不同光照培养对羊肚菌菌丝生长及菌核形态的影响

王 红，曹 君，刘俊杰，张 敏，吕立涛

（辽宁省农业科学院食用菌研究所/辽宁省食用菌优质栽培重点实验室，辽宁沈阳 110161）

羊肚菌，属于子囊菌门（Ascomycota）、盘菌目（Pezizales）、羊肚菌属（Morchella），是食药兼用型真菌，营养丰富，风味独特，受到人们的喜爱。羊肚菌菌丝生长需要适宜的营养因素和环境因素，其中营养因素主要包括碳源、氮源、微量元素，环境因素主要包括温湿度、光照、pH 等[1]，而羊肚菌作为一种异养生物，不能进行光合作用，光对其的响应机制不同于绿色植物[2]。研究发现，光对食用菌生长发育影响显著，侯立娟等[3]研究表明，红光与蓝光组合促进草菇菌丝的生长，并增大了生物量。Kitomoto 等发现蓝光可以诱导金针菇分化出菌盖和菌褶。林标声等[4]研究表明，散射光源更适合红平菇子实体发育。舒黎黎等[5]研究表明，紫光、绿光和蓝光不能促进羊肚菌原基形成子实体，而混合光源可缩短原基形成时间，增加原基数量，促进子实体生长。目前已报道了一些关于不同光质、不同强度对食用菌生长发育影响的研究，但光照对羊肚菌菌丝生长及菌核形成的影响鲜有报道。该研究采用LED 灯为光源，以自然光、白色镝灯和黑暗条件为对照，研究不同光源条件对羊肚菌菌丝生长的影响，为羊肚菌菌种制备提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试菌株。羊肚菌菌株为辽羊肚菌2 号（辽备菌2015010），由辽宁省农业科学院食用菌研究所保存；羊肚菌菌株的培养基为PDA 培养基，购自北京酷来博科技有限公司。

1.1.2 光源设计。设计12 种不同的光源组合，其中单色光源4 种（红色光、黄色光、蓝色光、绿色光），双色光源6 种（红黄光、红蓝光、红绿光、黄蓝光、黄绿光、蓝绿光），对照光源2 种（白色镝灯、黑暗无光）。LED 灯安装在培养架顶部，距离培养皿30 cm，每层培养架上安装2 个LED 灯管，单色光源安装2 个相同的LED 灯管，双色光源安装2 个不同颜色的LED 灯管。光源培养，每天光照时间8 h；黑暗无光培养：将培养皿放置在培养架上后，用遮光布将培养架完全遮挡，制造成一个暗室。

1.2 方法

1.2.1 菌丝生长速度测定。在每个培养皿中接种直径为0.5 cm 的圆形菌块，黑暗无光条件下过夜培养，待菌块萌发后放置在不同光质光源下照射，18℃恒温培养，接种24 h 后开始测定菌丝生长速度，每隔24 h 用游标卡尺测量菌丝生长直径1 次，以其中一个处理长满培养皿后，结束测量。每个处理10 个重复，菌丝长满后，统计其形成菌核的形态。

1.2.2 菌丝继代培养后菌核形态。将在红绿光照射条件下获得的5 种羊肚菌菌丝表现形态，18℃恒温继代培养1次，每个表现形态菌丝和菌核各转接5 皿，观察羊肚菌菌丝和菌核形态的变化。

1.2.3 栽培料中菌核形态。将5 种表现形式制作成栽培种，栽培种配方为小麦64%、稻壳20%、玉米芯20%、石膏1%。装在15 cm 高的玻璃瓶，18℃恒温条件下，观察栽培种菌丝长势和菌核形成。

2 结果与分析

2.1 不同光质光源对羊肚菌菌丝生长速度的影响

从图1 可以看出，从单色光源上看，羊肚菌菌丝在蓝色光条件下生长速度最快，在黄色光条件下生长速度最慢；从双色光源上看，在红黄光条件下生长速度最快，在黄绿光条件下生长速度最慢。从整体上看，双色光源比单色光源对菌丝生长速度影响大，白色光对菌丝生长速度的影响处于双色光和单色光之间。在红黄光的条件下，菌丝生长速度最快，为1.681±0.009 5 cm/d，是在完全黑暗的条件下羊肚菌菌丝生长速度的1.33 倍，而黑暗条件下菌丝生长速度低于其他处理，表明光源有助于促进羊肚菌菌丝的生长。

