張建祥
摘 ? ?要:羊肚菌是一種天然的發(fā)酵乳酸和脂肪酶制劑,具有多種保健功效,其所具備的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值以及美容養(yǎng)顏等功能在各行業(yè)中都占據(jù)重要地位。文章闡述了目前的羊肚菌種類(lèi)及具體分布情況,概述了根據(jù)羊肚菌生長(zhǎng)環(huán)境探索人工栽培技術(shù)研究的發(fā)展情況,分析了我國(guó)目前在人工栽培黃色羊肚菌技術(shù)上所存在的問(wèn)題,針對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行了栽培研究,希望為我國(guó)黃色羊肚菌人工栽培產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及有效降低羊肚菌人工栽培成本等方面提供參考意見(jiàn)。
關(guān)鍵詞:黃色羊肚菌鑒定;人工栽培;研究進(jìn)展
文章編號(hào):1005-2690(2023)07-0097-03 ? ? ? 中國(guó)圖書(shū)分類(lèi)號(hào):S646.7 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B
羊肚菌(Morchellaesculenta(L.)Pers.)又名羊肚菜,是一種天然的寶貴菌,因其菌蓋形狀不規(guī)則,狀如羊頭肉,故稱羊肚菌。羊肚菌為鞍子菌科、羊肚菌屬稀有的食、藥雙用細(xì)菌,早已被收錄在李時(shí)珍的《本草綱目》中。羊肚菌是一種稀有的純天然保養(yǎng)品,含多種蛋白、營(yíng)養(yǎng)元素,甚至碳水化合物都高達(dá)20多種。其味可口,口感極佳,與冬蟲(chóng)夏草作用相似,且不含任何生長(zhǎng)激素與副作用。子實(shí)體較小或者中等水平,菌蓋呈不規(guī)律環(huán)形或長(zhǎng)環(huán)形狀,長(zhǎng)4~6 cm,寬4~6 cm。表層產(chǎn)生很多凹痕,似羊頭肉狀,淡棕褐色,柄乳白色,長(zhǎng)5~7 cm,寬2~2.5 cm,有淺縱溝,尖部稍彭大,生長(zhǎng)發(fā)育在闊葉樹(shù)地面上及道旁,單生或群生[1]。
羊肚菌含有抑制腫瘤的多糖,富含抑菌、抗病毒治療的特異性成分,具備提高人體免疫力、緩解疲勞、抑制腫瘤等眾多功效。日本生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)羊肚菌萃取液中帶有破骨細(xì)胞緩聚劑,能夠合理地抑制脂褐質(zhì)的產(chǎn)生。羊肚菌內(nèi)富含硒元素,而硒元素又是人體紅細(xì)胞氧化酶的主要構(gòu)成成分,在一定程度上可以通過(guò)運(yùn)送氧原子來(lái)防止惡性腫瘤的產(chǎn)生,甚至能提升人體的抗氧化性功能。硒的抗氧化性功能通過(guò)與致癌物質(zhì)的融合能夠祛毒,有效降低甚至清除致癌物對(duì)人體帶來(lái)的傷害。
1970年,我國(guó)開(kāi)始研究羊肚菌的人工栽培技術(shù),受時(shí)代影響,早期的科研人員的研究頗為艱難。直到1992年,由朱斗錫教授所帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)在四川綿陽(yáng)食用菌研究所進(jìn)行的羊肚菌室外人工栽培技術(shù)才取得了實(shí)質(zhì)上的應(yīng)用成功。截至2016年,我國(guó)羊肚菌人工栽培面積已達(dá)到1 560 hm2,成為世界上羊肚菌人工栽培面積最大的國(guó)家。
因天然食用菌擁有豐富、純正、種類(lèi)齊全且營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的特點(diǎn),極受消費(fèi)者歡迎,因此作為富含多種營(yíng)養(yǎng)且味道鮮美的羊肚菌逐漸受到相關(guān)廠商的重視。本研究通過(guò)深入探索黃色羊肚菌的鑒定和人工栽培技術(shù),提出了相應(yīng)的研究方向及建議[2]。
