VI MINH THUAN, ,2,,2,,,2,,*,

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品生物技術(shù)研究所,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院生物工程系,廣東廣州 510640; 2.廣東省微生態(tài)制劑工程技術(shù)研究中心,廣東廣州 510640; 3.廣州市澳鍵豐澤生物科技有限公司,廣東廣州 510760)

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誘導(dǎo)物對(duì)猴頭菇子實(shí)體生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響

VI MINH THUAN1,李雄1,2,郭麗瓊1,2,3,林俊芳1,2,3,*,云帆3

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品生物技術(shù)研究所,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院生物工程系,廣東廣州 510640; 2.廣東省微生態(tài)制劑工程技術(shù)研究中心,廣東廣州 510640; 3.廣州市澳鍵豐澤生物科技有限公司,廣東廣州 510760)

本文選用了7種誘導(dǎo)物(殼聚糖、茉莉酸甲酯、赤霉素、萘乙酸、三十烷醇、吲哚乙酸和2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D))設(shè)定不同濃度,采用噴濕方法對(duì)猴頭菇生長(zhǎng)發(fā)育影響進(jìn)行研究,結(jié)果表明0.5、1.0 mg/kg的茉莉酸甲酯和0.05、0.5 mg/kg的吲哚乙酸能顯著縮短猴頭菇的生長(zhǎng)周期(p<0.05);1.5、2.0 mg/kg的赤霉素、1.0 mg/kg的萘乙酸及0.5、1.5、2.0 mg/kg的吲哚乙酸能顯著提高猴頭菇的產(chǎn)量(p<0.05)。其中,0.5 mg/kg吲哚乙酸既能縮短猴頭菇生長(zhǎng)周期(縮短4 d)又能提高產(chǎn)量(比對(duì)照組提高22.18%),有望進(jìn)一步應(yīng)用到生產(chǎn)中。

猴頭菇,誘導(dǎo)物,生長(zhǎng)發(fā)育

猴頭菇(Lion’s Mane),屬于多孔菌目猴頭屬,是一種具有食藥用價(jià)值的蘑菇[1],是我國(guó)著名的食用兼藥用菌。猴頭菇營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量十分豐富,烘干后其子實(shí)體中含蛋白質(zhì)20.8%,游離氨基酸14.3 mg/g干重[2]。此外,猴頭菇還富含多糖及其它次級(jí)代謝產(chǎn)物,如猴頭素、hericerins、猴頭菇酮、甾醇、類固醇、Erinaceolactones以及萜類化合物等[3]。眾多研究表明,猴頭菇在預(yù)防、減輕或治療疾病如癌癥、抑郁癥、糖尿病、高血壓、高血脂和神經(jīng)變性疾病等有潛在的幫助,同時(shí)還具有抗疲勞、抗衰老,保護(hù)心臟、肝臟、腎臟和神經(jīng)組織的功能[3]。由于野生猴頭菇資源較少,研究和探索高產(chǎn)、高效的人工猴頭栽培方法是進(jìn)一步滿足社會(huì)需要的重要途徑。目前,猴頭有段木栽培和代料栽培兩種栽培方法。

植物的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑也稱化學(xué)誘導(dǎo)物,是一類能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂、生長(zhǎng)、分化和其他生物過(guò)程的低劑量信號(hào)分子,此類物質(zhì)經(jīng)常被用于提高農(nóng)作物的產(chǎn)率[4-5]。目前,生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑用于改善菌絲的生長(zhǎng)和子實(shí)體的得率。Atri NS[6]等使用生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑赤霉酸、吲哚乙酸、吲哚丁酸、激動(dòng)素和萘基乙酸調(diào)節(jié)香菇的生長(zhǎng)。結(jié)果表明,生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可有效改善香菇的菌絲生長(zhǎng)。Uddin M R[7]等報(bào)道吲哚乙酸和萘乙酸對(duì)佛羅里達(dá)側(cè)耳、Calocybeindica、雙孢蘑菇菌絲增殖有促進(jìn)作用。

