周光燕 溫子欣 張貴合* 賀欒勁芝 周星辰 王名煒 程婉瑩 趙 丹
(1. 貴州農業職業學院,貴州 貴陽 551400;2. 貴州師范學院生物科學學院,貴州 貴陽 550018)
平菇(Pleurotusostreatus)又名糙皮側耳,在分類學上隸屬于擔子菌門,傘菌綱,傘菌目,側耳科,側耳屬[1]。因其具有適應性強、抗病性強、產量高等特點,是我國最早栽培的大宗食用菌之一。平菇市場價格穩定,肉肥質嫩,味道鮮美,營養豐富,備受廣大消費者的喜愛[2-3]。隨著平菇產業的快速發展,栽培技術不斷完善,但仍存在一些平菇產業發展的制約因素。其中,優良母種是保障平菇高產的重要基礎,栽培過程中應重視菌種選育工作[4]。而在實際生產中,往往把PDA培養基用作平菇母種的培養和傳代,若長期使用單一培養基易加速菌種退化或變異,最終影響平菇產業的可持續發展。
研究顯示,果皮、中藥渣、菌渣等均可用于平菇栽培[5-7]。利用中藥渣、植物莖葉以及香蕉皮等廢棄原料栽培,不僅能夠滿足平菇營養需求,還能明顯提高子實體的粗纖維和多糖含量[5]。菌渣用于食用菌菌種制作和再生產,不僅能夠降低栽培成本,還能提高產量[8]。鹿茸菇作為新興的食用菌工廠化栽培種類之一,由于工廠化生產中一般只采收一潮菇,其菌渣中仍含有大量糖類、蛋白質、有機酸等營養物質,與稻草為原料栽培草菇已確定可行[7],而在平菇栽培和菌種繁育方面的應用鮮有報道。
為進一步開發平菇菌種培養基的適宜原料,培育優良菌種,本文總結前人研究結果,設計6種供試培養基、3種碳源和3種氮源觀測平菇菌絲生長表現,以期篩選出適宜平菇菌絲生長的母種培養基、碳源和氮源,為廣大菇農和食用菌企業在菌種活化、傳代培養、菌種保藏等生產環節選擇優良的母種培養基提供參考依據。
(1)供試菌株。供試平菇品種為小白平,屬于秋冬季栽培的廣溫特色平菇品種,來源于江蘇省高郵市科學食用菌研究所。其菇色純白,光澤好,肉質厚實,菇體葉片大小勻稱整齊(圖1),冬季出菇優良,貴州省未見大面積栽培。子實體采集于貴州農業職業學院貴州省珍稀食用菌工程中心種源基地,通過組織分離方法獲得母種并保存。

