徐鴻雁 劉海林 羅春燕
(青海大學(xué)農(nóng)林科學(xué)院青藏高原野生植物資源研究所,青海西寧810016)
大肥菇(Agaricus bitorquis)又名柴達(dá)木沙菇、沙灘蘑菇、大蘑菇,在青海主要分布于柴達(dá)木盆地、諾木洪、格爾木以及天峻、共和、興海、烏蘭縣部分蘆葦草灘等地,具有個(gè)體肥大、味道細(xì)嫩鮮美、耐低溫、抗性強(qiáng)等特點(diǎn)[1-3]。在柴達(dá)木大肥菇中,必需氨基酸含量占氨基酸總量的35.84%,粗蛋白、粗脂肪、粗纖維含量分別為24.0%,2.10%和17.32%,每100 g鮮菇含8.168 mg維生素B3,此外還含有較高含量的維生素B2和鉀、磷、鈣、鎂等礦質(zhì)元素[4]。現(xiàn)階段對(duì)大肥菇的研究報(bào)道主要在其形態(tài)特性、人工馴化栽培方面,有關(guān)柴達(dá)木大肥菇菌絲生長規(guī)律的報(bào)道較少[5,6]。因此研究柴達(dá)木大肥菇的營養(yǎng)生理特性,探討柴達(dá)木大肥菇菌絲生長發(fā)育的規(guī)律,可為開發(fā)利用柴達(dá)木野生大肥菇、發(fā)展當(dāng)?shù)嘏璧亟?jīng)濟(jì)提供理論依據(jù)。
1.1 供試材料
1.1.1 菌株 供試菌種由青海大學(xué)農(nóng)林科學(xué)院青藏高原野生植物資源研究所提供,菌株編號(hào)柴達(dá)木大肥菇1號(hào)。
1.1.2 培養(yǎng)基 母種培養(yǎng)基:葡萄糖20 g,蛋白胨5 g,磷酸二氫鉀1 g,硫酸鎂0.5 g,瓊脂粉14 g,加去離子水1000 mL。
碳源基礎(chǔ)培養(yǎng)基:蛋白胨5 g,磷酸二氫鉀1 g,硫酸鎂0.5 g,瓊脂粉14 g,加去離子水1000 mL。
氮源基礎(chǔ)培養(yǎng)基:葡萄糖20 g,磷酸二氫鉀1 g,硫酸鎂0.5 g,瓊脂粉14 g,加去離子水1000 mL。
無機(jī)鹽基礎(chǔ)培養(yǎng)基:葡萄糖20 g,硝酸銨5 g,瓊脂粉14 g,加去離子水1000 mL。
維生素基礎(chǔ)培養(yǎng)基:半乳糖20 g,牛肉膏5 g,磷酸二氫鉀1 g,硫酸鎂0.5 g,瓊脂粉14 g,加去離子水1000 mL。
植物生長因子基礎(chǔ)培養(yǎng)基:半乳糖20 g,牛肉膏5 g,磷酸二氫鉀1 g,硫酸鎂0.5 g,瓊脂粉14 g,加去離子水1000 mL。
1.2 培養(yǎng)和測量方法活化培養(yǎng):母種培養(yǎng)基平板中央接入活化的斜面菌種柴達(dá)木大肥菇1號(hào),制備母種培養(yǎng)基,(20±1)℃黑暗培養(yǎng),待菌絲長滿平板后備用。
采用平板培養(yǎng)法[7],測定不同培養(yǎng)基上柴達(dá)木大肥菇菌落直徑大小,考察不同碳、氮源及無機(jī)鹽、維生素、植物生長因子對(duì)柴達(dá)木大肥菇菌絲生長的影響。每皿裝供試培養(yǎng)基20 mL,每個(gè)平板中央接入柴達(dá)木大肥菇活化菌餅(直徑5 mm)一塊,在溫度(20±1)℃、空氣相對(duì)濕度70%~75%培養(yǎng)。采用劃線法每隔4 d標(biāo)記菌落直徑,共培養(yǎng)30 d,測量菌落直徑,計(jì)算菌絲生長速率,并對(duì)其菌落長勢(shì)進(jìn)行評(píng)分。
菌絲生長速率=菌落直徑/培養(yǎng)天數(shù)
