安柳迪 賈含琪 姚春華 符曉 劉雪峰



摘 要:為研究以稻草為主要基質栽培荷葉離褶傘(Lyophyllum decastes)的技術,文中充分利用荷葉離褶傘可以分解纖維素的特性,以稻草為基質栽培荷葉離褶傘,使農業廢棄物稻草得以有效利用,并對環境質量有所改善,同時栽培出具有較高價值的菌類,提高了稻草的利用價值。在荷葉離褶傘馴化栽培試驗的基礎上,設計含不同比例稻草的栽培配方,探究發菌和出菇條件,結果發現隨著培養料中稻草比例的增加,菌絲吃料的速度加快,長滿瓶的時間縮短,以菌絲長滿瓶的時間、鮮菇的瓶均產量為指標,獲得的最佳配方為:培養料中含有88%的稻草、10%的麥麩、1%的石膏粉、1%的白糖,此時栽培出的荷葉離褶傘產量和質量較好。
關鍵詞:荷葉離褶傘;稻草;出菇;栽培方法;栽培配方
中圖分類號:S759.81??? 文獻標識碼:A?? 文章編號:1006-8023(2022)02-0020-07
Research of the Lyophyllum decastes Cultivated with Rice Straw
AN Liudi, JIA Hanqi, YAO Chunhua, FU Xiao, LIU Xuefeng*
(School of Forestry, Northeast Forestry University, Harbin 150040, China)
Abstract:In order to study the technology of Lyophyllum decastes cultivation with rice straw as the main substrate, this paper made full use of the characteristics that the L. decastes can decompose cellulose, and cultivated the L. decastes with rice straw as the substrate, so that the agricultural waste rice straw can be effectively utilized, the environmental quality can be improved. At the same time, the high-value fungi can be cultivated and the utilization value of straw was improved. Based on the cultivation experiments of L. decastes, the cultivation formula containing different proportion of straw was designed to explore the conditions of growing bacteria and fruiting. The results showed that with the increase of the proportion of rice straw, the speed of feeding increased and the filling time shortened. Taking the full flask time of hypha and the average yield of fresh mushroom flasks as indexes, we found that the best formula was 88% rice straw, 10% wheat bran, 1% gypsum powder and 1% white sugar. At the same time, the yield and quality of the cultivated L. decastes were better.
