王永元 曹秀文 * 李岩龙 徐寅 汤钰
(1白龙江林管局林业科学研究所,甘肃兰州730070;2甘肃白龙江森林生态系统国家定位观测研究站,甘肃舟曲746300)
在分类学上羊肚菌(Morchella spp.)隶属于子囊菌亚门(Ascomycotina)盘菌纲(Discomycetes)盘菌目(Pezizales)羊肚菌科(Morchellacea)[1-2]。羊肚菌属是世界上著名的大型真菌之一,分布广泛,根据Boudier分类系统,羊肚菌分为4组(真生组、开裂组、假真生组和纸质组),2亚组(肉质亚组、半肉质亚组),3族(高族、圆族和普通族)[3]。据现有研究资料统计,中国目前报道的羊肚菌约有20多种[4],主要分布在西南地区的云南省、四川省及西北地区的陕西省、甘肃省、宁夏回族自治区、新疆维吾尔自治区等[5]。主要种类有羊肚菌、硬羊肚菌(Morchella rigida)、宽圆羊肚菌(M.robusta)、肋脉羊肚菌(M.costata)、普通羊肚菌(M.vulgarris)、粗腿羊肚菌(M.crassipes)、褐赭羊肚菌(M.umberina)、紫变羊肚菌(M.purpurassens)、尖顶羊肚菌(M.conica)、小羊肚菌(M.deliciosa)、离柄羊肚菌(M.semilibera)、高顶羊肚菌(M.elata)、花园羊肚菌(M.horitensis)、开裂羊肚菌(M.distans)、黑脉羊肚菌(M.angusticeps)[6]。
羊肚菌又称羊肚菜、草笠竹、羊蘑、羊肚蘑,是一种珍贵的美味食用菌和药用菌[1,4,7]。从羊肚菌的子实体外表或菌丝体外表无法鉴别菌株的优良性,通过菌丝培养试验可以初步筛选出菌丝生长速度快、生长旺盛、菌核形成多的菌株,但只有通过出菇试验才能够筛选出适应性强和遗传性能稳定的优良菌株[1,8]。这对羊肚菌在甘南地区及高海拔地区实现商业化栽培和稳定性出菇具有重要的意义。
为了探索高海拔地区羊肚菌栽培技术并选育出优良菌株,试验选择在白龙江林业管理局林业科学研究所沙滩试验站进行了出菇试验。白龙江沙滩试验站位于甘肃南部,甘南藏族自治州舟曲县境内,是甘肃重要的森林生态屏障。该区位属于长江水系嘉陵江支流的白龙江上、中游,海拔2370 m,北纬33°42′9.43″,东经104°9′41.80″,气候以北温带高寒湿润为主,大地构造以强烈侵蚀切割形成的西部高山峡谷地貌为主,属秦岭褶皱带西端,年降水量448.9~911.6 mm,年平均气温4.3~5.7℃。植被类型主要以云、冷杉等亚高山针叶林为主[9]。
1.1.1 供试菌株
通过在甘肃南部各地区采集野生羊肚菌进行活体分离,获得了多个羊肚菌菌株,并在高海拔不同地区进行了试验栽培,其中部分羊肚菌菌株表现优良。为了在较广阔的范围内对羊肚菌菌株进行筛选,选择试验的菌株还有来自甘肃和四川广泛栽培的菌株及低海拔低纬度栽培的昆明菌株。
其中选取13个具有代表性菌株,有甘肃和四川广泛栽培的菌株1#、2#、3-1、青川1#,有昆明栽培的以孢子分离获得的菌种(Ma和Mb),有在甘肃南部野外采集分离的菌种L-1、6-3、12#、13#、14#、LLG-3、BSG-16。以上菌株均通过试管的形式保藏在甘肃省白龙江林业管理局林业科学研究所实验室。具体见表1。
1.1.2 试验培养基
(1)母种培养基为加富PDA培养基[10]:马铃薯200 g(煮汁),葡萄糖20 g,琼脂15~20 g,麸皮60 g(浸出液),自来水1000 mL,自然pH。
制作方法:将土豆削片煮沸(土豆片用玻璃棒戳破即可)过滤取汁,麸皮加适量水浸泡1 h以上过滤取浸出液,加入上述配料,装入容器,在121℃高压灭菌45 min,做成斜面培养基或平板培养基备用。
表1 供试羊肚菌菌株
(2)原种、栽培种培养基为全麦培养基[11]:小麦75%,木屑10%,麸皮6%,棉籽壳5%,细土3%,石膏1%。料含水量65%,pH7。料拌匀后装入玻璃瓶,在121℃高压灭菌45 min,冷却后备用。
1.2.1 羊肚菌菌丝生长特性试验
用0.5孔径的打孔器取大小相同供试菌株块分别接种在直径为10 cm的平板培养基上,随机编号,每个菌株做5个重复。分别置于15℃的恒温培养箱内培养,每天定时记录测量菌丝生长速度、生长势、颜色变化、满皿时间(长满培养皿的天数)、菌核形成时间及数量。
1.2.2 不同光照强度对羊肚菌菌丝、菌核及色素形成影响
同1.2.1取供试菌株接种在直径为10 cm的平板培养基上,随机编号。每个菌株做5个重复,分别置于光照强度为0 lx、200 lx、400 lx、500 lx,15℃恒温培养。每天定时记录测量菌丝生长速度、菌核形成情况及颜色变化。
