潘雪嬌 曲曉華 劉宇 王守現(xiàn)
摘要:以1株大環(huán)柄菇屬野生菌為研究對象,依據(jù)形態(tài)學和分子生物學特征鑒定為高大環(huán)柄菇。通過測定菌絲生長速度、菌絲體干質量和生長勢等指標,研究其生物學特性。結果表明,該菌菌絲生長的最適碳源為淀粉,最適氮源為大豆蛋白胨;菌絲生長適宜的碳氮比為(10~30):1,最適碳氮比為20:1;最適生長因子為維生素B1;菌絲生長適宜溫度為24~28℃,最適溫度為28℃;最適pH值為7.0。
關鍵詞:高大環(huán)柄菇;鑒定;組織分離;碳氮比;生長因子;生物學特性
中圖分類號:S646.01 文獻標志碼:A 文章編號:1002—1302(2016)01—0199—03
高大環(huán)柄菇(Macrolepiota procera)別稱高腳環(huán)柄菇、高柄環(huán)菇、棉花菇等,國外別稱陽傘蘑菇,在分類上屬于真菌門擔子菌亞門層菌綱傘菌目蘑菇科大環(huán)柄菇屬。夏秋季節(jié)于林中地上或草地上單生至散生、稀群生一起,是主要分布于亞熱帶地區(qū)的一種大型腐生菌,也是一種土生的食用菌。子實體一般大型,菇柄粗長;質地脆嫩,風味宜人,食味較美,含有豐富的蛋白質、氨基酸、維生素及礦物質等,尤以人體必需氨基酸含量高而著稱,是一種很有開發(fā)前景的食用菌新品種。目前,國內外關于高大環(huán)柄菇的人工栽培已有相關報道,Boyer研究發(fā)現(xiàn)可用雙孢菇堆肥進行人工栽培,丁智權等也報道了其栽培技術,但關于高大環(huán)柄菇的大面積推廣應用仍未見報道,究其原因為當前對該菌的研究不深人、缺乏基礎數(shù)據(jù)來支撐其配套栽培技術。因此,為更好地開發(fā)利用這一野生菌,筆者在前人研究的基礎上,采用菌絲生長速度、菌絲體干質量和生長勢等指標對1株野生高大環(huán)柄菇的生物學特性進行研究,篩選出最佳的生長條件,為其人工栽培及推廣應用提供技術支撐。
1材料與方法
1.2野生菌母種分離
2014年8月25日在吉林省白河林業(yè)局黃松蒲林場采集一種大環(huán)柄菇屬真菌,組織分離獲得該野生菌的母種。
1.3野生菌株鑒定
1.3.1形態(tài)學鑒定 肉眼觀測野生子實體的外表形態(tài)以及周圍生境。觀察菌絲體在固體培養(yǎng)基上菌落的形狀、大小、顏色、味道、生活力等。光學顯微鏡觀測擔孢子形態(tài),并采用平板斜插蓋玻片法觀測菌絲鎖狀聯(lián)合結構、細胞大小、形態(tài)等。
1.3.2分子鑒定 利用ITS1和ITS4通用引物對分離的野生菌株進行ITS-PCR鑒定。
1.4野生高大環(huán)柄菇的生物學特性研究
碳源、氮源、碳氮比、生長因子、溫度、pH值等試驗參照文獻[7—9]中的方法。
1.5測定方法
1.5.1菌絲的平均生長速度 將黃傘菌種接種于平板培養(yǎng)基表面的中央,培養(yǎng)8 d后測量菌落半徑,以菌落平均半徑除以時間即為菌絲的日平均生長速度。
1.5.2菌絲干質量 將測定完生長速度的平皿放人高壓鍋內121℃加熱至培養(yǎng)基融化(10 min),趁熱將菌絲取出置于單層紗布上,熱水浴1 h,然后置于烘干箱內105℃烘干至恒質量,稱量。
1.5.3生長勢的測定 菌絲生長濃密、長勢旺盛,用“+++-4-”表示;菌絲生長較密、長勢較好,用“+++”表示;菌絲生長密、長勢一般,用“++”表示;菌絲生長稀、長勢較弱,用“+”表示;菌絲不生長,用“-”表示。
2結果與分析
2.1野生菌株的鑒定結果