Keywords: Lyophyllum decastes; rice straw; fruiting; cultivation method; cultivation formula
0 引文
荷葉離褶傘(Lyophyllum? decastes)又名路基蘑、鐵道蘑、荷葉蘑、粟窩、樹窩、一窩羊、茅草菌、北風菌、 凍菌、冷菌和冷香菌等,屬擔子菌門(Basidiomycota),傘菌綱(Agaricomycetes),傘菌目(Agaricales),離褶傘科(Lyophyllaceae),離褶傘屬(Lyophyllum),在歐洲被稱為“Fried chicken mushroom”? 。在我國主要分布在遼寧、吉林、黑龍江、江蘇、青海、四川、貴州、云南、新疆和內蒙古大興安嶺中南部等地,其肉肥厚細膩、清香撲鼻,味道鮮美,富含蛋白質、氨基酸、β-1,3-D葡聚糖與β-1,6-D葡聚糖,對先天性糖尿病、特異性皮膚炎等具有很好的抑制效果,同時還具有降血脂、降血壓、降血糖、降低膽固醇、防輻射和防治癌細胞等功效,因此也是一種頗受歡迎的烹飪藥用蘑菇。該屬多種真菌美味可口,子實體中粗蛋白、氨基酸含量較高,脂肪含量低,而且還含有對人體有益的微量元素鋅、銅和硒以及大量的維生素 B1、維生素 B2、維生素 B6、維生素 B12 和煙酸,具有很高的營養價值和藥用價值,市場應用前景十分廣闊。
稻草隸屬于禾本科,禾本亞科,稻屬,稻草纖維的平均長度為1 mm,平均寬度約為8 μm,且其中的雜細胞含量幾乎占到所有細胞總量的一半。種植的范圍能夠遍及國內各地,并且在我國的種植范圍和生產總量位居世界第一。我國種植的稻草是年產量最大的農作物秸稈之一,在生產生活中如果可以合理地利用高產量的稻草,就可以將其轉化成再生資源進行利用。
我國稻草可資源化利用的量非常豐富,并且有巨大的開發利用潛力,雖然我國有稻草資源化利用的傳統,但是創新技術較少,導致我國稻草資源轉化產品質量差、利用率低,不能實現商品化和產業化。稻草是良好的食用菌栽培基質,生產實踐表明,運用稻草作為基質原料栽培草菇、雙孢蘑菇,產量高,營養價值豐富。
本文通過對荷葉離褶傘生物學特性的試驗研究,優化了荷葉離褶傘發菌和出菇的條件;設計不同稻草比例的栽培配方對荷葉離褶傘進行栽培試驗,以菌絲長滿瓶的時間、鮮菇的瓶均產量為指標,探究出有利于荷葉離褶傘生長的最適配方,為大規模利用稻草資源栽培食藥用菌提供了方法。
1 材料與方法
1.1 菌種來源
荷葉離褶傘的子實體標本于2020年8月采自黑龍江省哈爾濱市南崗區的紫丁香根部,并在森林病理實驗室分離純化,菌種保存在東北林業大學病理實驗室,將已經分離純化過的菌種在新的PDA(Potato Dextrose Agar,馬鈴薯葡萄糖瓊脂)培養基生長15 d左右使用。
1.2 菌種分離純化及鑒定
1.2.1 荷葉離褶傘菌種分離純化
將采集到的荷葉離褶傘子實體標本用清水沖洗干凈,采用組織分離的方法分離此菌種。用蘸取了75%酒精的棉球擦洗標本的菌蓋及菌柄部位的方法進行消毒處理,在火焰附近用滅過菌的鑷子從菌柄的基部與菌蓋連接處撕開子實體,用燃燒滅菌過后的刀片將菌蓋和菌柄之間的菌肉切成小方塊,接著用滅過菌的鑷子夾取一個小方塊放置在PDA平板上進行培養,黑暗培養于25 ℃培養箱中。將該菌種培養7 d后,在無菌超凈工作臺上進行純化操作,挑取少量新生的菌絲于菌落邊緣移至新的PDA平板純化培養,在斜面培養基上將已經純化過的荷葉離褶傘放在低溫冰箱內保存備用。
1.2.2 形態鑒定
將已純化的菌種接種在 PDA 培養基上,置于 25 ℃,黑暗條件下培養。觀察其生長速度、菌落顏色和形態等,制成臨時玻片并在光學顯微鏡下觀察菌絲及其產孢狀況。
1.2.3 分子鑒定
