基金專案:檸檬鱗傘生物學特性與馴化栽培
基金專案:湖北省中央引導地方科技發展專項(2019ZYYD039 )、現代農業產業技術體系建設專項( CARS - 20 )、湖北省食用菌產業技術體系(2021 - 2024 )綜合試驗站專案( HBHZDZB - 2021 - 023 )和湖北省生物多樣性本底調查觀測評估專案
蔡 婧等
檸檬鱗傘( Pholiota limonella )屬於擔子菌門( Basidiom y cotina )、層菌綱( H y menom y cetes )、傘菌目( A g aricales )、球蓋菇科(Stro p hariaceae )、鱗傘屬( Pholiota ) ,分佈於中國東北 、美國東部 以及荷蘭 等地。檸檬鱗傘為木腐菌,通體橙黃色,成簇生長在枯樹上 ,暫無有毒記錄。鱗傘屬為廣佈屬,全世界約 150 種 。我國已知的鱗傘屬真菌有 68 種 。鱗傘屬真菌不僅營養價值高,含有氨基酸、維生素、蛋白質及多糖等物質 ,還具有增強免疫力、抗腫瘤和抗氧化作用 。鱗傘屬真菌種類較多,但馴化栽培成功的較少,已馴化成功的有多脂鱗傘(P . adi p osa )、小孢鱗傘(P . micros p ora )、尖鱗傘( P . sq uarrosoides )、白鱗傘(P . destruens )、翹鱗傘(P . s q uarrosa ) 等。目前小孢鱗傘與多脂鱗傘已實現商業化栽培。筆者首次開展了檸檬鱗傘生物學特性和人工馴化栽培研究,以期為檸檬鱗傘的開發利用提供參考。
1 材料與方法
1.1菌株來源及分子鑑定
檸檬鱗傘 ( P . limonella )子實 體(圖1)採自湖北省十堰市房縣土城鎮白雞鋪村(北緯 32°23 ' 29 ",東經 110°72 ' 26",海拔 468m ),參照文獻的方法,將野生菌株子實體進行組織分離,得到供試菌株。
圖1 野生檸檬鱗傘子實體
參考文 獻 的 方 法,利 用 ITS1( TCCGTAGGTGAACCTGC )和 ITS4( TCCTCCGCTTATTGATATGC )通用引物對檸檬鱗傘子實體分離菌株純化菌絲 DNA 進行 PCR 擴增,所用引物由生工生物工程(上海)股份有限公司合成,擴增產物由湖北擎科生物科技有限公司進行測序,並將測序 獲 得的 ITS 序 列 與 NCBI數 據 庫 收 錄 序 列 進 行 BLAST 比 對 分 析。自 測 序 列 和GenBank下載的相關序列用 MEGA5.05進行系統發育分析,用 NJ ( nei g hbor - j oinin g )法構建系統發育樹,進行 1000 次自展抽值檢驗系統發育樹可靠性。
1.2生物學特性研究
1.2.1不同溫度對菌絲生長的影響
將一個檸檬鱗傘菌絲塊(直徑0.8cm )接入PDA平板(直徑9cm )中央,分別置於5 、 10 、 15 、 20 、 25 、30 、 31 、 32 、 33 、 34 、 35℃培養箱培養,每組5個重複,觀察菌絲長勢,採用十字交叉法每兩天在相同時間段內測量菌絲生長直徑,當有菌絲長滿時,停止測量,計算菌絲生長速度。
1.2.2不同碳源對菌絲生長的影響