1 羊肚菌種類(lèi)、分布概述
1.1 羊肚菌的種類(lèi)
俗稱的羊肚菌實(shí)際上是一個(gè)屬的概念(類(lèi)群的概念)。羊肚菌對(duì)應(yīng)的品種名有:小頂羊肚菌、尖頂羊肚菌、粗柄羊肚菌、七妹羊肚菌、開(kāi)裂羊肚菌、高羊肚菌、六妹羊肚菌和硬羊肚菌等。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,相關(guān)鑒定方法也得到了一定的提升,根據(jù)近年來(lái)的多基因聯(lián)合一致性系統(tǒng)發(fā)育分析來(lái)看,羊肚菌按照子實(shí)體的顏色大概分為3個(gè)類(lèi)群,分別為黑色羊肚菌、黃色羊肚菌和紅色羊肚菌。3個(gè)大類(lèi)群下又包含68個(gè)系統(tǒng)發(fā)育學(xué)種,前面提到的六妹羊肚菌便是按照這種鑒定特點(diǎn)和方法而確定并命名的,因其在黑色羊肚菌類(lèi)群里排行老六,所以叫六妹羊肚菌,還有一個(gè)與其非常相像的七妹羊肚菌,就是排行老七。在我國(guó)可以實(shí)現(xiàn)人工栽培的羊肚菌有4種,分別為梯棱羊肚菌、六妹羊肚菌、七妹羊肚菌和羊肚菌[3]。
1.2 羊肚菌的分布
羊肚菌主要分布于亞歐及北美洲,國(guó)外則集中在法、德、美等國(guó),印度羊肚菌則多集中在峽谷與海拔2 000 m的山區(qū)。尤其許多地方在發(fā)生山火之后的2~3年內(nèi),生長(zhǎng)在附近的羊肚菌產(chǎn)量會(huì)呈直線飆升狀態(tài),這就使得采摘者會(huì)根據(jù)當(dāng)?shù)氐纳交鹎闆r采集羊肚菌。然而從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)看,當(dāng)火災(zāi)被控制后,受土壤及采集頻率等因素影響,在同一片地區(qū)內(nèi)的羊肚菌生長(zhǎng)情況也會(huì)受到相應(yīng)限制,產(chǎn)量也會(huì)隨著年限增加逐漸降低。我國(guó)野生羊肚菌的產(chǎn)地分布范圍較廣,在華北、華中、華南等地區(qū)均有出現(xiàn)。
2 黃色羊肚菌的鑒定
傳統(tǒng)的羊肚菌鑒定方法主要是觀察羊肚菌的外觀,即菌蓋與菌柄的分離情況、菌蓋形狀及顏色及向四周的伸展?fàn)顟B(tài)、菌蓋表現(xiàn)的凹坑狀況以及子囊果的籽實(shí)層和菌柄變紅與否等特征。這種基于宏微觀形態(tài)分類(lèi)直接導(dǎo)致的結(jié)果就是羊肚菌的物名分離,且極為混亂。核糖體DNA轉(zhuǎn)錄區(qū)間ITS序列分析技術(shù)廣泛應(yīng)用于相關(guān)菌體的鑒定試驗(yàn),為不影響鑒定結(jié)果,應(yīng)采取多基因譜系一致性系統(tǒng)發(fā)育學(xué)物種識(shí)別法。這種識(shí)別法主要是通過(guò)對(duì)試驗(yàn)體進(jìn)行多個(gè)基因DNA序列的分析,來(lái)確認(rèn)其種類(lèi),這種方法可以使結(jié)果更科學(xué)、更準(zhǔn)確。該技術(shù)也應(yīng)用于鑒定羊肚菌的分類(lèi)中,由此得出羊肚菌屬由黃色羊肚菌支系、黑色羊肚菌支系和變紅羊肚菌支系構(gòu)成,在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了羊肚菌專屬的多基因序列數(shù)據(jù)庫(kù),收錄了大量準(zhǔn)確的鑒定羊肚菌分子信息。
