杜忠伟,胡志强,亢学平,王 旭,李 健,王 鑫
(延边朝鲜族自治州农业科学院,吉林 延吉 133000)
桑黄作为药用真菌在我国有着悠久的食用历史,从中药学专著《神农本草经》到《药性论》都记载了其药用价值[1-2]。桑黄(Sanghuangporus spp.)是一类真菌的统称,2016年桑黄孔菌属(Sanghuangporus)作为新属发表[3]。现代研究发现“桑黄”含有多种药理功效显著的物质,如多糖、萜类、酚类、黄酮类等[4-6]。桑黄的作用主要有抗氧化、增强免疫力、抗肿瘤、抗菌、保肝、降低血脂、预防和治疗类风湿性关节炎、抑制尿酸和抗过敏等[7]。研究证实桑黄多糖能够缓解疼痛、食欲不振、体重减轻及疲劳倦怠等癌症特有的症状,提高生活品质[8-11]。近些年来随着对桑黄药用价值研究的深入,桑黄的人工栽培越来越受到关注。然而,虽然在我国吉林、安徽、浙江等地人工栽培桑黄已形成产业,但在菌种选育和栽培方法上存在着菌种性状不明确、栽培技术不成熟、管理不规范、杂菌污染严重等问题。因此,通过对8个桑黄菌株进行菌丝生长特性和栽培试验,旨在选育出适合人工栽培的桑黄菌株。
1.1.1 供试菌株
桑黄菌株编号和菌株来源见表1。
表1 桑黄菌株编号及来源Tab.1 Number and source of Sanghuangporus spp.strains
如表1所示,8株供试菌株试管菌种收集于全国不同地区,保存于延边朝鲜族自治州农业科学院食用菌研究所。
1.1.2 培养基配方
母种培养基(马铃薯葡萄糖琼脂培养基)PDA:去皮马铃薯200 g、葡萄糖20 g、琼脂20 g、磷酸二氢钾3 g、硫酸镁1.5 g,蒸馏水1 000 mL,pH自然。
原种培养基:玉米粒90%、木屑8%、麸皮2%,含水量65%,pH自然。
栽培种培养基:阔叶硬杂木木屑75%、麦麸22%、豆粉1%、玉米粉1%、石膏粉0.5%、白灰0.5%,含水量65%,pH自然。
1.2.1 菌丝生长特性研究
将不同菌株的桑黄接种至直径为9 cm的PDA培养基平板,28℃培养。待桑黄菌丝长满平板后,用直径为5 mm的打孔器,打出相同大小的菌块,接入PDA培养皿中心位置,每个菌株5次重复。28℃恒温培养箱培养,待菌丝萌发后,每天测量1次菌丝直径(L,cm),计算平均值。当菌丝长至培养皿边缘时候,计算菌丝平均生长速度(V,cm·d-1),计算公式为:
式中:S为菌丝长度(cm);D为菌丝生长天数(d)。
对各菌株菌丝平均生长速度进行差异显著性分析(显著水平 P<0.05)。
1.2.2 拮抗试验
使用直径为5 mm的琼脂打孔器,打出相同大小的接种块,接入PDA培养皿中,采用每个平板接种2个不同的菌株方法,培养1周左右观察菌种菌丝间是否有拮抗现象,记录拮抗特征并拍照。
1.2.3 栽培试验
1)栽培袋制作及培养
桑黄栽培基质按照栽培种的配方配制,将配制好的栽培料装入18 cm×30 cm的聚丙烯塑料袋中。每袋湿重约1 kg,每个菌株接种50袋,高温高压灭菌(121℃,2 h)。冷却后在超净工作台下将培养好的原种接至栽培袋中,放入培养室28℃避光培养。当菌丝长满菌袋后进行光照刺激使菌袋转色,继续培养15 d~20 d至菌袋表面变为深黄色,并伴有瘤状凸起后,转移至温室大棚内进行开口和出菇管理。
2) 出菇管理
东北地区在6月初进行出菇培养。将培养好的菌袋转移至大棚,大棚地面覆盖3 cm~5 cm的细沙,并用水浇透。使用壁纸刀在距离菌袋底部5 cm处划口,形状为月牙状,长5 cm~8 cm,宽1 cm。开口后的菌袋底部朝上直立摆放在浇透水的沙土地面,在摆放好的菌袋上覆盖塑料膜和遮阳网,5 d~7 d即可长出原基。待桑黄原基长出,去掉塑料膜和遮阳网,保持棚内温度在28℃~30℃,湿度在85%~90%,棚外覆盖遮阳网使棚内光照强度在200 lx~300 lx,每天适当的通风保证氧气的供应,促进桑黄子实体生长[12-13]。
3) 产量测定
当天气变冷,桑黄子实体不再生长时,对桑黄进行采收。同一菌株的子实体放入一个网袋中,采收后放入55℃烘干箱烘干,称重后计算单袋平均产量(m,g/袋)。
