崔 曉 叢倩倩 王慶武
(泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院食用菌研究所,山東泰安 271000)
秀珍菇(Pleurotus pulmonarius)學(xué)名為肺形側(cè)耳[1],20 世紀(jì)后期由我國(guó)臺(tái)灣省引進(jìn)并推廣[2],其營(yíng)養(yǎng)豐富,蛋白質(zhì)高于香菇、草菇,且纖維含量少,口感脆嫩鮮美,深受歡迎[3]。秀珍菇的擴(kuò)大再生產(chǎn)需要菌種的多次擴(kuò)繁,而多次擴(kuò)繁會(huì)導(dǎo)致菌種退化,子實(shí)體的質(zhì)量和產(chǎn)量下降等問(wèn)題隨之而來(lái)。常見(jiàn)的復(fù)壯方法如挑取不同部位菌絲、組織分離、改良培養(yǎng)基配方等的效果不佳[4-8],國(guó)內(nèi)外鮮有利用原生質(zhì)體再生的方法復(fù)壯秀珍菇的研究報(bào)道。筆者首次通過(guò)原生質(zhì)體再生的方法復(fù)壯秀珍菇,旨在驗(yàn)證該方法在秀珍菇菌株復(fù)壯的有效性。
秀珍菇菌株秀-T。經(jīng)多次擴(kuò)繁后,該菌株有母種在平板上出現(xiàn)角變,擴(kuò)繁種長(zhǎng)速變慢甚至停止生長(zhǎng),出菇試驗(yàn)產(chǎn)量下降等退化現(xiàn)象。
PDA 培養(yǎng)基:馬鈴薯(去皮)200 g,葡萄糖20 g,KH2PO43 g,MgSO41.5 g,瓊脂20 g,加水定容至1 L。每個(gè)平板定量為20 mL。
TB3 再生培養(yǎng)基:酸水解酪蛋白3 g,酵母提取物3 g,蔗糖200 g,葡萄糖10 g,瓊脂8 g,加水定容至1 L。
供試秀-T 菌株原生質(zhì)體制備與再生的方法參考文獻(xiàn)[9]。
以出發(fā)菌株為對(duì)照,進(jìn)行復(fù)壯秀珍菇菌株栽培試驗(yàn),每處理重復(fù)3次。聚乙烯塑料折角袋裝料(約裝干料400 g),高壓高溫(115 ℃)滅菌8 h,待料溫降至25 ℃以下,按無(wú)菌操作規(guī)范兩端接種。栽培試驗(yàn)配方及管理參照文獻(xiàn)[10]。記錄菌絲滿袋期、現(xiàn)原基時(shí)間、子實(shí)體形成時(shí)間、第1 潮采收時(shí)間,計(jì)產(chǎn)并計(jì)算生物學(xué)效率。
母種以“十字交叉法”測(cè)量平板中菌絲直徑并計(jì)算菌絲長(zhǎng)速,原種及栽培種采用“劃線法”測(cè)量并計(jì)算菌絲長(zhǎng)速。每處理重復(fù)10次。
測(cè)定復(fù)壯菌株的羧甲基纖維素酶(CMC 酶)、木聚糖酶、漆酶活性,以出發(fā)菌株為對(duì)照(CK)。酶活性測(cè)定方法參考文獻(xiàn)[11]。
酶活性定義:特定條件下,1 L 酶液1 min 內(nèi)轉(zhuǎn)化生成1 μmol 葡萄糖所需的酶量,稱為一個(gè)國(guó)際單位(U)。酶活性用X表示,單位為酶活性單位每升(U/L)。木聚糖酶、CMC 酶活性計(jì)算參照文獻(xiàn)[12]。
(1)葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
準(zhǔn)確稱取0.1 g 烘干后的葡萄糖,溶于水中,定容至100 mL 備用。將不同濃度的葡萄糖溶液與DNS 試劑反應(yīng),530 nm 測(cè)OD 值,繪制葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線[11]。
(2)木糖標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
準(zhǔn)確稱取0.1 g 烘干后的木糖,溶于水中,定容至100 mL 備用。將不同濃度的木糖溶液與DNS 試劑反應(yīng),530 nm 測(cè)OD 值,繪制木糖標(biāo)準(zhǔn)曲線[11]。
相關(guān)數(shù)據(jù)采用Excel 2010 進(jìn)行整理并進(jìn)行方差分析。采用Duncan’s 新復(fù)極差法統(tǒng)計(jì)分析。
1.7 得到葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為:y=0.9922x+0.0595,R2=0.9924;木糖標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為:y=0.9106x+0.047,R2=0.9932。
2.1.1 原生質(zhì)體再生雙核菌株鏡檢
秀珍菇菌株原生質(zhì)體再生后,挑取的35個(gè)再生菌落中,通過(guò)分離培養(yǎng)及鏡檢獲得20個(gè)具有明顯鎖狀聯(lián)合(圖1)的雙核菌絲體。
圖1 鎖狀聯(lián)合結(jié)構(gòu)(箭頭所指)
2.1.2 原生質(zhì)體再生菌株初步篩選
將出發(fā)菌株與原生質(zhì)體再生得到的20 株雙核菌株分別接種于平板培養(yǎng)基中觀察,結(jié)果見(jiàn)表1。
由表1 可知,Re-1、Re-2、Re-5、Re-6、Re-9 這5株再生菌株具有明顯生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)。