碳源培養基配方為 20 g 碳源、 2 g 磷酸二氫鉀、 2 g 七水硫酸鎂、 20 g 瓊脂, 1L 蒸餾水。實驗碳源分別為葡萄糖、麥芽糖、蔗糖、果糖、澱粉,以不加碳源為對照,每組5個重複,將一個直徑為0.8cm 的檸檬鱗傘菌絲塊接於PDA平板(直徑9cm )中央,置於25℃培養箱中培養,觀察菌絲長勢,按1.2.1的方法測定菌絲生長速度。
1.2.3 不同氮源對菌絲生長的影響
氮源培養基配方為 2 g 氮源、 2 g 磷酸二氫鉀、 2 g 七水硫酸鎂、 20 g 瓊脂, 1L 蒸餾水。實驗氮源分別為酵母浸粉、牛肉膏、蛋白腖、硝酸鉀、尿素、草酸銨,以不加氮源為對照,每組 5 個重複,將一個直徑為0.8cm 的檸檬鱗傘菌絲塊接於PDA平板(直徑9cm )中央,置於25℃溫培養箱中培養,觀察菌絲長勢,按 1.2.1 的方法測定菌絲生長速度。
1.2.4 不同 p H 對菌絲生長的影響
選用 PDA 培養基,用 0.1mol· L -1 NaOH 和 0.1mol · L -1 HCl 將滅菌後培養基 p H 分別調節到5.5 、 6.0 、 6.5 、 7.0 和 7.5 ,每組 5 個重複,將一個直徑為 0.8cm 的檸檬鱗傘菌絲塊接於 PDA 平板(直徑 9cm )中央,置於 25℃ 培養箱中培養,觀察菌絲長勢,按 1.2.1 的方法測菌絲生長速度。
1.3 馴化栽培
採用 15cm×30cm 聚乙烯折角栽培袋,裝入培養料( 80% 闊葉樹木屑、 19% 麩皮、 1% 石膏,含水量60% ),每袋裝 0.75k g 溼料,共計 20 袋, 121℃ 滅菌 2h ,待袋內培養料溫度冷卻到 28℃ 以下時開始接種。每袋接入 5 g 檸檬鱗傘菌絲塊,接種後將菌袋移入培養室,於( 25±1 ) ℃ 、黑暗條件下培養,測量菌絲生長速度 ,待菌絲長滿袋後記錄生長時間。將菌袋轉移至出菇房,自然條件下開袋出菇,出菇期間環境溫度為 10~22℃ ,相對溼度 >90% ,光照 0~125lx 。記錄原基形成時間,子實體採收時間,並計算產量和生物學效率。
1.4栽培子實體的形態特徵觀察
用解剖刀縱切人工栽培的新鮮檸檬鱗傘子實體,觀察其菇蓋結構、菌肉顏色和質地,菌褶形狀和著生情況,菌柄質地、中實或中空等特徵;將菌褶放在潔淨的載玻片中央,用乳酸酚棉蘭染色,加蓋玻片在光學顯微鏡下觀察孢子、擔子和菌褶(菌髓)等的形態特徵。
2 結果與分析
2.1 菌株分子鑑定結果
檸檬鱗傘ITS序列長度為696b p , GenBank登入號為 MZ148579 。透過構建系統發育樹,其與已報道的檸檬鱗傘在一個分支裡,支援率為99% ,研究結果支援它們為同一物種(圖2 )。檸檬鱗傘和多脂鱗傘親緣關係最近。結合形態學初步鑑定結果,所測菌株鑑定為檸檬鱗傘。
圖2 基於ITS序列構建的系統發育樹
2.2 生物學特性
2.2.1不同溫度對菌絲生長的影響
由表1可知,在不同溫度下培養,檸檬鱗傘菌絲生長速度和長勢有所不同。檸檬鱗傘菌絲在5 ℃能生長,34℃停止生長,生長最適溫度為25℃ 。
表 1 不同溫度對菌絲生長的影響
資料為平均值 ± 標準誤( n=5 );不同小寫字母表示差異顯著( P <0.05 ); + :菌絲稀疏, ++ :菌絲密, +++ :菌絲濃密
2.2.2不同碳源對菌絲生長的影響
不同碳源對檸檬鱗傘菌絲生長速度和長勢的影響見表2 。碳源為麥芽糖或蔗糖時,菌絲濃密且生長速度較快。
