李希政徐作成夏宏志朱琳張智超王宏越
(1.吉林省生物研究所,吉林 長春 130012;2.舒蘭市新安鄉(xiāng)綜合服務(wù)中心,吉林 舒蘭 132625)
靈芝(Ganoderma lucidum(Lesyss ex Fr.)Karst)在分類學上隸屬于擔子菌綱,多孔菌目、靈芝菌科、靈芝屬[1],以其較高的藥用價值在醫(yī)藥學史上具有兩千多年的歷史。其子實體木質(zhì)化,可以長久保存,故有“萬年菌”之稱[2]。在我國,靈芝有著悠久的歷史,是中國中醫(yī)藥寶庫中的一顆璀璨明珠[3]。2000年,《中華人民共和國藥典》修訂版首次收錄赤芝為靈芝正品。據(jù)統(tǒng)計,2018年我國靈芝產(chǎn)量達到16.8萬t,比2017年產(chǎn)量增加22.13%,是世界上靈芝的主要生產(chǎn)和出口國[4]。靈芝含有豐富的生物活性物質(zhì),如多糖、三萜、氨基酸、維生素、生物堿、甾醇類物質(zhì)等,而多糖和三萜是其中的主要藥效成分,其含量可作為衡量靈芝質(zhì)量的標準[5]。靈芝多糖具有降血壓、降血脂、降血糖、抗癌防癌、抗氧化、提高身體免疫力和增強體質(zhì)的作用,靈芝三萜具有保肝排毒、降低膽固醇、調(diào)節(jié)血脂、抑制腫瘤細胞、抗HIV病毒和抗炎等活性。此外,靈芝還具有強精、消炎、鎮(zhèn)痛、抗菌、解毒、利尿、凈血、美容等多種功效,是當之無愧的萬藥之首??梢?,赤芝的藥用價值已經(jīng)深入應(yīng)用到醫(yī)療、保健上。目前,我國栽培的靈芝品種多為赤芝。但新品種選育較少,特別是吉林省栽培菌種多來源于南方,本地赤芝品種相對缺乏。通過對野生靈芝資源的選育研究,項目組成功選育出“吉芝1號”赤芝菌株,并對其進行穩(wěn)定性試驗,穩(wěn)定其農(nóng)藝性狀,為該菌種的推廣打下堅實的基礎(chǔ)。
“吉芝1號”赤芝(由CJ12、SW6雜交選育)、CJ12(野生菌株)、SW6(長白山菌種資源庫)。
PDA試管加富培養(yǎng)基:馬鈴薯200g、葡萄糖20g、瓊脂20g、蛋白胨1.5g、硫酸鎂1g、磷酸二氫鉀2g、維生素B11片,水1000mL,pH值自然。
原種培養(yǎng)料:木屑75%、麩皮18%、玉米粉5%、石灰1%、石膏1%,含水量控制在60%~65%,高壓聚丙烯袋高壓滅菌,袋溫降至28℃左右時無菌箱或超凈工作臺接種。
栽培木段:以硬雜木為主,接種前15d砍伐經(jīng)濟林疏枝,帶皮切段拼盤,含水量45%。常壓聚乙烯袋100℃滅菌12h以上。木段出鍋降溫至28℃左右即可進行接種。
1.3.1 穩(wěn)定性試驗
以CJ12和SW6為對照,采用段木栽培方式進行“吉芝1號”性狀穩(wěn)定性試驗。試驗數(shù)量為150段,3次重復,每次重復50段。每段段木濕重8kg,含水量45%。試驗時間2020年和2021年。試驗結(jié)果經(jīng)統(tǒng)計學分析,說明“吉芝1號”性狀穩(wěn)定性。在整個試驗過程中,栽培所需要的母種、原種、栽培種培養(yǎng)基(料)要嚴格按照1.2中配方進行配制,制作完成后滅菌。滅菌條件:母種培養(yǎng)基121~125℃滅菌20min,原種培養(yǎng)基121~125℃滅菌90~120min[6],栽培種木段121℃滅菌6h悶鍋一夜,第2天出鍋接種。