圖1 小白平子實體形態
菌種活化。原母種采用CPDA培養基(加富培養基)保存,為了保證母種活性一致,采用CPDA培養基對母種進行活化,接種后置于25 ℃恒溫培養箱中培養10 天左右,備用。
(2)供試培養基。綜合馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基(CPDA)[9]:去皮馬鈴薯(切片)200 g,葡萄糖20 g,KH2PO43 g,MgSO41.5 g,維生素B110 mg,瓊脂20 g,水1 000 mL。用于活化平菇試管母種,略有改動。
馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基(PDA):去皮馬鈴薯(切片)200 g,葡萄糖20 g,瓊脂20 g,蒸餾水1 000 mL。作為對照。
改良沙氏瓊脂培養基(GSDA):葡萄糖25 g,蛋白胨1 g,酵母膏0.5 g,瓊脂20 g,蒸餾水1 000 mL,pH 6.0。
改良蔗糖硝酸鈉培養基(GCZA):蔗糖25 g,NaNO31 g,KH2PO40.1 g,MgSO40.1 g,瓊脂20 g,蒸餾水1 000 mL,pH 6.0。
蘋果培養基(ApA):蘋果100 g,蛋白胨2 g,蔗糖20 g,瓊脂20 g,蒸餾水1 000 mL。
改良高氏1號培養基(GGSA):可溶性淀粉25 g,葡萄糖10 g,KNO31 g,K2HPO40.1 g,MgSO40.1 g,蒸餾水1 000 mL,pH 6.0。
豆芽培養基(BSA):新鮮黃豆芽250 g,蛋白胨5 g,葡萄糖30 g,酵母膏1 g,瓊脂20 g,蒸餾水1 000 mL。
培養基制作時,馬鈴薯和蘋果需切成片狀,黃豆芽保留原樣,先加一定量的水煮30 min后,紗布過濾,再加入其他試劑溶解,定容至1 000 mL,然后分裝至錐形瓶中。其他培養基均按照常規方法配制。在121 ℃、0.1 MPa條件下滅菌30 min,待冷卻后,在無菌條件下將培養基倒入90 mm的培養皿中制備平板,備用。
(1)母種培養基的篩選。在無菌條件下,用直徑為7 mm的打孔器在長有菌絲的CPDA平板上,制備大小、生長趨勢一致的菌絲塊,用接種針挑取接至PDA、GSDA、GCZA、ApA、GGSA、BSA 6種供試培養基的中央,有菌絲的一面朝上,做好標記。接種完成后,置于25 ℃恒溫培養箱中進行暗培養,每處理5個重復。
觀察并記錄不同供試培養基的菌落形態特征,包括菌落圓整性、菌絲顏色、菌絲疏密程度和萌發情況。參照王振河等[10]研究方法將菌絲長勢分為3級,即+++、++、+。采用十字交叉法測量菌落直徑,并計算不同培養基上的菌絲生長速率:菌絲生長速率(v)=菌落的平均半徑(cm)/培養時間(d)[9]。
(2)碳源試驗。基于以上培養基篩選試驗結果,小白平在豆芽培養基(BSA)上長勢好。以BSA培養基為基礎培養基,分別等量添加(30 g/L)紅薯、玉米芯、香蕉皮代替基礎培養基中的碳源物質葡萄糖,制成不同碳源平板,無菌接種大小相同的菌餅,25 ℃暗培養,觀測其生長狀態,其余操作如上所述。
培養基制備操作步驟。按照上述配方稱取黃豆芽,取一定量的水煮黃豆芽30 min后,過濾,獲得濾液。等量稱取紅薯、玉米芯、香蕉皮,切成小塊,分別取一定量的水煮30 min后,過濾,獲得濾液。兩種濾液混合,再加入其他試劑溶解,定容至1 000 mL,然后分裝至錐形瓶中,滅菌。
(3)氮源試驗。以BSA培養基為基礎培養基,分別等量添加(5 g/L)茶渣、鹿茸菌渣、麩皮代替基礎培養基中的氮源物質蛋白胨,制成不同氮源平板,接種后25 ℃暗培養,觀測菌絲生長狀態,其余操作如上所述。
培養基制備操作步驟。按照上述配方稱取黃豆芽,取一定量的水煮黃豆芽30 min后,過濾,獲得濾液。等量稱取茶渣、鹿茸菌渣、麩皮,取一定量的水煮20 min后,過濾,獲得濾液。兩種濾液混合,再加入其他試劑溶解,定容至1 000 mL,然后分裝至錐形瓶中,滅菌。
利用Microsoft Office 2016軟件進行數據整理和繪圖。
小白平在6種供試培養基上均能生長,但在不同培養基的菌落形態差異較大(圖2,表1)。其中,GCZA和GGSA培養基菌絲極為稀疏,生長不良;ApA和BSA培養基菌落則表現中心發黃現象,可能是培養基所含的營養物質加快了菌絲生理成熟所導致;BSA培養基的菌落大小和厚實度均優于其他培養條件。菌絲長勢由強到弱的順序為:BSA>ApA>PDA>GSDA>GGSA>GCZA。由此可推測,小白平對不同營養物質的利用能力不一。