黃色羊肚菌的鑒定可以采用經(jīng)典分類(lèi)學(xué)結(jié)合分子生物學(xué)方法。首先觀察子實(shí)體形態(tài)、菌絲分離后的形態(tài),利用菌絲純化轉(zhuǎn)管及液體搖瓶進(jìn)行分析,先確定其種屬關(guān)系,在確認(rèn)其基本特征與羊肚菌屬相同后便可進(jìn)行下一步操作;野生羊肚菌外形形似羊肚,菌蓋呈黃色有網(wǎng)格,菌柄呈白色中空,分離純化后的菌絲呈白色,轉(zhuǎn)管后呈黃色,搖瓶后菌絲呈圓球形淺黃色,菌絲的生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)由一條主菌絲進(jìn)行二級(jí)分叉及三級(jí)分叉,生長(zhǎng)出新的菌絲,主菌絲粗于其他菌絲。其次通過(guò)對(duì)DNA提取、PCR擴(kuò)增,將擴(kuò)增到的產(chǎn)物利用分子水平鑒定法鑒定所屬菌株,利用PCR電泳結(jié)果及ITS序列結(jié)果進(jìn)行分析確認(rèn),將目標(biāo)產(chǎn)物測(cè)試結(jié)果在NCBI上與BLAST進(jìn)行比對(duì),可以找到與測(cè)試產(chǎn)物接近的菌株樣本,以此確定親緣關(guān)系,再利用相關(guān)軟件繪制系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù),進(jìn)而確認(rèn)是否為羊肚菌屬。
經(jīng)典的分類(lèi)學(xué)主要是通過(guò)對(duì)試驗(yàn)體的菌絲及子實(shí)體進(jìn)行鑒定,同時(shí)結(jié)合其生存的地理位置和環(huán)境進(jìn)行分類(lèi),這種方法簡(jiǎn)單且易于觀察和比較,雖經(jīng)常采用,但還是具有一定的局限性,如受外界環(huán)境影響,子實(shí)體的顏色、形狀會(huì)產(chǎn)生不同的變化,因此僅通過(guò)經(jīng)典的分類(lèi)學(xué)對(duì)羊肚菌進(jìn)行鑒定是不夠的,可以利用經(jīng)典形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)的方法進(jìn)行雙重鑒定,確認(rèn)相關(guān)菌株是否為黃色羊肚菌。
3 黃色羊肚菌人工栽培存在的問(wèn)題及發(fā)展建議
3.1 黃色羊肚菌人工栽培存在的問(wèn)題
1)人工栽培還未達(dá)到100%的人工可控程度。與其他人工培養(yǎng)食用菌(如蘑菇、石竹菇等)的方法不同,羊肚菌的人工培養(yǎng)在一定程度上取決于氣候條件變化,特別是田野和森林等室外培養(yǎng)模式,仿生栽培技術(shù)還不能達(dá)到可控程度。
2)栽培土壤營(yíng)養(yǎng)退化問(wèn)題。羊肚菌人工培養(yǎng)的一致性紊亂已成為一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題,在同一地點(diǎn)進(jìn)行2~3次以上的持續(xù)培養(yǎng),會(huì)影響羊肚菌的質(zhì)量和產(chǎn)量。
3)病蟲(chóng)害問(wèn)題。隨著羊肚菌人工種植面積的增加,病蟲(chóng)害造成的損失每年都在增加。其主要原因包括兩方面,一方面是生產(chǎn)廠家對(duì)羊肚菌的相關(guān)知識(shí)了解較少;另一方面是研究人員對(duì)人工養(yǎng)殖羊肚菌的病蟲(chóng)害防治意識(shí)薄弱,對(duì)防治技術(shù)的研究也相對(duì)較少。
4)羊肚菌栽培的成本問(wèn)題。在羊肚菌人工栽培實(shí)踐中,除了前期所需購(gòu)入成本外,后續(xù)產(chǎn)生的生產(chǎn)及人工成本呈直線上升狀態(tài)。同時(shí),羊肚菌的人工栽培過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生一些不定量的損失,如產(chǎn)量下降、質(zhì)量不合格等問(wèn)題,在一定程度影響了人工栽培羊肚菌產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
3.2 黃色羊肚菌人工栽培方法研究
