朱學(xué)泰 景雪梅 王瑞雪 孔維寶 張愛梅 牛世全 武國(guó)凡
(1西北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 甘肅蘭州 730070 2蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物工程系 甘肅蘭州 730070)
裂褶菌(Schizophyllum communeFr.)是一種常見的食藥用真菌,其人工栽培技術(shù)已經(jīng)比較成熟。裂褶菌菌種易于保存,在栽培過程中對(duì)營(yíng)養(yǎng)、溫度、濕度的要求不高,相較其他食用菌,其培養(yǎng)周期很短,16~20 d即可出菇,因此適合作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容。將裂褶菌人工栽培作為中職院校生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,不僅能夠增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),掌握食用菌栽培的關(guān)鍵技術(shù),還能增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力,提高學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展意識(shí)。
裂褶菌又稱樹花、白參、八擔(dān)柴,隸屬于真菌界(Fungi),擔(dān)子菌門(Basidiomycota),傘菌綱(Agaricomycetes),傘菌目(Agaricales),裂褶菌科(Schizophyllaceae),裂褶菌屬(Schizophyllum)[1]。裂褶菌在實(shí)驗(yàn)室20~25℃環(huán)境下生長(zhǎng)良好,可以形成濃密質(zhì)韌的棉毛狀菌落,菌絲體呈白色絨毛狀,菌絲有間隔,有分支,具鎖狀聯(lián)合結(jié)構(gòu);形成的子實(shí)體小型,菌蓋表面被有絨毛,具有多數(shù)裂瓣,呈腎型或扇形,白至灰白色;菌褶窄,線狀,從基部輻射狀而出,白色或灰白色,沿邊緣反卷。菌肉白色,薄。菌柄短或無[2]。
裂褶菌是一種常見的木腐菌,春至秋季生于針葉樹和闊葉樹的枯腐木上,具有分解纖維素和木質(zhì)素的能力,使木質(zhì)部產(chǎn)生白色腐朽,在含有葡萄糖、蔗糖、淀粉、木質(zhì)素、纖維素、半纖維素的基質(zhì)上生長(zhǎng)良好[3-5]。它是一種十分重要的食藥兼用真菌,所含有的裂褶菌多糖具有抗菌消炎、抗癌、保護(hù)心血管系統(tǒng)及祛痰等藥用價(jià)值,還能作為保濕劑添加在護(hù)膚品中[6-7]。
2.1 裂褶菌生長(zhǎng)環(huán)境條件及栽培季節(jié)的選擇 裂褶菌是中高溫型真菌,菌絲生長(zhǎng)溫度范圍為7~30℃,最適溫度為20~25℃,子實(shí)體形成溫度為14~20℃,孢子萌發(fā)最適溫度為21~26℃;菌絲培養(yǎng)基最適含水量60%~75%,菌絲生長(zhǎng)階段相對(duì)濕度為70%~80%,子實(shí)體生長(zhǎng)期濕度要求在85%~95%之間;菌絲生長(zhǎng)最適pH為5~6,子實(shí)體生長(zhǎng)最適pH為4~5[5,8]。其具體栽培時(shí)間應(yīng)根據(jù)裂褶菌子實(shí)體對(duì)溫度的要求和當(dāng)?shù)氐臍鉁刈兓?guī)律而定,可選擇在春、秋季培養(yǎng),在陰涼、通風(fēng)、干燥、晝夜溫差較大的場(chǎng)所即可栽培。
2.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)組織 中職院校一般以實(shí)踐技能的掌握為主要導(dǎo)向,為專業(yè)實(shí)驗(yàn)課的開展提供了較好的條件。為了達(dá)到更好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,實(shí)驗(yàn)課前,根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,將班級(jí)成員按性別、成績(jī)等進(jìn)行組合,人數(shù)一般4人一組,可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。由1名組長(zhǎng)負(fù)責(zé)小組的實(shí)驗(yàn)操作、組織討論與交流;1名學(xué)生幫助教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)藥品和器材;1名記錄員負(fù)責(zé)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和交流、討論的內(nèi)容,并給組員評(píng)分;1名紀(jì)律委員維持秩序。