王 倩,雋加香*,陳 輝,張津京,徐 珍,蔡斌強(qiáng),宋曉霞,黃建春**
(1上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所,農(nóng)業(yè)部南方食用菌資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,國家食用菌工程技術(shù)研究中心,國家食用菌加工技術(shù)研發(fā)分中心,上海市農(nóng)業(yè)遺傳育種重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室,上海201403;2上海聯(lián)中食用菌專業(yè)合作社,上海201516)
雙孢蘑菇是世界上栽培范圍最廣泛的食用菌之一[1]。目前,歐美的雙孢蘑菇生產(chǎn)在菌種制作、培養(yǎng)料發(fā)酵、覆土、栽培出菇等方面已形成了專業(yè)化、規(guī)?;?、工業(yè)化的生產(chǎn)模式,雙孢蘑菇產(chǎn)量可以達(dá)到30—35 kg/m2[2]。我國從1925年前后開始栽培雙孢蘑菇[3]。近年來,傳統(tǒng)雙孢蘑菇栽培模式因生產(chǎn)效率低、勞動強(qiáng)度大、環(huán)境污染等原因逐漸萎縮,雙孢蘑菇工廠化生產(chǎn)的規(guī)模不斷增加。2018年,上海地區(qū)工廠化栽培雙孢蘑菇的生產(chǎn)規(guī)模占雙孢蘑菇總生產(chǎn)規(guī)模的75%。目前,國內(nèi)雙孢蘑菇工廠化生產(chǎn)的平均產(chǎn)量為25 kg/m2左右,遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家。
菌種是食用菌生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),菌種的優(yōu)劣直接影響產(chǎn)量的高低[4]。目前,世界各國使用的雙孢蘑菇商業(yè)菌株幾乎均為雜交品種U系列或As2796系列的后代[3,5]。徐建平等[6]指出,來自不同地區(qū)和(或)生態(tài)位的同一食用菌菌株和種群,其生產(chǎn)條件(包括出菇條件)可能不同。由于大多數(shù)工業(yè)化食用菌生產(chǎn)遵循既定的環(huán)境條件和規(guī)程,國外引進(jìn)的菌種及在某一區(qū)域選育的品種對不同栽培基質(zhì)、生產(chǎn)條件、氣候條件的適應(yīng)性均有可能影響其性狀和最終的產(chǎn)量。
本研究對收集到的國內(nèi)外20個(gè)雙孢蘑菇菌株在工廠化生產(chǎn)條件下進(jìn)行生產(chǎn)性狀及農(nóng)藝性狀的比較,以期為優(yōu)化雙孢蘑菇工廠化栽培技術(shù)及品種選育提供理論基礎(chǔ)。
試驗(yàn)所用的20個(gè)雙孢蘑菇菌株由上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所菌種保藏中心提供。其中,菌株01-1、FZ-2來自于法國,菌株 U3來自于波蘭,菌株 442、J5、J6、AU01、AU02、AH8301、AH8302、AH8305、AZ1109、AZ1509、XXX、A15來自于美國,菌株W192、W2000來自于福建,菌株ZN-1來自于浙江,菌株32、H703來自于上海。
PDA培養(yǎng)基:去皮馬鈴薯200 g、葡萄糖20 g、瓊脂20 g、蒸餾水1 000 mL,pH自然。
供試菌株轉(zhuǎn)接2次PDA培養(yǎng)基后,用直徑為0.5 cm的打孔器打孔,將打孔后的菌種塊接種到直徑為90 mm的PDA平板培養(yǎng)基中間,接種塊的菌絲面朝上,置于25℃的生化培養(yǎng)箱中培養(yǎng),每個(gè)菌株接種5個(gè)平板。采用十字劃線法每隔3 d標(biāo)記生長速度,計(jì)算15 d內(nèi)的絕對生長速度后,再計(jì)算其平均生長速度,并記錄菌絲長滿平板的天數(shù)。
試驗(yàn)在上海聯(lián)中食用菌專業(yè)合作社進(jìn)行。將麥草和雞糞為主原料的培養(yǎng)料進(jìn)行常規(guī)的一次發(fā)酵和二次發(fā)酵。二次發(fā)酵結(jié)束后,按照7‰的播種量將不同雙孢蘑菇菌株的麥粒種與二次料混合均勻,填料至栽培筐。栽培筐的內(nèi)徑長寬高分別為61 cm×42.5 cm×22 cm,裝料量為20 kg/筐,每菌株5次重復(fù),在床架上隨機(jī)排列。播種后發(fā)菌16—17 d,待菌絲長滿二次發(fā)酵料后進(jìn)行覆土,覆土厚度5 cm。覆土后通過調(diào)節(jié)空氣溫度和循環(huán)風(fēng)風(fēng)量,控制料溫在25—27℃,相對濕度在95%—98%。覆土后4—7 d噴水,使覆土含水量達(dá)到其毛管持水量。記錄菌絲在覆土內(nèi)的生長狀態(tài)。
