陆珠 于延申 于春艳
摘要:以杏鲍菇菌株作为试验材料,对其进行生物学特性及原种配方、栽培种栽培配方研究。结果表明,菌丝的最适生长条件如下:pH值为8.0,最适生长温度为25 ℃,最适碳源为可溶性淀粉,最适氮源为酵母浸粉,最适微量元素为 KH2PO4。各因素对菌丝的影响程度排序为温度>碳源>pH值>氮源,各因素影响间差异极显著,最佳原种配方为2号配方,即85%玉米、5%麦麸、5%锯末、2%豆粕、1%玉米粉、0.5%石灰、1.5%石膏、60%含水量。最佳栽培种配方为5号配方,即65%锯末、20%麥麸、10%稻壳、3%豆粕、1%石灰、1%石膏、60%含水量。
关键词:杏鲍菇;生物学特性;栽培;碳源;氮源;原种配方
中图分类号:S646.1+40.1;S646.1+40.4 文献标志码: A文章编号:1002-1302(2021)19-0168-04
杏鲍菇(Pleurotus eryngii)别称刺芹侧耳[1-2],因其菌肉肥厚且具有杏仁香味和鲍鱼味,又称为杏仁鲍鱼菇[3],有“草原上美味牛肝菌”的美称[4],可以降血压、降血脂、提高免疫力[5-6],是集食用、药用、保健于一体的珍稀食用菌品种[7]。杏鲍菇是20世纪90年代末发展起来的珍稀食用菌[8],是目前最受欢迎的蘑菇品种之一,其最早起源于欧洲,为亚洲部分地区的人们广泛食用[9-12]。近年来,杏鲍菇已经成为东亚地区种植最广泛的蘑菇之一。本研究采用单因素和4因素3水平正交试验对吉林省食用菌研究院保藏的杏鲍菇(菌株号:JLSHJY2018064)的生物学特性[13-16]进行研究,优化菌丝培养条件,进而筛选最佳生长条件。基于优化的菌丝生长条件,以菌丝生长速度和菌丝长势为衡量标准,筛选原种培养基配方和栽培种培养基配方。
1材料与方法
1.1供试材料
本试验于2020年11月至2021年1月末在吉林省蔬菜花卉科学研究院完成。供试菌株由吉林省食用菌研究院保藏(菌株号:JLSHJY2018064),经过分子生物学试验,提取其DNA并扩增ITS序列,将其结果在GenBank上进行比对,确定该菌株为杏鲍菇(GenBank登录号:MW426371)。
1.2试验方法
1.2.1单因素试验
1.2.1.1碳源试验PDA(马铃薯葡萄糖琼脂)基础培养基,碳源分别为葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖、可溶性淀粉,其他成分不变,配制100 mL培养基,并倒入3个平板中。在培养基平板中央接入直径为 5 mm 的大小相同的菌块,于25 ℃培养。每隔24 h观察1次并用平板划线法测量、标记菌丝生长长度。连续测量直至某一平板长满菌丝,同时观察并记录菌丝长势,绘制折线图,每个处理设3个重复。
1.2.1.2氮源试验PDA基础培养基,氮源分别为酵母粉、蛋白胨、尿素、硫酸铵、麦麸汁,其他条件不变。处理、接种、培养、记录、测量、分析方法等同“1.2.1.1”节。
1.2.1.3pH值试验采用PDA基础培养基,设置pH值为5、6、7、8、9等5个梯度,为作图方便分别命名为pH1、pH2、pH3、pH4、pH5,其他条件同“1.2.1.1”节。
1.2.1.4温度试验PDA基础培养基,pH值设为自然条件,接种后分别置于15、20、25、30、35 ℃的恒温培养箱中培养,其他条件同“1.2.1.1”节。
1.2.1.5微量元素筛选试验PDA基础培养基,pH值自然,以空白、0.15% KH2PO4、0.1% MgSO4、0.15% KH2PO4+0.1% MgSO4、0.1% CaCO3、005% 维生素B1作为供试的微量元素。其他条件同“1211”节。
1.2.2正交试验从5种单因素中选出培养效果最佳者,组成4因素3水平的正交试验(表1)。具体采用PDA培养基,分别添加相应的碳源、氮源、微量元素,改变pH值及温度,置于不同环境下培养。其他条件同“1.2.1.1”节。
1.2.3原种培养基配方试验分别以高粱、玉米和小麦为主料,配方为85%主料、5%麦麸、5%锯末、 2%豆粕、1%玉米粉、0.5%石灰、1.5%石膏,分别设置含水量为55%、60%、65%。分别编号为1(主料为高粱,含水量为55%)、2(主料为高粱,含水量为60%)、3(主料为高粱,含水量为65%)、4(主料为玉米,含水量为55%)、5(主料为玉米,含水量为60%)、6(主料为玉米,含水量为65%)、7(主料为小麦,含水量为55%)、8(主料为小麦,含水量为60%)、9(主料为小麦,含水量为65%)。接种量以铺满袋口为准,置于25 ℃培养。每隔24 h观察1次并用划线法测量、标记菌丝生长长度。连续测量直至出现某一袋长满菌丝,同时观察并记录菌丝长势,绘制折线图,每个处理设10个重复。
1.2.4栽培种栽培配方试验分别以木屑、玉米芯和锯末为主料,配方为主料65%、20%麦麸、10%稻壳、3%豆粕、1%石灰、1%石膏,含水量分别设置为55%、60%、65%,其他条件同“1.2.3”节。分别编号为1(主料木屑,含水量55%)、2(主料木屑,含水量60%)、3(主料木屑,含水量65%)、4(主料玉米芯,含水量55%)、5(主料玉米芯,含水量60%)、6(主料玉米芯,含水量65%)、7(主料锯末,含水量55%)、8(主料锯末,含水量60%)、9(主料锯末,含水量65%)。
