趙麒鳴，吳 鵬，劉鴻高，桂明英，

(1.云南農業(yè)大學，云南 昆明 650201；2.云南省高原特色產(chǎn)業(yè)研究院，云南 昆明 650521)

蜜環(huán)菌（Armillaria mellea（Vahl）P.Kumm.）隸屬于真菌界（Fungi），擔子菌門（Basidiomycota），擔子菌綱（Basidiomycetae），傘菌 目（Hymenomycetes），屬 白 蘑（口蘑）科（Tricholoma-taceae），蜜環(huán)菌屬（Armilaria）。因菌蓋表面呈蜜黃色，菌柄上部有環(huán)，所以命名為“蜜環(huán)菌”。野生蜜環(huán)菌夏秋季多叢生或群生于針闊葉林潮濕的枯木上；人工栽培蜜環(huán)菌是利用段木、木屑、農作物秸桿等原料培育而得。

天麻（Gastrodiaelata）是傳統(tǒng)名貴藥材，隸屬樹蘭亞科（Epidendroidae）、天麻屬（Gastrodia），無根，無葉，是多年生異養(yǎng)草本植物，廣泛用于中成藥方劑的配制及各種疾病的防治，有著極高的藥用價值[1]。

1 蜜環(huán)菌與天麻關系概述

天麻自身無光合作用，需從入侵的蜜環(huán)菌中獲取營養(yǎng)物質而生長發(fā)育[1]。其種子的萌發(fā)，需從紫箕小菇（Mycenaosmuudicola Lange）、蘭小菇（Mycenaorchidicola）等共生萌發(fā)菌中吸收營養(yǎng)。蜜環(huán)菌即榛蘑，為常見食藥用菌，多生長在榛材崗上。受真菌間的共生關系影響，蜜環(huán)菌菌材常用于天麻栽培中促進子實體生長發(fā)育[2]。

蜜環(huán)菌生長發(fā)育過程中，其形態(tài)結構可分為子實體和菌絲體兩個階段。然而，菌索是菌絲在不良的環(huán)境條件下或生長后期發(fā)生的適應性變態(tài)，即菌絲體交織肉結組成繩索狀的組織。多年研究得出結論，蜜環(huán)菌是以菌索的形態(tài)侵染天麻，天麻從而同化蜜環(huán)菌獲得營養(yǎng)進行生長[3]。在自然界中，蜜環(huán)菌與天麻是一種極為特殊的共生關系。

2 蜜環(huán)菌與天麻共生關系分析

2.1 共生機理

天麻（Gastrodiaelata）具有較高的營養(yǎng)價值和藥用價值，與蜜環(huán)菌為共生關系。蜜環(huán)菌是天麻的營養(yǎng)源，蜜環(huán)菌離開天麻可獨立生長，而天麻離開蜜環(huán)菌不能生長。蜜環(huán)菌以樹木纖維為其提供生長所需的營養(yǎng)，天麻又靠消化侵染自身的蜜環(huán)菌而獲得營養(yǎng)，當蜜環(huán)菌營養(yǎng)來源不足，天麻生長減弱時，蜜環(huán)菌又可以利用天麻體內的營養(yǎng)供其生長。當管理不善天麻抵抗力降低或受損傷時及長出新生麻的母體逐漸衰老便會失去消化蜜環(huán)菌菌絲的能力。大量菌絲穿過消化層細胞進入內部組織，把天麻作為自己營養(yǎng)，直到把麻體"吃空"為止。天麻有專門消化蜜環(huán)菌本領，原因是其皮層組織內有層具有消化作用細胞。當蜜環(huán)菌幼嫩菌索侵入天麻表皮延伸至消化層細胞后，消化層細胞便分泌出酶溶菌酵素，將侵入的菌絲溶解而作為自己的營養(yǎng)消化掉。菌絲不斷的沿消化細胞層成束的向四周擴散，天麻不斷得到營養(yǎng)供應。故蜜環(huán)菌生長得越旺盛，侵入天麻塊莖越多，天麻營養(yǎng)越多，生長發(fā)育越快[4]。天麻對蜜環(huán)菌的選擇共生機制研究中，從天麻生長繁衍的角度看，天麻生物種對相應蜜環(huán)菌的誘導性強大，蜜環(huán)菌的入侵性較弱，則天麻正常生長；相反，如果誘導性較弱，入侵性較強，則天麻被吞噬，因此只有具備強大的誘導系統(tǒng)的天麻種與入侵較弱的蜜環(huán)菌種結合，才能使天麻通過相應的策略獲得營養(yǎng)以維持自身的生長繁衍。在蜜環(huán)菌侵入天麻皮層后，天麻植物體內多酚氧化酶PPO、苯丙氨酸解氨酶PAL，以及基于蜜環(huán)菌種的3 個DNA 核糖體區(qū)域基因（IGS-1，ITS，EF-1a）的表達性突出[5]。

