LED光源不同光質(zhì)對(duì)金針菇、滑菇、黑木耳菌絲的影響

李紅 張敏 肖千明

摘要：分別以菌絲生長(zhǎng)狀態(tài)和生物量為指標(biāo)，研究了發(fā)光二極管（LED）光源不同光質(zhì)對(duì)金針菇、滑菇、黑木耳菌絲的影響。結(jié)果表明，紅光、黃光、黃藍(lán)光、藍(lán)光適合金針菇菌絲的生長(zhǎng)，黑暗、紅綠光、紫光則不利于其生長(zhǎng);紅光和黑暗條件適合滑菇菌絲的生長(zhǎng)，藍(lán)光、白光、黃藍(lán)光則不利于其生長(zhǎng);紅光、綠光、藍(lán)光適合黑木耳菌絲的生長(zhǎng)，紅綠光和紫光則不利于其生長(zhǎng)。

關(guān)鍵詞：發(fā)光二極管（LED）;光質(zhì);金針菇;滑菇;黑木耳;菌絲

中圖分類(lèi)號(hào)： S646.04 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2019）01-0139-03

食用菌生長(zhǎng)發(fā)育所需的條件主要包括營(yíng)養(yǎng)條件和環(huán)境條件，其中營(yíng)養(yǎng)條件主要包括碳源、氮源、碳氮比、水分、酸堿度和礦質(zhì)元素含量等;環(huán)境條件主要包括光照、溫度、濕度、風(fēng)速、CO2和O2濃度等，其中光照與溫度是關(guān)鍵環(huán)境因素[1]。光不僅影響食用菌菌絲體的生物學(xué)特征（生長(zhǎng)速率、菌絲體密度和顏色）和子實(shí)體的生物學(xué)形態(tài)（菌柄、菌蓋及其顏色形成），還對(duì)食用菌生理生化過(guò)程、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝具有調(diào)控作用[1-2]。目前對(duì)食用菌生長(zhǎng)發(fā)育所需的營(yíng)養(yǎng)條件、環(huán)境條件中溫度、濕度、二氧化碳濃度等方面的研究較多，光照對(duì)食用菌生長(zhǎng)發(fā)育影響的研究較少。迄今，食用菌光生物學(xué)研究進(jìn)展緩慢，處于停滯狀態(tài)，已經(jīng)滯后于快速發(fā)展的食用菌種類(lèi)和工廠(chǎng)化生產(chǎn)的技術(shù)要求[3-5]。發(fā)光二極管（LED）為半導(dǎo)體固態(tài)冷光源，可發(fā)出單色可見(jiàn)光，具有光質(zhì)純、光效高、波長(zhǎng)類(lèi)型豐富、光照度與光譜能量調(diào)制便捷等優(yōu)點(diǎn)，呈現(xiàn)出傳統(tǒng)光源無(wú)法比擬的光電優(yōu)勢(shì)，是設(shè)施生物生產(chǎn)中理想的光環(huán)境調(diào)控光源[6]。本研究通過(guò)分析在LED光源不同光質(zhì)條件下，金針菇、滑菇、黑木耳菌絲生長(zhǎng)發(fā)育的情況，以期為食用菌菌絲的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與轉(zhuǎn)化代謝方面的研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

金針菇，品種為金玉22;滑菇，品種為C3-1;黑木耳，品種為木29。上述菌種均由遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所保存提供。馬鈴薯葡萄糖瓊脂（PDA）綜合培養(yǎng)基：馬鈴薯200 g，葡萄糖20 g，瓊脂20 g，磷酸二氫鉀3 g，硫酸鎂1.5 g，蛋白胨3 g，水1 000 mL，pH值自然。

1.2 試驗(yàn)方法

于2017年5月在遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所進(jìn)行試驗(yàn)。（1）將供試的3個(gè)菌株同時(shí)接種于PDA綜合平板培養(yǎng)基上，置于適溫23 ℃培養(yǎng)活化7 d。（2）用解剖刀切取菌絲體邊緣同菌齡菌絲長(zhǎng)約2 mm接種于PDA綜合平板培養(yǎng)基上，用封口膜封口，置于適溫23 ℃下培養(yǎng)。（3）把菌絲已經(jīng)萌發(fā)、菌落直徑為2 cm左右的菌種放入LED光源不同光質(zhì)的光下照射，周期為1.5 h黑暗—0.5 h光照，一共設(shè)13個(gè)處理，分別為紅光、黃光、藍(lán)光、綠光、紫光、白光、黃藍(lán)光、黃綠光、藍(lán)綠光、紅黃光、紅藍(lán)光、紅綠光、CK（黑暗）23 ℃培養(yǎng)，每天測(cè)定并記錄菌絲的生長(zhǎng)速度及長(zhǎng)勢(shì)。（4）菌絲體干質(zhì)量的測(cè)定：除去黏附在菌絲體上面的瓊脂并用蒸餾水充分洗滌，用濾紙吸干水分，烘干至恒質(zhì)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 LED光源不同光質(zhì)對(duì)金針菇菌絲的影響

由表1、圖1可以看出，金針菇菌絲在紅光、黃光、黃藍(lán)光、藍(lán)光處理下菌落長(zhǎng)勢(shì)最好，菌絲濃白色，邊緣整齊，菌絲生長(zhǎng)速度沒(méi)有顯著差異， 都達(dá)到0.6 cm/d及以上;在CK、紅綠光、紫光處理下，菌絲長(zhǎng)勢(shì)較差，生長(zhǎng)速度較慢，都在 0.55 cm/d 及以下。全部處理的菌絲生長(zhǎng)速度排序?yàn)榧t光>黃光=黃藍(lán)光>藍(lán)光>白光>黃綠光>藍(lán)綠光>紅藍(lán)光>綠光=紅黃光>紫光>紅綠光>CK。

