王民樂,羅 瑞,劉 源,閆 麗,方曉春,范慶杰,郭久林**
(1.承德市農(nóng)林科學(xué)院,河北 承德 067000;2.中華全國供銷合作總社昆明食用菌研究所,云南 昆明 650221)
羊肚菌(Morchella spp.)隸屬子囊菌亞門(Ascomycota) 盤菌綱 (Discomycetes) 盤菌目 (Pezizales) 羊肚菌科(Morchellaceae) 羊肚菌屬(Morchella),因其菌蓋呈現(xiàn)為密集的蜂窩狀,外觀極似羊肚而得名[1]。羊肚菌是珍稀食用菌,其氣味獨(dú)特、鮮香味美,具有極高的保健與藥用功能,深受國內(nèi)外消費(fèi)者青睞[2]。隨著人工羊肚菌栽培在外源營養(yǎng)袋補(bǔ)料技術(shù)上的探索與突破,2011年羊肚菌實(shí)現(xiàn)了規(guī)?;a(chǎn),栽培面積迅猛增長[3]。近幾年,經(jīng)科研人員對羊肚菌品種的篩選與優(yōu)化,六妹羊肚菌(Morchella sextelata) 成為我國羊肚菌產(chǎn)業(yè)的主栽品種[4]。據(jù)研究報道,食用菌菌絲生長及子實(shí)體形成與碳源、氮源和碳氮比密切相關(guān)[5]。通過對比六妹羊肚菌在不同碳氮源、碳氮比培養(yǎng)基中的菌絲特性,旨在探尋六妹羊肚菌菌絲生長所需的最佳碳源、氮源及碳氮比,為羊肚菌菌種生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù),為羊肚菌栽培營養(yǎng)供給提供參考。
六妹羊肚菌菌株,購自平泉希才應(yīng)用菌科技發(fā)展有限公司。
碳源培養(yǎng)基[6]:碳源20 g、蛋白胨2 g、磷酸二氫鉀3 g,硫酸鎂1.5 g,瓊脂18 g,蒸餾水1 000 mL。
氮源培養(yǎng)基[6]:葡萄糖20 g、氮源2 g、磷酸二氫鉀3 g,硫酸鎂1.5 g,瓊脂18 g,蒸餾水1 000 mL。
C/N培養(yǎng)基:可溶性淀粉20 g、酵母浸粉含量見1.3.3、磷酸二氫鉀3 g,硫酸鎂1.5 g,瓊脂18 g,蒸餾水1 000 mL。
1.3.1 不同碳源對菌絲的影響
供試碳源有8種,分別為單糖(果糖、半乳糖、葡萄糖、阿拉伯糖),雙糖(乳糖、麥芽糖、蔗糖),多糖(可溶性淀粉)。
供試培養(yǎng)基經(jīng)高溫滅菌后,注至直徑90 mm的培養(yǎng)皿中,冷卻凝固。取直徑為6 mm的羊肚菌菌塊接種于8種不同碳源培養(yǎng)基中央位置,每個處理重復(fù)5次,置于25℃恒培養(yǎng)箱中,進(jìn)行避光培養(yǎng)。待菌絲萌發(fā)后,采用十字劃線法標(biāo)記菌落直徑,觀察菌絲形態(tài),待任意一培養(yǎng)皿中菌絲長滿,停止劃線。菌絲生長速度(V,mm·h-1)的計算公式為:
式中:R為菌落半徑(mm);T為生長時間(h)。
1.3.2 不同氮源對菌絲的影響
供試氮源有9種,分別為無機(jī)氮(尿素、硝酸鉀、磷酸氫二銨),氨基酸(甘氨酸、苯丙氨酸),有機(jī)氮(蛋白胨、麥芽浸粉、酵母浸粉、牛肉浸粉)。按1.3.1方法培養(yǎng)菌絲,測定其生理特性。
1.3.3 不同碳氮比對菌絲的影響
設(shè)供試培養(yǎng)基碳氮比分別為10∶1、15∶1、20∶1、25∶1、30∶1、35∶1、40∶1、45∶1、50∶1、55∶1、60∶1,酵母浸粉添加量(X,g)計算公式為:
式中:TC為總碳含量(g);E為碳氮比。
以20 g可溶性淀粉為基準(zhǔn),對應(yīng)酵母浸粉添加量 為 11.03 g、7.36 g、5.52 g、4.41 g、3.69 g、3.15 g、2.76 g、2.45 g、2.21 g、2.00 g、1.84 g。按比例配制培養(yǎng)基,按1.3.1方法培養(yǎng)菌絲,測定其生理特性。
六妹羊肚菌菌絲在不同碳源培養(yǎng)基中生長情況見表1、圖1。
由表1、圖1可知,可溶性淀粉培養(yǎng)基中菌絲生長速度最快,其次為蔗糖和麥芽糖,三者間差異不顯著,但可溶性淀粉與其余5種碳源培養(yǎng)基間存在顯著差異。在不同碳源培養(yǎng)基上菌絲生長速度為可溶性淀粉>蔗糖>麥芽糖>半乳糖>乳糖>葡萄糖>阿拉伯糖>果糖。菌絲長勢,可溶性淀粉培養(yǎng)基中菌絲濃密,菌落邊緣整齊,長勢最佳;蔗糖、半乳糖、葡萄糖次之;麥芽糖、乳糖、阿拉伯糖、果糖培養(yǎng)基中菌絲長勢最弱。綜合菌絲生長速度、長勢分析,可溶性淀粉為最適宜六妹羊肚菌菌絲生長的培養(yǎng)基碳源。
