外源海藻糖對高溫脅迫下雙孢蘑菇菌株生長的促進(jìn)效應(yīng)與耐高溫株系篩選

周 林，郭 尚，楊 臻，楊 杰，王 華，南曉潔

(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所，山西 太原 030031)

1 材料與方法

1.1 供試品種(株系)

雙孢蘑菇供試品種保存在山西省農(nóng)科院食用菌研究所菌種保藏中心(表1)。

1.2 培養(yǎng)基配制

母種培養(yǎng)基為基本培養(yǎng)基添加葡萄糖、海藻糖、麩皮等成分，基本培養(yǎng)基為馬鈴薯、瓊脂、糖分、純凈水。配制方法(以配制1 L為例)是先將洗凈的馬鈴薯去皮，稱取200 g切成小塊，加水煮爛，用紗布過濾，加熱，再加20 g瓊脂，繼續(xù)加熱攪拌混勻，待瓊脂溶解完后，加入糖分。根據(jù)實(shí)驗(yàn)處理，處理1添加葡萄糖20 g/L；處理2添加海藻糖20 g/L；處理3添加海藻糖20 g/L和麥麩20 g/L。待稍微冷卻后再補(bǔ)足水分至1000 mL，pH自然。在121 ℃下滅菌20 min，取出分裝于培養(yǎng)皿中，每個培養(yǎng)皿20 mL，冷卻后備用。

菌種生產(chǎn)培養(yǎng)基配制，處理1：小麥96 %+石膏粉2 %+海藻糖2 %，含水量50 %±1 %，處理2：玉米粒(0.5 cm碎粒)96 %+石膏粉2 %+海藻糖2 %，含水量50 %±1 %，pH 7.5。原種培養(yǎng)袋選用15 cm×28 cm、厚 0.04～0.06 mm 的耐126 ℃高溫的聚丙烯塑料袋。

1.3 培養(yǎng)條件與數(shù)據(jù)調(diào)查

將供試品種母種菌絲體接種于各種處理培養(yǎng)基培養(yǎng)皿，接種菌塊0.2 cm。28 ℃黑暗條件下培養(yǎng)，每周觀察菌絲體生狀態(tài)，記錄菌絲體生長勢，菌絲體長度。母種菌絲體生長觀察3周，原種觀察35 d后的菌絲生長狀態(tài)。

表1 供試雙孢蘑菇(Agaricus bisporus)品種Table 1 White mushroom varieties (Agaricus bisporus) for experiment

2 結(jié)果與分析

2.1 添加外源海藻糖對高溫下雙孢蘑菇品種菌絲體生長的影響

從表2可以看出，在添加外源海藻糖的培養(yǎng)基(處理2)中，絕大多數(shù)的品種表現(xiàn)出菌絲生長快、生長勢強(qiáng)、豐厚，與添加葡萄糖的普通PDA培養(yǎng)基(處理1)相比，都表現(xiàn)良好。幾乎所有品種在添加外源海藻糖的培養(yǎng)基(處理2)中，都具有較強(qiáng)的生長勢，菌絲生長速度快、豐滿，Baichagu和Shouguang-2796兩個品種在兩種培養(yǎng)基中都生長良好，只有(Accc-50842-411、JP-118)2個品種在普通PDA培養(yǎng)基(處理1，添加葡萄糖)中菌絲生長量超過了添加外源海藻糖的處理2(表3)。

添加外源海藻糖的培養(yǎng)基(處理2)與同時(shí)添加海藻糖和麩皮的培養(yǎng)基(處理3)相比，兩者都具有良好的生長勢(表2)，有90 %左右品種在添加海藻糖培養(yǎng)基處理2中具有較好的生長勢、生長豐滿，菌絲生長快，而在添加海藻糖和麩皮的處理3中菌絲生長稍慢一些，但生長勢較強(qiáng)，較豐厚。

