熊 雪,李 鹏,向 准▲,赵晓朋,汪建文
(1贵州省生物研究所,贵州 贵阳 550009;2贵阳学院,贵州 贵阳 550002;3贵州科学院,贵州 贵阳 550001)
长根菇(Oudemansiellaradicata)属于白蘑科、奥德蘑属,又名长根奥德蘑、长根金钱菌、长根小奥德蘑等[1-2]。其菌肉白色而薄,味道鲜美,口感细嫩,富含多糖、蛋白质、氨基酸、脂肪、维生素等营养成分,深受消费者喜欢[1-3]。同时其特有的长根菇素对高血压患者有明显的降低血压的作用,其多糖成分对肿瘤有明显的抑制作用[3-6],是一种优质的食药用真菌[7],具有极大的研究价值。长根菇分布地广,在我国云南、河北、吉林、江苏、安徽、福建、广西、四川、西藏等大部分地区均有分布[8]。但由于长根菇栽培中需培土栽培,可重复性差、产量较低、病虫害严重,目前还很难实行规模化栽培[8]。因此,本文探索不同碳源、氮源对长根菇菌丝生长的影响,挑选较为适宜其生长的营养条件、温度条件,为培育高质量的长根菇菌丝奠定基础,为实现长根菇的规模化生产提供科学依据。
供试长根菇菌株保藏于贵州省生物研究所。
活化培养基:马铃薯(去皮)200 g,葡萄糖20 g,KH2PO43 g,MgSO4·7H2O 1.5 g,维生素B110 mg,琼脂粉20 g,去离子水1000 mL,pH自然。
基础培养基:葡萄糖 20 g,(NH4)2SO42 g,KH2PO41 g,MgSO4·7H2O 0.5 g,维生素B110 mg,琼脂20 g,去离子水1000 mL。
1.3.1 菌种活化
制备长根菇活化培养基平板10个,无菌环境下将试管母种接种到长根菇活化培养基平板上(接种至平板的中心位置),25 ℃恒温培养箱中培养活化备用。
1.3.2 不同碳源试验
以长根菇基础碳源培养基为对照,分别以等量果糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖代替基础培养基中的葡萄糖,作为不同碳源培养基,每处理5次重复,将菌丝长至平板三分之二的活化平板用5 mm的打孔器将菌落打成圆片,然后接种于不同碳源平板的中心位置,25 ℃下进行培养,待菌丝萌发后开始采用划线法每日标记菌落直径(十字交叉法),培养至菌丝长满或停止生长,测量菌落直径。菌丝铺满平板时,观察记录菌落的菌丝形态、色泽、菌落形状、菌丝长势和边缘特征等,用“+”“-” 表示菌丝的长势,“+” 越多表示菌丝生长得越好、越健壮、均匀,“-”表示菌丝不生长。
1.3.3 不同氮源试验
以等量的蛋白胨、酵母膏、谷氨酸、硝酸钾、尿素分别代替基础氮源培养基中的氮源硫酸铵,每处理5次重复。后续操作同1.3.2。
1.3.4 不同碳氮比试验
在固定温度培养基中调整碳氮比进行试验,碳源为葡萄糖,氮源为蛋白胨,碳源浓度为2%,添加不同重量蛋白胨,配成碳氮比10∶1、20∶1、30∶1、40∶1、50∶1、60∶1、70∶1、80∶1、90∶1和100∶1(蛋白胨含碳量忽略不计)的培养基,每处理5次重复。后续操作同1.3.2。
1.3.5 不同温度试验
将菌丝长至平板三分之二的活化平板用5 mm的打孔器将菌落打成圆片,然后接种于长根菇活化培养基上,将接种好的平板分别放置在15 ℃、18 ℃、20 ℃、23 ℃、25 ℃、27 ℃、30 ℃的恒温培养箱中培养,每处理5次重复。其余操作同1.3.2。
实验数据采用EXCLE及PASW Statistics 18.0统计软件进行分析。
如表1所示,对于试验所选5种不同碳源,长根菇接种培养48 h后均能萌发,且正常吸收,菌丝铺满平板后为绒毛状白色圆形菌落。但不同碳源培养下日均生长速度不同,蔗糖、乳糖为碳源培养时,速度显著快于其他处理,平板铺满时间也最短,菌丝萌发后铺满平板仅需8 d,且长势最佳;碳源为果糖时,生长速度显著低于其他处理,铺满时间最长(11 d),且长势最差。整体呈现蔗糖(10.00 mm/d)>乳糖(9.96 mm/d)>麦芽糖(8.81 mm/d)>葡萄糖(8.50 mm/d)>果糖(7.60 mm/d)的趋势。综上所述,在5种供试碳源中,长根菇菌丝生长最佳碳源为蔗糖,其次为乳糖、麦芽糖。
表1 不同碳源对长根菇菌丝生长的影响Tab.1 Effect of different carbon sources on the mycelial growth of Oudemansiella radicata
