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草原白蘑菌种分离及菌丝体生长因子的筛选



全 文 :收稿日期:2010-11-02
作者简介:马荣山(1961-),男,沈阳农业大学副教授,硕士,从事微生物发酵研究。
沈阳农业大学学报,2011-02,42(1):69-73
Journal of Shenyang Agricultural University,2011-02,42(1):69-73
草原白蘑菌种分离及菌丝体生长因子的筛选
马荣山,方 蕊
(沈阳农业大学 食品学院, 沈阳 110161)
摘要:草原白蘑是我国珍稀食用菌资源,由于草场退化及人为过度采集,产量不断下降。 为了保护草原白蘑且对其进行更好的开
发利用,对其生长因子进行单因子研究。结果表明:选取菌褶处的组织进行分离菌丝体,萌发率为 38%。草原白蘑的菌丝体生长的
最佳碳源为蔗糖;最佳氮源为酵母膏;当碳氮比为 20:1~30:1 时,菌丝生长较快。 最适合菌丝体生长的温度为 25℃,最适 pH 值为
6.5~7.0。 VB1浓度为 10mg·L-1时能促进菌丝体的生长。
关键词:草原白蘑;菌丝分离;生长因子
中图分类号:S646 文献标识码: A 文章编号: 1000-1700(2011)01-0069-05
Isolation of Tricholoma Mongolicum and Test of Mycelium Growth
MA Rong-shan, FANG Rui
(College of Food, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110161, China)
Abstract: Tricholoma mongolicum is one of the rare and precious mushroom resources.As grassland degradation and human over-
harvesting, production is decling. In order to protect and exploit this resources better, different nurtrition for growth of Tricholoma
mongolicum mycelium were studied. the result indicated that lamella were select to separate mycelium,the rate of bourgeon was
about 35%. Saccharose was best carbon source,and the best nitrogen source was yeast extract. When the carbon and nitrogen
ratio was 20:1-30:1, mycelium was growing well. The optimum temperature was about 26℃ , and the optimum pH was 6.5-7.0
mg.L-1VB1 Could better promote the growth of mycelium.
Key words: Tricholoma mongolicum; mycelium separation; growth factor
草原白蘑(Tricholoma mongolicum Imai,Proc.Imp.)[1],又称草原口蘑、蒙古口蘑,是一种十分珍贵的大型野生
食用菌,分布于我国的河北、内蒙古、黑龙江、吉林、辽宁等省区[2,3]。 白蘑是伞菌中最珍贵的品种,被称为“草八珍
之首”[4]。 仅含有人体所必须的八种必需氨基酸,同时还含有粗蛋白质、纤维素、还原糖等营养成分和钾、钙、铁、
磷等矿物质。 它不仅味道鲜美,而且能提高身体免疫力,预防动脉硬化和肝硬化,并可治高血压病、高脂血症、糖
尿病等多种疾病[5]。 同时,草原白蘑对其周边的作物[6-7]和生态环境[8]都有着重要的影响。 然而由于草原退化及人
为过度采集等原因,其生境受到破坏,产量不断下降[9],近年来也比较少见,且草原白蘑的人工栽培至今尚未获得
