華 蓉,李建英,劉紹雄,羅孝坤,王小艷,劉春麗,張麗英,孫達(dá)鋒**
(1.中華全國供銷合作總社昆明食用菌研究所,云南 昆明 650221;2.云南省供銷合作社科學(xué)研究所,云南 昆明 650221;3.陸良爨鄉(xiāng)綠圓菇業(yè)有限公司,云南 曲靖 655601)
平菇 (Pleurotus ostreatus) 中文學(xué)名糙皮側(cè)耳,又名北風(fēng)菌、凍菌、蠔菇等,隸屬于擔(dān)子菌門 (Basidiomycota) 層菌綱 (Hymenomycetes) 傘菌目(Agaricales) 側(cè)耳科 (Plenrotaceae) 側(cè)耳屬(Pleurotus)[1],其因價格低廉、味道鮮美、營養(yǎng)豐富,深受消費者喜愛。平菇中蛋白質(zhì)含量高,脂肪含量低,氨基酸含量豐富、種類齊全,膳食纖維、碳水化合物和礦質(zhì)元素豐富,同時幾丁質(zhì)多糖、黃酮類、有機酸、多酚等生物活性物質(zhì)含量較高,具有抗氧化、抗腫瘤、抑菌、降膽固醇、增強免疫力、護(hù)肝、促進(jìn)大腦發(fā)育等多種醫(yī)療保健功效[2-7]。
我國是認(rèn)識平菇最早的國家,南宋時期的陳玉卓在《菌譜》中寫到的“天花蕈”就是平菇[8]。平菇產(chǎn)量高,生產(chǎn)成本較低,售價也相對較低。由于平菇市場需求量大,因此栽培面積較廣,產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度較快,目前已成為我國產(chǎn)量最大的四大食用菌栽培品種之一,也是我國經(jīng)濟效益較高的食用菌品種,具有較好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景[9]。據(jù)中國食用菌協(xié)會統(tǒng)計,2019年平菇產(chǎn)量686.47萬噸,比2018年增加42.95萬噸[10]。平菇因其栽培技術(shù)門檻相對較低,適用的栽培基質(zhì)較多,栽培規(guī)模需求靈活,成為發(fā)展“一縣一業(yè)”和“一村一品”中的重點栽培品種,也是食用菌產(chǎn)業(yè)助推鄉(xiāng)村振興的主要品種。
陸良縣是云南省第一大高原平壩,水資源豐富,屬北亞熱帶冬干夏濕氣候,適合食用菌生長,是云南省的食用菌大縣[11]。陸良縣平菇栽培規(guī)模位居全省首位,被中國食用菌協(xié)會評為“平菇生產(chǎn)基地”,是云南省綠色食品牌-食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點縣,被列為“高原特色食用菌產(chǎn)業(yè)大縣”[12-13]。陸良縣平菇產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢明顯,但目前其平菇產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、自動化生產(chǎn)程度不高,栽培技術(shù)規(guī)范化不夠,產(chǎn)業(yè)技術(shù)集成創(chuàng)新不足,菌種生產(chǎn)和管理技術(shù)參差不齊,栽培過程中問題較多,且隨著栽培年限增加,病蟲害問題越來越嚴(yán)重,制約了平菇產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。通過對云南陸良縣平菇栽培過程中病害嚴(yán)重地區(qū)常見的病害及病原菌進(jìn)行研究,調(diào)查了病害發(fā)生的原因,并對病原菌進(jìn)行分離鑒定,以期能為云南陸良縣平菇栽培管理及病害防治提供理論依據(jù),為平菇菌種選育過程中篩選抗病性強的優(yōu)良菌株提供供試菌株材料。
1.1.1 樣地概況
