劉國麗，侯曉磊，李 躍，呂立濤，龔 娜

（遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，遼寧 沈陽 110161）

平菇（Pleurotus ostreatus） 是我國栽培最廣泛的食用菌之一[1]。其富含多種營養(yǎng)成分，味道鮮美，深受大眾的喜愛。目前，隨著人們對平菇需求量的不斷增加，平菇栽培規(guī)模不斷擴(kuò)大，木屑、棉籽殼、玉米芯等傳統(tǒng)栽培原料供應(yīng)緊張，價(jià)格持續(xù)上漲，導(dǎo)致平菇栽培成本不斷增加，新型栽培基質(zhì)亟待開發(fā)[2]。平菇能產(chǎn)生多種木質(zhì)纖維素降解酶類[3]，分解利用基質(zhì)能力強(qiáng)，可以有效分解利用基質(zhì)中的營養(yǎng)成分，適應(yīng)性廣。據(jù)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì)[4]，我國秸稈綜合利用率約為81.68%，每年仍有近20%的秸稈被焚燒或廢棄。玉米秸稈中富含木質(zhì)纖維素、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)等多種營養(yǎng)成分，可以為食用菌菌絲生長所利用，并且可以實(shí)現(xiàn)就地取材，減少運(yùn)輸成本。因此，利用玉米秸稈栽培平菇不僅可以解決栽培原料短缺和價(jià)格上漲的問題，提高秸稈的綜合利用率，還能保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)食用菌產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。

由于玉米秸稈的特殊結(jié)構(gòu)，利用玉米秸稈，首先需要降解秸稈中木質(zhì)素，才能使纖維素、半纖維素為菌絲生長所利用。因此，木質(zhì)素降解能力直接決定菌株的長勢[3]。另外由于不同平菇菌株轉(zhuǎn)化利用木質(zhì)纖維素能力差異較大，分解利用玉米秸稈能力不同，篩選獲得高效利用玉米秸稈的平菇菌株尤為重要。

因此，通過以18個平菇菌株為研究對象，考察其在玉米秸稈上的生長情況及木質(zhì)素降解能力。旨在快速優(yōu)選適合利用玉米秸稈作為栽培基質(zhì)的優(yōu)良平菇品種，為秸稈基料化栽培平菇提供切入點(diǎn)，也為選育適合利用玉米秸稈的平菇菌株提供親本菌株參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試菌種

供試菌種編號、名稱見表1。

表1 供試菌株Tab.1 Pleurotus ostreatus strains

1.1.2 供試培養(yǎng)基配方

采用粉碎機(jī)將玉米秸稈打成粉末，過40目篩后，備用。PDA培養(yǎng)基：土豆200 g·L-1、葡萄糖20 g·L-1、瓊脂粉 18 g·L-1，去離子水 1 000 mL，pH 自然。玉米秸稈培養(yǎng)基：秸稈粉10 g·L-1、瓊脂粉20 g·L-1，去離子水1 000 mL，pH自然。愈創(chuàng)木酚培養(yǎng)基[5-7]用于高產(chǎn)漆酶菌株的篩選，配方為：60目秸稈粉 20 g·L-1、蔗糖 1.0 g·L-1、瓊脂 20 g·L-1、愈創(chuàng)木酚0.20 mL。PDA-RB亮藍(lán)培養(yǎng)基[8]用于高產(chǎn)過氧化物酶菌株的篩選，即將RB亮藍(lán)單獨(dú)滅菌后，與PDA培養(yǎng)基混勻使其終濃度為625 mg·L-1。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 菌絲在玉米秸稈培養(yǎng)基上長勢測定

將不同品種平菇接種至直徑為90 mm的PDA平板上進(jìn)行菌種活化后，采用打孔器取平板菌種相同位置直徑5 mm的菌塊接種至新的直徑90 mm的玉米秸稈培養(yǎng)基平板中，25℃培養(yǎng)7 d，每日采用十字劃線法測量菌落直徑，計(jì)算菌絲生長速度，并比較菌絲長勢。每個菌種3個重復(fù)，計(jì)算菌絲生長速度（V，cm·d-1），公式為：

式中：S為菌絲長度（cm）；D為菌絲生長天數(shù)（d）。

菌落長勢評分標(biāo)準(zhǔn)為：菌絲長勢好，濃密均勻（5分）；菌絲長勢較好，較濃密均勻（4分），菌絲長勢較好，較均勻，密度中等（3分）；菌絲長勢較好，較均勻，稀疏（2分）；菌絲長勢一般，稀疏（1分），統(tǒng)計(jì)后計(jì)算菌絲生長指數(shù)[9-11]，菌絲生長指數(shù)（I） 的計(jì)算公式為：