目前,誘導(dǎo)物已經(jīng)廣泛應(yīng)用于食用菌增產(chǎn)中。顧學(xué)峰等[8]的研究表明，在不同時(shí)期使用不同濃度的吲哚乙酸可促進(jìn)黑木耳菌絲生長(zhǎng),提高產(chǎn)量,使用0.03 mg/L吲哚乙酸進(jìn)行拌料處理,菌絲生長(zhǎng)加速,可使制菌周期縮短7～8 d。而在出菇期噴灑0.02 mg/L吲哚乙酸,可有效促進(jìn)原基形成和子實(shí)體分化,產(chǎn)量較對(duì)照增加20%以上。Kadiri M[9]將經(jīng)過(guò)組織培養(yǎng)得到的香菇子實(shí)體接種到經(jīng)0.1%吲哚乙酸浸泡過(guò)的原料上繁殖,可明顯提高香菇菌絲的生長(zhǎng)量,提高香菇產(chǎn)量。丁鳳珍[10]研究發(fā)現(xiàn)用0.5 mg/kg的三十烷醇在金針菇幼蕾時(shí)期噴灑,能提早現(xiàn)蕾出菇,改善金針菇色澤與整齊度,可使優(yōu)質(zhì)菇產(chǎn)量提高至20%。鄒向英[11]等采用配合噴濕的方法來(lái)研究生長(zhǎng)促進(jìn)劑對(duì)金針菇產(chǎn)量的影響,結(jié)果表明不同生長(zhǎng)促進(jìn)劑配合噴濕能顯著提高金針菇產(chǎn)量。樊忠良等[12]采用0.5～1.0 mg/kg的三十烷醇的拌料培養(yǎng)平菇時(shí),能夠明顯促進(jìn)平菇菌絲生長(zhǎng),縮短平菇生育期和提高平菇的產(chǎn)量。然而,植物的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在猴頭菇栽培方面還未見報(bào)道。因此,選擇合適的誘導(dǎo)物種類和濃度對(duì)猴頭菇高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)子實(shí)體具有重要作用。

本文研究了7種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑——?dú)ぞ厶?、赤霉酸、茉莉酸甲酯、萘基乙酸、三十烷醇、吲哚乙酸?,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)對(duì)猴頭菇生育期和子實(shí)體產(chǎn)量的影響,將其添加到猴頭菇培養(yǎng)基中,探究其對(duì)猴頭菇活性物質(zhì)產(chǎn)量的影響,為進(jìn)一步發(fā)展猴頭菇的人工栽培產(chǎn)業(yè)和猴頭菇的生物學(xué)特性研究奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

猴頭菇菌種Hereciumerinaceus(簡(jiǎn)稱:T3) 購(gòu)自于北京吉蕈園科技有限公司,由本實(shí)驗(yàn)室-70 ℃保存;土豆、棉籽殼、玉米芯、麩皮、石膏粉 市售;葡萄糖、瓊脂、硫酸鎂、磷酸二氫鉀、可溶性淀粉、酵母膏、殼聚糖、赤霉素、茉莉酸甲酯、三十烷醇、吲哚乙酸、2,4-D、萘乙酸、過(guò)磷酸鈣等 分析純,廣州化學(xué)試劑廠。

自動(dòng)滅菌鍋 山東新華醫(yī)療器械股份有限公司;HH-2型數(shù)顯恒溫水溶鍋 江蘇常州國(guó)華電器有限公司;HZQ-F160型金屬振蕩培養(yǎng)箱 哈爾濱聯(lián)電子技術(shù)開發(fā)有限公司;美的多功能電磁爐 廣東廣州美的生活電器有限公司;LRH-70型生化培養(yǎng)箱 海一恒科學(xué)儀器有限公司;SW-CJ-1F型超凈工作臺(tái) 江蘇蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司;101A-3S型電熱鼓風(fēng)干燥箱 廣東廣州富民測(cè)控科技有限公司;格蘭仕WD800B型微波爐 廣東順德格蘭仕電器實(shí)業(yè)有限公司;JJ1000Y型電子天平 常熟市雙杰測(cè)試儀器廠。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 菌種的活化 將猴頭菇菌種接種于PDA固體培養(yǎng)基中,待菌絲長(zhǎng)滿平板后,再將活化后的菌種接種于栽培培養(yǎng)基中。