菌落長勢(shì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):5-菌絲長勢(shì)濃密、顏色為純白色;4-菌絲長勢(shì)較濃密、顏色為白色;3-菌絲長勢(shì)較濃密、顏色白色不明顯;2-菌絲長勢(shì)較稀疏、菌絲有少許黃色;1-菌絲長勢(shì)稀疏、顏色為淡黃色。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.3.1 碳源試驗(yàn) 分別將20 g果糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖、鼠李糖、阿拉伯糖、核糖、木糖、乳糖、麥芽糖、蔗糖、甘露醇、幾丁質(zhì)和可溶性淀粉加入到碳源基礎(chǔ)培養(yǎng)基中,研究不同碳源對(duì)柴達(dá)木大肥菇菌絲生長的影響。每個(gè)處理重復(fù)3次。
1.3.2 氮源試驗(yàn) 分別將5 g硫酸銨、氯化銨、硝酸鈣、硝酸鉀、硝酸鈉、異亮氨酸、蘇氨酸、谷氨酸、精氨酸、丙氨酸、絲氨酸、組氨酸、天門冬酰胺、麥芽浸粉、蛋白胨、酵母膏、牛肉膏、牛肉蛋白胨和胰蛋白胨加入到氮源基礎(chǔ)培養(yǎng)基中,考察不同氮源對(duì)柴達(dá)木大肥菇菌絲生長的影響。每個(gè)處理重復(fù)3次。
1.3.3 無機(jī)鹽試驗(yàn) 分別將0.5、1.0、1.5、2.0 g/L和2.5 g/L的氯化鈉、氯化鉀、硫酸鎂、氯化鈣、磷酸二氫鉀,0.02、0.04、0.06、0.08 g/L的硫酸銅、硫酸錳、硫酸鐵、硫酸鋅、氯化鈷加入到無機(jī)鹽基礎(chǔ)培養(yǎng)基中,考察不同無機(jī)鹽對(duì)柴達(dá)木大肥菇菌絲生長的影響。每個(gè)處理重復(fù)3次。
1.3.4 維生素試驗(yàn) 分別將2、4、6、8、10 mg/L的維生素 B1、B3、B6、B9加入到維生素基礎(chǔ)培養(yǎng)基中,考察不同維生素對(duì)柴達(dá)木大肥菇菌絲生長的影響。每個(gè)處理重復(fù)3次。
1.3.5 植物生長因子試驗(yàn) 分別將2、6、8、10、15、20、25 mg/L赤霉素、6-BA、激動(dòng)素、2,4-D加入到植物生長劑基礎(chǔ)培養(yǎng)基中,考察不同植物生長因子對(duì)柴達(dá)木大肥菇菌絲生長的影響。每個(gè)處理重復(fù)3次。
1.4 數(shù)據(jù)處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用DPS(Version 7.05)統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。
2.1 不同碳源對(duì)柴達(dá)木大肥菇菌絲生長的影響
不同碳源對(duì)柴達(dá)木大肥菇菌絲生長的影響結(jié)果見表1。
表1 不同碳源對(duì)柴達(dá)木大肥菇菌絲生長的影響
由表1可見,供試14種碳源柴達(dá)木大肥菇均能利用,但在不同碳源培養(yǎng)基上,菌絲生長速率、菌落直徑有較大差異,其中以半乳糖為碳源時(shí)效果最佳,菌落長勢(shì)最好,菌絲生長最快(7.15 mm/d),顯著高于其他供試碳源;其次為鼠李糖和阿拉伯糖,甘露醇的效果最差。因此半乳糖為柴達(dá)木大肥菇菌絲生長的最優(yōu)碳源。
2.2 不同氮源對(duì)柴達(dá)木大肥菇菌絲生長的影響不同氮源對(duì)柴達(dá)木大肥菇菌絲生長的影響結(jié)果見表2。
表2 不同氮源對(duì)柴達(dá)木大肥菇菌絲生長的影響
由表2可見,柴達(dá)木大肥菇具有較廣的氮源譜,19種供試氮源都可利用。在不同氮源培養(yǎng)基上,柴達(dá)木大肥菇菌絲生長速率及菌落直徑有較大差異。柴達(dá)木大肥菇對(duì)復(fù)合氮源利用最好,對(duì)無機(jī)氮源和氨基酸氮源利用相對(duì)較差;以牛肉膏為氮源時(shí),柴達(dá)木大肥菇菌絲生長效果最好,菌絲生長旺盛;蛋白胨和牛肉蛋白胨次之;無機(jī)氮源中,柴達(dá)木大肥菇對(duì)硫酸銨的利用較好;氨基酸類氮源中,除天門冬酰胺外,其他氨基酸對(duì)柴達(dá)木大肥菇菌絲生長作用不明顯。