選取已純化的菌種,用 DNA 提取試劑盒 (北京擎科生物科技有限公司) 提取 DNA。使用真菌通用引物 ITS1(5′-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3′) 和 ITS4(5′-TCCGCTTATTGATATGC-3′)對樣品 DNA 進行 PCR 擴增。PCR 產物委托生工生物工程(上海)股份有限公司進行純化和測序。測得的病原菌rDNA ITS序列與NCBI(美國國立生物技術信息中心)的GenBank(基因)數據庫(http://www.ncbi nlm.nih.gov/blast/)中相關序列的ITS進行同源性比較。
1.3 馴化栽培試驗
1.3.1 荷葉離褶傘栽培的菌料配方設計
在栽培試驗過程中,通過調節不同培養料配方來優化荷葉離褶傘的生長狀態,并分別設計以下菌料的配方對荷葉離褶傘進行栽培,每個配方進行10次重復接種,對比各個配方中荷葉離褶傘的發菌情況、出菇情況等,從中選出最利于荷葉離褶傘生長的配方,具體配方見表1,
1.3.2 栽培荷葉離褶傘袋料培養基配制
栽培荷葉離褶傘的菌袋盡量保證規格一致,本研究中采取小袋種植的培養方法,試驗中選用的是栽培規格為17 cm×33 cm的聚乙烯類塑料袋,將每袋的干菌料質量控制在200 g左右。
按照表1中干料的配比稱取鋸末、麥麩、黃豆粉、白糖及石膏。將鋸末與麥麩攪拌混勻,同時,將白糖、石膏分別融于溫水中,待其完全溶解后,緩慢且均勻地、多次少量地潑灑于攪拌均勻的干培養料中。向用鐵鍬多次攪拌的配料與干料中添加適量的自來水進行再次攪拌混勻。在所有干料及配料混合均勻后于空地中用鐵锨壘成堆,靜置1 h左右,并蓋上塑料袋或者塑料薄膜,以防止雜菌落入或水分蒸發等原因對荷葉離褶傘的栽培效果造成影響。菌袋中的菌料干質量控制在200 g,各個配方中的麥麩、鋸末、石膏、黃豆粉及白糖的量是固定的,按照配方進行干料重量的計算。依次稱出配方中10包菌料的重量再進行混合、裝料和滅菌栽培。
1.3.3 菌袋的裝料、滅菌
按照不同配方的順序用裝袋機裝菌料入袋,把菌袋內料面按平壓實,將其進行固定至菌料緊實不松散為度,裝菌料至距離袋口8 cm左右時,在菌料中間鉆洞,以方便接種。121 ℃高壓滅菌2 h,高壓滅菌鍋里的菌袋滅菌完成后,將菌袋取出并快速運到無菌工作臺中,等降到接近室溫時進行荷葉離褶傘的接種。
1.3.4 荷葉離褶傘的接種
在酒精燈附近,使用接種針將荷葉離褶傘的母種培養基劃成均勻的、同等大小、同等薄厚程度的菌塊,在此次接種試驗過程中,所使用的菌塊寬度約為1 cm,長度約為3 cm,每個菌袋接種培養菌塊2~3塊,并將劃好的菌塊接種至滅菌好的菌袋中間的空洞中。
1.3.5 荷葉離褶傘栽培出菇試驗
荷葉離褶傘栽培試驗是在真菌生長最佳環境條件下進行培養的,將4種配方培養的菌袋置于溫度為25 ℃的環境中進行培養,當荷葉離褶傘處于發菌階段時,將菌袋置于無光照的黑暗環境中進行培養,用肉眼觀察待其菌絲在菌袋中長滿后,仍然需將荷葉離褶傘再在同樣的環境中培養一周左右,當處于出菇階段時,將菌袋底部塑料用剪刀剪掉,將其放于土中加土覆蓋并保證其菌袋周圍均沾上土層。
將環境中的濕度控制在80%,并給予適當的通風處理,當進入桑葚期時,側面長出子實體或原基形成的下方進行“V”字形劃口剪開,有利于側面荷葉離褶傘菌蕾的生長。每日觀察并記錄荷葉離褶傘生長情況。
1.4 利用稻草栽培荷葉離褶傘
1.4.1 利用稻草栽培荷葉離褶傘菌料配方
在試驗中,通過添加木屑來調節菌料中稻草的含量,設計以下5種菌料配方分別對荷葉離褶傘進行栽培,每個配方平行接種10瓶荷葉離褶傘,對比各個配方中荷葉離褶傘的發菌情況、出菇情況等,從中選出最利于荷葉離褶傘生長的配方,具體配方見表2。
1.4.2 利用稻草栽培荷葉離褶傘出菇試驗
選擇新鮮干燥稻草,剪成長約2 cm的稻草屑。按照培養基配方中的比例進行稱重定量,將稻草放在接好半盆水的大盆中浸泡24 h后撈出。按照之前定好的比例稱取麥麩與鋸末,并將兩者與已處理好的稻草進行混合,后續按1.3.2及1.3.3中方法制作菌瓶并滅菌。
