張秀偉 牛力立 蔡甫格 鮑 菊 曹家洪 張萬萍
(安順市農(nóng)業(yè)科學院生物技術(shù)研究所,貴州安順561000)
雞腿菇學名毛頭鬼傘(Coprinus comatus),屬于擔子菌亞門、傘菌綱、傘菌目、傘菌科、鬼傘屬,是一種珍稀食用菌[1],被定為符合聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)和世界衛(wèi)生組織(WHO)要求的,集天然、營養(yǎng)、保健三種功能為一體的16種珍稀食用菌之一[2]。
雞腿菇是一種世界性分布的菌類,野生菌多分布在我國北方省份,在貴州很少見。研究針對貴州當?shù)氐? 株野生雞腿菇(圖1、圖2)進行分離鑒定,并對其生物學特性進行研究,為選育具有自主知識產(chǎn)權(quán)的地方品種提供基礎(chǔ)材料。
野生雞腿菇菌株:試驗菌株于2018 年5 月、10月采自貴州安順市草坪地,組織分離后保存菌種,編號為MT-1、MT-2。菌種現(xiàn)保存在安順市農(nóng)科院分子生物實驗室。
1.2.1 形態(tài)學鑒定
參照《多彩的蘑菇世界:東北亞地區(qū)原生態(tài)蘑菇圖譜》[3]進行初步形態(tài)鑒定。
圖1 野生MT-1
圖2 野生MT-2
1.2.2 ITS序列分析及鑒定
利用CTAB 法提取2 個菌株的DNA,以ITS5(5′-GGAAAAGTCGTAACAAGG-3′)為正向引物,ITS4(5′-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3′)為反向引物(引物濃度1 nmol/L 加100 μL 水),進行擴增。PCR 反應體系(25 μL):2×Taq PCR Mastermix [天根生化科技(北京)有限公司]12.5 μL,引物 ITS5 和ITS4 各 1 μL,菌株 DNA1 μL,超純水補足 25 μL。PCR 程序為:95 ℃預變性5 min,開始循環(huán),95 ℃變性 30 s,58 ℃退火 30 s,72 ℃復性 8 s,33 個循環(huán),72 ℃延伸7 min。擴增后產(chǎn)物由北京賽諾生物有限公司進行DNA 測序,測定的結(jié)果在Gen Bank 上,運用Blast進行同源性比對。
1.2.3 菌絲培養(yǎng)溫度試驗
制備PDA 平板培養(yǎng)基,取直徑5 mm 的兩菌株菌塊接入平板中間,于 5 ℃、10 ℃、15 ℃、20 ℃、25 ℃、28 ℃、30 ℃、35 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。培養(yǎng)10 d 用十字交叉法分別測其菌落直徑,并觀察菌絲長勢。每個處理3次重復。
1.2.4 培養(yǎng)基pH試驗
用NaOH(1 mol/L)和HCl(1 mol/L)將PDA 培養(yǎng)基的pH 分別調(diào)至4、5、6、7、8、9、10、11,制備PDA 平板后,接入直徑5 mm 兩菌株菌塊,于25 ℃恒溫箱內(nèi)培養(yǎng)10 d,測量菌落直徑(方法同1.2.3)。每個處理重復3次。
1.2.5 培養(yǎng)基碳源、氮源試驗
以真菌生理培養(yǎng)基[4](氮源1 g,碳源5 g,KH2PO40.5 g,MgSO4·7H2O0.5 g,瓊脂 20 g,蒸餾水1 000 mL)為基礎(chǔ)。以KNO3為氮源,配制以甘露醇、麥芽糖、乳糖、葡萄糖、蔗糖、無碳源(CK)的碳源試驗培養(yǎng)基;以蔗糖為碳源,配制以硫酸銨、硝酸銨、酵母膏、蛋白胨、硝酸鉀、硝酸鈉、無氮源(CK)的氮源試驗培養(yǎng)基。將直徑5 mm 的菌塊接入試驗培養(yǎng)基,于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)10 d,測量菌落直徑(方法同1.2.3)。每個處理重復3次。
1.2.6 光照試驗
取直徑5 mm 的菌塊,接入PDA 培養(yǎng)基平板中,于全光照(24 h 光照)、半光照(12 h 光照,12 h 黑暗)、全黑暗(24 h 黑暗)條件,25 ℃恒溫培養(yǎng)10 d。菌落直徑測定方法同1.2.3。每個處理重復3次。
1.2.7 栽培試驗
用培養(yǎng)好的兩菌株麥粒原種,接種在棉籽殼50%,玉米芯34%,麩皮10%,石灰3%,石膏1%,鈣鎂磷酸肥1%,糖1%的培養(yǎng)料上,菌絲長滿袋后出菇管理。兩個菌株分別制作18個菌袋,框栽每框放置3 袋,2 框為一個小區(qū),重復3 次。記載菌絲出土期(覆土層布滿菌絲的時間)、原基形成期(覆土層出現(xiàn)大量原基時間)、采收期(子實體五六分熟時,菌環(huán)剛松動時)。統(tǒng)計產(chǎn)量(kg/小區(qū)),計算生物學效率。