2.1.1形態(tài)學鑒定結果 子實體(圖1)一般大型,菌蓋直徑17~30 cm,中部褐色,有銹褐色鱗片;菌肉白色,較厚;菌褶白色,較密,離生,不等長;菌柄長15~38 cm,粗0.6~2.0 cm,柱形,向下漸粗,褐色,略扭轉,基部膨大,有可移動菌環(huán);孢子印白色,孢子無色,光滑,卵圓形,(13~18)μm×(10~12)μm。
2.1.2分子鑒定結果 利用ITSl和ITS4通用引物對野生菌株進行擴增、測序。對測序結果進行BTJAST比對,發(fā)現(xiàn)目標序列與登錄號為HMl25514.1的高大環(huán)柄菇菌株同源性達到99.85%。因此,結合子實體形態(tài)可確定分離菌株為高大環(huán)柄菇。野生高大環(huán)柄菇菌株的ITS序列為:5′-TTTGAGGTCAATTTTCAGTATAATrGTCCATGAAGACTGGACGATTGGCAGCTGAACAGACAGAGAGCGACCACACGGCGTAGATAATTATCACACCTGTGACGGATCGCAAACGGTTCCGCTAATGCATTTCAGAGTAGCTGACCTTTAAAAGGCCAGCAAACCTCCATATCCAAGCCCCATCACAGAAAACTGGAGGGGTTGAGAATTTAATGACACTCAAACAGGCATGCTCCTCGGAATACCAAGGAGCGCAAGGTGCGTTCAAAGATTCGATGATTCACTGAATTCTGCAATTCACATTACTTATCGCATTTCGCTGCGTTCTTCATCGATGCGAGAGCCAAGAGATCCGTTGCTGAAAGTTGTATAGATCATTTATAGGCACAAAGGCCCATTGAATACATTCTACAACATACTATGTGGTATATGAAAACATAGACTCCAGGGAAGGTTCACAACCATTTGAGGAGAGCTGCACTTTTTTTTTTGCGCAAGCATTCCTCACATCCGAGAAGACTCGATAGGTGGCTGCTCTCAATCCCTAGAAGACTACAAAAGGTGCACAGGTGGATGAATAAAAAACAAGACAGGTGTGCACAATGCCCCGGAGAGCCAGCTACAACCCATCAAGTATATTCAATAATGATCCTTCCGCAGGTTCACCTACGGAAA-3′。
2.2野生高大環(huán)柄菇的生物特性試驗結果
2.2.1碳源對高大環(huán)柄菇菌絲生長的影響 試驗結果(表1)表明,高大環(huán)柄菇菌株對供試碳源都能利用,但不同碳源問高大環(huán)柄菇菌絲生長速度、菌絲體干質量和長勢差異顯著。其中,該菌株在對照培養(yǎng)基和以淀粉、蔗糖和山梨醇為碳源的培養(yǎng)基上日生長速度較快,但差異不顯著;在以淀粉為碳源的培養(yǎng)基上,菌絲生長勢旺盛,干質量最高,達0.038 8 g,且與其他3種碳源差異顯著。因此,本試驗選取的最佳碳源為淀粉。
2.2.2氮源對高大環(huán)柄菇菌絲生長的影響 試驗結果(表2)表明,高大環(huán)柄菇菌株在不同氮源培養(yǎng)基上的生長速度差異顯著。菌絲生長速度以大豆蛋白胨最快;其次是酵母浸粉;最慢的是對照。從菌絲干質量來看,牛肉浸膏最高;其次是大豆蛋白胨;大豆粉最差。從菌絲生長勢來看,以大豆蛋白胨為氮源的菌絲濃密,長勢最佳;其次為酵母浸粉;大豆粉和對照最差。因此,本試驗選用大豆蛋白胨作為最佳氮源。
2.2.3碳氮比對高大環(huán)柄菇菌絲生長的影響 由表3可以看出,不同碳氮比對高大環(huán)柄菇菌絲生長影響明顯。高大環(huán)柄菇菌絲在碳氮比為(10~60):1范圍內均可生長,但以(10~30):1生長較適宜,在此之間菌絲生長速度較快且差異不顯著。碳氮比在(50~60):1之間,菌絲生長緩慢。從菌絲干質量來看,碳氮比為10:1時,菌絲干質量較高但與碳氮比為20:1的培養(yǎng)基差異不顯著;碳氮比在(50~60):1之間,菌絲干質量最差。因此,本試驗選用碳氮比為20:1。
