陸珠,李玉,于延申※,王歡,任梓銘,王月
(1.吉林省蔬菜花卉科學(xué)研究院,吉林 長(zhǎng)春 130033;2.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)教育部食藥用菌工程研究中心,吉林 長(zhǎng)春 130118;3.長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué),吉林 長(zhǎng)春 130117)
奶油硫磺菌(Laetiporus cremeiporus)又名奶油絢孔菌,隸屬于擔(dān)子菌門(Basidiomycota)擔(dān)子菌綱(Basidiomycetes)非褶菌目(Aphyl lophoral es)多孔菌科(Polyporaceae)硫磺菌屬(Laetiponts)。擔(dān)子果單年生,近似側(cè)生柄到無(wú)柄,菌蓋上表面新鮮時(shí)呈淺橙色到橙紅色,菌孔表面幼嫩新鮮時(shí)呈奶油色到白色,生長(zhǎng)在闊葉樹(shù)倒木、樹(shù)樁及活樹(shù)的基部位置,通常生長(zhǎng)在寒溫帶到溫帶區(qū)域的櫟屬植物上。奶油硫磺菌主要分布在中國(guó)、蒙古、韓國(guó)和日本等國(guó)。在我國(guó)的吉林省、黑龍江省、河南省、遼寧省、內(nèi)蒙古省、山東省、山西省、陜西省、貴州省、四川省、甘肅省和湖北省等省份廣泛分布[1]。本實(shí)驗(yàn)根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)篩選出的最優(yōu)單因素結(jié)果設(shè)計(jì)4因素3水平正交實(shí)驗(yàn)對(duì)采自吉林省白山市靖宇縣的野生奶油硫磺菌的生物學(xué)特性[2-5]進(jìn)行研究,優(yōu)化菌絲培養(yǎng)條件,進(jìn)而篩選最佳生長(zhǎng)條件,為今后奶油硫磺菌的馴化栽培提供理論基礎(chǔ)。
供試奶油硫磺菌為吉林省白山市靖宇縣采集的野生子實(shí)體,經(jīng)組織分離、純化獲得,現(xiàn)保存在吉林省食用菌研究院(菌株號(hào):JLSHJY2019032)。
1.2.1 單因素試驗(yàn)
1.2.1.1 碳源試驗(yàn) PDA(基礎(chǔ)培養(yǎng)基),以葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖和可溶性淀粉為碳源,其他成分不變,配制100 mL培養(yǎng)基,倒入3個(gè)平板(3個(gè)重復(fù)),接入直徑為5 mm大小的菌塊,25℃恒溫培養(yǎng),間隔24 h觀察1次,并用平板劃線法測(cè)量標(biāo)記菌絲生長(zhǎng)長(zhǎng)度,連續(xù)測(cè)量直至出現(xiàn)某一平板長(zhǎng)滿菌絲。與此同時(shí)觀察并記錄菌絲長(zhǎng)勢(shì),繪制折線圖。
1.2.1.2 氮源試驗(yàn) PDA,氮源分別為酵母粉、蛋白胨、尿素、硫酸銨和麥麩汁,其他成分不變。處理方法同1.2.1.1。
1.2.1.3 pH試驗(yàn) PDA,設(shè)置pH為5、6、7、8、9等5個(gè)梯度。處理方法同1.2.1.1。
1.2.1.4 溫度試驗(yàn) PDA,pH自然,接種后分別放置于15℃、20℃、25℃、30℃和35℃的恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)。處理方法同1.2.1.1。
1.2.1.5 輔助營(yíng)養(yǎng)KH2PO4、MgSO4、CaCO3和VB1篩選試驗(yàn) PDA,pH自然,以空白、0.15%KH2PO4、0.1%MgSO4、0.15%KH2PO4+0.1%MgSO4、0.1%CaCO3、0.05%VB1作為供試的微量元素。處理方法同1.2.1.1。
1.2.2 正交試驗(yàn) 從單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果中選出培養(yǎng)效果最佳者,組成4因素3水平的正交試驗(yàn)(表1)。采用PDA培養(yǎng)基,分別添加碳源、氮源和微量元素,改變pH以及溫度,置于不同環(huán)境下培養(yǎng)。處理方法同1.2.1.1。
表1 L9(34)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案Table 1 The design scheme of the L9(34)orthogonal test
試驗(yàn)圖片制作和統(tǒng)計(jì)分析的軟件為Graph Pad Prism5和SPSS。
菌絲在供試的碳源上均能生長(zhǎng),與菌絲長(zhǎng)勢(shì)最好、生長(zhǎng)最快的葡萄糖相比均無(wú)顯著性差異。葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖和可溶性淀粉均是奶油硫磺菌菌絲生長(zhǎng)可利用的較好碳源。
