郝雅蕎 邢 巖 徐煜東 錢玙呈 沈 琦 遲天舒 王升厚* 趙洪新*
(1沈陽師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,遼寧沈陽110034;2西豐縣房木鎮(zhèn)政府,遼寧鐵嶺112000;3浙江理工大學(xué)生命科學(xué)與醫(yī)藥學(xué)院/浙江省植物與次生代謝重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江杭州310018)
雞腿菇(Coprinus comatus),學(xué)名毛頭鬼傘,隸屬于擔(dān)子菌亞門,傘菌綱,傘菌目,傘菌科,鬼傘屬,因其形如雞腿,肉質(zhì)似雞絲而得名,是一種珍稀的食用藥用真菌[1]。雞腿菇味道鮮美、營養(yǎng)豐富,特別是近年來研究表明其對(duì)糖尿病具有輔助治療功效[2],使其備受消費(fèi)者的青睞,市場需求越來越大。然而在實(shí)際生產(chǎn)中,始終保持優(yōu)良性狀的雞腿菇種源較少,菌種容易出現(xiàn)退化現(xiàn)象,而且雞腿菇較脆、易自溶,導(dǎo)致耐貯性較差。商品菇如果采摘時(shí)候稍有偏差或市售拖延,都會(huì)造成品質(zhì)急劇下降,從而滯銷。因此,選育不易退化,韌性好、耐儲(chǔ)藏的優(yōu)質(zhì)雞腿菇新菌株是雞腿菇生產(chǎn)中亟待解決的問題。
野生菌株是優(yōu)良品種選育和馴化的重要來源之一。筆者以來源不同的5株野生雞腿菇和2株生產(chǎn)菌株為出發(fā)菌株,從菌株間親緣關(guān)系入手,采用拮抗反應(yīng)和分子鑒定手段,對(duì)7株菌株進(jìn)行親緣關(guān)系比較;并通過出菇試驗(yàn)比較不同來源菌株的菌絲活力與子實(shí)體差異,以期獲得優(yōu)良的野生雞腿菇新菌株,為選育優(yōu)良雞腿菇菌株提供參考。
5株野生菌株(西豐縣房木鄉(xiāng)1株,沈北新區(qū)2株,渾南新區(qū)2株)和2株生產(chǎn)菌株(康平)的信息見表1。
表1 供試菌株來源
培養(yǎng)基:PDA培養(yǎng)基(馬鈴薯200 g,蔗糖20 g,瓊脂20 g,水1000 mL,pH自然);栽培料:玉米芯78%,麩皮20%,石灰1%,石膏1%,料含水量65%左右,發(fā)酵滅菌。
1.2.1 供試菌株分離與培養(yǎng)
采用組織分離法獲得野生雞腿菇母種:對(duì)來自不同采集地點(diǎn)、生長良好的野生雞腿菇子實(shí)體編號(hào),在超凈工作臺(tái)內(nèi)用75%酒精表面消毒,用無菌解剖刀從菌柄處切取小塊組織,接種于PDA斜面培養(yǎng)基中,置于25℃下避光培養(yǎng)10~15 d。每隔2天檢查污染情況,再次挑取目標(biāo)菌株菌絲進(jìn)行轉(zhuǎn)接、純化、入庫保存。
菌株活化培養(yǎng):將供試菌株轉(zhuǎn)接至PDA平板中,置于25℃恒溫箱中避光活化培養(yǎng)7 d左右,待菌絲布滿平板時(shí)取出置于4℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 供試菌株間拮抗試驗(yàn)
采用平板對(duì)峙方法:取供試菌株母種在平板中活化7~10 d,待其全部長滿后分別用6 mm打孔器打取菌餅,定量接種在同一PDA平板中央等距離的兩點(diǎn),7個(gè)菌株之間分別進(jìn)行兩兩拮抗試驗(yàn)。接種后平板置于25℃恒溫培養(yǎng)7~10 d,觀察供試菌株之間拮抗情況。
1.2.3 基因組DNA提取
供試雞腿菇菌株接種于PDA液體培養(yǎng)基中,125 r/min、25℃搖床培養(yǎng)7 d,取約1 g菌絲加入液氮研磨,轉(zhuǎn)入離心管中,利用真菌DNA提取試劑盒(上海生工生物工程股份有限公司)提取菌絲體DNA,0.8%瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA質(zhì)量,4℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.4 ITS擴(kuò)增及序列分析
