唐德華,廖文菊(四川民族學(xué)院環(huán)境與生命科學(xué)系,四川康定626001)
天麻(Gastrodia elata B1)為蘭科植物,其干燥塊莖為常用名貴中藥。天麻具有很高的藥用價值和經(jīng)濟價值,有關(guān)天麻的研究文獻較多[1]。蜜環(huán)菌(Armillariella mellea)隸屬于擔(dān)子菌亞門(Basidiomycotina)傘菌目(Agaricales)白磨科(Tricholomataceae)蜜環(huán)菌屬[Armillaria(Fr.)Staude][2]。蜜環(huán)菌是天麻生長發(fā)育的基礎(chǔ),為天麻的生長發(fā)育提供養(yǎng)分。目前,有關(guān)天麻蜜環(huán)菌的研究主要集中在天麻蜜環(huán)菌的培養(yǎng)、天麻蜜環(huán)菌對天麻產(chǎn)量的影響及天麻與蜜環(huán)菌的共生關(guān)系等方面的研究。
為尋找更多適合天麻生產(chǎn)的能培養(yǎng)蜜環(huán)菌的樹材,黃明進等選取桉樹、天竺桂和女貞等8種貴州常見樹材的枝或干作菌材來接種蜜環(huán)菌,不同菌材培養(yǎng)的蜜環(huán)菌菌索的HPLC指紋圖譜有一定的差異,滇鼠刺、女貞和天竺桂較適合作為培育蜜環(huán)菌的菌材[3]。黃萬兵等對貴州天麻主產(chǎn)區(qū)大方、德江等地進行了蜜環(huán)菌的分離及rDNA-ITS序列分析,結(jié)果表明貴州省內(nèi)假蜜環(huán)菌(A.mellea),A.cepistipes的分布最廣,其次是高盧蜜環(huán)菌(A.gallica)[4]。鄒寧等以天麻種子萌發(fā)形成的小米麻為材料,利用正交設(shè)計研究發(fā)現(xiàn)蜜環(huán)菌液對天麻的組織培養(yǎng)具有良好的促進效果[5]。
蜜環(huán)菌是天麻的共生菌,其菌絲及發(fā)酵液具有與天麻相類似的藥理作用,菌絲生長和多糖產(chǎn)生的最適初始pH為5.0左右,氧氣是影響多糖產(chǎn)生的另一重要因素,菌絲球大小與多糖的產(chǎn)生存在一定的負相關(guān)關(guān)系,即菌絲球大,多糖產(chǎn)量少[6]。天麻品種及蜜環(huán)菌均能影響天麻素含量,雜交種Fl的天麻素含量優(yōu)勢明顯[7]。不同大小天麻和蜜環(huán)菌中的礦質(zhì)元素含量不同,天麻可通過滲透作用從蜜環(huán)菌中獲取礦質(zhì)元素[8]。碳源因素對蜜環(huán)菌生長的影響大于氮源因素,蜜環(huán)菌適宜生長溫度為20~30℃,甘露醇是蜜環(huán)菌體內(nèi)積累較多的小分子糖類成分[9]。
在生產(chǎn)中,蜜環(huán)菌是天麻賴以生存的支柱,蜜環(huán)菌生長的好壞直接影響到后期天麻接菌狀況及產(chǎn)量效果,選擇性狀優(yōu)良的蜜環(huán)菌及適宜的培養(yǎng)基是栽培天麻的關(guān)鍵。蜜環(huán)菌原種純培養(yǎng)菌株的長勢除與菌株自身的遺傳特性有關(guān)外,還依賴于其培養(yǎng)基質(zhì)所提供的養(yǎng)分比例[10]。楊文宏等以分離篩選后的昭通烏天麻野生蜜環(huán)菌為試驗材料,以PDA為基本培養(yǎng)基研究了不同濃度NAA對昭通烏天麻野生蜜環(huán)菌生長的影響,以 5.0 μg/ml為蜜環(huán)菌生長的最佳濃度[11]。
不同蜜環(huán)菌對天麻生物產(chǎn)量及天麻素含量的影響有顯著性差異,我國高海拔地區(qū)不同丙型蜜環(huán)菌對天麻生物產(chǎn)量及天麻素含量的影響有顯著性差異[12-13]。蜜環(huán)菌不同菌株對天麻產(chǎn)量具有一定的影響,蜜環(huán)菌菌株M1能顯著提高天麻產(chǎn)量,室內(nèi)瓶栽和室內(nèi)地栽(室內(nèi)地面覆土栽培)試驗均表現(xiàn)出良好的伴栽效果,適應(yīng)性強[14]。不同蜜環(huán)菌菌株對烏天麻產(chǎn)量的影響不同,其中菌株Ar-4能顯著提高天麻產(chǎn)量[15]。不同菌株對天麻的影響不同,天麻的產(chǎn)量和菌株的生長速度呈正相關(guān)關(guān)系[16]。