圖1 不同碳源對(duì)菌絲生長(zhǎng)速率的影響Fig.1 The effect of the different carbon source on the Mycelial growth
菌絲在酵母浸粉、蛋白胨、硫酸銨和麥麩汁為氮源的培養(yǎng)基上均能生長(zhǎng),在以尿素為氮源的培養(yǎng)基上不能生長(zhǎng)。與菌絲長(zhǎng)勢(shì)最好、生長(zhǎng)最快的麥麩汁相比,酵母浸粉和蛋白胨無(wú)顯著性差異,硫酸銨差異顯著。
圖2 不同氮源對(duì)菌絲生長(zhǎng)速率的影響Fig.2 The effect of the different nitrogen source on the Mycelial growth
菌絲在供試的pH上均能生長(zhǎng)。與菌絲長(zhǎng)勢(shì)最好、生長(zhǎng)最快的pH為7相比,pH為6無(wú)顯著性差異,pH為8有差異,但差異不明顯,pH為5差異顯著,pH為9差異極顯著。
圖3 不同氮源對(duì)菌絲生長(zhǎng)速率的影響Fig.3 The effect of the different pH on the Mycelial growth rate
菌絲在供試的溫度上均能生長(zhǎng),與菌絲長(zhǎng)勢(shì)最好、生長(zhǎng)最快的30℃相比,25℃差異顯著,15℃、20℃和35℃差異極顯著。
圖4 不同氮源對(duì)菌絲生長(zhǎng)速率的影響Fig.4 The effect of the different temperature on the Mycelial growth
菌絲在供試的微量元素上均能生長(zhǎng),與菌絲長(zhǎng)勢(shì)最好、生長(zhǎng)最快的0.15%KH2PO4+0.1%MgSO4相比,0.15%KH2PO4、0.1%MgSO4、0.1%CaCO3和0.05%VB1均無(wú)顯著性差異。
圖5 不同微量元素對(duì)菌絲生長(zhǎng)速率的影響Fig.5 The effect of thedifferent microelement onthe Mycelial growth rate
含葡萄糖的培養(yǎng)基上菌絲生長(zhǎng)速度最快為0.327cm/d,菌絲長(zhǎng)勢(shì)最強(qiáng),葡萄糖為最適碳源。含麥麩汁的培養(yǎng)基上菌絲生長(zhǎng)速度最快為0.415 cm/d,菌絲長(zhǎng)勢(shì)最強(qiáng),麥麩汁為最適氮源。pH為7時(shí)菌絲生長(zhǎng)速度最快為0.407cm/d,菌絲長(zhǎng)勢(shì)最強(qiáng),為最適pH值。溫度為30℃時(shí)菌絲生長(zhǎng)速度最快為0.343 cm/d,菌絲長(zhǎng)勢(shì)最強(qiáng),為最適培養(yǎng)溫度。
由于考慮到單因素試驗(yàn)不能反映交互作用的影響作用,所以進(jìn)一步進(jìn)行正交試驗(yàn),得出科學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。試驗(yàn)以碳源、氮源、溫度和pH組建4因素3水平的正交試驗(yàn),各試驗(yàn)菌絲生長(zhǎng)情況見(jiàn)表3。由表3可以看出第3組菌絲生長(zhǎng)速度最快為3.439 cm/d,且菌絲長(zhǎng)勢(shì)最強(qiáng),則最優(yōu)配方為葡萄糖、麥麩汁、pH為8,溫度為30℃。各個(gè)因素的影響程度大小為pH>溫度>碳源>氮源。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與表4實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合。
表2 碳、氮、pH、溫度對(duì)菌絲生長(zhǎng)的影響Table 2 The effect of the carbon,nitrogen source,pH and temperature on the mycelial growth
表3 菌絲生長(zhǎng)的正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果的直觀分析Table 3 Results of the visual analysis of the mycelial growth
表4 菌絲生長(zhǎng)的正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果的方差分析Table 4 Results of the F-test of the mycelial growth
通過(guò)對(duì)奶油硫磺菌菌絲生長(zhǎng)所需的碳源、氮源、溫度、pH和微量元素的單因素試驗(yàn)可知單因素實(shí)驗(yàn)中最適碳源為葡萄糖,最適氮源為麥麩汁,最適pH為7,最適溫度為30℃,最適微量元素為0.15%KH2PO4+0.1%MgSO4。正交試驗(yàn)篩選出最優(yōu)配方為3,即葡萄糖、麥麩汁、pH為8、溫度為30℃,各因素影響程度為pH>溫度>碳源>氮源。