式中:M为总产量(g);n为总袋数(袋)。
不同桑黄菌株的菌丝生长速率及培养至第7天的菌落形态见表2、图1。
如图1所示,不同桑黄菌株菌落均呈放射状、浅黄色,当菌丝长满平板后会形成气生菌丝,菌丝成熟后菌落颜色变深。如表2所示,不同桑黄菌株的菌丝生长速率差异明显。
表2 8株桑黄菌丝生长速率及长势Tab.2 Mycelium average growth rate and growth vigor of 8 Sanghuangporus spp.strains
图1 菌落形态Fig.1 The colony morphology
亲缘关系较近的菌株之间无拮抗或拮抗不明显,而亲缘关系较为疏远、不同遗传背景的菌株之间则拮抗作用十分明显,其菌丝的交汇区会形成分界线,发生菌丝隆起以及在平板背面有褐色色素沉淀[14-15]。拮抗试验结果见表3。
由表3可知,8个桑黄菌株菌丝培养7 d~9 d观察拮抗情况。初步可以推断,菌株YBSH1与YBSH4间、菌株YBSH7和YBSH8间无拮抗反应,说明其为遗传亲缘关系较近的桑黄菌株。其他均有拮抗反应,形成拮抗线,说明其为无遗传亲缘关系的桑黄菌株。
表3 8个桑黄菌株菌丝拮抗试验Tab.3 Mycelial antagonistic test of 8 Sanghuangporus spp.strains
出菇试验结果见图2、表4。
如图2所示,当菌袋长满后进行转色培养,通过光照刺激使得菌袋表层菌丝颜色变黄,菌袋变得紧实,有利于开口出菇,不同菌种转色后菌袋颜色存在差别。6月初将转色好的桑黄栽培袋开口后,空气进入刺激菌丝生长,3 d~5 d开口处长满菌丝,6 d~10 d即可长出原基。原基形成后经过一段时间分化形成子实体,其中只有菌株YBSH5、YBSH7、YBSH8能形成具有菌盖和菌孔的子实体,菌株YBSH5子实体黄色,马蹄形至平展;菌株YBSH7和菌株YBSH8子实体马蹄形至贝壳形,较厚,菌盖黄棕色,菌孔灰褐色。
图2 桑黄菌株培养至第60天的出菇情况Fig.2 Fruiting body of 8 Sanghuangporus spp.on the 60th day
如表4所示,8个桑黄菌株接种后萌发时间均为2 d,菌株YBSH7和YBSH8菌袋长满时间最快为27 d,与母种培养期间菌丝生长速率基本一致;其次为菌株YBSH2、YBSH5需要34 d长满;最慢的是菌株YBSH1、YBSH3、YBSH4、YBSH6满袋时间均为35 d。对培养期间的污染情况进行统计发现,菌株YBSH5和菌株YBSH7未发生杂菌污染,初步判断2个菌株抗杂菌能力较强。
表4 桑黄菌株栽培特性比较Tab.4 Comparison of cultivation characteristics of Sanghuangporus spp.strains
桑黄菌株YBSH5、YBSH7和YBSH8栽培后能产生完整的子实体,经计算,菌株YBSH5平均干重产量为20 g/袋~30 g/袋,菌株YSSH7和菌株YBSH8平均干重产量为28 g/袋~40 g/袋。
通过对8个桑黄菌株的菌丝培养试验、拮抗试验和栽培试验,比较了菌丝体生长特性和栽培过程中栽培袋在培养至出菇期间的变化,结果表明菌株YBSH7和YBSH8菌丝生长速率最快;菌株YBSH1和YBSH4之间,菌株YBSH7和YBSH8之间无拮抗反应;菌株YBSH5、YBSH7和YBSH8栽培后能产生完整的子实体,同时,菌株YBSH7和YBSH8产量高于菌株YBSH5。经过综合比较,菌株YBSH7和YBSH8桑黄菌株更适合在北方地区进行人工栽培,为进一步研究这2个株桑黄菌株的亲缘关系,需要采用分子生物学手段进行DNA鉴定。
目前随着桑黄产业的发展,人工栽培技术还不是很成熟,无论是桑黄菌种的选育还是栽培管理方式方法都存在很多问题,导致生产出的产品质量也参差不齐,因此针对如何栽培出优质的桑黄,需要在桑黄优良菌种选育及配套栽培技术上进行研究。