实质性的突破[10]。 因此,在保护这一珍贵资源的同时,开展人工栽培的研究[11],具有重要的学术价值和广阔的开发
前景。 本试验旨在探寻和研究其主要生长因子,包括碳、氮源营养,温度和酸碱度的研究,以及无机盐、微量元素
和生长调节因子对草原白蘑的影响,以期为人工驯化栽培提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料
草原白蘑,2009 年 6 月采摘自蒙古草原。 分离培养基:培养基 A:葡萄糖 20g·L-1,马铃薯 200g·L-1,琼脂
20g·L-1,pH值 6.5。 培养基 B:葡萄糖 20g·L-1,马铃薯 200g·L-1,琼脂 20g·L-1,VB110mg·L-1,pH值 6.5。 培养基 C:葡
萄糖 20g·L-1,酵母膏 2g·L-1,蛋白胨 0.5g·L-1,硫酸镁 0.5g·L-1,磷酸二氢钾 0.5g·L-1,琼脂 20g·L-1,pH值 6.5。 培养基
D:葡萄糖 20g·L-1,酵母膏 2g·L-1,蛋白胨 0.5g·L-1,硫酸镁 0.5g·L-1,磷酸二氢钾 0.5g·L-1,琼脂 20g·L-1,VB110mg·L-1,
pH值 6.5。 基础培养基:葡萄糖 20g·L-1,蛋白胨 2g·L-1,磷酸氢二钾 3g·L-1,硫酸镁 0.5g·L-1,VB110mg·L-1,pH值 6.5。
1.2 方法
1.2.1 草原白蘑菌种分离
第 42卷沈 阳 农 业 大 学 学 报
1.2.1.1 不同培养基对菌种分离的影响 配置分离培养基,121℃灭菌 30min。 采用组织分离法,将采集无病虫
害侵染的草原白蘑子实体,用 75%的酒精棉球擦拭菌体消毒,分别在菌盖、菌柄、菌褶以及菌盖和菌柄交界处取
0.2~0.5cm2的小块组织,接入分离培养基 A,B,C,D中,于 24℃恒温箱培养,每隔 3d 检查 1 次,除去污染管。 待
长满试管后,进行扩大培养。
1.2.1.2 不同温度对菌种分离的影响 将试验菌种接种在分离培养基中,分别置于 5,10,15,20,25,30,35℃的
温度下培养,每 2d测量不同温度下菌丝的萌发时间、萌发率、生长速度以及长势。
1.2.1.3 不同 pH 值对菌种分离的影响 将试验菌种接种在分离培养基中,分别调整 pH 值为5.0,5.5,6.0,6.5,
7.0,7.5,8.0,每 2d测量不同 pH条件下菌丝的萌发时间、萌发率、生长速度以及长势。
1.2.2 草原白蘑生长因子对比试验
1.2.2.1 碳源对比试验 分别用蔗糖、淀粉、麦芽糖、甘露醇、乳糖替换基础培养基中的葡萄糖,配置不同的碳
源培养基,121℃灭菌 30min。 接种后,于 24℃恒温箱培养 10d,每 2d观测 1次。
1.2.2.2 氮源对比试验 分别用酵母膏、氯化铵、硝酸钾、牛肉膏替换基础培养基中的蛋白胨,配置不同的氮源
培养基,121℃灭菌 30min。 接种后,于 24℃恒温箱培养 10d,每 2d观测 1次。
1.2.2.3 碳氮比对比试验 将基础培养基中的蛋白胨换成氯化铵, 分别加入 6g·L-1,12g·L-1,24g·L-1,36g.·L-1,
48g·L-1,60g·L-1的葡萄糖,制成碳氮比分别为 5:1,10:1,20:1,30:1,40:1,50:1 的培养基,121℃灭菌 30min。 接种
后,于 24℃恒温箱培养 10d,每 2d观测 1次。
1.2.2.4 pH值对比试验 配置基础培养基,分别调整 pH值至 5.0,5.5,6.0,6.5,7.0,7.5,8.0。 121℃灭菌 30min。
接种后,于 24℃恒温箱培养 10d,每 2d观测 1次。
1.2.2.5 不同浓度 VB1对比试验 将基础培养基中的 VB1的浓度分别调整为 4,6,8,10,12,14,16mg·L-1,121℃灭
菌 30min。 接种后,于 24℃恒温箱培养 10d,每 2d观测 1次。
1.2.2.6 温度对比试验 配置基础培养基,121℃灭菌 30min。接种后,分别于 15,18,20,22,24,26,28,30,32℃,
恒温箱培养 10d,每 2d观测 1次。
2 结果与分析
2.1 草原白蘑菌种分离结果
由表 1 可见,采用组织分离法分离菌种时,菌褶处组织萌发率较高,最高可达到 38%,萌发时间在 7d 且菌
