉产量和品质为评价指标。本试验以筛选高孢子粉产量菌株为目的,对6个灵芝菌株进行品比试验,结果表明,梅灵3号菌株长速快(0.83 cm/d)、芝形好,孢子粉产量高,达13.17 g/包,比对照提高38.24%;孢子粉粗多糖和硒含量为0.59%、0.0832 mg/kg,分别比对照提高15.69%和43.68%;在供试的6个菌株中,梅灵3号是唯一一个孢子粉产量高于子实体的菌株,产量比子实体高41.39%,前人所筛选出的优良灵芝菌株孢子粉产量高于子实体产量的极少,表明梅灵3号菌株是一株孢子粉高产菌株,适合以采收孢子粉为主的袋料栽培地区推广应用。
灵芝富硒作用明显,且富硒灵芝兼具灵芝与硒的生物活性,在抗氧化、抗肿瘤、提高免疫力等方面效果较好[26],一直是国内外研究的热点。尚德静等[27]研究表明灵芝的富硒能力强,是猴头菇、金针菇、香菇的10~20倍,对硒的耐受能力可达500 μg/g,菌丝内有机硒含量最高达8 000 μg/g。蕉岭是“世界长寿之乡”,土壤平均含硒量为0.613 mg/kg(土壤含硒量≥0.4 mg/kg为富硒),非常适合发展富硒灵芝栽培。本试验筛选出的优良菌株——梅灵3号富硒能力强,孢子粉和子实体硒含量分别比原材料提高124.86%和108.92%。但与当地土壤硒元素含量相比,灵芝产品硒元素含量仍然较低,如何将土壤硒元素有效转化利用为灵芝产品的有机硒,是一个非常值得研究的课题,本试验筛选的优良菌株孢子粉产量高、品质好、富硒能力强,下一步将开展灵芝富硒相关研究。
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Screening of dominant strain in Ganoderma lingzhi cultivated in Jiaoling area
XIAO Zi-tian,LIU Ming,HE Huan-qing,XU Jiang
(Vegetables Research Institute,Guangdong Academy of Agricultural Sciences /Key Laboratory of Guangdong Vegetables Newly Technology,Guangzhou 510640,China)
To screen the suitable strain of Ganoderma lingzhi cultivated with bagging,six strains were employed for cultivation test. The suitable strain was selected base on the comprehensive analysis of growth situation,characteristics,yield,product quality and value. The results showed that the strain G. meiling NO.3 grew well and fast (0.83 cm/d),produced the highest spore powder,yield reaching a mean of 13.17g/bag,38.24% higher than CK,and the spore yield was 41.39% higher than fruitbody. The spore crude polysaccharides content was 0.59%,selenium content was 0.0832 mg/kg,and 15.69% and 43.68% higher than CK respectively. The output and income were 28.58% and 29.21% higher than CK produced by one ton raw material. In conclusion,G. meiling NO.3 produces better yield,good quality and well benefit,is suitable to popularize in spore collection cultivated area using bagging cultivation technology.
spore;bag cultivation;crude polysaccharide;selenium enriched;varieties screening
S567.3+1
A
1004-874X(2017)07-0019-06
肖自添,刘明,何焕清,等.蕉岭地区袋栽灵芝优良菌株筛选试验[J].广东农业科学,2017,44(7):19-24.
2017-04-10
广东省科技厅协同创新与平台环境建设项目(2014A070713009);广东省科技厅农村科技领域计划项目(2015A02010076);广东省农业科学院院长基金(201607);广东省农业科学院蔬菜研究所所长基金(所-201504)
肖自添(1981-),女,硕士,助理研究员,E-mail:xzt2006@163.com
何焕清(1964-),男,研究员,E-mail:hhq407@sina.com
(责任编辑 杨贤智)