郭仲杰,廖劍華,蔡志欣,盧圓萍,陳美元
(福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所 特色食用菌繁育與栽培國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心,福建 福州 350014)
巴氏蘑菇(Agaricus blazei Murrill,又名姬松茸、巴西蘑菇)原產(chǎn)于巴西東南部圣保羅市 Piedade 山地草原上,美國(guó)加利福尼亞州南部和佛羅里達(dá)州海岸草地以及秘魯?shù)葒?guó)亦有分布[1]。在巴西圣保羅地區(qū),巴氏蘑菇被作為健康食品由來(lái)已久,在當(dāng)?shù)卣Z(yǔ)言中被稱作“Cogmelo de Deus”,即“上帝的蘑菇”的意思。在第39屆日本癌病學(xué)總會(huì)(1980年)和第54屆日本藥理學(xué)總會(huì)(1981年),伊藤均和志村圭四郎等相繼發(fā)表有關(guān)巴氏蘑菇抗腫瘤和生物活性的研究報(bào)告,作為代替多孔菌和靈芝的新的藥用和食用菌而受到人們的關(guān)注。
1975年,日本的室內(nèi)高壟栽培法首次獲得成功,經(jīng)努力改良才確立了現(xiàn)在的大規(guī)模人工栽培方法[1]。1976年三重、愛(ài)知、歧集三個(gè)縣以經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)推廣普及其栽培技術(shù),直至1978年才商業(yè)化栽培成功。1988年巴氏蘑菇傳至越南、泰國(guó)、印度尼西亞、臺(tái)灣等東南亞地區(qū)。1992年,福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保所引進(jìn)了巴氏蘑菇菌種[2],1994年開(kāi)始先后在福建省仙游、莆田、松溪、順昌、屏南、尤溪、羅源、霞浦等地推廣,仙游縣巴氏蘑菇栽培面積高峰時(shí)達(dá)150萬(wàn)m2,年產(chǎn)鮮品6000 t,產(chǎn)值7000萬(wàn)元以上。目前巴氏蘑菇栽培已從福建省進(jìn)一步推廣到云南、廣西、四川等省、區(qū)。2003年郭倩等對(duì)我國(guó)巴氏蘑菇種質(zhì)資源多樣性進(jìn)行了報(bào)道,他結(jié)合拮抗試驗(yàn)方法,對(duì)國(guó)內(nèi)收集到的19個(gè)巴氏蘑菇菌株遺傳多樣性進(jìn)行了初步研究,認(rèn)為這19個(gè)巴氏蘑菇菌株主要來(lái)源于2個(gè)菌株的組織分離物[3]。國(guó)內(nèi)栽培的品種主要是引自日本馴化的品種“巖出101”,近年來(lái)福建省農(nóng)科院土肥所通過(guò)孢子的物理誘變及化學(xué)誘變技術(shù),選育出誘變新菌株,產(chǎn)量得到提高[4,5]。
巴氏蘑菇商業(yè)栽培已有40年的歷史,新品種的選育主要是通過(guò)誘變獲得新菌株,尚未開(kāi)展雜交育種的研究。為了加快品種的選育,獲得出菇整齊、高產(chǎn)高、質(zhì)量?jī)?yōu)、適合工廠化栽培的新品種,福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所率先采用單孢分離技術(shù),分離不育菌株進(jìn)行雜交育種研究,填補(bǔ)巴氏蘑菇雜交育種的空白,為菌種的更新?lián)Q代奠定基礎(chǔ)。
1.2.1 初篩
所獲的雜交菌株以塑料淺箱進(jìn)行栽培,每個(gè)塑料淺箱投二次發(fā)酵好的糞草培養(yǎng)料17 kg,面積為0.17 m2,每個(gè)菌株3重復(fù),在床架上按隨機(jī)區(qū)組排列。
1.2.2 復(fù)篩