1.2.2 栽培培養(yǎng)基的制作 栽培培養(yǎng)基配方:棉籽殼60%,玉米芯23%,麩皮15%,石膏粉1%,過(guò)磷酸鈣1%。稱取300 g栽培培養(yǎng)基干料置于17 cm×33 cm的聚丙烯塑料袋中,按1∶1.6的料水比加入自來(lái)水,混均,使培養(yǎng)料高達(dá)13 cm,pH自然。將料袋裝入滅菌鍋中121 ℃濕熱滅菌3 h。

1.2.3 接種方法 栽培培養(yǎng)基降溫至25 ℃后,在無(wú)菌條件下接種約1 cm2的菌塊,每袋3塊,之后搬到22～25 ℃養(yǎng)菌室、在相對(duì)濕度65%～70%下進(jìn)行菌絲培養(yǎng)。

1.2.4 出菇管理 經(jīng)過(guò)菌絲生長(zhǎng)階段后用消過(guò)毒的刀片進(jìn)行搔菌。把接種塊上表層老化衰退、干濕死亡的菌絲除去,以促進(jìn)原基的形成,通過(guò)控制溫度16～20 ℃,相對(duì)濕度85%～95%,促進(jìn)子實(shí)體生產(chǎn),待子實(shí)體菌刺長(zhǎng)到1.0 cm后采收。

1.2.5 誘導(dǎo)物對(duì)猴頭菇產(chǎn)量的影響 將殼聚糖、赤霉素(GA)、茉莉酸甲酯(MeJA)、萘乙酸(NAA)、三十烷醇(TA)、吲哚乙酸(IAA)和2,4-D七種誘導(dǎo)物配制成0.05、0.5、1.0、1.5、2 mg/kg的溶液,在搔菌后的實(shí)驗(yàn)組猴頭菇培養(yǎng)料的表面分別噴灑6 mL,對(duì)照組噴灑等量蒸餾水,測(cè)定猴頭菇子實(shí)體生長(zhǎng)所需時(shí)間及其產(chǎn)量。

1.2.6 培養(yǎng)所需時(shí)間的測(cè)定 當(dāng)菌刺長(zhǎng)1.0 cm視為子實(shí)體成熟,記錄從搔菌后到子實(shí)體菌刺長(zhǎng)為1.0 cm所需要的培養(yǎng)天數(shù)。

1.2.7 猴頭菇產(chǎn)量的測(cè)定 在菌刺長(zhǎng)1.0 cm進(jìn)行采收。為了保證采收質(zhì)量,采收前3 d,將相對(duì)濕度降至80%～85%,使菇體表面干燥。采收時(shí),一手握好袋料頸,一手抓住子實(shí)體基輕輕拔下,再用小刀切除粘有培養(yǎng)基的黑褐色根部。稱重采收后的子實(shí)體。

1.3數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 16和Microsoft Excel的軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1不同濃度的殼聚糖對(duì)猴頭菇生長(zhǎng)周期以及產(chǎn)量的影響

采用不同質(zhì)量濃度的殼聚糖對(duì)猴頭菇菌絲進(jìn)行處理后,猴頭菇的生長(zhǎng)周期與產(chǎn)量受到不同程度的影響,結(jié)果見表1。結(jié)果顯示,從搔菌到采收結(jié)束,在五個(gè)不同濃度的殼聚糖處理,除CH3組(濃度為1.0 mg/kg)與對(duì)照組相同外,其它處理組均可縮短猴頭菇的生長(zhǎng)周期,但差異不顯著;五個(gè)不同濃度的殼聚糖處理的猴頭菇產(chǎn)量與對(duì)照組相比分別提高13.54%、6.07%、6.81%、4.83%、14.42%,其中最高產(chǎn)量可達(dá)268.50 g。在不同濃度的殼聚糖處理的產(chǎn)量及生物效率由高到低的順序?yàn)镃H5>CH1>CH3>CH2>CH4>CK。