使用PD培養基(Potato Dextrose,馬鈴薯葡萄糖水)搖培7 d左右的液體菌種進行菌瓶的接種,將其放入超凈工作臺中,每瓶接入液體菌種8 mL,蓋緊蓋子后轉入培養室養菌。后續按1.3.5中方法培養菌瓶。
2 結果與分析
2.1 菌種鑒定結果分析
2.1.1 形態鑒定結果
采集的野生子實體標本簇生在一起,其菌蓋呈扁半球形,后平展,中部稍下凹,蓋緣下彎、薄、波狀,蓋面平滑,無毛,淺灰色至灰黑色。菌肉中部較厚,邊緣薄,有彈性,菌肉白色。菌褶直生,較密而薄,顏色由白色至淺黃色。菌柄長 6~10 cm,粗 0.5~1.5 cm,中生或偏生,圓柱形,白色。野生子實體標本情況如圖1所示。
將采集的野生子實體標本在實驗室進行分離后得到一種真菌,將活體菌種純化后得到單菌落,將其進行編號為ywy,經過分離后的菌落形態特征主要表現為菌落圓形、致密、白色、邊緣整齊,菌絲呈白色,無色素產生,可以初步確定該菌株隸屬于離褶傘屬。
2.1.2 分子鑒定結果
從菌株ywy中提取總DNA,通過真菌通用引物ITS1 和 ITS4 對菌株的總DNA進行PCR(Polymerase chain reaction,聚合酶鏈反應) 擴增及瓊脂糖凝膠電泳檢測,并獲得了清晰條帶,檢測條帶大約為600 bp。本文將該菌株的核酸序列在GenBank上進行了注冊,菌株號為MZ437004.1。在NCBI數據庫中以BLAST(Basic Local Alignment Search Tool ,基本的局部比對搜索工具)程序進行核酸序列同源性分析和比較,并用該菌株與BLAST結果中的近緣菌株構建系統發育樹,結果表明,該菌株與所有的荷葉離褶傘(L. decastes)序列聚為同一小分支,親緣關系最近,因此可以確定該菌株即為荷葉離褶傘。構建的系統發育樹如圖2所示。
2.2 馴化栽培實驗生長結果分析
2.2.1 荷葉離褶傘馴化栽培試驗生長情況
在荷葉離褶傘的栽培過程中,需要對每個菌袋中的荷葉離褶傘生長情況,包括菌絲在菌袋中的生長速度、菌絲體的顏色變化過程、長滿菌袋而所需的時間、桑葚期形成的時間、出菇階段菌蕾的大小長短等內容進行每日的觀察與記錄。在栽培過程中可以發現,按照表1中配方2制作的菌袋菌絲生長速度領先于其他配方所培養的荷葉離褶傘,首先被觀察到。大約在兩周以后菌絲會長滿菌袋,20 d左右,菌袋中原本白色的菌絲顏色漸漸發黃。經過對比觀察,表1中配方4所培養的10袋荷葉離褶傘的菌袋中的菌絲體全部長滿菌袋所用的平均時間最短,而表1中配方1所培養的10袋荷葉離褶傘的菌袋中的菌絲體全部長滿菌袋所用的平均時間最長;當菌絲體長滿整個菌袋以后,可以漸漸地觀察到在用剪刀劃開菌袋的側部已經開始進入桑葚期,而后漸漸地長成白色的子實體,通過增加周圍環境中濕度后,可以發現荷葉離褶傘的子實體的體積在變大,在菌袋的頂部開口處和側面劃口的地方逐漸地長出菌蕾,待其成熟后進行荷葉離褶傘菌菇的采收。荷葉離褶傘在發育生長相同時間后進行觀察,其發菌情況如圖3所示。
2.2.2 不同配方菌袋中荷葉離褶傘的生長情況分析
通過在栽培過程中對不同組菌袋的觀察和生長記錄對比可以發現,荷葉離褶傘配方2栽培的荷葉離褶傘菌絲滿袋所需的平均時間最短,配方1條件下的荷葉離褶傘菌絲長滿菌袋所需的平均時間最長;通過對比荷葉離褶傘出菇時期荷葉離褶傘菌蕾的生長狀態及將新鮮的荷葉離褶傘進行稱重后,將荷葉離褶傘按照不同配方分開晾曬至沒有水分后,稱量各個配方條件下采收的荷葉離褶傘的干重,可以發現,配方2條件下栽培的荷葉離褶傘的平均產量較高,配方4條件下栽培的荷葉離褶傘的平均產量與配方2的接近,而在配方1條件下栽培的荷葉離褶傘的平均產量是最低的;馴化過程中荷葉離褶傘的子實體形態與野生狀態下幾乎沒有差別,未出現明顯變化;配方2中出菇階段的荷葉離褶傘桑葚期、出菇時期及其子實體形態如圖4所示。
經過對各個配方條件下荷葉離褶傘開始菌絲生長的時間、荷葉離褶傘的滿袋時間、出菇狀態、新鮮荷葉離褶傘的平均產量等內容進行綜合分析,可以得出栽培荷葉離褶傘的最佳配方是配方2,即是栽培培養料中含有73%的鋸末、10%的黃豆粉、15%的麥麩、1%的石膏粉和1%的白糖時,相比試驗中設計的其他配方類型,本配方中荷葉離褶傘的平均產量較高,所以配方2是以鋸末為主要基質栽培荷葉離褶傘的最佳配方。