提取的雞腿菇DNA樣品送上海生工生物工程股份有限公司測序,采用真菌通用引物ITS1和ITS4進(jìn)行擴(kuò)增,測序結(jié)果提交到GeneBank數(shù)據(jù)庫中,并進(jìn)行blast比對(duì),通過MEGA7.0軟件構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹。
1.2.5 菌絲生長和子實(shí)體差異比較分析
菌絲生長比較:用直徑為6 mm的打孔器在發(fā)好菌的雞腿菇平板菌種上打取菌餅,分別接種至PDA平板上,25℃恒溫培養(yǎng)5 d,測定菌落直徑,計(jì)算菌絲平均生長速度。
出菇試驗(yàn):制備栽培料裝袋,121℃滅菌1.5 h,冷卻后接種,置于25℃恒溫發(fā)菌,菌絲長滿袋后進(jìn)行覆土及出菇管理。記錄供試菌株出菇情況,并比較子實(shí)體性狀及品質(zhì)差異。
可溶性多糖含量比較:采用蒽酮硫酸法測定雞腿菇子實(shí)體中可溶性糖含量,并通過統(tǒng)計(jì)軟件SPSS20.0進(jìn)行單因素方差分析。
經(jīng)形態(tài)學(xué)初步判定采集到的5株菌均為雞腿菇。經(jīng)組織分離及純化培養(yǎng)后獲得野生雞腿菇母種,保存于沈陽師范大學(xué)微生物實(shí)驗(yàn)室。
圖1為供試菌株兩兩拮抗的結(jié)果,共21組。由圖1可見,供試菌株間出現(xiàn)了不同程度的拮抗反應(yīng)。其中b組(野23-1與野23-2)無拮抗線,表明二者系同一菌株或親緣關(guān)系非常近;除l組(野23-2與康平1)拮抗反應(yīng)較弱外,其余各組均出現(xiàn)較強(qiáng)拮抗反應(yīng)。
圖1 雞腿菇的拮抗反應(yīng)
由圖2可知,供試菌株均屬毛頭鬼傘,供試的7個(gè)菌株系統(tǒng)發(fā)育樹如圖2。野23-1與野23-2處于同一分支,其親緣關(guān)系較近,與拮抗試驗(yàn)結(jié)果相符。
2.4.1 供試雞腿菇菌株菌絲活力
如圖3、圖4可見,培養(yǎng)5 d的雞腿菇菌絲生長狀態(tài)存在明顯的差異:菌絲形態(tài)(圖3),野19、校園01、康平01和康平02基本上已經(jīng)布滿平板,但菌絲密度較??;野23-1、野23-2和野11中三個(gè)菌株菌絲濃密、潔白,但生長速度慢。由圖4可見,經(jīng)Duncan檢驗(yàn)表明,在P<0.05水平上菌絲生長速度:野19、校園01、康平01與康平02間無顯著性差異,并且顯著快于野23-1、野23-2和野11中,其中野23-1、野23-2與野11中菌株間菌絲體生長速度具有顯著性差異。野23-1菌絲生長速度較快,其次是野11中,野23-2最慢。
2.4.2 供試菌株雞腿菇出菇情況與子實(shí)體品質(zhì)比較
圖2 供試7個(gè)雞腿菇菌株ITS聚類分析
圖3 供試雞腿菇菌株菌絲生長狀態(tài)(培養(yǎng)5 d)
圖4 雞腿菇菌絲生長速度
所栽培7個(gè)雞腿菇菌株中只有三個(gè)菌株出菇,為野23-1、野11中、康平01,其余均不出菇;并且康平01子實(shí)體質(zhì)地松軟,易自溶(4℃保存24 h即開始發(fā)生自溶現(xiàn)象),表明該菌株已經(jīng)出現(xiàn)較嚴(yán)重的退化,且遺傳穩(wěn)定性不佳。相比而言野生菌株野23-1和野11中的子實(shí)體質(zhì)地堅(jiān)硬,并且4℃保存時(shí)間更長,可達(dá)7 d。
2.4.3 子實(shí)體多糖含量差異