丝生长速度快,长势较旺盛,菌丝粗壮浓密;菌盖的组织萌发率较菌褶处低,菌丝生长速度较快,但长势较好,菌
丝粗壮较密;菌盖与菌柄交界处的组织萌发率较低,生长缓慢,长势较弱,菌丝纤细稀疏;而菌柄处的组织不易
萌发。 同时,培养基 D较为适合做分离培养基,培养基 B次之。
2.2 不同温度对菌种分离的影响
由表 2可见,温度在 5~10℃时,组织基本不会萌发;当温度在 10~25℃时,组织的萌发率和生长速度在不断
增长,且菌丝粗壮浓密;当温度继续升高时,组织的萌发率和生长速度都会下降,菌丝粗壮浓密。由此可见,25℃
时,最适合菌种的分离。
2.3 不同 pH值对菌种分离的影响
由表 3 可知,pH 值在 5.0~6.0 时,组织萌发率低,菌丝生长速度缓慢,且菌丝纤细稀疏;当 pH 值在 6.0~7.0
时,组织的萌发率较高,菌丝生长速度较快,且菌丝粗壮浓密;当 pH 值在 7.0~8.0 时,组织的萌发率和生长速度
都会下降,菌丝粗壮浓密。 由此可见,pH值在 6.0~7.0时,最适合菌种的分离。
2.4 不同碳源对草原白蘑菌丝体生长的影响
由表 4 可见,在这几种碳源培养基上,菌丝都能生长,最佳碳源为蔗糖,菌丝白色,粗壮,浓密,长势较
强;其次是可溶性淀粉和葡萄糖,菌丝白色,健康,密集;在乳糖和甘露醇培养基中,菌丝白色,细弱,稀疏,
生长较弱。
2.5 不同氮源对草原白蘑菌丝体生长的影响
由表 5可见,在这几种氮源培养基上,菌丝都能生长,最佳氮源为酵母膏,长势较强且长速较快,菌丝白色,
健康,浓密;其次是牛肉膏和蛋白胨,菌丝白色,健康,较密。而菌体对两种无机氮的利用并不高,菌丝长势较差。
70· ·
第 1期
表 1 不同部位组织分离结果
Table 1 Separation result in different parts of organization
部位
Parts
菌盖
Pileus
菌褶
Lamella
菌盖与菌柄交界处
The junction of pileus and stipe
菌柄
Stipe
培养基
Mediun
A
B
C
D
A
B
C
D
A
B
C
D
A
B
C
D
萌发时间/d
Germination time
-
7
8
-
8
7
7
6
-
7
-
8
-
-
-
-
萌发率/%
Germination rate
0
20
16
0
25
38
35
38
0
10
0
15
0
0
0
0
生长速度/mm·d-1
Growth rate
0
0.33
0.30
0
0.36
0.38
0.35
0.42
0
0.30
0
0.32
0
0
0
0
菌体长势
Growth situation
-
白色,绒毛状,较密,生长缓慢
White, villous, dense, grow slow
白色,绒毛状,较密,生长缓慢
White, villous, dense, growtslow
-
白色,绒毛状,浓密,生长较快
White, villous,more dense,grow faster
白色,绒毛状,浓密,生长较快
White, villous,more dense,grow faster
白色,绒毛状,浓密,生长较快
White, villous,more dense,grow faster
白色,绒毛状,浓密,生长较快
White, villous,more dense,grow faster
-
白色,绒毛状,稀疏,生长缓慢
White, villous,sparse, grow slow
-
白色,绒毛状,稀疏,生长缓慢
White, villous,sparse, grow slow
-
-
-
-
表 2 不同生长温度对菌丝分离的影响
Table 2 Effect of different growth temperature on
mycelium separation
温度/℃
Temperature
5
10
15
20
25
30
35
萌发率/%
Germination rate
0
0
30
40
60
42
30
生长速度/mm·d-1
Growth rate
0
0
0.32
0.43
0.40
0.36
0.25
表 3 不同 pH值对菌丝分离的影响
Table 3 Effect of different pH towards the mycelium