2.2.1 再生菌株擴(kuò)繁種生長(zhǎng)情況
由圖2、表2可知,經(jīng)再生復(fù)壯后的菌株,其原種和栽培種的菌絲平均長(zhǎng)速均高于出發(fā)菌株。原種菌絲平均長(zhǎng)速依次為:Re-5>Re-6>Re-2>Re-1>Re-9>秀-T(CK),Re-5 生長(zhǎng)最快,滿瓶時(shí)間比出發(fā)菌株早6 d;栽培種菌絲平均長(zhǎng)速依次為:Re-6>Re-5>Re-2>Re-9>Re-1>秀-T(CK),且Re-2、Re-5與Re-6 之間差異不顯著,Re-2 與Re-5 生長(zhǎng)最快,菌絲滿袋時(shí)間比出發(fā)菌株早10.5 d。
表1 異核體分離株的菌絲生物學(xué)特性
圖2 出發(fā)菌株與復(fù)壯菌株擴(kuò)繁種生長(zhǎng)情況
表2 出發(fā)菌株與復(fù)壯菌株擴(kuò)繁種菌絲生長(zhǎng)情況
2.2.2 再生菌株栽培結(jié)果
由圖3、表3可知,經(jīng)再生復(fù)壯后的菌株現(xiàn)原基、子實(shí)體形成、第1 潮菇采收時(shí)間均比出發(fā)菌株早。并且再生復(fù)壯后的菌株子實(shí)體分化快,出菇時(shí)間集中,出菇整齊,產(chǎn)量均有所提高。生物學(xué)效率由高到低依次為Re-2>Re-5>Re-9>Re-6>Re-1>秀-T(CK),其中Re-2 生物學(xué)效率最高,為62.17%,增產(chǎn)27.90%。
圖3 出發(fā)菌株與復(fù)壯菌株子實(shí)體栽培出菇情況
表3 出發(fā)菌株與復(fù)壯菌株栽培結(jié)果
秀珍菇為一種木腐菌,能夠分泌一系列的胞外酶降解木質(zhì)纖維素,這些酶能夠通過(guò)協(xié)同作用將外界的木質(zhì)纖維素降解成小分子的物質(zhì)以供自身的利用[13]。結(jié)果表明(表4),復(fù)壯后的菌株羧甲基纖維素酶、木聚糖酶、漆酶活性均高于出發(fā)菌株。復(fù)壯后菌株羧甲基纖維素酶活性由高到低依次為Re-2>Re-9>Re-5>Re-6>Re-1>秀-T(CK);木聚糖酶活性由高到低依次為Re-2>Re-9>Re-5>Re-6>Re-1>秀-T(CK);漆酶活性由高到低依次為Re-2>Re-9>Re-6>Re-5>Re-1>秀-T(CK)。
表4 出發(fā)菌株與復(fù)壯菌株胞外酶酶活
在食用菌的菌種復(fù)壯中,采用的方法主要有挑取菌絲尖端法、組織分離法、原生質(zhì)體再生法等。其中,挑取菌絲尖端法操作簡(jiǎn)易、技術(shù)難度較低,但往往要挑取多次,周期較長(zhǎng),且經(jīng)出菇驗(yàn)證其復(fù)壯效果并不理想。組織分離法需用退化菌株的子實(shí)體分離,栽培出菇周期較長(zhǎng),而且一旦菌株退化嚴(yán)重或不出菇影響組織分離。原生質(zhì)體再生法的缺點(diǎn)是技術(shù)要求相對(duì)較高,優(yōu)點(diǎn)是復(fù)壯效果好,復(fù)壯周期短,減少了后續(xù)試驗(yàn)的工作量。
近年來(lái),原生質(zhì)體再生法在其他食用菌如平菇[14]、茯苓[15]復(fù)壯中都取得良好效果。樊曉琳等[4]采用灰色系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度分析法將不同方法得到的提純復(fù)壯雙孢蘑菇菌株與出發(fā)菌株相比較,得出原生質(zhì)體再生法的提純復(fù)壯效果最好。伍虹蓉[16]利用原生質(zhì)體再生法得到毛木耳復(fù)壯菌株,并且證明其干耳產(chǎn)量同CMC 酶、木聚糖酶活性呈正相關(guān)。由此可見(jiàn),原生質(zhì)體再生技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于食用菌菌種復(fù)壯,但對(duì)秀珍菇鮮有報(bào)道。
秦俊哲等研究表明,纖維素酶活性高低可以反映菌株活性的強(qiáng)弱[17],聶榮榮等[18]將漆酶作為金針菇液體菌種活力檢測(cè)的生物標(biāo)記物。Ivana Eichlerová 等[19]在研究不同低溫存儲(chǔ)方式對(duì)糙皮側(cè)耳菌種影響時(shí),也是以漆酶作為主要參考指標(biāo)。試驗(yàn)通過(guò)原生質(zhì)體再生法復(fù)壯秀珍菇,得到的再生菌株在平板培養(yǎng)基中菌絲恢復(fù)到退化前的長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)、菌絲健壯、菌落邊緣整齊的菌絲狀態(tài);復(fù)壯后菌株菌絲胞外酶活性有所提高;出菇試驗(yàn)中,菇蕾分化及出菇時(shí)間提前,生物學(xué)效率提高。其中Re-2各方面指標(biāo)較為理想,可逐步推廣。另外,退化的秀珍菇菌株秀-T 的菌絲菌落不規(guī)則,存在角變,與缺乏氮源菌絲菌落形態(tài)相似[20]。筆者推測(cè)秀珍菇秀-T 的退化表現(xiàn)之一為營(yíng)養(yǎng)元素特別是氮素的吸收不良。由此可見(jiàn),針對(duì)退化秀珍菇的復(fù)壯方法,除了原生質(zhì)體再生法,是否可以通過(guò)調(diào)節(jié)母種或栽培料中配方配比來(lái)達(dá)到復(fù)壯效果(這種復(fù)壯方法已有復(fù)壯杏鮑菇、草菇報(bào)道[7,21]),還有待進(jìn)一步研究。