待菌絲長至覆土表面,將菇房空氣溫度逐漸降至16℃,增加通風(fēng),使CO2濃度降至0.12%以下,保持菇房相對濕度90%左右,誘導(dǎo)子實(shí)體形成。監(jiān)測并維持上述條件直至采收結(jié)束。每潮菇采收后及時(shí)清理床架上的菇根,床面補(bǔ)水至覆土的毛管持水量。試驗(yàn)采收3潮,共21 d,記錄各菌株的出菇時(shí)間及每潮菇產(chǎn)量。
各菌株選取一潮菇10個(gè)大小均勻的子實(shí)體(等級A[7]),用游標(biāo)卡尺測量菌蓋直徑、菌蓋厚度、菌柄長度和菌柄直徑,稱量子實(shí)體單重。
采用SPSS 17.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
菌絲是食用菌子實(shí)體生長發(fā)育的基礎(chǔ),具有輸送營養(yǎng)和水分等作用,菌絲生長情況在一定程度上可以反映菌株后期的生長情況[8]。在PDA平板上(圖1),20個(gè)菌株的菌絲形態(tài)明顯分為2類,一類是貼生型,包括菌株 AZ1109、AH8302、J5、XXX、AZ1509、H703、W2000、AU02、AH8305、W192、A15和 ZN-1,其余 8個(gè)菌株為氣生或半氣生型。由表1可見,氣生/半氣生型的菌絲生長速度較快,貼生型菌絲生長速度較慢。除菌株32、FZ-2、W192、J5、XXX、AZ1509、H703分泌色素外,其余13個(gè)菌株的菌落未見色素分泌。
圖1 PDA平板菌絲形態(tài)Fig.1 M ycelium morphology in PDA plate
由表2可見,W192、W2000、ZN-1、AH8305、01-1、442菌株的菌絲生長強(qiáng)壯,在結(jié)菇之前,覆土表面產(chǎn)生大量菌被;而菌株32菌絲生長非常細(xì)弱,影響了其子實(shí)體產(chǎn)量(圖2)。不同雙孢蘑菇菌株原基形成時(shí)間為覆土后16—19 d,第一潮菇始收期為覆土后20—23 d,整個(gè)一潮菇采收時(shí)間持續(xù)4—7 d。出菇時(shí)間及采收時(shí)間會影響菇房的周轉(zhuǎn)效率、工人的采收效率,采收時(shí)間延長會增加菇房感染病菌的幾率。所以,出菇時(shí)間短、采收時(shí)間相對集中的菌株更適合工廠化生產(chǎn)。20個(gè)雙孢蘑菇菌株中,AZ1509、J5、AU02、AH8302表現(xiàn)較好,覆土后20 d出菇,出菇時(shí)間早,一潮菇采收時(shí)間為5 d;其次為AZ1109、AH8305、01-1、AU01,出菇時(shí)間為覆土后21 d,采收時(shí)間為5 d。
表2 不同雙孢蘑菇菌株出菇情況及一潮菇采收時(shí)間Table 2 Fruiting of different A.bisporus strains and harvesting time of 1st flush
對不同雙孢蘑菇菌株產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)(圖2)發(fā)現(xiàn),貼生型菌株的產(chǎn)量整體高于氣生/半氣生型菌株。AZ1509、J5、AU02、AZ1109四個(gè)菌株產(chǎn)量較高,為3.6—4.5 kg/筐,生物學(xué)轉(zhuǎn)化效率為60%—76%;國內(nèi)雙孢菇工廠化菌株W192和W2000產(chǎn)量稍低,為3.1—3.4 kg/筐;442、AU01、32、J6四個(gè)菌株產(chǎn)量較低,不足1 kg/筐。
圖2 不同雙孢蘑菇菌株工廠化栽培的產(chǎn)量Fig.2 Industrial cultivation yield of different A.bisporus strains