2.2.4生長因子對高大環(huán)柄菇菌絲生長的影響 試驗結果(表4)表明,不同生長因子對高大環(huán)柄菇菌絲生長存在一定的影響,其中維生素B1、維生素B2和肌醇的菌絲生長速度最快,且三者之間差異不顯著;維生素C最差。從菌絲干質量來看,維生素B2、肌醇、維生素B1和玉米漿的菌絲體干質量較高,且四者問差異不顯著;維生素C最低。因此,本試驗選維生素B1作為最佳生長因子。
2.2.5溫度對高大環(huán)柄菇菌絲生長的影響 試驗結果(表5、圖2)表明,不同溫度處理對高大環(huán)柄菇菌株生長速度具有顯著的影響。在16~32℃之間菌絲均能正常生長,但24~28℃最適宜,其中在28℃時菌絲生長速度、菌絲體干質量、生長勢均較優(yōu);當溫度低于24℃時,雖然菌絲仍然潔白稠密,但生長速度減慢;當溫度達到36℃時,菌絲完全停止生長。因此,本試驗選取的最適培養(yǎng)溫度為28℃。
2.2.6 pH值對高大環(huán)柄菇菌絲生長的影響 從表6可以看出,高大環(huán)柄菇菌絲在pH值為5.0~8.5之間均能生長;當pH值大于8.5時,高大環(huán)柄菇菌絲不能生長。在pH值為5.0、7.0時,菌絲生長較快,且差異不顯著。從菌絲體干質量來看,pH值為5.0、6.0時,菌絲體干質量較高,且兩者之間差異不顯著。從菌絲生長勢來看,當pH值為7.0時,菌絲長勢最旺;其次是pH值為5.0、6.5;菌絲在pH值為8.0~8.5之間時長勢較弱;當pH值為9.0時,菌絲不能生長。因此,本試驗選取的最適pH值為7.0。
3結論與討論
在歐洲、亞洲和非洲的許多國家和地區(qū),高大環(huán)柄菇是很名貴的菌類,該菌不但適于鮮銷,還適于制罐或制干,因菇柄粗且長,干物質含量高,是很好的加工原料,具有很高的推廣價值。目前,關于大型真菌的生物學特性的研究報道較多,但多數(shù)以菌絲生長速度和生長勢作為衡量指標,篩選其最適生長條件。菌絲干質量是指菌株利用碳源、氮源等營養(yǎng)成分,合成自身結構物質烘干后的質量;在一定程度上可以反映菌株利用營養(yǎng)成分的強弱,作為菌株健壯程度的評價標準。本研究采用菌絲日生長速度、菌絲體干質量和菌絲生長勢等指標對野生高大環(huán)柄菇菌株的生物學特性進行綜合分析評價,結果表明,該菌適合的碳源選擇比較廣,在以淀粉、蔗糖和山梨醇為碳源的培養(yǎng)基上菌絲生長速度、菌絲干質量及生長勢都比較好,該結果與馮飛等報道的一種大環(huán)柄菇屬(Macrolepiota sp.)真菌的最適碳源一致,結合菌絲干質量,選擇淀粉為最適碳源;在氮源利用方面,該菌對氮源的選擇比較窄,最適氮源為大豆蛋白胨,這與荷葉離褶傘、黃傘菌株的最適碳源一致;適宜的碳氮比為(10~30):1,最適碳氮比為20:1;最適生長因子為維生素B1,這與馮飛等報道的結論一致;高大環(huán)柄菇菌絲體生長適宜的溫度范圍為24~28℃,最適溫度為28℃,這與馮飛等報道的最適溫度為25℃不一致,主要可能是因為試驗所采用的培養(yǎng)箱精密度不一樣,筆者近年來研究發(fā)現(xiàn)多數(shù)食用菌的最適生長溫度為28℃;最適pH值為7.0,該結論與丁智權報道的最適pH值為6.5~7.2相吻合。目前,未見其他關于高大環(huán)柄菇最適氮源、碳源、碳氮比及最適生長因子的綜合研究報道,本研究結果可為高大環(huán)柄菇的人工栽培及推廣應用提供一定的依據(jù)。