2.2 影響天麻產(chǎn)量因素

根據(jù)蜜環(huán)菌與天麻共生機理及蜜環(huán)菌菌種生長機制，由此展示主要影響天麻產(chǎn)量因素的研究如下：王秋穎[6]、陳明義等[7]對不同蜜環(huán)菌菌株對天麻產(chǎn)量的影響進行研究，結果發(fā)現(xiàn)優(yōu)質菌株表現(xiàn)出生長速度快、菌索分枝多、菌索粗壯、菌索內菌絲色白，其伴播天麻產(chǎn)量高、品質好。季寧等[8]在栽培方式的試驗中得出結論，同一蜜環(huán)菌菌株在仿野生栽培試驗和室外箱栽試驗中，與對照伴栽天麻效果不一致。王永等[9]通過采用不同蜜環(huán)菌菌株培養(yǎng)菌材，并與紅天麻伴栽，觀察記錄不同蜜環(huán)菌栽培種對青岡菌材的侵染情況以及不同處理紅天麻的農藝性狀，檢測天麻的有效成分含量，發(fā)現(xiàn)菌株MHJ-1 與紅天麻的伴栽效果最好，不同蜜環(huán)菌栽培種對青岡菌材的侵染情況不同，對紅天麻農藝性狀、產(chǎn)量及質量的影響也不同；其伴栽的天麻醇溶性浸出物含量、天麻素含量、天麻素與對羥基苯甲醇總含量均最高，且極顯著高于對照菌株，并確定仿野生栽培試驗表現(xiàn)出良好的伴栽效果。

孫士青等[10]研究得出，蜜環(huán)菌-天麻組合對在天麻生物產(chǎn)量及天麻素含量上有顯著性差異。為保證烏天麻栽培品質提高烏天麻產(chǎn)量，劉天睿等[11]篩選適合彝良小草壩烏天麻伴栽的蜜環(huán)菌菌株，選擇4 株（M1、M2、M3、M4）不同蜜環(huán)菌菌株，采用“三下窩”的方式栽培烏天麻。測定烏天麻產(chǎn)量并對烏天麻進行天麻素、對羥基苯甲醇、天麻多糖的含量測定，通過試驗發(fā)現(xiàn)，4 株蜜環(huán)菌菌株為高盧蜜環(huán)菌族（Armillaria gallica），但伴栽的烏天麻產(chǎn)量和有效成分含量存在差異。以烏天麻產(chǎn)量、天麻素、天麻素和對羥基苯甲醇的總含量及多糖含量作為評價指標，M1 在4 個菌株與烏天麻伴栽試驗中箭麻產(chǎn)量最高（0.981 kg·m-2），天麻素質量分數(shù)高達0.581%，天麻素和對羥基苯甲醇總量為0.595%，表現(xiàn)出優(yōu)勢性，即不同菌株伴栽烏天麻，其品質不同。發(fā)現(xiàn)最適宜彝良烏天麻伴栽的蜜環(huán)菌菌株為M1 菌株。