以床架式栽培進(jìn)行出菇試驗(yàn),每區(qū)試驗(yàn)面積2 m2,每平方米投二次發(fā)酵好的糞草培養(yǎng)料100 kg,每菌株3重復(fù)。
1.2.3 中型生產(chǎn)栽培對(duì)比
于2019年9~11月在寧德市蕉城區(qū)新秀食用菌合作社進(jìn)行生產(chǎn)性栽培對(duì)比試驗(yàn),采用隧道進(jìn)行一次發(fā)酵,菇房?jī)?nèi)二次發(fā)酵方式進(jìn)行堆料制備,中試栽培面積為每個(gè)菌株30 m2,設(shè)置在同一座菇房,3個(gè)重復(fù),每平方米投二次發(fā)酵培養(yǎng)料100 kg,每個(gè)菌株的培養(yǎng)料投料量相同,播種、覆土?xí)r間同步進(jìn)行,水份及通風(fēng)管理按常規(guī)方式。
測(cè)定不同雜交菌株在培養(yǎng)料中菌絲生長(zhǎng)速度、菌絲爬土速度、覆土到采菇時(shí)間以及產(chǎn)質(zhì)量等農(nóng)藝現(xiàn)狀,記錄各菌株3個(gè)重復(fù)的單位面積產(chǎn)量和子實(shí)體的單朵重量。
采用Excel 2019 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,計(jì)算平均值、標(biāo)準(zhǔn)差,再利用SPSS20.0對(duì)總產(chǎn)量進(jìn)行差異顯著性分析。
163株雜交菌株在培養(yǎng)料中走菌的速度存在明顯差異,其中有9株雜交新菌株的菌絲生長(zhǎng)濃密粗壯潔白,菌絲生長(zhǎng)速度比對(duì)照親本沒(méi)有差別,但從覆土到出菇也比對(duì)照快1~3 d。其中J17056出菇比對(duì)照菌株“姬A”快3 d,J17002和J17069比對(duì)照菌株“姬A”快2 d,其余6株比對(duì)照快1 d(表1)。另有24株雜交菌株出菇比對(duì)照慢2~3 d,其余的雜交菌株菌絲生長(zhǎng)速度及出菇時(shí)間與對(duì)照沒(méi)有差別。
不同雜交菌株的產(chǎn)質(zhì)量存在明顯的差異,其中5株雜交菌株比對(duì)照產(chǎn)量高,差異達(dá)極顯著水平(表2),占雜交新菌株的2.8%,產(chǎn)量與對(duì)照菌株沒(méi)有顯著差異的有7株,占雜交新菌株的4%,其余雜交菌株比對(duì)照產(chǎn)量低,占雜交新菌株的93.2%。
不同雜交菌株的子實(shí)體大小也有明顯的差異,在上述產(chǎn)量較高的5株中,3株棕色雜交新菌株子實(shí)體與大菇型親本菌株“姬松茸A”菇型相當(dāng),單粒重達(dá)27.6~29.4 g。2株白色雜交菌株子實(shí)體菇型較小,與小菇型親本“AT11”相當(dāng)。
表1 出菇較快的雜交菌株走菌對(duì)比 (單位:d)
表2 不同雜交菌株的產(chǎn)質(zhì)量對(duì)比
姬松茸不育菌株交配獲得新菌株出菇結(jié)果表明,菌蓋表面顏色主要有2種類型,除了與親本具有相同的棕色菌蓋特征外,還有一部分菌株表現(xiàn)為純白色菌蓋(見(jiàn)圖1、圖2),雜交菌株中的白色菌株占比為17.3%。
根據(jù)初篩的結(jié)果,上述5株產(chǎn)量較高的雜交菌株進(jìn)行復(fù)篩栽培對(duì)比試驗(yàn),5株雜交菌株在培養(yǎng)料中走菌的速度與對(duì)照沒(méi)有明顯的差別(表3),菌絲均生長(zhǎng)濃密、粗壯、潔白。菌絲爬土的速度與對(duì)照親本也基本相當(dāng),在土層中菌絲生長(zhǎng)粗壯有力,沒(méi)有明顯的差異。其中白色菌株J17056從覆土到出菇的時(shí)間比對(duì)照快2 d,其他菌株與對(duì)照親本基本相同。
表3 不同雜交菌株的走菌對(duì)比 (單位:d)
表4 不同菌株的產(chǎn)質(zhì)量對(duì)比