2.2 LED光源不同光質(zhì)對(duì)金針菇菌絲生物量的影響

由圖2可以看出，金針菇菌絲在藍(lán)光、黃藍(lán)光處理下菌絲生物量最高，達(dá)到3.0 mg/mL以上;在CK（黑暗條件）、紅藍(lán)光、紫光處理下，菌絲生物量較低，都在1.3 mg/mL以下。

2.3 LED光源不同光質(zhì)對(duì)滑菇菌絲的影響

由表2可以看出，滑菇菌絲在紅光、CK、黃綠光處理下長(zhǎng)勢(shì)最好，濃白色，生長(zhǎng)最快，8 d即可長(zhǎng)滿(mǎn)，菌絲生長(zhǎng)速度沒(méi)有顯著差異。由圖3可見(jiàn)，從菌落的形態(tài)上看，紅光、CK、黃綠光、紅綠光、紅黃光、藍(lán)綠光、綠光下菌落呈螺紋狀生長(zhǎng)，邊緣整齊或較整齊，其他處理呈絮狀不規(guī)則生長(zhǎng)，邊緣不整齊;從顏色上看，藍(lán)光、白光、紫光有黃褐色色素分泌，說(shuō)明菌絲有退化現(xiàn)象發(fā)生， 其他處理菌絲濃白色。全部處理的菌絲生長(zhǎng)速度的排序?yàn)榧t光>CK>黃綠光>紅綠光>紅黃光>藍(lán)綠光>綠光>黃光>紅藍(lán)光>紫光>藍(lán)光>白光>黃藍(lán)光。

2.4 LED光源不同光質(zhì)對(duì)滑菇菌絲生物量的影響

由圖4可以看出，滑菇菌絲在紅光、黃綠光、CK處理下菌絲生物量較高，達(dá)13.0 mg/mL左右，在藍(lán)光、紫光、白光、黃藍(lán)光處理下，菌絲生物量較低，為8.0 mg/mL以下。

2.5 LED光源不同光質(zhì)對(duì)黑木耳菌絲的影響

由表3可以看出，黑木耳菌絲在紅光、綠光處理下菌落的長(zhǎng)勢(shì)較好，菌絲濃白色，邊緣整齊，菌絲生長(zhǎng)速度間沒(méi)有顯著差異，都達(dá)到0.35 cm/d及以上;在紫光、紅綠光處理下，菌絲長(zhǎng)勢(shì)較差，生長(zhǎng)速度較慢，均在0.26 cm/d左右，并且有褐色色素分泌（圖5），說(shuō)明菌絲有退化現(xiàn)象發(fā)生。所有處理的菌絲生長(zhǎng)速度排序?yàn)榧t光>綠光>藍(lán)光>白光>黃綠光>黃光>藍(lán)綠光>CK>黃藍(lán)光>紅藍(lán)光>紅黃光>紅綠光>紫光。

2.6 LED光源不同光質(zhì)對(duì)黑木耳菌絲生物量的影響

由圖6可以看出，黑木耳菌絲在紅光、綠光、藍(lán)綠光處理下菌絲生物量較高，達(dá)到13.0 mg/mL左右;在紫光、紅綠光、紅藍(lán)光處理下，菌絲生物量較低，都在9.0 mg/mL以下。

3 結(jié)論與討論

光照是食用菌生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中一個(gè)不可忽略的因素，不同品種食用菌對(duì)不同波長(zhǎng)可見(jiàn)光的反應(yīng)不同，不同生長(zhǎng)發(fā)育階段對(duì)光照度、光質(zhì)的要求均有差異。光照既可刺激真菌發(fā)育，也可抑制真菌發(fā)育，光照的作用機(jī)制是復(fù)雜的，并受其他環(huán)境因子或營(yíng)養(yǎng)因子的影響[6]。本研究分析了LED光源不同光質(zhì)對(duì)金針菇、滑菇、黑木耳菌絲的影響，結(jié)果表明，LED光源不同光質(zhì)對(duì)金針菇、滑菇、黑木耳菌絲的影響顯著。紅光、黃光、黃藍(lán)光、藍(lán)光適合金針菇菌絲的生長(zhǎng)，黑暗、紅綠光、紫光則不利于其生長(zhǎng);紅光和黑暗條件適合滑菇菌絲的生長(zhǎng)，藍(lán)光、白光、黃藍(lán)光則不利于其生長(zhǎng);紅光、綠光、藍(lán)光適合黑木耳菌絲的生長(zhǎng)，紅綠光和紫光則不利于其生長(zhǎng)。可能與光譜中各個(gè)單色光的波長(zhǎng)不同有關(guān)，藍(lán)光、紫光（波長(zhǎng)380～540 nm）對(duì)菌絲的抑制作用最大，紅光的波長(zhǎng)（570～920 nm）較長(zhǎng)，相對(duì)于其他波段光線(xiàn)對(duì)菌絲生長(zhǎng)的影響作用較弱。

現(xiàn)今，LED光質(zhì)對(duì)食用菌生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量品質(zhì)影響的研究少見(jiàn)報(bào)道，國(guó)內(nèi)外研究剛剛起步，對(duì)食用菌光質(zhì)生物學(xué)特性的研究十分迫切。未來(lái)應(yīng)進(jìn)一步確定最佳光照度、光質(zhì)和光周期參數(shù)，同時(shí)確定不同光質(zhì)對(duì)子實(shí)體的影響，為食用菌菌絲的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與轉(zhuǎn)化代謝方面的研究提供理論依據(jù)。

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