1.2.3 不同培养温度对供试羊肚菌菌株菌丝生长影响
同1.2.1取供试菌株接种在直径为10 cm的平板培养基上,分别置于5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃的6个温度的恒温培养箱,随机编号,每个菌株做5个重复。每天定时记录测量菌丝生长速度、生长势、颜色变化、满皿时间(长满培养皿的天数)。
1.2.4 供试羊肚菌菌株高海拔地区出菇试验
将供试羊肚菌菌株接种在栽培种瓶装培养基上,待菌丝长满菌种瓶并有菌核形成后,选择适宜的时间播种到大棚内(大棚为遮阳钢架棚)。沙滩试验站海拔较高,选择10月中旬播种[12],播种时表层覆薄土,20 m2(即1个床面)为一个重复,每个菌株3个重复。各菌株播种量为每瓶播2 m2。其中菌株Ma、Mb为孢子分离获得的菌株,播种时按1∶1混合,播种量为每瓶混合菌种播2 m2。播种后进行立袋处理,并进行温、湿度管理。观察菌丝生长情况(通过立袋吃料观察菌丝强弱)、气生菌丝发生情况、原基形成情况、抗病性、出菇情况及产量。综合分析各菌株的出菇性能和稳定性。
从表2可以看出,在15℃恒温及相同的培养基条件下,各菌株的菌丝生长情况略有差异。其中菌株1#、2#、青川1#、L-1、12、13、14、6-3菌丝生长旺盛、生长速度快、菌丝较浓密且紧贴培养基平面。菌株LLG-3、BSG-16菌丝生长速度稍弱、气生菌丝旺盛,没有紧贴培养基平面。通过对比分析菌株L-1、1#、青川1#、6-3、12#、13#、14# 菌丝生长旺盛,有明显的生长优势。
表2 供试羊肚菌菌株在PDA培养基上的生长情况(培养温度15℃)
试验结果表明,光照强弱对于菌丝生长速度没有明显的影响。菌丝在无光照条件下为灰白色,较稀疏,形成少量的近白色小颗粒状菌核,后经光照处理菌核变多且颜色逐渐加深变为黄褐色(表3),表明光照强度对菌丝、菌核颜色的加深及菌核的形成具有重要的作用。青川1#、L-1、1#、2#的菌核形成情况见图1。
表3 在不同光照强度下供试羊肚菌菌株菌丝、菌核颜色变化及菌核形成情况(15℃)
图1 部分菌株菌核形成情况
结果表明在相同培养温度下供试羊肚菌菌株菌丝生长速度差异较小,不同培养温度同一羊肚菌菌株菌丝生长速度差异较明显。一般温度升高菌丝生长速度随之加快,但温度过高则菌丝生长速度变缓甚至停滞。在15~20℃时,各菌株菌丝生长都较旺盛,有利于菌丝生长及菌核形成,特别是菌株L-1、1#、青川1#、6-3、12#、13#、14#等表现出菌丝生长速度快、菌丝致密、生长旺盛等优点(表4)。
从表5可以看出,部分羊肚菌菌株在高海拔地区出菇试验中菌丝生长良好,但出菇表现不佳、原基形成少、甚至不出菇,而部分菌株在高海拔地区出菇表现优异,可以选择作为高海拔地区羊肚菌栽培的优良菌株。试验结果表明L-1、1#、青川1#、6-3等菌株菌丝生长旺盛、原基形成多、抗病性强、产量相对较高,其出菇性能和稳定性适宜作为在高海拔地区栽培的优良菌株。L-1、青川1#出菇情况见图2。
表4 不同培养温度供试羊肚菌菌株菌丝生长速度、菌核颜色变化及菌核形成情况
图2 出菇情况
表5 供试羊肚菌菌株在高海拔地区栽培试验结果
供试羊肚菌菌株在不同培养温度下菌丝生长略有差异,有些表现耐高温、有些表现耐低温,但各菌株的最适生长温度为15~20℃。温度过高时容易引起菌丝颜色加深、生长缓慢或停止生长、甚至发生菌丝自溶等现象。所以不论在羊肚菌菌种培养还是栽培阶段一定要控制好最高温度。
在不同光照和温度条件下培养时,供试羊肚菌菌株的菌核形成情况略有差异,综合分析菌核形成能力较强的菌株有L-1、1#、青川1#、3-1、6-3、12#、13#、14#。菌核形成多一定程度上表示菌株的抗逆性和抗污染能力较强,对于栽培时可靠性、稳定性有重要的意义。
供试羊肚菌菌株在高海拔地区的出菇试验表明,实验室中菌丝生长、菌核形成表现优良的菌株,在出菇方面不一定很好。由此可见,羊肚菌栽培成功的关键不仅取决于土壤因素和环境因素。由于高海拔地区环境较极端、冬季时间相对较长、气候变化剧烈,所以不是所有的菌株都能实现出菇和高产[7]。因此在高海拔地区栽培羊肚菌时,应当进行相应的适生菌株的选育和栽培试验,有利于确保在高海拔地区羊肚菌栽培的可靠性和稳定性。
试验表明,菌株L-1的菌丝生长、菌核形成、抗病性、出菇稳定性和产量等方面都具有优势,是适宜在高海拔地区栽培推广的优良菌株。