培育方法上，在阜新市彰武縣樟子松林下，對長白山野生烏桿天麻進行了蜜環(huán)菌菌種培養(yǎng)和麻種大小對比試驗；通過連續(xù)3 a 跟蹤測定天麻的單株產(chǎn)麻個數(shù)、單株產(chǎn)麻重量、單位面積產(chǎn)麻重量、天麻外觀形態(tài)等因子，最終篩選出適合阜新地區(qū)林下栽培適用的菌棒培養(yǎng)方法為穴培法，選擇外觀優(yōu)良，且個頭大的天麻作為麻種進行栽培有利高產(chǎn)[12]。

根據(jù)上述研究文獻表明，不同蜜環(huán)菌菌株對天麻的產(chǎn)量有較大影響，蜜環(huán)菌的菌索粗壯發(fā)達程度、生長情況、生長速度決定天麻產(chǎn)量高低。栽培天麻的產(chǎn)量與質量不僅取決于麻種、菌種質量，而且與菌麻之間的組合有關。另外，蜜環(huán)菌的栽培方法也會對天麻生長及產(chǎn)量存在一定影響。

2.3 蜜環(huán)菌胞外酶的影響

天麻種植中，蜜環(huán)菌的生長與胞外酶活性密切相關，在生長期間，不斷向胞外分泌漆酶、纖維素酶、木聚糖酶、果膠酶、淀粉酶等。這些胞外酶的分泌為蜜環(huán)菌侵染蘭科植物天麻的表皮提供了物質基礎。研究表明，胞外酶對木腐菌降解營養(yǎng)物質的能力起著決定性作用[13]，其種類及活性大小與真菌的種類有關[14]。

在對蜜環(huán)菌胞外酶的研究中，王賀等[15]發(fā)現(xiàn)釋放水解酶消化真菌的主要場所是天麻皮層消化細胞。薛梅等[16]通過液體培養(yǎng)時胞外酶活性研究發(fā)現(xiàn)，多個蜜環(huán)菌菌株在整個發(fā)酵培養(yǎng)周期中淀粉酶、濾紙纖維素酶、愈創(chuàng)木酚酶活性的變化趨勢基本一致，表現(xiàn)為首先利用淀粉作為營養(yǎng)物質，繼而開始利用基質中的纖維素；鄒寧等[17]利用蜜環(huán)菌胞內外提取物進行天麻組織培養(yǎng)試驗，胞內提取液對天麻生長有相應的抑制效果，而胞外提取液卻有促進效果。曾春函等[18]對8 種蜜環(huán)菌的胞外酶（漆酶、果膠酶、木聚糖酶和纖維素酶）活性對溫度的響應進行研究，結果表明，木聚糖酶是蜜環(huán)菌主要作用的胞外酶，其活力遠高于纖維素酶、漆酶和果膠酶。并且得出蜜環(huán)菌首先分泌的胞外酶是果膠酶和纖維素酶，然后才是漆酶。且蜜環(huán)菌多糖的累積與其分泌的胞外酶漆酶、木聚糖酶活力呈現(xiàn)顯著相關性。劉曉杰等[19]對黃綠蜜環(huán)菌胞外葡萄糖基轉移酶酶活性進行研究，結果表明30 ℃下酶活穩(wěn)定性最高，pH 值在6~7 內酶活穩(wěn)定性最好。劉曉敏等[20]通過鑒定4 株菌株，由云南基地分離的M1、M2 菌株為高盧蜜環(huán)菌（Armillaria gallica Marxm.&Romagn.），由吉林基地分離的F2、F3 菌株為頭柄蜜環(huán)菌（Armillaria cepistipes Velen.）。結合前期的天麻產(chǎn)量結果，初步確認高盧蜜環(huán)菌M1、M2 菌株為伴栽天麻的優(yōu)良菌株；對不同蜜環(huán)菌菌株胞外酶活性測定發(fā)現(xiàn)，不同菌株之間的胞外酶活性不同，存在種間差異。胞外酶活性的變化規(guī)律為：隨著時間的推移，胞外酶活性和多糖含量均呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢，并且胞外酶活性的種間差異更為明顯，高盧蜜環(huán)菌菌株的胞外酶活性更強，多糖含量更高。根據(jù)相關性分析可知，蜜環(huán)菌生長的快慢與胞外酶的活性顯著相關。