图1 不同光质光照对羊肚菌菌丝生长速度的影响

2.2 不同光质光源对羊肚菌菌核形态的影响

从图2 可以看出，羊肚菌菌丝在不同光质光源的处理下，菌丝生长初期菌落颜色、菌丝边缘整齐度均没有显著差异，菌丝长满培养皿后，菌丝颜色、菌核形态差异显著。不同处理间，菌核形态和菌丝颜色表现不一，形成5种不同类别的培养皿表现形式（表1），其中3 种是有菌核形成的，而羊肚菌菌核在羊肚菌生活史中具有重要意义[6]。在白色光、蓝色光和黄绿色光的培养条件下，菌丝形成菌核的几率将降低，而在红色光、红黄光、红蓝光、自然光和黑暗无光条件下，形成V 型培养皿形态的较多（表2）。

表1 不同类型菌核形态

图2 不同光质光照下羊肚菌菌核形态

2.3 继代培养后羊肚菌菌核形态

将5 种不同培养形态进行继代转接，I 型和II 型将菌丝进行继代转接，III 型～V 型分别转接菌丝和菌核。18℃恒温黑暗培养后，第2 代表现出了与第1 代不同的类型。I型转接后，第2 代出现了I 型和III 型；II 型转接后，第2代出现了II 型和III 型；III 型菌丝、菌核和IV 型菌丝转接后，第2 代出现了II 型、III 型和IV 型；IV 型菌丝转接后，第2 代出现了II 型和IV 型；IV 型和IV 型菌核转接后，第2 代出现了IV 型。结果表明，没有菌核的形态通过继代培养可以出现有少量菌核的形态；有少量菌核的形态，通过继代培养可以出现大量点状菌核的形态；大量点状菌核的形态，通过继代培养可以出现致密菌核形态。菌核转接后，第2 代形态变化相对较少，而菌丝转接第2 代形态变化较多。

2.4 不同形态栽培试验

从表3 可以看出，5 种表现型菌丝生长速度差别不大，为0.850～0.878 cm/d，17～18 d 长满瓶。V 型和IV 型菌丝长满瓶后出现白色菌核，菌核量大，菌核在瓶口聚集的较多，继续培养白色菌核变为深黄色菌核（图3），III 型菌丝长满后5～7 d 出现菌核，菌核零散分布，量比较少，I 型和II 型未形成菌核。

表3 栽培种菌丝生长速度及菌核形态

图3 栽培种羊肚菌菌核形态（左图为III 型，右图为IV、V 型）

3 结论与讨论

光照既能促进食用菌生长发育，也能抑制食用菌生长发育，其作用机理复杂，且易受到其他环境因子的影响[8-11]。有研究表明，绿光或蓝绿光有利于草菇菌丝生长，蓝绿光下草菇的子实体个数最多，产量最高[12]。白光和蓝光有利于平菇子实体的生长和产量的增加，红光可提高子实体多糖含量，黄色光可提高子实体粗蛋白含量[13]。该研究中不同光质光源对羊肚菌菌丝生长有促进作用，与上述试验吻合。然而，菌丝的生长速度并不能作为衡量菌株的唯一标准，还需结合菌丝生物量、菌丝形态等特征。该研究中羊肚菌菌核是菌丝培养到中后期的产物，也是菌株优劣的一个衡量标准[15]。在黑暗无光的条件下，形成的致密型菌核数量最多，致密型菌核更稳定。而在红黄光培养下，致密型菌核的数量与黑暗无光条件相同，但形成的菌核更完整、菌核直径更大，表明红黄光照有助于菌核量的累积。该文还针对不同光源培养下的菌核形态进行继代培养和栽培种培养，观察菌核的形成形态，其变化规律和形成机理将是进一步研究的方向。