2.3 稻草栽培荷葉離褶傘試驗結果與分析
2.3.1 不同配方菌瓶中荷葉離褶傘的生長情況
試驗通過控制變量法為探究環境中最佳濕度范圍、溫度范圍、光照條件。將液體菌種接種至栽培瓶45個菌瓶中,在濕度為75%、黑暗24 h的條件下設置溫度10、15、20、25、30 ℃。在溫度為25 ℃、黑暗24 h的條件下設置濕度為60%、70%、75%、80%、90%。在濕度為75%、溫度為25 ℃的條件下設置光照為黑暗24 h、黑暗光照各12 h、光照24 h進行試驗,調節二氧化碳質量濃度在2 000 mg/L以下,每天根據質量濃度通風2~3次,每個試驗10次重復,每天在同一時間對不同組分菌瓶中荷葉離褶傘的形態特征以及生長狀況等情況進行觀察、拍照和實時記錄,更方便地對比出有利于荷葉離褶傘生長的環境條件。
試驗對菌瓶中荷葉離褶傘菌絲的吃料速度,菌絲長滿菌瓶所需的時間以及出菇情況進行統計和記錄。圖5為荷葉離褶傘發育過程中5個配方的菌瓶,在生長相同時間后進行觀察,配方4的菌瓶中栽培的荷葉離褶傘菌絲比其他配方培養的菌瓶生長得旺盛,30 d左右時菌絲已經長滿菌瓶,另外,其他配方菌瓶中菌絲也不及配方4中粗壯,荷葉離褶傘的發菌情況如圖5所示。
2.3.2 不同配方菌瓶中荷葉離褶傘生長情況分析
觀察不同菌瓶中荷葉離褶傘的生長情況,可以發現荷葉離褶傘在以稻草為主要成分的栽培料中可以出菇,出菇情況如圖6所示。
經過對各個配方條件下荷葉離褶傘開始菌絲生長的時間、荷葉離褶傘的滿瓶時間、出菇狀態和新鮮荷葉離褶傘的平均產量發現,在濕度為75%、25 ℃,黑暗24 h條件下菌絲生長速度最快,同時可以得出用稻草栽培荷葉離褶傘的最佳配方為配方4,即栽培培養料中稻草含量為82%、麥麩為10%、鋸末為5%、黃豆為1%、石膏粉為1%、白糖為1%,相比試驗中設計的其他配方類型,本配方中荷葉離褶傘的平均產量最高,所以配方4是以稻草為主要基質栽培荷葉離褶傘的最佳配方。
3 結論
稻草是我國產量最大的農作物秸稈之一,一直以來會將稻草收集利用使其成為一種不可忽視的再生資源。本文研究的主要內容是根據稻草的特性,將其作為栽培 荷葉離褶傘的主要底料,探究栽培過程中最適合荷葉離褶傘的栽培條件及栽培配方。
(1)通過以鋸末為主的荷葉離褶傘的常規培養基質進行馴化栽培試驗,對各個配方條件下對比荷葉離褶傘開始菌絲生長時間、荷葉離褶傘滿袋時間、出菇狀態、新鮮荷葉離褶傘的平均產量以及生物學產量等內容進行綜合分析,可以得出栽培荷葉離褶傘的最佳配方是配方2,即當栽培培養料中含有73%的鋸末、10%的黃豆粉、15%的麥麩、1%的石膏粉、1%的白糖時荷葉離褶傘產量較高。
(2) 利用稻草菌瓶栽培:在馴化栽培試驗探究出最佳栽培條件的基礎上,將荷葉離褶傘分別接種到以稻草為主要基質的5種配方菌瓶中。在栽培期間對各配方菌瓶中菌絲的滿瓶時間和出菇情況進行觀察和記錄,栽培培養料中稻草含量為82%、麥麩為10%、鋸末為5%、黃豆為1%、石膏粉為1%、白糖為1%時,其菌瓶中的荷葉離褶傘出菇產量最高。隨著培養料中稻草含量的增多,不僅產量偏低,也會容易導致荷葉離褶傘出菇后老化速度加快,使得產量降低。
隨著我國社會經濟的發展,由傳統農業向著現代化農業的轉變,合理地利用高產的稻草資源的同時保護賴以生存的生態環境,將直接關系到國民經濟的可持續發展。本文通過利用稻草栽培荷葉離褶傘的技術,不僅可以緩解我國稻草巨大的產量壓力改善環境質量,而且還可以栽培出營養價值高的荷葉離褶傘,有效促進食用菌產業的良性循環和環境可持續發展,為實現資源的合理利用帶來重要意義,為人類的發展進程帶來顯著的經濟效益和社會效益。
【參 考 文 獻】
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