郝继伟 仵鹏
摘 要:为解决当前双孢菇母种生产中存在的问题,以菌丝生长速度和菌丝长势为试验指标,以黑小麦为主要原料,并辅以一定量的马铃薯、腐熟麦秸、葡萄糖及蛋白胨,通过正交设计试验优化双孢菇母种培养基配方。结果表明:试验获得的优化配方为:配制1000mL培养基加马铃薯100g、黑小麦300g、腐熟麦秸100g、葡萄糖20g、蛋白胨1g、琼脂20g、磷酸二氢钾1g、硫酸镁1g。在该配方下,无论是菌丝生长速度还是菌丝长势,均优于PDA综合培养基。
关键词:黑小麦;双孢菇;母种培养基;正交设计
中图分类号 Q939.9文献标识码 A文章编号 1007-7731(2020)12-0028-03
Abstract:In order to solve the problems in the production of Agaricus bisporus, the mycelialgrowth rate and mycelial growth were taken as test indicators, and black wheat was used as the main raw material, supplemented by a certain amount of potatoes, decomposed wheat straw, glucose and peptone. Optimization of the mother culture medium of Agaricus bisporus by orthogonal design. The optimized formula obtained in the test was: 1000 mL of medium plus 100g potato, 300g black wheat, 100g decomposed wheat straw, 20g glucose, 1g peptone, 20g agar, 1gKH2PO4, and 1gMgSO4·7HO2. The growth rate and mycelium growth were better than PDA comprehensive medium.
Key words:Black wheat; Agaricus bisporus; Mother medium; Orthogonal design
雙孢菇(Agaricus bisporus)又称白蘑菇,属伞菌目、伞属科、蘑菇属,是一种食药两用菌类[1],其含有大量的酪氨酸酶,对降低血压有效,且铁元素含量高,适于贫血或低血糖人群食用。近年来,随着人们生活水平的提高,对双孢菇的需求量大增,但由于传统上双孢菇母种生产一般采用PDA培养基,存在菌丝生长速率较慢、菌丝生长效果差等问题,从而限制了双孢菇工业化生产的快速推广。
韩梅、马琴等研究表明,应用麦粒培养基或麦粒培养基与PDA培养基结合生产双孢菇母种的效果较好[2-4]。本研究以此为基础,并结合当地双孢菇菌种生产中应用效果较好的黑小麦,进一步探讨了双孢菇母种培养基的优化配方,为提高双孢菇的菌种生产效率提供参考。
1 材料与方法
1.1 供试菌种与原料 双孢菇菌种W192,由山东瑞蕈天库菌种开发有限公司提供。黑小麦,由临沂瑞泽生物科技股份有限公司黑小麦生产基地提供。主要仪器设备如下:VS-840KVU型生物超净工作台(苏州安泰);YXQ-LS-50SII型全自动立式压力蒸汽灭菌锅(上海博迅实业有限公司医疗设备厂);010A-1E型电热鼓风干燥箱(上海实验仪器总厂)等。
1.2 试验方法
1.2.1 培养基的制备 定量称取黑小麦、烘干的腐熟麦秸,分别文火煮沸1h即得黑小麦浸出液和麦秸浸出液;马铃薯切成小块后文火煮沸20min制取马铃薯煮汁。按设计配方在各浸出液或煮汁中加入葡萄糖、蛋白胨,各培养基中均加入0.1%的磷酸二氢钾、0.1%的硫酸镁、2%的琼脂,调节pH值至7~7.5。待各成分加热溶解后定容至1000mL,于121℃下灭菌30min,倒平板备用。
1.2.2 接种培养与指标测定 无菌条件下用打孔器取相同大小的菌种块接种于平板中部,用石蜡膜将培养皿封口,恒温25℃下避光培养16d。菌丝平均生长速度的测定:菌丝培养16d后,测定总生长长度,计算菌丝的平均生长速度;菌丝长势测定:观察菌丝稠密度,菌落边缘的整齐度,气生菌丝量的多少,分别用1~5来综合评价菌丝长势。
1.3 试验设计