出菇的3個(gè)雞腿菇菌株(野23-1、野11中和康平01)子實(shí)體多糖含量上存在顯著差異。由Ducan和LSD檢驗(yàn)表明在P<0.05水平,野23-1子實(shí)體多糖含量最高,為[2.35±0.10(a)]%,顯著高于野 11中[1.68±0.04(b)%]及康平01[1.08±0.06(c)%]。多糖含量是評(píng)價(jià)雞腿菇品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。由此可以看出供試野生雞腿菇營養(yǎng)成分優(yōu)于栽培種,同時(shí)也表明生產(chǎn)菌種可能存在較嚴(yán)重的退化。若能保證野生雞腿菇高品質(zhì),適當(dāng)采取某些手段,如培養(yǎng)條件優(yōu)化或遺傳育種等方式對(duì)其進(jìn)行馴化,進(jìn)一步提高其產(chǎn)量,極有可能獲得較理想的效果,即獲得優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的野生雞腿菇新品種。
圖5 出菇與保存狀態(tài)
采用了形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)兩種方法相結(jié)合對(duì)來源不同的五株野生菌進(jìn)行鑒定,通過形態(tài)和分子生物學(xué)鑒定,確定五株野生菌均為毛頭鬼傘(Coprinus comatus),即雞腿菇。經(jīng)拮抗試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)野生菌株野23-1與野23-2基本沒有拮抗線,其余各組均出現(xiàn)不同程度的拮抗反應(yīng),表明野23-1與野23-2處于同一分支,親緣關(guān)系非常近,同時(shí)與其他菌株距離較遠(yuǎn),ITS系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果類似。
菌絲生長長勢中,校園01和康平02長勢相近且同其他菌株相比長勢最好,菌苔直徑較大,表明菌絲體分裂旺盛;野19和康平01次之;野23-1、野23-2和野11中長勢最差,但其菌絲更為潔白、厚實(shí)。
野23-1和野11中子實(shí)體潔白、質(zhì)地厚實(shí),尤其是野11中子實(shí)體在耐貯性方面表現(xiàn)優(yōu)良,在4℃條件下保存時(shí)間可達(dá)7 d,因其采集時(shí)間為11月,可見該菌株具有較強(qiáng)的抗寒能力。野23-1雖然在七個(gè)菌株中長勢最差,但其菌絲濃密潔白,可能具有較強(qiáng)的抗自溶性,同時(shí)因其與其他菌株間遺傳距離相對(duì)較遠(yuǎn),因此有可能作為遺傳育種的親本。此外,在出菇試驗(yàn)中部分菌株不出菇,其中包括生產(chǎn)菌種康平02,而康平01盡管可出菇,但子實(shí)體質(zhì)地松軟、在4℃保存24 h即開始發(fā)生自溶現(xiàn)象,表明兩菌株已經(jīng)出現(xiàn)較嚴(yán)重的退化,因此對(duì)菌株的提純復(fù)壯工作不能間斷。
野23-1和野11中子實(shí)體可溶性多糖含量均顯著高于生產(chǎn)菌株康平01,由此可以看出野生雞腿菇營養(yǎng)成分還是占有優(yōu)勢,如果能提高其產(chǎn)量,則可獲得更大的效益。
通過形態(tài)觀察、菌株間拮抗試驗(yàn)、ITS序列分析等對(duì)7株來源不同(包括5個(gè)野生雞腿菇菌株及2個(gè)生產(chǎn)菌株)的雞腿菇菌株進(jìn)行鑒定及親緣關(guān)系比對(duì),結(jié)果表明,除野23-1與野23-2親緣關(guān)系較近以外其他各菌株之間遺傳距離較遠(yuǎn),分別屬于不同的菌株,生長狀態(tài)差異顯著;出菇試驗(yàn)與子實(shí)體差異對(duì)比表明野23-1和野11中,具有子實(shí)體潔白、質(zhì)地堅(jiān)硬、可溶性多糖含量高、耐貯藏的優(yōu)點(diǎn),但兩菌株產(chǎn)量低、生長速度較慢,相比野23-1優(yōu)勢明顯,可作為選育高產(chǎn)的野生雞腿菇新品種親本。