我國(guó)目前發(fā)現(xiàn)的黃色羊肚菌學(xué)種達(dá)17種,但實(shí)現(xiàn)人工栽培的黃色羊肚菌僅粗柄羊肚菌。有學(xué)者對(duì)黃色羊肚菌鑒定及人工栽培進(jìn)行研究,對(duì)1株采自湖北黃石的野生羊肚菌子實(shí)體進(jìn)行鑒定及人工栽培研究,發(fā)現(xiàn)該野生菌株為黃色羊肚菌Mes-19。為實(shí)現(xiàn)對(duì)Mes-19的人工馴化,將人工馴化較為成熟的黑色系六妹羊肚菌作為對(duì)照,運(yùn)用3種人工栽培方式對(duì)Mes-19進(jìn)行人工栽培,即固體母種—固體原種—固體栽培種、液體母種—固體栽培種、不同液體機(jī)制菌種的栽培方式。
1)固體母種—固體原種—固體栽培種栽培。采用此種栽培方式對(duì)六妹羊肚菌與Mes-19進(jìn)行人工栽培,在相同的環(huán)境及播種條件下,定期觀察菌絲萌發(fā)時(shí)間、濃密度以及孢子狀況、出菇情況,可以發(fā)現(xiàn)在發(fā)育過(guò)程中,黃色羊肚菌Mes-19的菌絲萌發(fā)正常,無(wú)性孢子出現(xiàn)正常,菌絲也有白色逐漸向黃色靠近,然而在經(jīng)過(guò)催菇操作后,黃色羊肚菌Mes-19并未出菇。而此種栽培技術(shù)已在六妹羊肚菌人工栽培中取得了成果,且產(chǎn)量較為穩(wěn)定,但對(duì)于屬黃色羊肚菌Mes-19的菌種栽培種還存在一些問(wèn)題,由此可見(jiàn),基于土地溫濕度、土壤酸堿度等問(wèn)題并不適合黃色羊肚菌Mes-19出菇,因此需要改變?cè)耘喾绞讲⑦M(jìn)一步探討。
2)液體母種—固體栽培種栽培。采用液體母種—固體栽培種栽培方式的具體實(shí)施方法是先由液體母種培養(yǎng),再轉(zhuǎn)接到固體栽培種上進(jìn)行播種,同樣是與六妹羊肚菌進(jìn)行對(duì)照,結(jié)果表明,六妹羊肚菌的菌絲萌發(fā)和無(wú)性孢子產(chǎn)生都比Mes-19較早且產(chǎn)量較多,但經(jīng)過(guò)催菇,黃色羊肚菌依舊未出菇。六妹羊肚菌的液體母種—固體栽培種栽培方式雖然沒(méi)有固體母種—固體原種—固體栽培種栽培的方式發(fā)育好,但可以實(shí)施,但對(duì)Mes-19出菇來(lái)說(shuō),可能是由于液體營(yíng)養(yǎng)相對(duì)不足,致使菌絲吸收不夠充分,無(wú)性孢子產(chǎn)出少,進(jìn)而影響出菇,依舊需要進(jìn)一步探討研究。
3)不同液體機(jī)制菌種栽培。采育不同液體機(jī)制菌種栽培的方式繼續(xù)對(duì)Mes-19進(jìn)行人工栽培,并逐步篩選優(yōu)質(zhì)液體菌種栽培基質(zhì),如高粱、大米、青稞、小麥、玉米、黃豆粒等機(jī)制培養(yǎng)基。經(jīng)過(guò)觀察對(duì)比發(fā)現(xiàn),小麥粒機(jī)制培養(yǎng)基的菌絲萌發(fā)、無(wú)性孢子產(chǎn)出均優(yōu)于其他機(jī)制培養(yǎng)基,并且在將羊肚菌液體機(jī)制培養(yǎng)基播種進(jìn)入土壤后,通過(guò)觀察土里和營(yíng)養(yǎng)袋的菌絲生長(zhǎng)狀況發(fā)現(xiàn),小麥、玉米、大米粒這3種液體機(jī)制培養(yǎng)基的菌絲長(zhǎng)得最好,可以采用液體機(jī)制培養(yǎng)方法進(jìn)一步人工栽培黃色羊肚菌。
3.3 黃色羊肚菌繼代培養(yǎng)交配
食用菌液體培養(yǎng)模式被許多大型生產(chǎn)公司作為菌種的生產(chǎn)模式,液體栽培又被稱作液體發(fā)酵。相較于固體培養(yǎng)模式,液體培養(yǎng)機(jī)制具備耗時(shí)短、周期短、簡(jiǎn)單便捷的優(yōu)勢(shì),適用于大規(guī)模批量生產(chǎn),有效降低栽培成本。然而由于我國(guó)野生黃色羊肚菌的資源較少,極大地限制黃色羊肚菌人工栽培技術(shù)發(fā)展,更是少有液體培養(yǎng)模式的成功案例,下面就黃色羊肚菌的繼代培養(yǎng)交配型鑒定及培養(yǎng)進(jìn)行探究。