接種后,將其轉(zhuǎn)入25~28℃培養(yǎng)室中進行暗培養(yǎng)。栽培種菌絲長滿段木表面后,進入后熟管理,然后移至栽培棚內(nèi)脫袋地埋出芝。出芝時,既要保證棚內(nèi)濕度85%~90%,又要保證棚內(nèi)避光,達到三分陽七分陰的出芝條件,同時還要保證溫度達到28~30℃(靈芝屬高溫出芝真菌,低溫低產(chǎn)),并保證空氣新鮮。在發(fā)菌期間,子實體分化、生長期間對二氧化碳敏感,應(yīng)注意通風;若通風不足,二氧化碳深度超過0.1%易形成鹿角狀的畸形芝[7]。前期,每天3次通風,每次15min,后期酌情將棚門一側(cè)或兩側(cè)24h開啟。當靈芝芝蓋邊緣白色或黃色生長圈消失并轉(zhuǎn)為棕褐色,菌蓋革質(zhì)化,菌蓋上有褐色孢子覆著時,說明靈芝子實體已經(jīng)成熟,可以進行采收。從子實體產(chǎn)孢子開始用風機吸附法進行孢子粉采集,直至子實體采收。采收后的子實體進行分級烘干,試驗采用60℃烘箱烘干法。生產(chǎn)上還可以用風干法、烘干房烘干法等。烘干的子實體可作為后續(xù)成分測定的原料。記錄子實體產(chǎn)量、孢子粉產(chǎn)量,計算生物學效率。并對子實體菌蓋厚度和菌蓋直徑進行測量。利用劃線法測量菌絲生長速度,計算菌絲平均生長速度cm·d-1。
1.3.2 品比試驗
以CJ12和SW6為對照,采用段木栽培方式進行品比試驗。試驗數(shù)量為150段,3次重復,每次重復50段。每段段木濕重8kg,含水量45%。試驗時間2020年和2021年。試驗結(jié)果進行統(tǒng)計分析,確定“吉芝1號”品比試驗結(jié)果。品比試驗栽培管理過程同1.3.1栽培管理過程。靈芝粗多糖提取依據(jù)NY/T 1676采用熱水浸提法。將干燥的子實體粉碎后,稱取2g,加入20mL蒸餾水充分攪拌,在90℃水浴鍋中加熱2.5h,然后將其6000r·min-1離心3min,取上清液5mL。剩余樣品倒入10mL蒸餾水,90℃水浴加熱2.5h,不斷攪拌。重復離心取上清液5mL。2次離心合并共計10mL提取液。加入30mL無水乙醇進行醇提15h,離心10min,將沉淀物取出加蒸餾水定溶至50mL,使沉淀物充分溶解。利用苯酚硫酸法對靈芝粗多糖進行檢測,重復3次,取平均值。三萜含量測定依據(jù)NY/SJ 339法進行提取,檢測方法用香草醛-冰醋酸法。
1.3.3 數(shù)據(jù)處理
試驗過程中記錄所得數(shù)據(jù)運用Excel和SPSS軟件進行分析處理。數(shù)據(jù)取3次重復的平均值進行計算。多糖和三萜含量(%)按照相關(guān)標準進行測定和計算。
穩(wěn)定性試驗中,“吉芝1號”、CJ12、SW6 3個菌株進行試驗。3個菌株菌絲長速、子實體大小、出芝率、產(chǎn)孢量及產(chǎn)量等具體數(shù)據(jù)見表1和圖1。圖1為菌絲長速比較。從圖1可知,3個菌株2021年菌絲長速均優(yōu)于2020年。3個菌株的表現(xiàn)相同,說明菌絲長速差別來源于栽培管理的環(huán)境控制。2021年,穩(wěn)定性試驗條件控制更加精確,所以整體而言,2021年靈芝菌絲長速較快。同年3個菌株間比較可知,“吉芝1號”菌絲長速最快,與CJ12和SW6之間達到顯著水平。