這樣可使學(xué)生各司其職,充分利用課堂有效時(shí)間,達(dá)到實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)效果。此外,實(shí)驗(yàn)操作過程中全組成員必須全部參與,大的步驟可以細(xì)分為若干小的步驟,每個(gè)小的步驟由1人或2人合作完成,具體實(shí)驗(yàn)進(jìn)程安排詳見下文。整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作過程中教師全程參與,對(duì)操作正確的學(xué)生給予表?yè)P(yáng),對(duì)操作不當(dāng)?shù)膶W(xué)生及時(shí)糾正。
2.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)程及安排
2.3.1 母種制作 從保存菌種的試管中挑取菌絲接種到PDA培養(yǎng)基平板進(jìn)行活化,20~25℃恒溫培養(yǎng)7 d可長(zhǎng)滿平板[9]。
2.3.2 液體栽培種制作 液體菌種培養(yǎng)基可采用PDB培養(yǎng)基,將活化的菌種接種到200 mL PDB培養(yǎng)基中,25℃、160 r/min條件下培養(yǎng)7 d,在低溫條件下貯藏備用[10]。
以上操作過程中1人負(fù)責(zé)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器及滅菌,1人負(fù)責(zé)制作平板,1人負(fù)責(zé)接種,1人負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和記錄,接種到PDA培養(yǎng)基培養(yǎng)3 d后,每天觀察1次,一般4~5 d后出現(xiàn)白色茸毛狀菌落。
2.3.3 栽培瓶的制作及滅菌 裂褶菌人工栽培的原料較為廣泛,用各種農(nóng)作物秸稈、雜木屑、棉籽殼均可作為主料,輔以玉米面、麩皮、米糠等,再加適量磷肥、石膏粉即可培養(yǎng)[4]。配制原料時(shí)要粗細(xì)搭配,有利于菌絲生長(zhǎng)過程中的通氣。為便于學(xué)生進(jìn)行觀察,實(shí)驗(yàn)室宜采用玻璃栽培瓶進(jìn)行培養(yǎng)。栽培時(shí)采用棉籽殼培養(yǎng)基配方:棉籽殼83%、麩皮15%、糖1%、石膏粉1%、含水量60%[11]。裝瓶后于121℃下滅菌2 h。實(shí)驗(yàn)過程中2人負(fù)責(zé)準(zhǔn)備材料及拌料,裝袋時(shí)可全員參與,2人負(fù)責(zé)滅菌。滅菌結(jié)束時(shí)要注意待到鍋內(nèi)蒸汽壓降到零時(shí)方可打開滅菌鍋。
2.3.4 接種、培養(yǎng)、出菇管理及采收 培養(yǎng)基滅菌后冷卻至28℃以下,將液體菌種在無菌條件下接種1 mL于栽培瓶,這步可2人合作接種,1人擰蓋并標(biāo)記,1人接種。然后置于25℃避光培養(yǎng),空氣相對(duì)濕度控制在60%~70%,約15 d菌絲即可長(zhǎng)滿栽培瓶。待菌絲形成菌塊后,打開瓶口,給予散射光,增加空氣濕度至85%~95%,即可出菇,子實(shí)體迅速生長(zhǎng),待子實(shí)體充分長(zhǎng)大,約4 d即可采收[12]。在此期間組員要輪流觀察出菇情況并拍照記錄,最后由總記錄員整理。有條件的班級(jí)由學(xué)生將采收的裂褶菌帶回家制成菜肴,共享勞動(dòng)成果。
2.3.5 組織進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,由教師組織學(xué)生進(jìn)行專題討論,要求每個(gè)小組出具書面報(bào)告。討論主要集中在2個(gè)方面,一是裂褶菌栽培過程中以農(nóng)業(yè)廢棄物作為基料,對(duì)環(huán)境保護(hù)的重要作用;二是對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不甚理想的小組,由小組自身通過討論分析原因,并由其他小組提出意見和建議。最終由教師總結(jié)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和注意事項(xiàng)。