separation
pH 值
pH value
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
萌发率/%
Germination rate
10
15
48
50
55
42
15
生长速度/mm·d-1
Growth rate
15
18
30
35
38
40
18
表 4 不同碳源对菌丝生长的影响
Table 4 Effect of different carbon source on mycelium growth
碳源
Carbon source
蔗糖Saccharose
葡萄糖 Glucose
可溶性淀粉 Starch
麦芽糖 Maltose
乳糖 Lactose
甘露醇 Mannitol
菌丝 10d 生长量/mm
Mycelium growth for 10 days
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅴ Ⅵ
58.0 60.0 57.0 59.0 58.0
39.5 41.5 40.0 41.5 41.0
65.0 64.0 65.5 63.0 63.5
27.5 28.0 25.5 26.0 27.5
11.5 12.5 11.5 12.0 11.5
47.0 47.5 47.0 48.0 48.0
生长速度/mm·d-1
Growth rate
5.84
4.07
6.46
2.69
1.18
4.75
菌体长势
Growth situation
+++
+++
++
++
+
+
马荣山等:草原白蘑菌种分离及菌丝体生长因子的筛选 71· ·
第 42卷沈 阳 农 业 大 学 学 报
表 5 不同碳源对菌丝生长的影响
Table 5 Effect of different nitrogen source on mycelium growth
氮源
Nitrogen source
酵母膏 Yeast extract
蛋白胨 Peptone
氯化铵 Ammonium chloride
硝酸钾 Potassium nitrate
牛肉膏 Beef extract
菌丝 10d 生长量/mm
Mycelium growth for 10 days
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅴ Ⅵ
54.0 54.0 53.0 53.0 55.0
37.5 38.0 37.0 37.5 38.5
43.0 42.5 41.5 42.0 42.5
19.0 23.5 22.5 22.0 21.0
35.0 33.4 34.0 34.0 33.0
生长速度/mm·d-1
Growth rate
5.38
3.37
4.23
2.16
3.39
菌体长势
Growth situational
+++
++
+
+
++
表 6 不同碳氮比对菌丝生长的影响
Table 6 Effect of different C/N ratio on mycelium growth
碳氮比
Carbon and nitrogen ratio
5:1
10:1
20:1
30:1
40:1
50:1
菌丝 10d 生长量/mm
mycelium growth for 10 days
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅴ Ⅵ
28.0 28.5 32.0 31.0 32.0
36.5 35.5 35.5 35.0 35.5
40.0 40.0 37.5 36.5 38.0
35.5 33.0 33.0 32.0 34.0
19.0 22.5 21.0 21.0 22.5
12.0 11.5 14.0 12.5 14.0
生长速度/mm·d-1
Growth rate
3.03
3.56
3.84
3.35
2.12
1.28
菌体长势
Growth situational
+
+
++
++
+
+
表 7 不同 pH值对菌丝生长的影响
Table 7 Effect of different pH towards the mycelium growth
pH 值
pH value
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