對其它指標而言,2020年,“吉芝1號”菌株子實體各項指標均優(yōu)于對照CJ12和SW6;2021年,“吉芝1號”菌株子實體各項指標同樣優(yōu)于對照CJ12和SW6。2a栽培試驗中“吉芝1號”性狀相對穩(wěn)定。試驗結(jié)果表明,“吉芝1號”無論是生長速度,還是子實體出芝率、產(chǎn)量、菌蓋厚度以及菌蓋直徑、性狀都較穩(wěn)定,而且比其它2個菌株具有明顯的農(nóng)藝性狀優(yōu)勢。對3個菌株2a間產(chǎn)量進行統(tǒng)計學分析(T測驗),計算得到P>0.05,說明“吉芝1號”產(chǎn)量穩(wěn)定,2a產(chǎn)量間差異未達到顯著水平;生物學效率比較見圖2,“吉芝1號”2020年、2021年雖然出現(xiàn)差距,但對其進行差異顯著性比較后發(fā)現(xiàn)P>0.05,2a的數(shù)據(jù)無統(tǒng)計學差異。分析其原因可能是2021年管理質(zhì)量有所提高,環(huán)境參數(shù)控制更為精確。
圖1 “吉芝1號”赤芝、CJ12、SW6 3個靈芝菌株菌絲長速比較
圖2 2020年、2021年“吉芝1號”赤芝、CJ12、SW63個靈芝菌株生物學效率比較
表1 “吉芝1號”穩(wěn)定性試驗的農(nóng)藝性狀特征
品比試驗中,“吉芝1號”、Cj12、SW6 3個菌株進行段木栽培對比試驗。3個靈芝菌株的品質(zhì)指標參見表2中數(shù)據(jù)。品質(zhì)檢測時,子實體粗多糖含量測定依據(jù)是NY/T 1676法,三萜含量測定依據(jù)NY/SJ 339法。對表2數(shù)據(jù)進行多重比較分析(SPSS分析法),“吉芝1號”粗多糖含量較高,在顯著水平和極顯著水平上,均與CJ12、SW6有明顯差異。三萜含量連續(xù)2a相對較穩(wěn)定,與CJ12、SW6比較,“吉芝1號”子實體三萜含量較高,在0.05水平上達到顯著水平,在0.01水平均達到極顯著水平。
表2 品比試驗中子實體品質(zhì)指標
靈芝(赤芝)具有較高的藥用價值和保健價值,其子實體產(chǎn)量和品質(zhì)直接影響栽培戶的經(jīng)濟收益。而靈芝產(chǎn)量與菌株性狀穩(wěn)定性緊密相關(guān),靈芝多糖、三萜含量的高低與藥用價值有直接關(guān)系。因此,觀察“吉芝1號”菌株栽培中的性狀穩(wěn)定性和品質(zhì)極為重要。通過2020年和2021年連續(xù)2a的栽培比較,可以發(fā)現(xiàn)“吉芝1號”在栽培中產(chǎn)生的性狀變化。
“吉芝1號”是CJ12、SW6 2個菌株選育的新赤芝品種,在農(nóng)藝性狀上,“吉芝1號”具有生長快、產(chǎn)量高、品質(zhì)高的特點,且子實體蓋厚、直徑大。在2020年和2021年連續(xù)的穩(wěn)定性試驗中,該菌株產(chǎn)量表現(xiàn)穩(wěn)定,產(chǎn)量間無顯著性差異,說明“吉芝1號”產(chǎn)量性狀能夠穩(wěn)定遺傳,無性狀分離等不穩(wěn)定性狀現(xiàn)象。在2020年、2021年2a的品比試驗中,“吉芝1號”的粗多糖和三萜含量也較其它2個菌株高,經(jīng)過SPSS統(tǒng)計分析,差異達到顯著水平。因此,“吉芝1號”具有農(nóng)藝性狀穩(wěn)定性特征,且三萜含量較高,為相關(guān)深加工提供了可靠的菌種資源。