六妹羊肚菌菌絲在不同氮源培養(yǎng)基中生長情況見表2、圖2。
表2 不同氮源對六妹羊肚菌菌絲生長的影響Tab.2 Effect of different nitrogen sources on the mycelial growth of Morchella sextelata
由表2、圖2可看出,酵母浸粉、硝酸鉀培養(yǎng)基中菌絲生長速度最快,麥芽浸粉、牛肉浸粉、磷酸氫二銨、甘氨酸、蛋白胨次之,其相互之間無顯著差異;苯丙氨酸培養(yǎng)基中菌絲生長速度較慢,與酵母浸粉、硝酸鉀間差異顯著;尿素培養(yǎng)基中菌絲沒有萌發(fā)生長。酵母浸粉培養(yǎng)基中菌絲濃密,菌落邊緣整齊,長勢最佳,硝酸鉀、牛肉浸粉、磷酸氫二銨、蛋白胨、苯丙氨酸次之,麥芽浸粉、甘氨酸培養(yǎng)基中菌絲長勢較弱。綜合菌絲生長速度、長勢分析,酵母浸粉為最適宜六妹羊肚菌菌絲生長的培養(yǎng)基氮源。
六妹羊肚菌在不同碳氮比培養(yǎng)基中菌絲體生長情況見表3、圖3、圖4。
表3 不同碳氮比對六妹羊肚菌菌絲長勢的影響Tab.3 Effect of different carbon-nitrogen ratio on the mycelial vigour of Morchella sextelata
由表3、圖3、圖4可知,碳氮比在10∶1、25∶1時菌絲生長速度最快,與 30∶1、40∶1、45∶1、50∶1之間菌絲生長速度存在顯著性差異。碳氮比在10∶1~25∶1之間比 30∶1~60∶1 之間菌絲生長速度快,碳氮比升高,菌絲生長速度總體呈下降趨勢。碳氮比在15∶1、20∶1時菌絲密,菌落邊緣整齊,長勢最佳,隨碳氮比升高,菌絲長勢逐漸減弱。綜合菌絲生長速度、長勢,在以可溶性淀粉、酵母浸粉為培養(yǎng)基碳氮源,其碳氮比在10∶1~25∶1之間最適宜六妹羊肚菌菌絲生長。
供試菌株能利用多種碳源物質(zhì),但對不同碳源同化吸收有差異,總體呈現(xiàn)多糖優(yōu)于雙糖,雙糖優(yōu)于單糖的趨勢,最佳碳源培養(yǎng)基為可溶性淀粉。謝占玲等[7]、朱永真等[8]、張曉宇等[9]研究結(jié)論均為可溶性淀粉為羊肚菌最佳碳源,與試驗(yàn)結(jié)果一致。趙春燕等[10]研究結(jié)論為羊肚菌Sn-l菌株最佳碳源為葡萄糖;陶熱等[11]研究結(jié)論為小羊肚菌最佳碳源為果糖;高婷婷等[12]研究結(jié)論顯示,源于吉林省的兩種羊肚菌菌株最佳碳源分別為葡萄糖和可溶性淀粉;謝放等[13]研究結(jié)論顯示,7株羊肚菌最佳碳源不一致??赡苁怯捎诠┰嚲瓴煌?,遺傳特性與基因表達(dá)上的差異導(dǎo)致了研究結(jié)果的差異。
供試菌株可利用有機(jī)氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮多種氮源,對不同氮源同化吸收存在差異,結(jié)果顯示,供試菌株最佳氮源為酵母浸粉,但無法在以尿素為氮源的培養(yǎng)基中生長。龔燕川等[14]研究結(jié)論顯示,梯棱羊肚菌M83和M101菌株的最佳氮源為蛋白胨;張曉宇等[9]研究結(jié)論是羊肚菌Y2最佳氮源為硝酸鉀;劉娜等[15]研究認(rèn)為菌株F011、W16H2、301和Q的最佳氮源為蛋白胨和酵母膏,菌株85為酵母膏;謝占玲等[7]結(jié)論顯示,5株不同羊肚菌最佳氮源分別為硫酸銨、蛋白胨、酵母膏、硝酸鉀、硝酸鈉。試驗(yàn)中供試菌株無法有效利用尿素,這與李青等[16]、謝放等[13]、董雪[17]研究結(jié)果一致,但朱永真等[8]、任桂梅等[18]則認(rèn)為尿素可作為羊肚菌的最優(yōu)氮源。在羊肚菌最佳氮源篩選方面,各研究結(jié)果存在差異較大,可能與供試菌株和研究方法的不同所致,但尿素能否被羊肚菌直接有效利用有待進(jìn)一步研究探討。
碳氮比是食用菌菌種制作與栽培生產(chǎn)上的重要參考指標(biāo),菌絲生長階段的碳氮比研究對子實(shí)體生長有一定指導(dǎo)作用。董雪[16]研究認(rèn)為黑脈羊肚菌菌絲生長的適宜碳氮比為20∶1~30∶1,最佳碳氮比為25∶1;張曉宇等[9]認(rèn)為羊肚菌Y2最佳碳氮比為25∶1;陶熱等[11]研究結(jié)果顯示,小羊肚菌菌絲生長的最適碳氮比為20∶1;試驗(yàn)結(jié)果顯示供試菌株菌絲生長最適碳氮比為10∶1~25∶1。說明羊肚菌菌絲生長需要較多的氮源,在菌種制作和生產(chǎn)中,碳氮比控制在20∶1~25∶1為宜,控制生產(chǎn)成本的同時,還能保證菌種質(zhì)量,降低污染率。