表2 不同碳源對菌絲生長的影響
注同表 1
2.2.3不同氮源對菌絲生長的影響
不同氮源對檸檬鱗傘菌絲生長速度和長勢的影響見表3 。氮源為硝酸鉀時,菌絲生長速度最快,不同氮源下菌絲長勢相同。
表3 不同氮源對菌絲生長的影響
注同表 1
2.2.4不同 p H 對菌絲生長的影響
不同 p H 對檸檬鱗傘菌絲生長速度和長勢的影響見表4 。在實驗範圍內, p H 為7.0時,菌絲濃密且生長速度最快。
表 4 不同pH對菌絲生長的影響
注同表 1
2.3馴化栽培結果
菌袋中菌絲生長速度為( 0.31±0.03 ) cm · d-1,約60d 後菌絲滿袋;開袋 25~30d 後形成原基,35~40d後子實體成熟。從接種到第一潮子實體採收需90~100d ,本實驗僅採收第一潮菇,每袋產量為(72.04±13.38 ) g ,平均生物學效率為24.01% 。
2.4 栽培子實體形態學觀察結果
檸檬鱗傘人工栽培子實體與野生子實體 相比,形態特徵基本一致,但人工栽培檸檬鱗傘的菌蓋圓潤、色深,菌柄粗長(圖3 )。人工栽培子實體菌蓋直徑4~7cm ,呈凸鏡或近平展,初期呈紅褐色,成熟後逐漸變為檸檬黃色,具散生的黃褐色與白色鱗片,黏。菌肉厚度 4~7mm ,淡黃色。菌褶 3.5~4.8mm ,直生至稍彎生,近白色,逐漸變為鐵鏽色,窄,密。菌柄長5~12cm ,粗4~9mm ,上下等粗或下部稍細,灰白色至淺褐色,具散生反捲的黃色鱗片,實心或稍空心。菌環單層,白色,膜質,薄,生於菌柄上部,易消失。顯微特徵(圖4 ):孢子橢圓形至卵圓形, 4.5~7.2 μ m×3.5~5.2 μ m ,光滑;擔子棒狀,13.8~23.1 μ m×3.8~6.3 μ m 。
圖3 檸檬鱗傘發育過程中的不同形態
A :幼菇; B 、 C :成熟子實體
圖 4 檸檬鱗傘的菌落及顯微形態特徵
A :菌落; B :擔孢子( 640× ); C 、 D :擔子( 1600× ); E :菌髓( 160× )
3 討論
在本實驗範圍內,檸檬鱗傘菌絲最適培養溫度為 25℃ ,麥芽糖或蔗糖作為碳源時菌絲生長快且濃密,硝酸鉀為氮源時菌絲生長最快,最適 p H 為 7.0 。在碳源實驗中發現,大多數真菌適宜生長的葡萄糖並不適合檸檬鱗傘生長,菌絲適合在雙糖培養基上生長,這和在多脂鱗傘、翹鱗傘上的研究結果一致 。與野生檸檬鱗傘子實體相比,人工栽培檸檬鱗傘具有菌蓋圓潤、菌蓋中部顏色更深,菌柄粗長等性狀,這與栽培過程中光照、溫度和溼度等環境因素有關。檸檬鱗傘的栽培尚停留在實驗室階段,存在產量低、形態差別大等問題,今後應進一步最佳化栽培條件,以提高栽培子實體產量和形態的穩定性。
鱗傘屬真菌中部分種類可食用,如多脂鱗傘、小孢鱗傘等;少鱗黃鱗傘( P . alnicola )、金毛鱗傘(P . aurivella )、楊樹鱗傘( P . p o p ulnea )等有食用記載 。部分鱗傘屬真菌食用後會產生毒性,如尖鱗傘、翹鱗傘有人食用後引起腹瀉、腹痛 。愷生鱗傘(P . alnicola )、黏皮鱗傘( P . lubrica )、地鱗傘( P . terrestris )、燒地鱗傘( P . hig hlandensis )和黃鱗傘( P . f lammans )被記載有毒 。檸檬鱗傘尚無有毒記載,其食用性有待進一步研究。