1.3数据分析
试验采用Graph Pad Prism 5和SPSS软件进行图片制作和统计分析。
2结果与分析
2.1碳源对菌丝生长的影响
由图1、表2可以看出,菌丝在葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖和可溶性淀粉5种碳源上均能生长,在以乳糖为碳源的培养基上,菌丝生长缓慢,长势明显减弱,与生长速度最快、长势最好的蔗糖相比差异极显著。在以葡萄糖为碳源的培养基上,菌丝的长势也较稀疏,与蔗糖相比差异显著。在以蔗糖、麦芽糖和可溶性淀粉为碳源的培养基上,菌丝生长速度虽有差别但差异不显著。综合菌丝长势和菌丝生长速度可见,蔗糖、麦芽糖和可溶性淀粉均是菌丝可利用的较好碳源。
2.2氮源对菌丝生长的影响
由图2、表2可以看出,菌丝在酵母粉、蛋白胨、尿素、硫酸铵和麦麸汁氮源上均能生长,但在以尿素为氮源的培养基上生长极其缓慢;在以硫酸铵为氮源的培养基上菌丝生长缓慢,长势明显减弱;在以酵母粉为氮源的培养基上生长速度最快,菌丝长势最好;在以蛋白胨、麦麸汁为氮源的培养基上的长势次之;在以蛋白胨、尿素、硫酸铵和麦麸汁为氮源的培养基上的生长速度与酵母浸粉相比差异均极显著。综上,酵母浸粉是菌丝生长的最适氮源。
2.3pH值对菌丝生长的影响
由图3、表2可以看出,菌丝在pH值为5.0~90时均能生长,在此期间菌丝生长速率呈先逐渐上升后又逐渐下降的趋势,与生长速度最快、长势最好的pH3(pH值为7)相比,pH2 (pH值为6)时的菌丝生长速率差异不显著,与其他组别相比差异极显著。
2.4温度对菌丝生长的影响
由图4、表2可以看出,菌丝在15~35 ℃范围内均能生长,但在15 ℃以下、35 ℃以上时,菌丝生长非常缓慢,菌丝长势较弱。在25、30 ℃时,菌丝生长速度快、长势好。与生长速度最快、长势最好的25 ℃相比,菌丝在30 ℃下的生长速率差异不显著,与在20 ℃下的生长速率相比差异显著,与15、35 ℃下的生长速率相比差异极显著。因此得出菌丝的最适生长温度为25~30 ℃。
2.5微量元素对菌丝生长的影响
由图5可以看出,菌丝在0.15% KH2PO4、01% MgSO4、0.15% KH2PO4+0.1% MgSO4、01% CaCO3、0.05% 维生素B1为微量元素的培养基上均能生长,与生长速度最快的以0.15% KH2PO4为微量元素的培养基相比,0.1% MgSO4、0.15% KH2PO4+0.1% MgSO4的菌丝生长速率差异不显著,与0.1% CaCO3培养基有显著性差异,与005%VB1培养基相比差异极显著。由此可见,015% KH2PO4、0.1% MgSO4、0.15% KH2PO4+01% MgSO4均是菌絲可利用的较好微量元素。
2.6正交试验结果分析
由于单因素试验不能考虑到交互作用的影响,因此需要进行正交试验才能得出最终结果。本研究以碳源、氮源、温度、pH值组建4因素3水平的正交试验,观察各试验菌丝的生长情况(表3、表4)。由表3可以看出,9组试验菌丝均能生长,以第7组菌丝的生长速度最快、长势最好。经SPSS主体效应分析得出结论,各因素对菌丝生长的影响力排序为温度>碳源>pH值>氮源。在正交试验中,生长最快的为7号培养条件(碳源为可溶性淀粉,氮源为酵母浸粉,pH值为8,温度为25 ℃)。
2.7原种培养基配方试验结果分析
由图6可以看出,菌丝在供试配方上均能生长,最佳原种培养基配方为2号,即85%玉米、5%麦麸、5%锯末、2%豆粕、1%玉米粉、0.5%石灰、1.5%石膏、60%含水量。与3、5号配方相比差异不显著,与1号配方相比差异显著,与6、8号配方相比差异极显著,与4、7、9号配方相比差异极显著。
2.8栽培种栽培配方试验结果分析
由图7可见,菌丝在供试配方上均能生长,最佳培养基配方为5号,即65%锯末、20%麦麸、10%稻壳、 3%豆粕、1%石灰、1%石膏、60%含水量。与1、
2、4、7、8、9号培养基相比差异不显著,与3号培养基相比差异极显著,与6号培养基相比差异极显著。
3结论
通过对杏鲍菇菌丝生长所需的碳源、氮源、温度、pH值和微量元素的单因素试验和正交试验,得出供试范围内的适宜碳源为可溶性淀粉,适宜氮源为酵母浸粉,适宜pH值为8,适宜温度为25 ℃,微量元素为 KH2PO4,最佳原种培养基配方为2号,最佳栽培种培养基配方为5号。
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作者简介:陆珠(1991—),女,吉林公主岭人,硕士,实习研究员,主要从事食用菌方面的研究。E-mail:783929277@qq.com。
通信作者:于延申,硕士,研究员,主要从事食用菌方面的研究。E-mail:1943294308@qq.com。