菌丝 10d 生长量/mm
Mycelium growth for 10 days
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅴ Ⅵ
21.5 22.0 21.0 21.0 21.5
22.5 21.0 22.0 23.5 22.0
20.0 22.0 23.5 23.5 24.0
21.0 23.0 23.5 24.0 22.5
24.0 25.0 24.0 23.5 26.0
19.0 17.5 18.5 17.5 16.0
16.0 17.5 18.0 15.0 16.0
生长速速/mm·d-1
Growth rate
2.14
2.22
2.26
2.28
2.45
1.77
1.65
菌体长势
Growth situation
+
+
++
+++
+++
+
+
可见菌丝对有机氮的利用要好于对无机氮的利用。
2.6 不同碳氮比对草原白蘑菌丝体生长的影响
由表 6 可见,白蘑菌丝在碳氮比为 5:1~50:1 的培养基上都能生长。 当碳氮比为 20:1~30:1 时,菌丝生长较
快,且长势较强,最适合菌丝生长。碳氮比小时,菌丝细长,稀疏,长势弱;碳氮比大时,菌丝生长较慢,菌丝短小,
长势弱。
2.7 不同 pH值对草原白蘑菌丝体生长的影响
由表 7可见,白蘑菌丝在 pH 值为 5.0~8.0 之间的培养基上都能良好的生长,最适合菌丝体生长的 pH 值为
6.5~7.0。 该 pH 值范围内菌丝生长最快,长势最好,菌丝粗壮、浓白、致密。 当 pH 值高于 7.0或低于 6.5时,菌丝
的长势较弱,菌丝细弱,发黄,稀疏。
2.8 不同浓度 VB1对草原白蘑菌丝体生长的影响
由图 1 可见,在培养基中添加微量的 VB1对草原白蘑菌丝体的生长,有较显著的促进作用,不仅生长速度
快且菌种粗壮、浓密。 当 VB1浓度低于 8mg·L-1时,草原白蘑生长速度较缓慢而长势较弱,菌丝细弱,稀疏;当
VB1浓度高于 8mg·L-1时,随着添加 VB1浓度的增加,菌丝的生长速度就越快,长势越好,但当浓度超过 12mg·
L-1时,促进作用不再增强,反而下降。
72· ·
第 1期
图 1 不同浓度 VB1对菌丝生长的影响
Figure 1 Effect of VB1 different concentration on
mycelium growth
图 2 不同温度对菌丝生长的影响
Figure 2 Effect of different temperature on
mycelium growth
2.9 不同温度对草原白蘑菌丝体生长的影响
由图 2 可见, 白蘑菌丝在温度为 15~32℃之间的培养基上都能良好的生长, 最适合菌丝体生长的温度为
22~28℃。该温度范围内菌丝生长最快,长势最好,菌丝粗壮、浓白、致密。低于 15℃,或高于 30℃时,菌丝生长较
为缓慢,长势较弱。
3 结论与讨论
试验结果表明,采用组织分离法[12]分离菌丝体时,最好选取菌褶处的组织,大约 7d 萌发,萌发率在 38%,萌
发后 30d长满试管。 草原白蘑的菌丝体生长的最佳碳源为蔗糖,可溶性淀粉;最佳氮源为酵母膏、牛肉膏、蛋白
胨;当碳氮比为 20:1~30:1时,菌丝生长较快,且长势较强,最适合菌丝生长。 最适合菌丝体生长的温度为 26℃,
低于 15℃,或高于 30℃时,菌丝生长较为缓慢,长势较弱。 菌丝在 pH值为 6.5~7.0的培养基生长效果较好。 浓
度为 8~12mg·L-1的 VB1能较好的促进菌丝体的生长。
草原白蘑的生长环境昼夜温差变化较大 [13],本试验采用的是恒温条件,下一步可采用变温条件,比较在不
同变温条件和恒温条件对草原白蘑菌丝体生长状况的影响。 本试验表明以可溶性淀粉为碳源,菌丝体的生长
速度较快但菌丝长势较弱,而以蔗糖为碳源,菌丝体的生长速度比前者低但菌丝体粗壮浓密。 将培养基碳源改
为 15g·L-1的蔗糖加 5g·L-1的可溶性淀粉,这时的生长速度为 6.23mm·d-1,不但提高了生长速度,同时也得到了
健康,浓密,粗壮的菌丝体[14]。
参考文献:
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[责任编辑 亓 国]
马荣山等:草原白蘑菌种分离及菌丝体生长因子的筛选 73· ·