式中：N表示菌落長勢評分；V表示菌絲生長速度（cm·d-1）。

1.2.2 木質(zhì)素降解能力評價(jià)

將平菇接種至直徑為90 mm的PDA平板上進(jìn)行菌種活化后，采用打孔器取平板菌種相同位置直徑5 mm的菌塊分別接種至新的直徑90 mm的愈創(chuàng)木酚培養(yǎng)基、PDA-RB亮藍(lán)培養(yǎng)基平板中，25℃培養(yǎng)7 d，每隔1 d記錄觀察變色圈大小及顯色情況及程度，采用十字劃線法測量菌落直徑、變色圈直徑，每個菌種3個重復(fù)[12]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2007、SPSS 19統(tǒng)計(jì)軟件，對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 玉米秸稈對平菇菌絲生長情況的影響

18種平菇母種菌絲生長情況見表2。

由表2可知，不同平菇菌株在玉米秸稈培養(yǎng)基中均能生長，不同品種平菇菌絲的顏色、濃密程度、均勻度都各不相同。從顏色來看，分為白色和灰白色2種。從菌絲密度和均勻度來看，1號、2號、10號菌株菌絲長勢最好，菌絲白色、均勻、致密，長勢評分為5分；其次為5號、6號、7號、8號、12號、15號、17號和18號，菌絲濃密、較均勻，長勢評分為4分；11號菌株菌絲生長較差，菌絲稀疏、較均勻，長勢評分僅有1分；其他幾個菌株菌絲生長情況一般，菌絲較濃密、均勻。

表2 不同平菇菌株菌絲在玉米秸稈培養(yǎng)基上生長情況Tab.2 Growth characteristics of Pleurotus ostreatus strains mycelium on corn stalk medium

2.2 玉米秸稈對平菇菌絲生長速度的影響

18株平菇菌株菌絲生長速度情況見表3。

如表3所示，不同菌株在玉米秸稈培養(yǎng)基上的菌落直徑、菌絲生長速度、生長指數(shù)具有明顯的差異。1號、10號、6號、8號、2號、18號菌株菌落直徑最大，顯著高于其他菌株。10號菌絲萌發(fā)早，生長速度最快，平均生長速度為0.91 cm·d－1，其菌絲長勢亦是最好的；其次生長速度較快的依次為6號、1號、15號、5號、2號、18號菌株。16號、11號、13號菌落直徑最小，菌絲生長速度亦最慢，分別為 0.70 cm·d－1、0.66 cm·d－1、0.69 cm·d－1。由于各菌株長勢和生長速度的差異，18株平菇菌株生長指數(shù)不盡相同。10號菌株生長指數(shù)最大，為4.54；其次為1號、2號、6號、15號、5號、18號，均為3～4；11號最低，為0.66。綜合各項(xiàng)生長指標(biāo)得到平菇在玉米秸稈培養(yǎng)基上生長情況排序?yàn)?0號＞1號＞2號＞6號＞15號＞5號＞18號＞8號＞12號＞17號＞7號＞9號＞14號＞16號＞4號＞3號＞13號＞11號。

表3 不同平菇品種菌落直徑、菌絲生長速度和生長指數(shù)Tab.3 The colony diameter,mycelium growth rate and growth index of Pleurotus ostreatus strains mycelium on corn stalk medium

2.3 不同平菇品種漆酶活性比較

平菇分泌的漆酶能使愈創(chuàng)木酚等酚類化合物聚合，在菌落周圍形成紅褐色顯色圈，漆酶的活性與顯色圈的大小及顏色深淺有一定的相關(guān)性，因此可以從紅褐色顯色圈的直徑大小和顏色深淺判斷菌株產(chǎn)漆酶的能力[7]。供試平菇菌株在愈創(chuàng)木酚培養(yǎng)基上的顯色結(jié)果見表4。