以云南省平菇栽培產(chǎn)量最大的陸良縣內(nèi)病害發(fā)生情況較為嚴(yán)重的地區(qū),作為平菇病害調(diào)查地和樣品采集地。具體采樣地點為:馬街鎮(zhèn)趙官壩村(103°44′12.94″E,24°55′46.45″N,海拔 1 818 m),三岔河鎮(zhèn)黃家圩村 (103°43′42.27″E,25°1′36.83″N,海拔 1 804 m),板橋鎮(zhèn)河西堡村 (103°46′24.09″E,25°5′27.47″N,海拔 1 805 m),三岔河鎮(zhèn)三岔子村(103°44′1.50″E,25°2′44.45″N,海拔 1 799 m),小百戶鎮(zhèn)上壩村 (103°35′25.36″E,25°6′34.73″N,海拔1 933 m)。
1.1.2 病害調(diào)查和樣品采集
調(diào)查時間為2020年9月27日~28日,采集感染雜菌的平菇菌包。詳細(xì)記錄樣品采集地平菇栽培情況、發(fā)病時間、病害發(fā)生規(guī)律、病害癥狀特點和樣品采集時間等,并進(jìn)行編號。樣品裝入樣品采集袋中后,用冰盒保存帶回實驗室進(jìn)行病原菌分離。
從病害情況調(diào)查結(jié)果可知,平菇病害主要由真菌引起,因此本次研究主要針對真菌進(jìn)行分離鑒定。
1.2.1 培養(yǎng)基制備
孟加拉紅培養(yǎng)基:蛋白胨0.5%、葡萄糖1%、瓊脂1.5%~2.0%、磷酸二氫鉀0.1%、硫酸鎂0.05%、氯霉素0.01%、1/3 000孟加拉紅溶液10%,蒸餾水1 000 mL。
PDA培養(yǎng)基:馬鈴薯20%、葡萄糖 2%、瓊脂1.5%~2.0%,蒸餾水1 000 mL。
1.2.2 病原菌分離與純化
在超凈工作臺進(jìn)行無菌操作,從染病的菌包上直接挑取小部分雜菌菌絲,接種在孟加拉紅培養(yǎng)基平板上,置于24℃培養(yǎng)箱中進(jìn)行避光培養(yǎng)。培養(yǎng)3 d~6 d后,挑取病原菌菌落邊緣部分菌絲或帶菌絲的培養(yǎng)基至PDA平板上進(jìn)行純化,重復(fù)操作直至獲得單一的菌落,于3℃~5℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.3 菌株鑒定
采用rDNA ITS序列分析法[14-16]對純化的病原菌菌株進(jìn)行分析鑒定,樣品送至昆明碩擎生物科技有限公司進(jìn)行DNA提取和測序,序列經(jīng)過DNASTAR軟件進(jìn)行拼接處理后在NCBI數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行BLAST序列比對,下載與樣品序列相似度較高的序列,用MEGA 6軟件構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,確定菌株的系統(tǒng)學(xué)發(fā)育地位。
陸良縣作為平菇栽培重點縣,栽培多年后病害問題日益凸顯,通過本次調(diào)查發(fā)現(xiàn),陸良縣平菇病害主要以真菌感染為主。不同的管理方式和不同的栽培場所病害發(fā)生程度差異較大。調(diào)查結(jié)果詳見圖1和表1。
由圖1和表1可知,此次陸良縣平菇病害調(diào)查,共采集病害樣品8份,采集地5個,其中4份樣品(4號~7號)采集自同一個采集地的3家栽培戶和1家菌包生產(chǎn)公司(陸良爨鄉(xiāng)綠圓菇業(yè)有限公司)栽培基地。從調(diào)查結(jié)果可知,平菇病害在菌絲培養(yǎng)階段和出菇階段都有發(fā)生,主要癥狀是菌包內(nèi)部或出菇后的包口有雜菌感染,影響平菇產(chǎn)量。
圖1 平菇病害癥狀Fig.1 Symptoms of disease of Pleurotus ostreatus
從表1中可以看出,樣品1號和2號采集地的菌包由自己生產(chǎn),常壓滅菌,菌絲培養(yǎng)階段開始發(fā)生病害,且開始感染的部位在菌包內(nèi)部,說明感染是由菌包內(nèi)部滅菌不徹底引起的。樣品1號采集地病害發(fā)生很嚴(yán)重,樣品2號采集地病害較輕。栽培戶自己進(jìn)行常壓滅菌有一定風(fēng)險,如果滅菌不徹底,菌包內(nèi)部引起感染,感染情況較重的會嚴(yán)重影響出菇產(chǎn)量。樣品3號~8號菌包均來自正規(guī)廠家,高壓滅菌,菌絲培養(yǎng)階段不易發(fā)生病害,病害主要在出菇后產(chǎn)生。