采用分子方法將所獲得的Mes-19與六妹羊肚菌進(jìn)行組織分離獲得菌種,采用真菌試劑盒提取菌絲DNA,并利用ITS區(qū)段的PCR擴(kuò)增技術(shù)進(jìn)行引物設(shè)計(jì),確定其反應(yīng)體系與程序,初步確認(rèn)六妹羊肚菌有MAT1-1-1和MAT1-2-1兩種基因型,而黃色羊肚菌Mes-19僅有MAT1-2-1基因型。進(jìn)而對(duì)菌種繼代交配型進(jìn)行檢測(cè),可以通過(guò)固體、液體兩種繼代培養(yǎng)模式。根據(jù)固體培養(yǎng)模式結(jié)果顯示,六妹羊肚菌在組織分離的條件下,MAT1-1-1和MAT1-2-1交配型基因,經(jīng)過(guò)13代繼代培養(yǎng)后,依舊沒(méi)有出現(xiàn)交配型丟失現(xiàn)象。值得注意的是,在實(shí)際應(yīng)用中,不同的菌種進(jìn)行轉(zhuǎn)接代數(shù)不宜過(guò)多,因?yàn)槔^代過(guò)多會(huì)影響交配型基因,進(jìn)而導(dǎo)致出菇情況不受控制。根據(jù)液體培養(yǎng)模式結(jié)果顯示,六妹羊肚菌在組織分離條件下,雖然在第7代時(shí)丟失MAT1-1-1型基因,但在第12代又出現(xiàn)了(不排除操作失誤等原因),說(shuō)明該基因并未永久性消失,而MAT1-2-1交配型基因自始至終都沒(méi)有消失。在實(shí)際應(yīng)用中,不同的菌種繼代次數(shù)不盡相同,其交配基因也隨之變化,轉(zhuǎn)接代數(shù)同樣不宜過(guò)多,從液體培養(yǎng)模式來(lái)看,六妹羊肚菌不要超過(guò)7次,避免影響出菇情況[4]。
因黃色羊肚菌Mes-19與六妹羊肚菌具有同樣的MAT1-2-1基因型,可以考慮將六妹羊肚菌與其一起進(jìn)行培養(yǎng),或是將MAT1-1-1型基因?qū)肫渲?,通過(guò)繼代培養(yǎng)進(jìn)行觀察,分析研究其所丟失的交配型基因。需要注意的是,轉(zhuǎn)接代數(shù)不要超過(guò)6次,以免影響出菇的真實(shí)情況,以此比較分析丟失的基因交配對(duì)子實(shí)體的影響,可以對(duì)含有同種基因交配類(lèi)型(MAT1-1-1+MAT1-2-1、MAT1-1-1、MAT1-2-1)同時(shí)進(jìn)行人工栽培,觀察哪種方式更易出菇。
4 結(jié)束語(yǔ)
羊肚菌作為一種藥食兩用的菌類(lèi)蘑菇,蛋白質(zhì)的含量極高,有提高免疫力的功效,為健康食品之一,受到了人們的喜愛(ài)。但受各種因素影響,我國(guó)對(duì)黃色羊肚菌人工栽培技術(shù)還不成熟。文章通過(guò)研究相關(guān)文獻(xiàn),分析了羊肚菌的種類(lèi)、生長(zhǎng)環(huán)境及分布情況,利用我國(guó)人工栽培技術(shù)較為成熟的黑色羊肚菌中六妹羊肚菌栽培方式,鑒定及研究人工栽培在我國(guó)湖北黃石發(fā)現(xiàn)的野生羊肚菌子實(shí)體,為規(guī)范我國(guó)野生黃色羊肚菌的馴化、菌種選育及人工栽培技術(shù)提供參考。
參考文獻(xiàn):
[1]于冬梅,尤文忠,張悅,等.羊肚菌人工栽培研究進(jìn)展[J].遼寧林業(yè)科技,2018(2):48-51.
[2]李建英,劉紹雄,羅孝坤,等.羊肚菌人工栽培及其伴生菌研究現(xiàn)狀[J].農(nóng)產(chǎn)品加工,2017(19):69-70,78.
[3]吳孔陽(yáng),韓錳,張沛,等.羊肚菌種質(zhì)資源及人工栽培研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2017,45(35):60-63,66.
[4]萬(wàn)濤,吳道軍.羊肚菌人工培養(yǎng)料優(yōu)化及田間栽培管理技術(shù)研究[J].綠色科技,2018(3):80-81.