表1 不同濃度的殼聚糖對(duì)猴頭菇生長(zhǎng)周期及產(chǎn)量的影響Table 1 Effect of different concentrations of chitosan on H.erinaceus growth period and yield

注:結(jié)果=平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(n=5),同列不同字母表示差異顯著(p<0.05)。表2～表7同。

2.2不同濃度的茉莉酸甲酯對(duì)猴頭菇生長(zhǎng)周期和產(chǎn)量的影響

不同質(zhì)量濃度的茉莉酸甲酯對(duì)猴頭菇菌的生長(zhǎng)周期與產(chǎn)量的影響結(jié)果見表2。由表2中可以看出,從搔菌到采收結(jié)束,除了處理組MJ5(濃度為2.0 mg/kg)與對(duì)照組相同外,其它處理組均可縮短猴頭菇的生長(zhǎng)周期。濃度為0.5 和1.0 mg/kg的茉莉花甲酯可將猴頭菇生長(zhǎng)周期由68 d縮短至63 d,且差異顯著;猴頭菇的周期順序由長(zhǎng)到短為MJ5=CK>MJ1=MJ4>MJ2=MJ3;五個(gè)不同濃度的茉莉酸甲酯處理后對(duì)猴頭菇產(chǎn)量與對(duì)照組無(wú)顯著性差異,除了處理組MJ5(濃度為2.0 mg/kg)產(chǎn)量最高為238.28 g,其他處理組產(chǎn)量均比對(duì)照組低,其中0.05 mg/kg時(shí)產(chǎn)量最低,為200.65 g。

表2 不同濃度的茉莉酸甲酯對(duì)猴頭菇生長(zhǎng)周期以及產(chǎn)量的影響Table 2 Effect of different concentrations of methyl jasmonate on H.erinaceus growth period and yield

通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表明,茉莉酸甲酯對(duì)猴頭菇生長(zhǎng)有較大影響,茉莉酸甲酯的濃度為0.05、1.00 mg/kg時(shí)可顯著縮短對(duì)猴頭菇生長(zhǎng)周期,但其對(duì)猴頭菇子實(shí)體的產(chǎn)量無(wú)顯著影響。

2.3不同濃度的赤霉素對(duì)猴頭菇生長(zhǎng)周期以及產(chǎn)量的影響

赤霉素對(duì)猴頭菇的生長(zhǎng)周期與產(chǎn)量的影響見表3。由表3可以看出,從搔菌到采收結(jié)束,五個(gè)不同濃度的赤霉素處理相對(duì)于對(duì)照組均可縮短猴頭菇的生長(zhǎng)周期但差異不顯著;不同濃度的赤霉素均能提高猴頭菇的產(chǎn)量,其中1.5、2.0 mg/kg的濃度增產(chǎn)效果顯著,其產(chǎn)量最高可達(dá)289.20 g。

表3 不同濃度的赤霉素對(duì)猴頭菇生長(zhǎng)周期和產(chǎn)量的影響Table 3 Effect of different concentrations of gibberellins on H. erinaceus growth period and yield

2.4不同濃度的萘乙酸對(duì)猴頭菇生長(zhǎng)周期以及產(chǎn)量的影響

不同濃度的萘乙酸對(duì)猴頭菇的生長(zhǎng)周期與產(chǎn)量的影響見表4。由表4可以看出,從搔菌到采收結(jié)束,不同濃度的萘乙酸處理對(duì)猴頭菇的生長(zhǎng)周期并無(wú)顯著影響,但均能提高猴頭菇的產(chǎn)量,其中1.0 mg/kg的增產(chǎn)效果最高且效果顯著,產(chǎn)量可達(dá)283.16 g。五個(gè)濃度的萘乙酸與對(duì)照組(CK)相比產(chǎn)量分別增加14.68%、15.75%、20.66%、2.96%、10.20%。以上結(jié)果說(shuō)明適宜濃度的萘乙酸可以提高猴頭菇的產(chǎn)量,尤以1.0 mg/kg最佳。