2.2 外源海藻糖培養(yǎng)基中雙孢蘑菇不同品種菌絲體的生長特性比較

從表4可以看出，絕大部分品種生長良好，菌絲生長速度快，菌絲健壯，豐滿，品種間存在著明顯差異，表現(xiàn)出了各自的品種特異性。2796系列品種中，除Mohuanong-2796-1生長稍差一點(diǎn)外，全體品種都表現(xiàn)出了強(qiáng)壯的生長勢，菌絲生長速度快；Accc系列來源的品種分為2種類型，Accc-50554，Accc-51483，Accc-50842-411，Accc-52327等品種菌絲體生長較快，而Accc-50442-515，Accc-51483-411兩個品種菌絲生長較慢；F56系列的2個品種(株系)生長較慢，菌絲生長勢很強(qiáng)，而從日本引進(jìn)的2個品種則表現(xiàn)不同，在添加外源海藻糖培養(yǎng)基中，2個品種都表現(xiàn)出了很強(qiáng)的生長勢，而菌絲體生長量則是JP-100品種更適宜海藻糖培養(yǎng)基，另一個JP-118品種的菌絲體生長慢一些，表現(xiàn)為更適宜普通PDA培養(yǎng)基(表3)。

表2 外源海藻糖對雙孢蘑菇不同品種菌絲生長的影響Table 2 Effect of exogenous trehalose on mycelial growth of different varieties of Agaricus bisporus

表3 高溫下雙孢蘑菇不同品種對PDA與外源海藻糖培養(yǎng)基的適應(yīng)性Table 3 Adaptability of different varieties of Agaricus bisporus at high temperature to sucrose and trehalose

2.3 外源海藻糖培養(yǎng)基中不同品種菌種的萌發(fā)和生長速率特性

從圖1可知，接種開始到接種后第3周的各品種的生長特性基本上可以分為3個類型。第1種類型是接種后菌絲萌發(fā)較快，在第1周就迅速生長，而在第2～3周生長很緩慢，如Baichagu、2796系列的2796-Gaoyou、2796-4-9、Accc系列的Accc-52327、Accc-50842-411等品種。

與這些品種不同的，第2種類型的品種比如U3-4-22、日本引進(jìn)品種JP-100和JP-118、F56系列、還有2796系列和Accc系列的一些品種等，接種后菌絲萌發(fā)較慢，第1周生長較緩，甚至有的品種生長很慢，而在接種后第2周迅速生長。另外的品種如Accc-50554、Accc-50442-515、Mohuanong-2796-1等3個品種則不同于前2種類型，第1周基本上菌絲體不萌發(fā)不生長，而在第2周后期，特別是第3周開始加快生長速度，生長較快。

2.4 篩選的品種及株系在高溫下的原種菌絲生長效果

根據(jù)在添加外源海藻糖培養(yǎng)基中的各品種菌絲體在高溫條件下生長特性的分析比較可知，2796-Gaoyou、F56-420、Accc-50554等品種的菌絲生長速度快，菌絲健壯、豐厚，生長特性分別屬于3種類型。以這些品種的單株篩選株系進(jìn)行原種生產(chǎn)試驗(yàn)。

從圖2可以看出，F(xiàn)56的2個株系，在小麥和玉米粒2種培養(yǎng)基質(zhì)中都生長良好，在接種35 d后，75 %以上菌絲體長滿了菌袋，在玉米粒培養(yǎng)基質(zhì)中高達(dá)100 %滿袋率，比在小麥培養(yǎng)基質(zhì)中有較好的表現(xiàn)。2796-Gaoyou的株系，在小麥培養(yǎng)基質(zhì)中所有株系的菌絲生長都非常良好，滿袋率可達(dá)到50 %～85 %以上，在玉米粒培養(yǎng)基質(zhì)中，2796-Gaoyou的1號和4號菌株滿袋率為50 %～80 %。Accc-50554的幾個株系，在小麥培養(yǎng)基質(zhì)中，所有的株系的生長都非常良好，Accc-50554-1株系滿袋率高達(dá)100 %，其他所有株系也都在70 %以上。在玉米粒培養(yǎng)基質(zhì)中，Accc-50554-2和Accc-50554-4兩個株系達(dá)到了65 %和80 %。

表4 外源海藻糖培養(yǎng)基中雙孢蘑菇不同品種的生長效應(yīng)Table 4 The growth effect of different varieties of Agaricus bisporus in the exogenous trehalose medium