如表2所示,长根菇菌丝在所选6种氮源培养下,菌落表现有差异。氮源为尿素时,菌丝不生长,其余5种氮源培养基,接种培养48 h后菌丝萌发,菌落为绒毛状白色圆形菌落。菌丝日均生长速度呈现出酵母膏(10.06 mm/d)>硝酸钾(9.89 mm/d)>蛋白胨(9.88 mm/d)>谷氨酸(9.67 mm/d)>硫氨酸(8.87 mm/d)>尿素(0 mm/d)。其中,菌落长势最好的为酵母膏,萌发后铺满平板时间也最短(8 d);菌落长势较差的为硫酸铵,铺满平板时间最长(10天)。综上可知,长根菇的最佳氮源为酵母膏,其次为硝酸钾和蛋白胨,不能吸收尿素。
表2 不同氮源对长根菇菌丝生长的影响Tab.2 Effect of different nitrogen sources on the mycelial growth of Oudemansiella radicata
结合表3、图1可知,在所设10∶1~100∶1碳氮配比范围间,长根菇接种培养48 h后均可萌发,长满平板后菌落呈绒毛状白色圆形菌落。菌丝生长速度存在一定差异,随着碳源的增加,整体呈波浪式增长。碳氮比为40∶1、60∶1、100∶1时,菌落长势较好且快,仅需8 d铺满平板;其余处理下菌落长势相当,速度较慢,需9 d方能铺满平板。在碳氮比为40∶1时菌丝日均生长速度最快(11.53 mm/d),在碳氮比为10∶1时菌丝日均生长速度最慢(9.14 mm/d)。综上可知,碳源为葡萄糖,氮源为蛋白胨时,长根菇对碳氮配比的要求不严,均能较快的生长,其中最佳碳氮比为40∶1。
表3 不同碳氮比对长根菇菌丝生长的影响Tab.3 Effect of different carbon-nitrogen ratios on the mycelial growth of Oudemansiella radicata
图1 不同碳氮比对长根菇菌丝生长速度的影响Fig.1 Effect of different carbon-nitrogen ratios on the mycelial growth speed of Oudemansiella radicata
如表4、图2所示,在不同温度条件下,长根菇菌丝生长过程表现出明显差异。随着温度的增加,菌丝生长速度整体呈现先增后减的趋势,其中23 ℃下菌丝生长最快(8.84 mm/d),15 ℃下菌丝生长最慢(6.63 mm/d)。15~20 ℃下,菌丝生长慢、长势差,萌发后所需铺满时间也较长。23~25 ℃条件下,菌丝仅需48 h方可萌发,萌发后10 d内铺满平板,整体长势较好。27~30 ℃条件下,菌丝萌发时间晚,但生长速度快,整体长势一般。综上可知,长根菇菌丝生长对温度条件的适应范围较广,15~30 ℃均能正常萌发,且生长速度较快,但结合菌丝长势及萌发时间可得,最适宜长根菇生长的温度为23~25 ℃。
表4 不同温度对长根菇菌丝生长的影响Tab.4 Effect of different temperature on the mycelial growth of Oudemansiella radicata
图2 不同温度对长根菇菌丝生长的影响Fig.2 Effect of different temperature on the mycelial growth of Oudemansiella radicata
在以往国内学者对长根菇的研究中,或深或浅都有提到长根菇菌丝生长阶段对碳氮源的吸收较为广泛[9-10]。本文也证实了这一点,在试验所选5种碳源、7种氮源中,除氮源尿素外,长根菇菌丝对其他氮源都能较好的吸收,且对酵母膏的吸收是最好的,这一点同李建宗的研究结果相同,不同的是长根菇菌丝对碳源乳糖的吸收与否存在较大差异,这很有可能因地方上长根菇品种上的差异造成的,但具体原因需更进一步的研究。樊有赋等人研究长根菇鳞柄变种的营养条件得到,长根菇鳞柄变种同样能吸收碳源乳糖,且最佳氮源为硫酸铵和牛肉膏[11],这同本文及李建宗的研究结果有相似也有差异的地方,品种可能是造成这类差异的首要原因之一。本研究还发现长根菇菌丝生长对碳氮比要求不严,碳氮比10∶1~100∶1均能较好、较快的生长,最适碳氮比为40(葡萄糖)∶1(蛋白胨),且菌丝在15~30 ℃下均能萌发且较快生长,有较广的适温范围。综上说明长根菇菌丝生长对碳氮源的种类及配比选择都较为广泛,对温度的适应范围也广,在生产中,该菌种母种生产应是易于把握的。但实际上长根菇目前仍无法实现较为大规模的种植推广,这难关很大可能集中在子实体原基的形成和子实体的生长上,具体需要更进一步对长根菇栽培技术进行系统的研究。