表4 不同濃度的萘乙酸對(duì)猴頭菇生長(zhǎng)周期以及產(chǎn)量的影響Table 4 Effect of different concentrations of NAA on H. erinaceus growth period and yield

2.5不同濃度的三十烷醇對(duì)猴頭菇生長(zhǎng)周期以及產(chǎn)量的影響

不同質(zhì)量濃度的三十烷醇處理猴頭菇菌絲,對(duì)其生長(zhǎng)周期及產(chǎn)量的影響結(jié)果見表5。由表5可以看出,從搔菌到采收結(jié)束,五個(gè)不同濃度的三十烷醇均可縮短猴頭菇的生長(zhǎng)周期,但差異不顯著;濃度為0.05 mg/kg的三十烷醇可將猴頭菇生長(zhǎng)周期由68 d縮短至62 d,縮短時(shí)間最長(zhǎng)。五個(gè)濃度的三十烷醇噴濕于猴頭菇表面,都能促進(jìn)子實(shí)體生長(zhǎng),但差異不顯著,比對(duì)照組分別增產(chǎn):0.87%、7.37%、6.80%、17.40%、25.21%,其中TR5處理組(2.0 mg/kg)產(chǎn)量產(chǎn)最高,產(chǎn)量為293.84 g。

表5 不同濃度的三十烷醇對(duì)猴頭菇生長(zhǎng)周期以及產(chǎn)量的影響Table 5 Effect of different concentrations of triacontanol on H. erinaceus growth period and yield

總之,處理組的產(chǎn)量和生物效率約高于對(duì)照組,明確證明三十烷醇對(duì)猴頭菇產(chǎn)生長(zhǎng)及產(chǎn)量有影響。

2.6不同濃度的吲哚乙酸對(duì)猴頭菇生長(zhǎng)周期以及產(chǎn)量的影響

不同質(zhì)量濃度的吲哚乙酸對(duì)猴猴頭菇生長(zhǎng)周期與產(chǎn)量的影響結(jié)果見表6。由表6可以看出,從搔菌到采收結(jié)束,0.05、0.50 mg/kg的吲哚乙酸可顯著降低生長(zhǎng)周期,其余3個(gè)組別差異不顯著。除0.05 mg/kg的吲哚乙酸外,其余組別均對(duì)產(chǎn)量均有促進(jìn)作用,0.5、1.5、2.0 mg/kg的吲哚乙酸均可顯著(p<0.05)增加猴頭菇的產(chǎn)量,其中濃度為0.5 mg/kg 產(chǎn)量最高,為286.69 g。

表6 不同濃度的吲哚乙酸對(duì)猴頭菇生長(zhǎng)周期和產(chǎn)量的影響Table 6 Effect of different concentrations of indole acetic acid on H. erinaceus growth period and yield

2.7不同濃度的2,4-D對(duì)猴頭菇生長(zhǎng)周期以及產(chǎn)量的影響

表7 不同濃度的2,4-D對(duì)猴頭菇生長(zhǎng)周期以及產(chǎn)量的影響Table 7 Effect of different concentrations of 2,4-D on H. erinaceus growth period and yield

不同質(zhì)量濃度的2,4-D對(duì)猴頭菇生長(zhǎng)周期以及產(chǎn)量的影響結(jié)果見表7。由表7可以看出,從搔菌到采收結(jié)束,濃度為0.05、1.5 mg/kg的2,4-D可將猴頭菇生長(zhǎng)周期由68 d縮短至64 d,且其余濃度的2,4-D處理均可縮短猴頭菇的生長(zhǎng)周期,但差異不顯著。不同濃度的2,4-D均能提高猴頭菇的產(chǎn)量,比對(duì)照組分別增產(chǎn)為:8.19%、8.03%、16.33%、11.86%、8.25%,其中處理組DH3(1.0 mg/kg)增產(chǎn)效果最高,產(chǎn)量為272.98 g。