根據(jù)多項研究發(fā)現(xiàn)，不同的胞外酶在蜜環(huán)菌生長過程中具有不同的作用。漆酶具有降解木質素、酚類物質的作用，其活性影響蜜環(huán)菌對木質素的降解能力；纖維素酶水解纖維素產(chǎn)生葡萄糖，可為菌株自身生長提供碳源；木聚糖酶能夠分解位于植物次生壁的多糖結構木聚糖[21]；淀粉酶主要水解植物多糖淀粉提供營養(yǎng)；果膠酶能夠降解植物細胞間質和初生細胞壁中的果膠質[22]。

如今，提高蜜環(huán)菌胞外酶活性是一項有利天麻種植的可行方法。采用松針粉等經(jīng)改性纖維素酶酶解后配合食用菌菌渣、南瓜蛋白、膨化米糠殼等經(jīng)發(fā)酵制備蜜環(huán)菌培養(yǎng)基，合理的搭配，豐富的營養(yǎng)，可以提高蜜環(huán)菌胞外酶活性，進而提高胞外酶栽培效率，采用的改性纖維素酶，在培養(yǎng)基中存在時間長，可以持續(xù)協(xié)同分解纖維素，給蜜環(huán)菌提供營養(yǎng)；采用生物活性磷酸鈣多孔微球吸附加載的發(fā)酵菌進行發(fā)酵，有效地提高了酵母菌的活性，促進了培養(yǎng)基原料的分解，便于養(yǎng)分的吸收和利用；測定1 L 發(fā)酵液最高酶活力為48744.0～51202.0 U（在pH 3.0，以ABTS 為底物含有50 mmol·L-1的酒石酸鈉緩沖液中），發(fā)酵條件為葡萄糖添加2.5%，碳氮比為3（以蛋白胨氮源計），微量元素添加量為15 mL，起始發(fā)酵pH 為5.0，經(jīng)過驗證，確定此工藝可作為蜜環(huán)菌發(fā)酵產(chǎn)漆酶生產(chǎn)的參考依據(jù)[23]。

蜜環(huán)菌胞外酶不僅能為蜜環(huán)菌生長發(fā)育提供營養(yǎng)，還為其侵染天麻形成共生機制提供物質條件，因此對蜜環(huán)菌胞外酶活性的探究對于蜜環(huán)菌和天麻生長都具有著重要意義。

3 討論

通過上述對天麻蜜環(huán)菌各方面的研究與分析，蜜環(huán)菌的菌種對天麻生長的影響存在直接關系。并且為了保證蜜環(huán)菌可為天麻提供充足營養(yǎng)，蜜環(huán)菌菌索需要保持相對活性，其次生長過程中需提供蜜環(huán)菌最適合的碳源、氮源及優(yōu)質菌材。天麻蜜環(huán)菌種植需多應用生產(chǎn)新技術，制備優(yōu)質的蜜環(huán)菌母種及原種，選育符合種植地域的蜜環(huán)菌栽培種。

天麻蜜環(huán)菌屬于中成藥、處方藥，沒有明顯的不良反應，相對于安全性較高。然而，受中藥發(fā)酵環(huán)節(jié)生產(chǎn)制約因素差異影響，有必要從宏觀環(huán)境下進行栽培技術改進，以整體提升天麻的生產(chǎn)效率及品質。

綜上所述，在天麻種植過程中，蜜環(huán)菌與天麻的栽培環(huán)節(jié)里，基于蜜環(huán)菌形態(tài)學、生物學特征、地域分布、生長環(huán)境等影響，需要進一步探究蜜環(huán)菌種質資源的利用與其栽培技術的提升。根據(jù)蜜環(huán)菌與天麻共生機理及其胞外酶的相互影響，總結出一些高效可利用的天麻蜜環(huán)菌栽培技術及天麻蜜環(huán)菌的釆后處理方法，以此達到整體提升栽培效果，更好地滿足栽培要求。同時，重視蜜環(huán)菌菌種的相關研究可為天麻種植提供絕對性的指導意見及思路。