3 討 論

雙孢蘑菇是低溫型食用菌，夏季高溫時(shí)，菌絲生長虛弱，雜病菌泛濫，菌種生產(chǎn)控溫成本過高，現(xiàn)時(shí)雙孢蘑菇生產(chǎn)中缺乏耐高溫的、菌絲生長快、生長勢強(qiáng)的有利品種，因此，嚴(yán)重影響雙孢蘑菇夏秋季生產(chǎn)。

海藻糖普遍存在于低等植物、細(xì)菌、酵母菌、霉菌、食用菌、昆蟲及無脊椎動物等各種生命體中，最初被發(fā)現(xiàn)于1832年, 是由 Wiggers 從黑麥的麥角菌中分離到，后來在許多動植物和微生物中也相繼發(fā)現(xiàn)含有海藻糖[10]。海藻糖可以提高生物耐高溫、低溫、干燥等逆境條件的能力，具有保護(hù)生物細(xì)胞和生物活性物質(zhì)在脫水、干旱、高溫、冷凍、高滲透壓等不良環(huán)境條件下活性免遭破壞的功能，是國際上最近開發(fā)的主要低聚糖之一。

圖1 不同品種在外源海藻糖培養(yǎng)基中的生長速率Fig.1 The growth rate of mycelium of different varieties in exogenous trehalose medium

圖2 高溫下生育良好品種(株系)的原種菌絲生長效果Fig.2 The growth effect of the original hypha of good breed (strain) at high temperature

本研究結(jié)果得出證明，雙孢蘑菇品種在高溫條件以及外源海藻糖培養(yǎng)中具有不同的生長特性，大體上可以分為3種類型，一是菌種萌發(fā)早，生長迅速，短期內(nèi)就可以完成菌絲體繁殖過程。第2種類型則是菌種接種后萌發(fā)較晚，第1周基本上不生長，而在第2周迅速生長，第3種類型則比第2種類型生長更晚一些，這3種類型可以根據(jù)生產(chǎn)栽培計(jì)劃分別應(yīng)用于各種經(jīng)營類型的生產(chǎn)企業(yè)。在夏季殘暑時(shí)節(jié)，溫度較高，過早的繁殖母種、原種以及生產(chǎn)栽培種，則必然會遇到28 ℃以上，或超過30 ℃以上的高溫，勢必影響到菌絲體的生長發(fā)育，因此，根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃可以選用適當(dāng)?shù)钠贩N類型應(yīng)用于生產(chǎn)。例如：選用后期快速生長類型的品種，可以稍稍提前接種，利用其前期緩慢、后期迅速的特點(diǎn)。又如可以采用稍晚一些時(shí)期接種的辦法，利用前期快速生長類型品種，避開高溫，迅速完成菌絲繁殖生長過程。這樣，就可以利用外源海藻糖在高溫下的促進(jìn)生長的作用，再加上合理選用品種類型，在夏季殘暑季節(jié)，迅速有效地防止高溫帶來的菌絲生長虛弱的影響，解決殘暑高溫的菌種生產(chǎn)障礙。

雙孢蘑菇屬低溫型食用菌，菌絲體生長溫度18～24 ℃為適宜范圍，在高溫條件下菌絲生長虛弱，高于30 ℃的菌絲生長衰減。本試驗(yàn)選擇28 ℃高溫，添加外源海藻糖培養(yǎng)基對雙孢蘑菇生產(chǎn)品種進(jìn)行耐高溫生長類型的篩選，其所選品種株系用于原種培養(yǎng)。試驗(yàn)結(jié)果表明F56兩個株系在小麥、玉米粒培養(yǎng)料中，2796-gaoyou在小麥培養(yǎng)料中，Accc-50554 1號和2號株系在小麥、玉米粒兩種培養(yǎng)料中，都表現(xiàn)為生長勢強(qiáng)，菌絲健壯，良好，滿袋率高，原種生產(chǎn)成品率高。本試驗(yàn)證明應(yīng)用篩選的3個品種及株系，借助于外源海藻糖培養(yǎng)條件，可以在夏季殘暑高溫下解決菌種生產(chǎn)中的菌絲生長虛弱，菌種生產(chǎn)期長，生產(chǎn)控溫成本高等諸問題，是解決夏秋季生產(chǎn)，早日出菇、解決淡季供應(yīng)問題的有效途徑之一。