表5 不同菌株生長(zhǎng)發(fā)育情況 (單位:d)
優(yōu)選的5株雜交菌株的在產(chǎn)質(zhì)量存在一定的差異(表4),其中J180223號(hào)棕色菌株出菇整齊度高,轉(zhuǎn)潮快,產(chǎn)量最高,比對(duì)照“姬松茸A”產(chǎn)量平均增產(chǎn)22.4%。J17056白色菌株產(chǎn)量次之,平均比對(duì)照“姬松茸A”增長(zhǎng)13.8%,兩株雜交菌株與對(duì)照菌株差異均達(dá)到極顯著水平。其他菌株產(chǎn)量與對(duì)照相當(dāng),沒(méi)有達(dá)到顯著差異水平。
不同雜交菌株的子實(shí)體單粒重也有一定的差異,其中J17002菇型較大,單菇重量比對(duì)照提高8%,J17056白色菌株比對(duì)照菇型小,單粒重比對(duì)照輕,其余3菌株與對(duì)照沒(méi)有顯著的差別。
根據(jù)復(fù)篩的結(jié)果,優(yōu)選出雜交棕色菌株J17056和白色菌株J180223進(jìn)行生產(chǎn)性栽培對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明(表5),在培養(yǎng)料菌絲走菌階段,兩株雜交菌株的菌絲生長(zhǎng)速度與親本對(duì)照菌株沒(méi)有差別,菌絲爬土能力與對(duì)照相當(dāng),其中J17056從覆土到采收的時(shí)間比對(duì)照快2 d,菌株J180223從覆土到采收時(shí)間與對(duì)照沒(méi)有顯著差異。
由表6可見(jiàn),從2019年9月10日開(kāi)始采收到2019年11月5日采收結(jié)束,共采收4潮。棕色雜交菌株J180223鮮菇總產(chǎn)量1248 kg,平均單產(chǎn)13.87 kg/m2,比親本菌株“姬A”增產(chǎn)22.5%,單粒重與親本“姬A”相當(dāng)。白色菌株J17056鮮菇總產(chǎn)量1189 kg,平均單產(chǎn)13.21 kg/m2,比親本菌株“姬A”增產(chǎn)16.7%,但菇型較小,單粒重比親本“姬A”輕。
巴氏蘑菇新菌株的選育主要通過(guò)輻射誘變獲得,目前沒(méi)有雜交菌株在生產(chǎn)上應(yīng)用。本研究發(fā)現(xiàn),巴氏蘑菇通過(guò)單孢分離可以獲得的沒(méi)有鎖狀聯(lián)合的不育菌株,不育菌株間的配對(duì)雜交,可以獲得正常生長(zhǎng)具有鎖狀聯(lián)合的雜交新菌株,新菌株在走菌速度、爬土能力及出菇的產(chǎn)質(zhì)量與其親本間存在有一定的差異,部分菌株表現(xiàn)出優(yōu)良的農(nóng)藝性狀,具有菌絲生長(zhǎng)快,爬土能力強(qiáng),產(chǎn)量較高,子實(shí)體結(jié)實(shí),菇型較大等特性,因此巴氏蘑菇通過(guò)不育菌株的配對(duì)雜交可以快速改良品種的特性,為篩選獲得適合工廠化栽培的優(yōu)良菌株提供新的育種新途徑。
姬松茸野生分離馴化獲得的栽培菌株為棕色,胡潤(rùn)芳[6]在栽培菇床上發(fā)現(xiàn)一朵白色子實(shí)體,經(jīng)組織分離獲得白色突變菌株。劉朋虎[4,5]等通過(guò)對(duì)棕色菌株進(jìn)行輻射誘變,獲得白色的突變菌株,上述研究結(jié)果表明,白色菌株是棕色菌株突變而來(lái)。本研究發(fā)現(xiàn),通過(guò)不同棕色菌株的雜交試驗(yàn),獲得雜交新菌株中會(huì)出現(xiàn)菌蓋顏色為白色性狀的菌株,說(shuō)明姬松茸菌蓋白色性狀在傳統(tǒng)的棕色菌株中已經(jīng)存在,菌蓋的白色性狀相對(duì)于棕色性狀是隱形基因,因此巴氏蘑菇菌蓋白色性狀并不是由棕色性狀突變形成的,菌蓋顏色的遺傳規(guī)律有待進(jìn)一步研究。