天麻的產(chǎn)量與質(zhì)量不僅與天麻麻種及萌發(fā)菌、蜜環(huán)菌2個菌種各自的質(zhì)量有關(guān),而且還與為蜜環(huán)菌生長提供營養(yǎng)的菌材、各種相關(guān)因素的互作及栽培技術(shù)有關(guān)[17]。蜜環(huán)菌和菌材多了反而會抑制天麻的生長發(fā)育,導(dǎo)致天麻生長量減少和產(chǎn)量降低[18]。在栽培天麻時,選用未拌栽過天麻的密環(huán)菌有利于天麻的生長,同時要注意有可靠的栽培技術(shù)和科學(xué)的管理方法作保證[19]。栽培天麻的產(chǎn)量與質(zhì)量不僅取決于麻種的質(zhì)量,而且與菌種的無性繁殖代數(shù)密切相關(guān),蜜環(huán)菌連續(xù)無性繁殖代數(shù)越高其質(zhì)量越差,采用誘導(dǎo)子實體方法可以使退化的蜜環(huán)菌復(fù)壯,其促進天麻生長及天麻素積累的作用也得以恢復(fù)[20]。
天麻與蜜環(huán)菌長期共生演化后,無葉綠素而不能進行光合作用,自身不能吸收營養(yǎng),必須依靠蜜環(huán)菌侵入天麻體內(nèi)后為其供應(yīng)營養(yǎng),天麻與蜜環(huán)菌的關(guān)系極為復(fù)雜[21]。天麻和蜜環(huán)菌對環(huán)境條件要求的一致性是它們建立共生關(guān)系的環(huán)境基礎(chǔ),在營養(yǎng)上兩者之間的依賴性是它們建立共生關(guān)系的物質(zhì)基礎(chǔ)。特殊條件下,蜜環(huán)菌也會分解天麻塊莖以滿足自己的營養(yǎng)需要。在一般情況下,正常的共生關(guān)系對天麻是有利的,對蜜環(huán)菌也無害[22]。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)奧氏蜜環(huán)菌(Armillaria ostoyae)、高盧蜜環(huán)菌、Ajezoensis、芥黃蜜環(huán)菌(A.sinapina)、A.singuza 等5 種蜜環(huán)菌均可與天麻共生[23]。
蜜環(huán)菌代謝產(chǎn)物對天麻種子發(fā)芽初期有抑制作用[24]。蜜環(huán)菌胞內(nèi)提取液對天麻生長有一定的抑制作用,蜜環(huán)菌胞外提取液對天麻生長有促進作用,但不如活體蜜環(huán)菌的作用大[25]。蜜環(huán)菌能從天麻中獲取營養(yǎng),且蜜環(huán)菌和天麻之間存在營養(yǎng)物質(zhì)的相互交流,菌麻之間存在著特殊的共生關(guān)系[26]。彭述敏等采用單因素試驗和正交試驗法進行了云南昭通2株優(yōu)良天麻共生蜜環(huán)菌生長條件篩選研究[27]。徐錦堂等利用顯微鏡和電鏡觀察到天麻種子可與紫萁小菇(Mycena osmundicola Lange)、蘭小菇(M.orchidicola Fan et Guo)等小菇屬真菌共生萌發(fā)形成原球莖[28]。胡忠等分離出了天麻抗真菌蛋白(GAFP),并進行了測序與基因克?。?9]。
國內(nèi)學(xué)者對天麻及蜜環(huán)菌進行了大量的研究,結(jié)果表明蜜環(huán)菌對天麻生長及產(chǎn)量的提高等具有十分重要的現(xiàn)實意義。近年來,分子生物學(xué)研究方法已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,王守現(xiàn)等利用RAPD分子標記技術(shù)對收集的13個天麻栽培生產(chǎn)用蜜環(huán)菌菌株/菌種進行有效區(qū)分并分析其遺傳多樣性[30]。鄧艷芹采用ISSR分子標記對西部7個地理位置的與天麻共生的90個蜜環(huán)菌菌株進行遺傳多樣性以及遺傳分化分析[31]。目前對貴州地區(qū)天麻研究較多,而對其他天麻主產(chǎn)區(qū),如四川、云南、陜西等地區(qū)的天麻的研究較少。因此,需加強對蜜環(huán)菌性狀品種的優(yōu)化篩選及對四川、云南、陜西等天麻及蜜環(huán)菌的研究,以促進天麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
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