2.3 無機(jī)鹽對(duì)柴達(dá)木大肥菇菌絲生長的影響由圖 1 可見,K+、Ca2+、Na+、Mg2+等常量無機(jī)鹽離子在0.5~2.5 g/L內(nèi)均能促進(jìn)柴達(dá)木大肥菇菌絲體生長,但菌落直徑存在較大差異。當(dāng)氯化鉀、氯化鈉、氯化鈣、硫酸鎂、磷酸二氫鉀的添加量分別為2.0、1.0、1.0、1.5、0.5 g/L時(shí),柴達(dá)木大肥菇菌落直徑最大。另外,培養(yǎng)基中常量無機(jī)鹽離子濃度較高時(shí)都會(huì)不同程度地抑制菌絲體的生長,如Ca2+、Na+、Mg2+無機(jī)鹽離子。
圖1 常量無機(jī)鹽離子對(duì)柴達(dá)木大肥菇菌絲生長的影響
圖2 微量無機(jī)鹽離子對(duì)柴達(dá)木大肥菇菌絲生長的影響
圖3 維生素對(duì)柴達(dá)木大肥菇菌絲生長的影響
圖4 植物生長調(diào)節(jié)劑對(duì)柴達(dá)木大肥菇菌絲生長的影響
由圖2可知,添加量為0.02~0.08 g/L范圍內(nèi)Fe2+、Mn2+、Zn2+、Cu2+、Co2+微量無機(jī)鹽離子均能促進(jìn)柴達(dá)木大肥菇菌絲體生長。其中Fe2+的促進(jìn)作用最明顯,當(dāng)硫酸亞鐵添加量為0.06 g/L時(shí),柴達(dá)木大肥菇菌落直徑可達(dá)45.45 mm;Zn2+在濃度較大時(shí)會(huì)抑制菌絲體生長。在試驗(yàn)范圍內(nèi)Co2+對(duì)柴達(dá)木大肥菇菌絲體的促生作用較弱,且抑制作用比較明顯,氯化鈷添加量超過0.02 g/L時(shí),就會(huì)對(duì)菌絲體生長產(chǎn)生抑制作用;Cu2+在試驗(yàn)濃度范圍內(nèi)表現(xiàn)出對(duì)柴達(dá)木大肥菇菌絲體的促進(jìn)作用。
2.4 維生素對(duì)柴達(dá)木大肥菇菌絲生長的影響由圖3可知,添加量在2.0~10.0 mg/L時(shí),除VB9以外VB1、VB3、VB6均可在試驗(yàn)濃度范圍內(nèi)促進(jìn)柴達(dá)木大肥菇菌絲生長。VB3添加量超過6 mg/L時(shí),對(duì)柴達(dá)木大肥菇菌絲生長有明顯抑制作用;基礎(chǔ)培養(yǎng)基中添加8 mg/L的VB1或VB6時(shí),柴達(dá)木大肥菇菌落直徑較大。
2.5 植物生長因子對(duì)柴達(dá)木大肥菇菌絲生長的影響由圖4可見,在添加量為2.0~26.0 mg/L時(shí)2,4-D、赤霉素、6-BA、激動(dòng)素均可促進(jìn)柴達(dá)木大肥菇菌絲生長。其中2,4-D和赤霉素的作用較為明顯,尤其2,4-D添加量超過6 mg/L時(shí)能明顯抑制柴達(dá)木大肥菇菌絲生長;激動(dòng)素添加量為8 mg/L時(shí)柴達(dá)木大肥菇菌絲生長較快。另外,赤霉素在添加量10~25 mg/L內(nèi)對(duì)柴達(dá)木大肥菇菌絲生長的影響差異不太顯著。
試驗(yàn)結(jié)果表明,以半乳糖為碳源,牛肉膏為氮源時(shí),柴達(dá)木大肥菇菌絲生長最好。這與楊琴[8]、馬國良[9]報(bào)道的大肥菇最佳碳源為果糖不一致,可能因菌株來源不同有關(guān),具體原因還需進(jìn)一步試驗(yàn)。試驗(yàn)中,添加低濃度的VB3相比添加高濃度VB3對(duì)柴達(dá)木大肥菇菌絲體生長有明顯促進(jìn)作用,尤其當(dāng)VB3添加量為6 mg/L時(shí)菌絲生長量達(dá)到最大值,這表明柴達(dá)木大肥菇菌絲在生長時(shí)需要外源煙酸的供給。有報(bào)道指出,赤霉素和2,4-D能很好的促進(jìn)猴頭菇、杏鮑菇、蛹蟲草的菌絲生長[8-10]。試驗(yàn)中,添加少量(6 mg/L)的赤霉素和2,4-D即可促進(jìn)柴達(dá)木大肥菇菌絲體生長,而高濃度的植物生長因子對(duì)柴達(dá)木大肥菇的菌絲生長存在抑制作用,但其抑制機(jī)理與其對(duì)植物的抑制機(jī)理是否相似,還有待進(jìn)一步深入研究。