說明公司統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)更能保障菌包的質(zhì)量,減少污染率。發(fā)生病害部位主要從包口開始,說明病害是從環(huán)境中感染引起。樣品7號為菌種生產(chǎn)公司的栽培基地,水分管理較差,病害為中度,其余5個栽培戶管理較為精細(xì),病害均較輕。說明在平菇栽培過程中,在保障菌包品質(zhì)的前提下,管理水平不足是造成病害加劇的主要原因。樣品1號采集地使用的品種平菇89是多年來平菇栽培中使用最多的品種,栽培戶自己進(jìn)行菌種多代轉(zhuǎn)接,可能導(dǎo)致了菌種的退化,抗病性降低,也是導(dǎo)致病害嚴(yán)重的原因之一。樣品2號采集地用的品種平菇9號是自己多年馴化選育出來的新品種,樣品3號~8號都是菌種公司集中生產(chǎn)使用的新品種平菇灰2,從調(diào)查結(jié)果來看,平菇9號和平菇灰2的抗病性都較好。
表1 平菇病害調(diào)查結(jié)果Tab.1 Investigation results of diseases of Pleurotus ostreatus
根據(jù)病害調(diào)查結(jié)果分析發(fā)生病害的主要原因有4種。
1) 常壓滅菌有一定風(fēng)險,滅菌不徹底,有蟲卵、雜菌殘留。加之夏季溫度高,在菌絲培養(yǎng)階段若翻堆不及時會導(dǎo)致菌包內(nèi)料溫升高,平菇菌絲抗病能力下降,雜菌就會從菌包內(nèi)部開始發(fā)生,蔓延至整個菌棒。并且蟲害還會加速整個場地菌包感染的蔓延速度,從而極大地影響產(chǎn)量。
2)正規(guī)廠家統(tǒng)一生產(chǎn)的菌包,有標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的操作流程和高壓滅菌設(shè)施,能夠在一定程度上保障菌包的品質(zhì)。但是在后期管理階段如果對水分的管理掌握不好,包口產(chǎn)生積水,也會導(dǎo)致菌包感染。在出菇后期,菌絲抵抗力變?nèi)?,感染就會加劇?/p>
3)栽培戶常年自己進(jìn)行菌包制作,如果菌種轉(zhuǎn)接次數(shù)過多,可能存在菌種退化的問題。品種本身對病害的抗性變?nèi)?,也會?dǎo)致感染加劇。
4)平菇栽培一般可以采收三潮~五潮,從采收第一潮后,包口部位對外界病原菌的抵抗力會變?nèi)?。且隨著采菇潮數(shù)的增加菌絲抗感染能力會越來越弱,在采菇二潮~三潮后感染率就會增加。
從采集到的病害樣品中分離出優(yōu)勢病原菌,編號為PGB-1~PGB-8,分離結(jié)果見圖2、表2。
由圖2、表2可知,從陸良縣5個地方8個樣地采集到的8份病害樣品中分離得到10個病原菌菌株。其中,5號和6號樣品中分別分離到2個菌株。
表2 病原菌分離情況Tab.2 Isolation of pathogenic fungi
圖2 病原菌菌落形態(tài)Fig.2 Colony morphology of pathogenic fungi
將 PGB-1、PGB-2、PGB-3、PGB-4、PGB-5、PGB-5-1、PGB-6、PGB-6-1、PGB-7、PGB-8 十個病原菌菌株的rDNA ITS序列在NCBI數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行BLAST序列比對,下載相似度較高且已在期刊發(fā)表的序列,同時下載了8個已發(fā)表的同屬序列作為對比序列,選取米根霉(Rhizopus oryzae)作為外群構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,確定菌株的系統(tǒng)學(xué)分類地位,詳見圖3、表3。
