陳國良
(江蘇安惠生物科技有限公司,江蘇 南通 226009)
近幾年我國食用菌生產(chǎn)發(fā)展很快,品種增加,單位產(chǎn)量提高,總產(chǎn)量上升,生產(chǎn)技術(shù)明顯改進(jìn),工廠化栽培發(fā)展也很快。2010年全國食用菌年產(chǎn)量已達(dá)2×107t以上,但是我國對食用菌生物學(xué)特性、生長發(fā)育的理論研究還很落后,許多問題還拿不出科學(xué)的見解,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于對動、植物生長發(fā)育、生物學(xué)特性的研究。這對于掌握食用菌生長規(guī)律,人工控制食用菌生長,提高產(chǎn)量、質(zhì)量,提高食用菌的保健功效非常不利。這里就食用菌生長發(fā)育理論提出一點(diǎn)個人見解。
食用菌是一大類具有大型子實(shí)體的真菌,主要是擔(dān)子菌亞門中的各種真菌,少數(shù)為子囊菌亞門中的真菌。有完整的細(xì)胞核,有核膜,核中染色體數(shù)量少,核較小,屬真核生物。細(xì)胞壁中有豐富的幾丁質(zhì)成分(這一點(diǎn)近似于動物),以孢子方式繁殖,沒有葉綠素,營異養(yǎng)生活,腐生或共生,個別為寄生。多細(xì)胞的營養(yǎng)體是單個細(xì)胞以線狀連結(jié)的絲狀體。菌絲體中,除頂端細(xì)胞外,各個細(xì)胞所處位置幾乎相同,沒有位置差異而引起的細(xì)胞分化。有些食用菌其營養(yǎng)體中有菌索,菌索是由多根單胞串聯(lián)成的菌絲并聯(lián)而成,菌索外有髓鞘。菌索中的各個細(xì)胞位置差異也很小,位置效應(yīng)不明顯,不能促使細(xì)胞轉(zhuǎn)化。菌絲細(xì)胞間有連接機(jī)構(gòu),連接機(jī)構(gòu)為桶狀或壺狀體,連接處可通過細(xì)胞質(zhì),菌絲細(xì)胞間可進(jìn)行物質(zhì)流動,但一般情況下核不能在二細(xì)胞間流動。以有性生殖或無性生殖2種方式繁殖,生長條件正常時一般不行無性生殖。無性生殖是在單核或雙核的菌絲體頂端產(chǎn)生分生孢子或粉孢子或節(jié)孢子,有的在菌絲中間形成厚垣孢子。有性生殖時,2個有性差別的單核菌絲相互接觸,溶壁酶被激活,接觸處部分壁溶化,1個單核菌絲細(xì)胞的核游入另一個單核菌絲的細(xì)胞中,2個細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)融合,核不融合,形成具有雙核的菌絲,雙核菌絲不斷以單向空間分裂繁殖形成雙核的線狀菌絲。雙核菌絲體中2個細(xì)胞核分別指令著各自的原生質(zhì)合成,這二個細(xì)胞核指令合成的原生質(zhì)具有互補(bǔ)性,所以其細(xì)胞質(zhì)成分、酶譜更豐富、全面,具有發(fā)展成子實(shí)體需要的完全成分。雙核菌絲生長勢強(qiáng)、菌絲體粗、生長快、抗逆力強(qiáng),進(jìn)一步可發(fā)育形成子實(shí)體。
雙核菌絲充滿培養(yǎng)基后,頂端生長勢降低(高等真菌菌絲一般都是頂端生長、單維空間生長,這和動植物生長方式不同),頂端菌絲消耗的生長激素量減少,同時,在遇到適宜的水、氣、溫、光或土壤條件時,成熟的菌絲可分泌大量激素,激素積累量達(dá)到一定濃度時,細(xì)胞膨大,分化成胚細(xì)胞,胚細(xì)胞一般都是頂端細(xì)胞形成。因為頂端細(xì)胞的生長勢最強(qiáng),吸引激素的能力也最強(qiáng)(這一點(diǎn)和植物的特性近似),于是最有條件分化,以后向三維空間分裂,形成細(xì)胞團(tuán),即胚細(xì)胞團(tuán)。胚細(xì)胞團(tuán)中各個細(xì)胞因有了位置差異,從而產(chǎn)生位置效應(yīng),開始向著不同的方向分化發(fā)展,發(fā)展成具有向形成菌蓋、菌柄、菌褶、菌刺方向發(fā)展的原基。原基進(jìn)一步發(fā)展形成一個完整的子實(shí)體,子實(shí)體腹面有菌管或菌褶,或子實(shí)體上產(chǎn)生菌刺。菌管、菌褶、菌刺上產(chǎn)生擔(dān)子,擔(dān)子中進(jìn)行核融合并二次分裂,形成四個單倍體的核,每個核游入擔(dān)子中形成擔(dān)孢子。擔(dān)孢子遇到適宜的溫度、濕度時又萌發(fā),形成細(xì)胞單核的單核菌絲,進(jìn)入第二個生活史循環(huán)。
食用菌子實(shí)體密度和原基數(shù)量有關(guān),原基數(shù)量和菌絲中促子實(shí)體形成激素量有關(guān),激素量和菌絲成熟程度、菌絲頂端的生長狀況有關(guān)。菌絲成熟度低,菌絲頂端細(xì)胞生長旺盛時,激素消耗量多,激素積累量少,所以形成原基數(shù)量也少,子實(shí)體數(shù)也就少,但以后子實(shí)體較肥大。蘑菇復(fù)土長1潮菇后,去除復(fù)土層再復(fù)土,可再長菇,菇密度很大,但很小,其原因可能就是復(fù)土層下面的菌絲積累了大量激素之故。蘑菇復(fù)土?xí)r,粗細(xì)土2層土層間,放少量蘑菇栽培種,可提早出菇,但菇少,其原因也可能和早期激素量少有關(guān)。
擔(dān)孢子萌發(fā)也需要激素,這種激素由孢子自己釋放。孢子在一定的溫度、濕度、光照條件下膨大時就釋放出激素。激素積累到一定量時,孢子就萌發(fā)生長,不同種食用菌孢子萌發(fā)需要的激素濃度不一樣。有些食用菌孢子萌發(fā)需要的激素濃度高,所以單孢培養(yǎng)時很難萌發(fā),因為單孢分泌的激素很快被周圍培養(yǎng)基稀釋,激素濃度達(dá)不到促進(jìn)孢子萌發(fā)的濃度。孢子量非常多時,釋放的激素匯集一處,激素濃度提高,孢子就容易萌發(fā)。所以靈芝等孢子,單孢、少孢時很難萌發(fā);多孢培養(yǎng)時,就容易萌發(fā)。有的食用菌孢子存放時間較長后,萌發(fā)率會明顯降低,這可能是存放時間長的孢子釋放激素的能力降低之故。
食用菌生長、發(fā)育所需要的激素究竟是哪一些化學(xué)成分,目前還沒有詳細(xì)的研究。據(jù)初步的研究,食用菌生長激素種類很多,可能是醚類、蒽醌類、乙烯類物質(zhì),可能具有揮發(fā)性,分子量較小,這些都需要深入研究。