3 結(jié)論

添加一定濃度的誘導(dǎo)物可促進(jìn)猴頭菇的子實(shí)體分化形成,縮短生長(zhǎng)周期。在本文選取的誘導(dǎo)物中,0.5、1.0 mg/kg的茉莉酸甲酯和0.05、0.5 mg/kg的吲哚乙酸能顯著(p<0.05)縮短猴頭菇的生長(zhǎng)周期;其他誘導(dǎo)物在適宜的濃度也能縮短猴頭菇的生長(zhǎng)周期,但差異不顯著。同時(shí),添加一定濃度的誘導(dǎo)物能提高猴頭菇產(chǎn)量(茉莉酸甲酯除外),其中1.5、2.0 mg/kg的赤霉素、1.0 mg/kg的萘乙酸以及0.5、1.5、2.0 mg/kg的吲哚乙酸能顯著(p<0.05)提高猴頭菇的產(chǎn)量。相對(duì)于其它誘導(dǎo)物,0.5 mg/kg的吲哚乙酸能在顯著(p<0.05)降低猴頭菇生長(zhǎng)周期4 d的同時(shí)顯著(p<0.05)提高其產(chǎn)量,使猴頭菇相對(duì)于對(duì)照組增產(chǎn)22.18%,這對(duì)猴頭菇的人工栽培生產(chǎn)意義重大,有望進(jìn)一步應(yīng)用到生產(chǎn)中。

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EffectsofinducersongrowthandyieldofHericiumerinaceus

VIMINHTHUAN1,LIXiong1,2,GUOLi-qiong1,2,3,LINJun-fang1,2,3,*,YUNFan3

(1.Institute of Food Biotechnology & Department of Bioengineering, College of Food Science,South China Agricultural University,Guangzhou 510640,China; 2.Research Center for Micro-Ecological Agent Engineering and Technology of Guangdong Province,Guangzhou 510640,China; 3.Guangzhou Ao Jiang Feng Ze Biotechnology Co.,Ltd.,Guangzhou 510760,China)

In this paper,7 kinds of inducers(chitosan,methyl jasmonate,gibberellin,NAA,triacontanol,indole acetic acid and 2,4-dichlorophenoxy acetic acid(2,4-D))of different concentration were used by spraying method to study its influence ofH.erinaceusgrowth. The results showed that treated with 0.5 and 1.0 mg/kg of methyl jasmonate could significantly shorten the growth period ofH.erinaceus,while the same results could be achieved when 0.05 and 0.5 mg/kg of indole acetic acid was applied(p<0.05). As for the result ofH.erinaceusprodution,1.5 and 2.0 mg/kg of gibberellin,1.0 mg/kg of naphthalene acetic acid,as well as 0.5,1.5 and 2.0 mg/kg of indole acetic acid could significantly increase the yield ofH.erinaceus(p<0.05). Among these results,0.5 mg/kg of indole acetic acid could shorten the growth period ofH.erinaceusby 4 days and increase the yield by 22.18% simultaneously,which made it a potential inducer for further application.

Hericiumerinaceus;inducer;growth and development

2016-11-01

VI MINH THUAN(1982-),男,博士研究生,研究方向:食品微生物,E-mail:viminhthuan@gmail.com。

*通訊作者:林俊芳(1962-),男,博士，研究員,研究方向:天然產(chǎn)物的生物制造,E-mail:linjf@scau.edu.cn。

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31372116,31572178)；廣東省科技項(xiàng)目(2012A020100010,2014B020205003,2016A030313404);廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(2016LM1125,2016LM1126)。

TS255.1

:A

:1002-0306(2017)12-0077-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.12.014