由表4可知，所有菌株在愈創(chuàng)木酚培養(yǎng)基上均產(chǎn)生顯色反應(yīng)，顏色隨著時間逐漸加深，說明各菌株在玉米秸稈誘導(dǎo)下均具有分泌漆酶的能力。不同菌株的顯色圈大小、顯色效果和菌落直徑差異顯著。在第3天時1號～10號及14號～16號菌株均具有較強(qiáng)的顯色效果，其中10號、4號、9號、8號菌株顯色圈直徑最大，并且菌落直徑也最大，顯著大于其他菌株；11號、12號、13號、17號、18號菌株相對于其他菌株顯色強(qiáng)度略弱；1號菌株菌落直徑及顯色圈直徑均最小，說明分泌漆酶能力最弱。第7天時，菌株的顯色反應(yīng)進(jìn)一步增強(qiáng)，根據(jù)顯色圈直徑大小可以判斷菌株分泌漆酶能力強(qiáng)弱依次為10號＞15號＞9號＞4號＞5號＞17號＞8號＞6號＞3號＞16號＞2號＞7號＞12號＞14號＞13號＞18號＞11號＞1號。

表4 各菌株在愈創(chuàng)木酚培養(yǎng)基上顯色效果Tab.4 The chromogenic effect of each strain on guaiacol medium

2.4 不同菌株過氧化物酶活性比較

過氧化物酶能使RB亮藍(lán)脫色，進(jìn)而會在菌落周圍形成脫色輪環(huán)，可根據(jù)脫色圈出現(xiàn)的的初始時間、深淺程度、直徑大小來判斷菌株產(chǎn)過氧化物酶能力的高低。不同菌株在PDA－RB亮藍(lán)培養(yǎng)基上脫色效果見表5。

從表5可以看出，10號、5號、6號菌株的脫色時間較早，在培養(yǎng)后1 d即開始脫色，說明菌株分泌過氧化物酶較早，并且隨著時間增加脫色反應(yīng)程度越來越強(qiáng)，脫色圈直徑大，并且脫色徹底。10號菌株脫色圈直徑顯著大于其他菌株，說明10號菌株分泌過氧化物酶能力最強(qiáng)；其次為5號、6號、2號、8號菌株；16號、17號、13號菌株脫色反應(yīng)開始最晚，并且脫色圈直徑最小，具有最弱的過氧化物酶分泌能力。

表5 不同菌株在PDA－RB亮藍(lán)培養(yǎng)基上脫色效果Tab.5 Decolorization effects of different strains on PDA－RB bright blue medium

3 討論

研究表明，平菇菌絲適應(yīng)能力和生長能力均較強(qiáng)，菌絲能分泌多種酶類，以有效分解利用木質(zhì)素纖維素，可以利用多種秸稈類基質(zhì)進(jìn)行栽培[13-17]。若以栽培的方式設(shè)計(jì)不同含量玉米秸稈的培養(yǎng)料配方進(jìn)行菌株篩選的研究方法存在操作復(fù)雜，成本昂貴，需要的空間大，周期長等問題，不適宜用作大量菌株的篩選。因此，本研究采用平板培養(yǎng)法快速篩選適于玉米秸稈栽培的平菇菌株。試驗(yàn)所用18株平菇菌株在以玉米秸稈為唯一碳源的培養(yǎng)基上均能生長，但菌絲生長情況差異較大，1號、2號、10號菌株菌絲長勢較好，其中10號長勢最好，菌絲生長速度和菌絲生長指數(shù)分別為0.91 cm·d-1和4.54。

平菇需要漆酶、木質(zhì)素過氧化物酶和錳過氧化物酶等酶的協(xié)同作用來實(shí)現(xiàn)對木質(zhì)素的降解利用[18]，這些酶活性的高低直接決定著木質(zhì)素的降解效率。因此，為有效利用玉米秸稈資源，篩選獲得具有高木質(zhì)素降解酶活性的平菇菌株以進(jìn)行栽培應(yīng)用研究非常關(guān)鍵。本文采用愈創(chuàng)木酚平板顯色法和RB亮藍(lán)平板脫色法進(jìn)行高產(chǎn)漆酶和過氧化物酶平菇菌株的篩選，能夠減少工作量，縮短篩選周期。試驗(yàn)結(jié)果表明，10號菌株在愈創(chuàng)木酚培養(yǎng)基上變色圈最大，直徑為7.82 cm，在PDA-RB亮藍(lán)培養(yǎng)基上脫色效果最好，脫色圈直徑為7.07 cm。綜合以上結(jié)果，10號菌株3302在玉米秸稈培養(yǎng)基上菌絲生長最好，漆酶和過氧化物酶分泌能力強(qiáng)，可考慮作為以玉米秸稈為栽培基質(zhì)的優(yōu)良平菇品種，今后可在本試驗(yàn)基礎(chǔ)上對所篩選出的優(yōu)勢菌株進(jìn)行玉米秸稈栽培研究。