表1 在不同培養基上的菌落形態和生長速度

圖2 小白平在不同培養基上的菌落形態特征
小白平菌絲在6種培養基上的平均生長速率不同(表1),以在BSA培養基上最快,為0.514 cm/d;在GGSA培養基上最慢,為0.252 cm/d。BSA培養基與其他培養基之間存在顯著差異,與GGSA、GCZA、GSDA培養基之間存在極顯著差異。GGSA與GSDA之間無顯著差異,但兩者與其他培養基之間均存在極顯著差異。
試驗結果表明,小白平在不同碳源BSA培養基上均能生長,但菌絲長勢、菌落大小和形態略有差異(表2、圖3)。在紅薯作為唯一碳源條件下,菌落中央出現局部發黃現象,而在葡萄糖、玉米芯、香蕉皮作為唯一碳源條件下,菌絲潔白。從菌落形態來看,葡萄糖更適宜小白平菌絲生長,菌絲致密、菌落大、邊緣較圓整。

表2 在不同碳源BSA培養基上的菌落形態和生長速度

圖3 在不同碳源BSA培養基上的菌落形態特征
小白平在4種碳源BSA培養基上的菌絲平均生長速率略有差異(表2),由高到低依次為葡萄糖、紅薯、玉米芯、香蕉皮,分別為0.587 cm/d、0.581 cm/d、0.556 cm/d、0.485 cm/d。葡萄糖碳源培養基與紅薯、玉米芯碳源培養基不存在顯著差異;而與香蕉皮培養基之間的差異極顯著。表明,BSA培養基的4種供試碳源中以葡萄糖最適宜小白平菌絲生長,其次是紅薯和玉米芯,香蕉皮較差。
小白平在不同氮源BSA培養基上的菌落生長表現見圖4。在茶渣作為唯一氮源時,菌絲潔白;在蛋白胨、鹿茸菇菌渣、麩皮作為唯一氮源時,菌絲局部發黃。其中,以麩皮為氮源時菌絲密集和菌落大小均優于其他氮源。

圖4 在不同碳源培養基上的菌落形態特征
小白平在不同氮源培養基上的平均生長速率略有差異(表3)。菌絲平均生長速率由高到低依次為麩皮、蛋白胨、鹿茸菇菌渣、茶渣,分別為0.578 cm/d、0.545 cm/d、0.543 cm/d、0.469 cm/d。麩皮為氮源,與鹿茸菇菌渣和蛋白胨為氮源不存在顯著差異,與茶渣為氮源差異顯著。由此表明,BSA培養基的4種供試氮源中以麩皮最適宜小白平菌絲生長,其次是蛋白胨和鹿茸菇菌渣,茶渣較差。

表3 在不同氮源BSA培養基的菌絲生長表現
本試驗從菌落形態、菌絲長勢和生長速率3個方面比較了小白平在6種不同培養基上的菌絲生長表現,結果以在BSA培養基上菌絲表現密集,呈同心輪紋地毯狀,中心局部發黃,菌絲長勢和生長速率均優于其他培養條件,表明BSA培養基可作為小白平母種的優選培養基。
基于BSA培養基更換不同碳、氮源對小白平進行菌絲培養,研究其菌絲生長的更適宜條件,結果為:BSA培養基小白平適宜碳源為葡萄糖,與研究報道的平菇能夠很好地同化葡萄糖[12]的結果一致;適宜氮源為麩皮,與黃清榮等[13]研究發現麩皮是白平菇深層發酵法培養菌種中的優選氮源,可顯著提高菌絲體產量和菌球均一性的結果一致。從而得到小白平的最佳培養基配方為新鮮黃豆芽250 g,麩皮5 g,葡萄糖30 g,酵母膏1 g,瓊脂20 g,蒸餾水1 000 mL。
本研究中,碳源試驗葡萄糖培養基和氮源試驗蛋白胨培養基均為BSA培養基,但兩個試驗的菌絲長勢和平均生長速率有所差異。推測其可能是由于碳、氮源試驗是獨立開展,且培養時間不同,均以長勢最快最好的培養基作為數據采集時間點,加之菌種的代數、菌齡大小等因素影響導致試驗結果存在偏差。在保證試驗條件一致的前提條件下,本試驗所得配方與常用配方如CPDA加富培養基等的培養效果還有待于進一步試驗比較驗證。