1.3.1 正交试验 试验共设置马铃薯、黑小麦、腐熟麦秸以及葡萄糖+蛋白胨4个试验因素。4试验因素分别设置3个水平,按L9(34)正交表进行培基优化试验,试验因素水平见表1。试验设3次重复,完全随机设计。
1.3.2 验证试验 根据正交试验得出的最佳用量配制培养基,与PDA综合培养基及普通小麦替换黑小麦后的优化培养基作对比试验,检验正交试验结果,试验设6次重复,完全随机排列。
1.4 数据分析 采用DPS数据处理系统对数据进行分析。
2 结果与分析
2.1 影响双孢菇菌丝长势的因素 由表2可知,在各培养基中菌丝边缘整齐度及气生菌丝状况相似,均表现良好;菌丝浓密度稍有差异,是菌丝长势综合评分的主要依据。通过极差分析可知:黑小麦对菌丝长势的影响最大;马铃薯、腐熟麦秸及葡萄糖+蛋白胨的影响相似。以菌丝长势为试验指标的优化培养基配方为:A2B3C3D1,即每配制1000mL培养基,加马铃薯100g,黑小麦300g,腐熟麦秸100g,蛋白胨1g,琼脂20g,磷酸二氢钾、硫酸镁各1g。初步分析利用黑小麦和腐熟麦秸的浸出液配制培养基,并添加一定量的迟效碳源和氮源,有利于形成长势良好的双孢菇菌丝。
2.2 影响双孢菇菌丝生长速度的因素 由表3可知,培养基优化配方为A1B3C3D2或A2B3C3D2。根据极差R值的大小,各试验因素对菌丝生长速度影响程度的大小排序依次为黑小麦>马铃薯>葡萄糖+蛋白胨>腐熟麦秸。进一步对试验数据进行方差分析,其结果见表4。除腐熟麦秸外,其他3个因素对菌丝生长速度均有显著影响或极显著影响。根据F值与p值大小可知,各试验因素对菌丝生长量影响程度的大小排序依次为黑小麦>马铃薯>葡萄糖+蛋白胨>腐熟麦秸,与极差分析结果一致。由于C因素对菌丝生长速度无显著影响,A2与A1、B2与B3、D2与D3间无显著差异,在配制培养基时可分别取最低含量,以降低试验成本。综合极差分析与方差分析结果,以菌丝生长速度为试验指标的优化培养基配方为A2B2C3D2,即每配制1000mL培养基,加马铃薯100g,黑小麦200g,葡萄糖20g,腐熟麦秸100g,琼脂20g,磷酸二氢钾、硫酸镁各1g。
2.3 验证试验结果分析 试验中通过菌丝生长速度与菌丝生长势2个指标衡量双孢菇菌丝生长状况,根据2个指标确定的最佳配方并不完全相同,特别是应用成本较低的腐熟麦秸对菌丝生长速度无显著影响,但对菌丝长势有一定的影响。综合试验分析结果,本研究最终确定的培养基优化配方为A2B3C3D3,即每配制1000mL培养基,加马铃薯100g,黑小麦300g,腐熟麦秸100g,葡萄糖20g,蛋白胨1g,琼脂20g,磷酸二氢钾、硫酸镁各1g。由表5可知,优化配方菌丝生长速度为4.39mm/d,大于普通小麦替换黑小麦优化配方的4.19mm/d,但未达显著水平,极显著大于PDA综合培养基的3.22mm/d;菌丝长势用普通小麦替换黑小麦后无明显差异,但明显优于PDA综合培养基。优化配方试验结果与正交试验中较好的第3号和6号处理相比,菌丝长势相同,但菌丝平均生长速度稍大。因此,经验证最佳优化配方确定为A2B3C3D3。
3 結论与讨论
本次试验结果表明,以菌丝生长速度和菌丝长势为试验指标,双孢菇母种培养的最佳配方为:每配制1000mL培养基加马铃薯100g,黑小麦300g,腐熟麦秸100g,葡萄糖20g,蛋白胨1g,琼脂20g,磷酸二氢钾1g,硫酸镁1g。以该配方生产双孢菇母种,生长速度达4.39mm/d,且菌丝长势良好。
在本次试验中,应用腐熟麦秸浸提液生产双孢菇母种,对菌丝生长速度并无显著提高,但每1000mL培养基中加腐熟麦秸100g时,菌丝生长速度大于不加和加50g 2种情况,这与付江习[5]的粪草培养基可促菌丝早发的研究结果相似。由此可见,应用黑小麦代替普通小麦生产双孢菇母种是完全可行的,且效果更好。由于在双孢菇栽培种工业化生产中多采用黑小麦为主要生产基质,以黑小麦浸提液生产出的双孢菇母种,在栽培种基质上应适应性更强、发菌更快,但具体应用效果还有待于进一步试验检验。
参考文献
[1]邱奉同,郝继伟.食用菌栽培技术[M].济南:山东人民出版社,2014.
[2]韩梅,杨文辉,郭石生.双孢菇母种培养基优选试验[J].青海科技,2007(01):38-39.
[3]马琴,张福元.双孢菇母种培养基优选试验[J].食用菌,2003(02):20-21.
[4]刘刚.不同培养基和pH值对双孢菇母种菌丝生长的影响[J].现代农业科技,2014(16):71,74.
[5]付江习.利用粪草培养基制作双孢菇母种[J].食用菌,1999(06):19. (责编:张宏民)