根據(jù)野生子實體形態(tài)特征,參照《多彩的蘑菇世界:東北亞地區(qū)原生態(tài)蘑菇圖譜》[3]初步確定兩株真菌均為毛頭鬼傘。
采用CTAB 法,提取兩株野生食用菌的DNA,用ITS5 為正向引物,ITS4 為反向引物,進行擴增。擴增結(jié)束后,郵寄至北京賽諾生物有限公司進行測序,測序結(jié)果如下:
MT-1、MT-2 序列全長分別為668 bp、667 bp。通過 GenBank BLAST 比對發(fā)現(xiàn),MT-1、MT-2 與鬼傘屬的毛頭鬼傘最大同源性高達100%、99.38%,結(jié)合子實體形態(tài)特征,將兩種真菌鑒定為毛頭鬼傘。
由表1 可以看出,供試碳源培養(yǎng)基上兩株雞腿菇菌絲均能生長,菌落圓形、灰白色。最佳碳源為甘露醇,MT-1、MT-2 的菌絲濃密,菌落直徑分別為6.43 cm、4.98 cm,與其他碳源培養(yǎng)基菌落直徑差異顯著。在以乳糖為碳源的培養(yǎng)基上兩菌株菌絲長勢最差,菌落直徑最小。
葡萄糖、麥芽糖兩處理間,MT-1 菌落直徑無顯著性差異,與其他碳源處理差異顯著。葡萄糖、麥芽糖或無碳源(CK)三處理間,MT-2 菌落直徑無顯著差異。
表1 供試碳源對MT-1、MT-2菌絲體生長的影響
同一碳源培養(yǎng)基上,MT-1 的菌落直徑均大于MT-2的直徑。
由表2 結(jié)果可以看出,培養(yǎng)基有無氮源兩個菌株菌絲均能生長,菌落灰白色、圓形。MT-1、MT-2培養(yǎng)基最佳氮源均為蛋白胨,菌落濃密,直徑分別為7.72 cm、8.48 cm。
氮源為蛋白胨或NH4NO3,MT-1 菌落直徑排前二,兩者間無顯著性差異,兩者與其他氮源培養(yǎng)基差異顯著;含有硝基氨培養(yǎng)基上的菌落稀疏,長勢較差;氮源為酵母膏培養(yǎng)基,MT-1 菌落直徑位列第三,與其他氮源培養(yǎng)基差異顯著。
MT-2 在以NH4NO3為氮源的培養(yǎng)基上,菌落直徑位列第二,與其他氮源培養(yǎng)基差異顯著。
由表3結(jié)果可以看出,兩個菌株對培養(yǎng)基pH 適應范圍較廣,pH4~11 菌絲均能生長,菌落均呈灰白色、圓形。試驗pH范圍內(nèi),隨著培養(yǎng)基pH上升菌落擴展速度加快,pH7 時 MT-1、MT-2 菌落達最大值,分別為10.61 cm、10.40 cm。
表2 供試氮源對MT-1、MT-2菌絲體生長的影響
表3 pH對MT-1、MT-2菌絲體生長的影響
MT-1 菌落直徑,培養(yǎng)基 pH7 與其他 pH 處理間差異顯著;培養(yǎng)基pH4、pH5、pH6、pH8、pH9 四處理間MT-1菌落直徑無顯著性差異。
MT-2 菌落直徑,培養(yǎng)基 pH5、pH6、pH7 三者間無顯著性差異,與其他pH 處理差異顯著;pH8 與pH9無顯著性差異;pH10與pH11無顯著性差異。
由表4可以看出,在試驗最低溫度(5 ℃)和最高溫度(35 ℃)兩個菌株菌絲體均不能生長,溫度25 ℃時MT-1、MT-2 菌落直徑最大,分別為8.68 cm、8.60 cm。培養(yǎng)溫度在30 ℃時菌絲生長速度下降,MT-1、MT-2 的菌落直徑分別為 8.47 cm、5.93 cm。由此可見,MT-1菌株相比MT-2更耐高溫。
由表5 可見,光照對兩菌株菌絲體的生長有抑制作用,在全黑暗條件下菌絲生長速度最快,菌絲濃密,MT-1、MT-2 的菌落直徑分別為8.6 cm、8.5 cm,與其他兩個光照處理差異顯著;在全光照下兩菌株菌絲體生長最慢,且菌絲稀疏。
表4 培養(yǎng)溫度對MT-1、MT-2菌絲體生長的影響
表5 光照對MT-1、MT-2菌絲體生長的影響
圖3 人工栽培MT-1
表6 MT-1及MT-2覆土栽培結(jié)果
由表5可見,覆土后MT-1、MT-2菌絲出土時間一致,均為9 d,菌絲潔白健壯。MT-1 現(xiàn)原基(17 d)比MT-2(20 d)早,采收時間也早。MT-1、MT-2 的生物學效率分別為73.78%、54.54%。
子實體形態(tài)特征與ITS 序列分析相結(jié)合鑒定結(jié)果,獲得兩株野生菌為毛頭鬼傘。
對兩株雞腿菇菌絲體生物學特性的研究表明,有機氮源更利于兩菌株菌絲生長;甘露醇為兩個菌株菌絲生長的最佳碳源,與朱玉蘭等研究結(jié)果不同[5],可能為菌株個體差異;乳糖為碳源培養(yǎng)基菌絲長勢最差,與曹晉良等試驗結(jié)果相似;兩菌株培養(yǎng)基最適pH 為7,與以往研究不同[6-9],表明來自不同地區(qū)野生雞腿菇菌株對培養(yǎng)基pH 要求是有差異的。兩菌株菌絲生長對溫度及光照要求與前人相關(guān)研究結(jié)果一致。
圖4 人工栽培MT-2
試驗培養(yǎng)料上兩菌株均能出菇,MT-1 生物學效率高于MT-2。MT-2野外采集時間為10月,溫度較低,而試驗出菇時遇到一段時間的高溫,可能對其產(chǎn)量產(chǎn)生了一定的影響。