3.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 裂褶菌在栽培過程中對(duì)營(yíng)養(yǎng)、溫度、濕度的要求并不苛刻,一般實(shí)驗(yàn)室均能達(dá)到。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中學(xué)生只要嚴(yán)格按照教師的指導(dǎo),注意關(guān)鍵環(huán)節(jié)的操作要點(diǎn),都能得到較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果(圖1)。本次實(shí)驗(yàn)中,共分為12個(gè)小組,其中有9組得到了很好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,裂褶菌出菇良好。有2組栽培瓶被霉菌污染導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗,還有1組出現(xiàn)了原基停止分化或分化畸形的現(xiàn)象(圖2)。
圖1 裂褶菌正常分化與出菇照片
圖2 裂褶菌分化畸形照片
3.2 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析 無菌操作是裂褶菌栽培過程中的關(guān)鍵因素,一些學(xué)生對(duì)無菌操作的重要性認(rèn)識(shí)不到位,或者對(duì)無菌操作的具體操作過程不熟悉,致使無菌操作失敗,導(dǎo)致栽培瓶被霉菌污染。在今后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,應(yīng)在無菌操作的重要性及操作流程、注意事項(xiàng)等方面進(jìn)一步加強(qiáng)。
出菇管理過程中發(fā)生溫度過高、栽培環(huán)境通風(fēng)不夠、用水不當(dāng)、菌種老化等問題,都會(huì)引起原基不分化或分化畸形的現(xiàn)象。在本實(shí)驗(yàn)中,通過分析和討論,學(xué)生找出原基分化畸形的主要原因:在幼菇生長(zhǎng)期間,為保持濕度,學(xué)生直接向菇體噴水且此時(shí)栽培箱通氣不良,菇體上的水分不能及時(shí)揮發(fā),而在菇體表面形成水膜,使幼菇漬死或停止生長(zhǎng)。通過查閱資料,學(xué)生找到了相應(yīng)的解決方法:噴水時(shí)不能直接將水噴在菇體上,應(yīng)向地面及空間噴水,而且要注意噴水時(shí)開窗通風(fēng)。
目前中職學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高的現(xiàn)象比較突出,主要表現(xiàn)為:對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)消極應(yīng)付;上課不專心,身在課堂心在外;文化課學(xué)不進(jìn)去,專業(yè)課又不愛學(xué);沉迷于游戲等[13-14]。通過裂褶菌栽培實(shí)驗(yàn)的開展,中職學(xué)生能在以下幾方面有所收獲:
1)知識(shí)方面。學(xué)生通過實(shí)踐,對(duì)食用菌相關(guān)知識(shí)產(chǎn)生了濃厚的興趣,進(jìn)一步掌握了食用菌栽培的原理、栽培過程、操作步驟及關(guān)鍵環(huán)節(jié)和注意事項(xiàng),能解釋栽培過程中各種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,對(duì)栽培結(jié)果進(jìn)行分析討論,找出解決問題的方法。
2)技能方面。學(xué)生學(xué)會(huì)了高壓蒸汽滅菌鍋、超凈工作臺(tái)等實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的使用,掌握了制備培養(yǎng)基平板和栽培瓶的方法,增強(qiáng)了觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。
3)情感態(tài)度價(jià)值觀方面。學(xué)生品嘗由自己栽培的裂褶菌所制成的菜肴,體會(huì)到勞動(dòng)帶來的樂趣和成就感。
4)環(huán)保意識(shí)培養(yǎng)方面。本實(shí)驗(yàn)中,裂褶菌可以利用農(nóng)林牧業(yè)產(chǎn)生的廢料作為主要基料進(jìn)行栽培,子實(shí)體采收后剩余的菌糠又可成為農(nóng)作物的優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料,在有機(jī)農(nóng)業(yè)生態(tài)鏈的物質(zhì)和能量循環(huán)中起到非常重要的作用。通過教師的指導(dǎo)和學(xué)生自己的操作及通過討論裂褶菌栽培基料中農(nóng)產(chǎn)品廢棄物的利用,學(xué)生能夠意識(shí)到環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的必要性和可行性,從而形成正確的環(huán)境保護(hù)意識(shí)和行為,理解人與自然和諧發(fā)展的意義,并在未來的工作中影響更多人,進(jìn)而提高整個(gè)社會(huì)的環(huán)境保護(hù)意識(shí)和可持續(xù)發(fā)展觀念。