由表3和圖3可見,20個(gè)雙孢蘑菇菌株中,有3個(gè)子實(shí)體顏色為棕色,分別為J5、AH8302、442;其余為白色。棕色雙孢蘑菇菌株AH8302和J5子實(shí)體較大,菌蓋直徑和高度較大、單重較大,單菇重54—60 g;菌株32、J6子實(shí)體較小,單重也較小。菌株AZ1509、AH8305、H703、ZN-1、XXX對菇房內(nèi)的空氣流動較敏感,鱗片稍多,在菇房調(diào)控時(shí)需更為關(guān)注。菇型是雙孢蘑菇重要的商品性狀,在農(nóng)藝性狀中以菌蓋直徑與菌柄長度的比值表現(xiàn),通常比值越高菇型越好[9]。菌株W192、W2000、442菌蓋直徑與菌柄長度的比值較高,菇型較好;菌株J6菌蓋直徑與菌柄長度的比值最低,菇型最差。結(jié)合產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果,產(chǎn)量較高的4個(gè)菌株AZ1509、J5、AU02、AZ1109子實(shí)體品質(zhì)也較佳,菇型扁圓,菌肉質(zhì)地致密。白色雙孢蘑菇菌株AZ1509、AU02、AZ1109子實(shí)體單重為34—36 g,大小適中,具有適合鮮銷的商品菇特征;棕色雙孢蘑菇菌株J5子實(shí)體單重54 g,菇型圓整,可以開發(fā)為花色品種豐富市場。
表3 不同雙孢蘑菇菌株子實(shí)體的農(nóng)藝性狀Table 3 Agronom ic characters of fruiting bodies of different A.bisporus strains
圖3 不同雙孢蘑菇菌株子實(shí)體側(cè)面及縱切面Fig.3 Side and longitudinal sections of fruiting bodies of different A.bisporus strains
本研究收集20個(gè)國內(nèi)外雙孢蘑菇菌株進(jìn)行比較試驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)室測定PDA平板生理指標(biāo)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了工廠化栽培出菇試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)貼生型菌株的產(chǎn)量整體高于氣生/半氣生型菌株,這與之前的研究結(jié)果一致[10-12]。本試驗(yàn)最終篩選得到AZ1509、J5、AU02、AZ1109四個(gè)適合工廠化生產(chǎn)的出菇早、采收期集中、產(chǎn)量高且商品菇農(nóng)藝性狀優(yōu)良的菌株,擬進(jìn)一步進(jìn)行中試試驗(yàn)及相關(guān)栽培工藝的優(yōu)化。
在參試菌株中,A15、XXX分別來自美國的Sylvan和Amycel菌種公司,是目前國外雙孢蘑菇工廠化生產(chǎn)的主栽菌株;菌株W192、W2000是福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所培育的第三代雜交新菌種。本研究篩選得到的4個(gè)菌株AZ1509、J5、AU02、AZ1109在來源上與A15、XXX相同,均來自于美國,可能均屬于U系列雜交品系,將進(jìn)一步進(jìn)行遺傳背景分析。國內(nèi)菌株W192、W2000雖產(chǎn)量稍低于4個(gè)國外菌株,但從農(nóng)藝性狀的測定數(shù)據(jù)上可以看出其菇型更優(yōu)。在雙孢蘑菇的品種選育工作中,可以將國內(nèi)外具有不同優(yōu)良性狀的親本進(jìn)行雜交,獲得更加優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的新品種。
作為國外主栽菌株的A15和XXX在本研究中產(chǎn)量表現(xiàn)并不突出,這驗(yàn)證了徐建平等[6]關(guān)于基因型-環(huán)境互作食用菌育種理論,在地理和生態(tài)多樣性豐富的中國,亟需開發(fā)一系列雙孢蘑菇新品種以利用國內(nèi)栽培基質(zhì)和環(huán)境的異質(zhì)性。另外,本課題組在長期的栽培實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),在同樣的栽培條件下,A15對培養(yǎng)料的質(zhì)量更敏感,只有使用高質(zhì)量的培養(yǎng)料,A15才能獲得高產(chǎn)。提高培養(yǎng)料質(zhì)量及維持其質(zhì)量的穩(wěn)定性是發(fā)揮菌株特性的重要條件和保證,這也從另一方面說明本研究篩選得到的4個(gè)高產(chǎn)菌株可能具有更好的環(huán)境適應(yīng)性。
上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)2019年6期