由圖3和表3可知,PGB-1、PGB-2、PGB-3、PGB-4、PGB-7、PGB-8病原菌菌株與木霉屬的平菇木霉(T.pleuroti)ITS序列相似度達(dá)到100%,在系統(tǒng)發(fā)育樹上也聚在同一支系上,結(jié)合菌落形態(tài)可確定從6個樣品中分離到的病原菌菌株P(guān)GB-1、PGB-2、PGB-3、PGB-4、PGB-7、PGB-8均為平菇木霉(T.pleuroti)。PGB-5和PGB-6菌株與椰青霉菌(P.copticola)的序列相似度達(dá)100%,且系統(tǒng)發(fā)育樹上聚在同一支系,結(jié)合菌落形態(tài)可確定從5號樣品和6號樣品中分離到的PGB-5、PGB-6兩個菌株為椰青霉菌。PGB-5-1菌株與歧皺青霉(P.steckii)的序列相似度為99.83%,系統(tǒng)發(fā)育樹中聚在同一支系上,結(jié)合菌落形態(tài)可確定菌株P(guān)GB-5-1為歧皺青霉(P.steckii)。菌株P(guān)GB-6-1與T.patella的序列相似度為99.64%,系統(tǒng)發(fā)育樹中聚在同一支系上,結(jié)合菌落形態(tài)可確定菌株P(guān)GB-6-1為T.patella。
圖3 基于ITS序列構(gòu)建的NJ系統(tǒng)發(fā)育樹Fig.3 Phylogenetic tree based on ITS sequences
表3 基于ITS序列系統(tǒng)發(fā)育樹分析表Tab.3 Phylogenetic tree analysis table based on ITS sequences
云南陸良縣平菇栽培過程中菌包感染是最為常見的病害癥狀,也是影響最為嚴(yán)重的問題,主要發(fā)生在菌絲培養(yǎng)階段和第二潮菇采收后。菌絲培養(yǎng)階段發(fā)生病害的栽培地菌包基本是家庭式生產(chǎn),常壓滅菌,病害發(fā)生原因為滅菌不徹底,發(fā)生感染的初期雜菌與平菇菌絲一同生長,后期雜菌逐漸覆蓋平菇菌絲,蔓延至整個菌包,菌包變軟、腐爛。
采收第二潮菇后開始發(fā)生病害的栽培地菌包基本為公司集中生產(chǎn),高溫高壓滅菌,相對而言菌包品質(zhì)更有保障。夏季氣溫升高、采菇后水分管理不當(dāng)?shù)那闆r下,易產(chǎn)生病害,多發(fā)生在包口,競爭性真菌感染后逐漸向包內(nèi)蔓延至整個菌包。公司集中生產(chǎn)的菌包在不同的栽培基地表現(xiàn)出的污染情況有差異,說明同樣的出菇包,后期產(chǎn)量和污染率與出菇階段的管理技術(shù)關(guān)系較大。因此,在平菇栽培過程中,標(biāo)準(zhǔn)化的菌包制作和規(guī)范化的栽培管理能有效減少病害發(fā)生。
通過對分離純化后的病原菌進(jìn)行rDNA序列分析,結(jié)果表明導(dǎo)致平菇菌包感染的病原菌菌株P(guān)GB-1、PGB-2、PGB-3、PGB-4、PGB-7、PGB-8 均為木霉屬的平菇木霉(T.pleuroti),病原菌菌株P(guān)GB-5、PGB-6為青霉屬的椰青霉菌(P.copticola),菌株P(guān)GB-5-1為歧皺青霉(P.steckii),菌株P(guān)GB-6-1為 T.patella。
通過本次研究,共從8個陸良縣平菇栽培地感染菌包中分離到10個病原菌菌株,其中樣品1號、2號、3號、4號、7號和8號中均分離到木霉屬的平菇木霉(T.pleuroti),說明平菇木霉是陸良縣平菇病害的主要病原菌,在病害發(fā)生后作為優(yōu)勢菌造成大面積危害,后期病害防治中應(yīng)對該種進(jìn)行針對性防御。樣品5號和6號中分別分離到2個菌株,有木霉屬真菌和青霉屬真菌,這兩個栽培場地病害較輕,尚未形成優(yōu)勢病原菌產(chǎn)生較大的危害。
不同地區(qū)的病原菌菌株可能有所差異,曹現(xiàn)濤[17]、崔紅麗[18]、顏一紅[19]、劉正慧[20]等的研究表明,木霉屬的長枝木霉 (T.longibrachiatum)和側(cè)耳木霉(T.pleuroticola)、節(jié)從孢屬 (Arthrobotrys)、尖孢鐮孢菌(Fusarium oxysporum)是平菇、杏鮑菇、香菇、木耳等食用菌栽培生產(chǎn)中的主要病原真菌。可以確定的是,木霉屬真菌是平菇等食用菌栽培中的主要病原菌,且一旦發(fā)展為優(yōu)勢菌株產(chǎn)生大面積污染,將造成較大的損失,因此在實際生產(chǎn)和栽培中應(yīng)根據(jù)木霉屬真菌的生長特性進(jìn)行針對性的防治。