范冬茹 郭 兴 王丹丽 马 珂 高智涛
(伊春林业科学院,黑龙江伊春153000)
羊肚菌(Morchella denta)又名美味羊肚菌,俗称羊雀菌、包谷菌等,隶属于子囊菌亚门(Aseomycoti—na)、盘菌(Diseomyeetes)、盘菌目(Pezizales)、羊肚菌科(Morchellaceae)、羊肚菌属(Morchella)[1]。羊肚菌野生资源分布较广,我国陕西、甘肃、青海、四川、云南、河北、内蒙古、吉林、黑龙江等20 多个省(区)均有分布,但采收量稀少[2]。
伊春市位于中国黑龙江省东北部小兴安岭腹地的汤旺河流域,属寒温带大陆性季风气候,森林覆盖率约为82.2%,拥有亚洲面积最大、保存最完整的红松原始林。伊春地区野生食药用真菌资源非常丰富,夏秋两季是野生菌的发生期,其中羊肚菌也时有发生,但有关该地区野生羊肚菌资源的种类和分类少有报道。笔者对伊春地区的一株野生羊肚菌进行分离、鉴定,并对菌丝的生长特性进行分析,以期为羊肚菌的人工驯化和资源利用提供依据。
野生羊肚菌2019 年6 月14 日采自黑龙江省伊春市伊春区小兴安岭植物园内,编号为YYC-1。测量其子实体整体长度、菌盖高度等。
菌种分离及保存培养基(PDA 培养基):马铃薯200 g,葡萄糖20 g,琼脂20 g,水1 000 mL,pH自然。
液体基础培养基:马铃薯200 g,葡萄糖20 g,蛋白 胨 2 g,KH2PO43 g,MgSO41.5 g,pH 自 然 ,水1 000 mL。
1.3.1 菌种分离与鉴定
采用孢子分离方法中的弹射法[3]获得纯菌种。将分离出的菌种送生工生物工程(上海)股份有限公司进行ITS 的分子鉴定。首先提取菌丝体总DNA,ITS 部分序列 PCR 扩增用真菌 ITS 通用引物ITSl 和 ITS4,PCR 反应体系 25 μL。产物回收并测序,利用BLAST在线比对进行序列分析。
1.3.2 菌丝培养试验
1.3.2.1 菌丝斜面培养
选取菌丝生长旺盛、速度一致的试管种,挑取相同大小的菌块接种于PDA斜面,放置20 ℃的恒温培养箱中培养,10 个重复。每天观察菌丝颜色变化及菌丝长势直至菌丝长满试管,并根据测得的菌丝生长长度和培养天数计算菌丝平均生长速度。
1.3.2.2 菌丝生长适宜碳氮源试验
以液体基础培养基中的葡萄糖和蛋白胨含量为标准,用相同含量的蔗糖、乳糖、可溶性淀粉代替基础培养基中的碳源,用相同质量酵母浸膏、黄豆粉、尿素代替基础培养基中的氮源。250 mL 三角瓶装液150 mL,3个重复。培养基灭菌后,在无菌条件下,分别将10个活化的菌块接入各培养基中,20 ℃,转速150 r/min,培养7 d。培养结束后将发酵液倒入抽滤瓶中抽滤,抽滤过程中加入少许流动蒸馏水冲洗菌丝体,抽滤后得到较干的菌丝体,再放置于烘箱中,70 ℃烘干后称量。
1.3.2.3 pH试验
用NaOH、HCl 将基础培养基的 pH 分别调为6.0、6.5、7.0、7.5、8.0。每个处理重复3 次。培养方法及菌丝体生物量测定同1.3.2.2。
所有数据采用SPSS21 统计软件进行处理和分析。
所采集的野生羊肚菌YYC-1为黄色羊肚菌(图1)。子实体中等大小,平均长度为11 cm,平均宽度为5 cm,菌盖棕黄色、卵圆形,凹坑不规则扭曲,菌柄长约5 cm,宽约3 cm。
菌株扩增的ITS 片段经测序得到一个长度为1 162 bp 的序列(图2),将此结果在 NCBI 上BLAST 比对(限于篇幅,省略比对表)。结果,最大匹配值为2 109~2 084,对比程度大;覆盖率最高可达99%;E 值为0,说明对比完成匹配;最大一致性为99.74%~99.14%,表明对比结果相似性极高。综合得出,在10 个对比结果中,YYC-1 与8 组粗腿羊肚菌(Morchella crassipes)相似程度较高,可以初步确定该野生羊肚菌菌株为粗腿羊肚菌。
2.3.1 斜面培养结果
斜面培养1 d 后全部萌发,菌丝洁白纤细,平均生长长度为5.04 mm;接种5 d 后,菌丝变为浅黄色,菌丝较密;接种6 d 后,全部满管,平均生长长度为16.88 mm,且菌丝变为黄褐色(图3);接种第10 天,菌丝浓密,气生菌丝较多,颜色转为深褐色,表面有少量菌核出现。
图1 野生羊肚菌子实体
图2 PCR电泳图谱
图3 接种6 d时菌丝状态
2.3.2 碳源对YYC-1菌丝生长的影响
由表1 可知,野生羊肚菌YYC-1 在供试碳源培养基中均可生长,菌丝体生物量存在显著差异。菌丝体生物量大小依次为葡萄糖>蔗糖>乳糖>可溶性淀粉,且葡萄糖与其他三种碳源在0.05 水平上差异显著;以葡萄糖、可溶性淀粉为碳源的发酵液颜色呈浅黄色,以蔗糖、乳糖为碳源的发酵液颜色呈褐色(图4)。综合菌丝长势,YYC-1 的最适碳源为葡萄糖。
表1 碳源对YYC-1菌丝生长的影响
图4 不同碳源发酵液颜色
2.3.3 氮源对YYC-1菌丝生长的影响
由表2 可知,野生羊肚菌YYC-1 在供试氮源培养基中均可生长。菌丝体生物量大小依次为酵母浸膏>黄豆粉>尿素>蛋白胨,且酵母浸膏与其他三种氮源在0.05 水平上存在显著性差异;以酵母浸膏、黄豆粉为氮源的发酵液颜色呈浅黄色,以尿素、蛋白胨为氮源的发酵液颜色呈褐色。综合菌丝长势,YYC-1的最适氮源为酵母浸膏。
表2 氮源对YYC-1菌丝生长的影响
由表3 可知,野生羊肚菌 YYC-1 在 pH 为 6.0、6.5、7.0、7.5、8.0 的培养基中均可生长,当 pH 在6.0~7.5 时,随着pH 上升,菌丝体生物量不断增加、菌丝长势由弱变强、发酵液颜色由浅变深;当pH 为8时,菌丝生物量有所下降、菌丝长势变弱,表明YYC-1适合在偏碱性的培养基中生长,最适pH为7.5。
表3 pH对YYC-1菌丝生长的影响
编号为YYC-1 的野生羊肚菌采自小兴安岭伊春地区阔叶次生林林下。采集地生境枯枝落叶层较厚,腐殖质较多(符合食用菌对有机质的要求),采集当年的雨水较多,土壤湿润,为羊肚菌的生长提供良好生态条件。YYC-1扩增的ITS片段经测序得到一个长度为1 162 bp的序列,在BLAST比对后,确定其为粗柄羊肚菌(Morchella crassipes)。对YYC-1 生长所需的碳源、氮源、pH 三个因素试验,结果表明,其生长最适碳源为葡萄糖,最适氮源为酵母浸膏,最适pH为7.5。