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一株乌天麻共生萌发菌培养条件的优化



全 文 :北方园艺2016(19):175~177 ·中草药·
第一作者简介:程立君(1986-),男,湖南岳阳人,硕士,助教,研究
方向为食用菌与中草药资源开发。E-mail:chenglijun224@163.
com。 
收稿日期:2016-04-18
DOI:10.11937/bfyy.201619044
一株乌天麻共生萌发菌培养条件的优化
程 立 君1,李 世 辉1,胡 志 芳2,段 相 程1,赵 艳 娟1
(1.昭通学院 化学与生命科学学院,云南省高校昭通高原特色农产品工程研究中心,云南 昭通657000;
2.昭通苹果产业研究所,云南 昭通657000)
  摘 要:以天麻共生萌发菌MY-001为试材,采用单因素试验和正交实验分析法,以菌丝生长
速率和菌丝体生物量为主要指标,对萌发菌MY-001培养环境条件及培养基营养条件进行优化。
结果表明:MY-001最适宜的环境条件为温度25℃,培养基质含水量200%下进行暗培养;MY-001最
易利用的氮源和碳源分别是酵母膏、葡萄糖,复合维生素B也能促进菌丝生长,最佳的营养条件
为酵母膏3g·L-1、葡萄糖20g·L-1、复合维生素B 0.005g·L-1,通过多元回归分析建立回归
方程(Y=0.362+0.084A-0.014B-0.007C),方差分析显示方程为极显著。
关键词:天麻;萌发菌;环境条件;营养条件
中图分类号:S 567.9 文献标识码:B 文章编号:1001-0009(2016)19-0175-03
  天麻(Gastrodia elata Blume)为名贵的传统中药,云
南省昭通市是我国公认的天麻道地药材产地,特别是昭
通市彝良县小草坝所产的天麻,以优良的品质而驰名中
外[1]。天麻属兰科多年生草本植物,无根无绿色叶片,
不能进行光合作用,其种子发芽必须依靠萌发菌侵染后
才能正常发芽[2]。课题组前期对昭通小草坝分离的萌
发菌进行过筛选和萌发对比试验,并将筛选出的菌株在
昭通实施了推广[3]。大量研究表明天麻种子萌发菌属
      
于小菇属(Mycena)的一类真菌[2,4-5],该属的多数种类试
验有抗癌作用,对小白鼠肉瘤180和艾氏癌有抑制效
果[6]。由于菌种来源不同,生物学特性也存在差异,为
加快萌发菌的扩繁,降低生产成本,同时为深入开发利
用萌发菌奠定基础,有必要对萌发菌的生长环境条件和
营养条件进行研究。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试萌发菌菌株为 MY-001由昭通乌天麻原球茎
上分离获得,于昭通学院保存。供试碳源分别为葡萄
糖、乳糖、麦芽糖、蔗糖、淀粉。供试氮源分别为硝酸钾、
硝酸铵、蛋白胨、酵母膏和尿素。供试维生素分别为维

  
Effect of Plant Growth Regulators and Sucrose Concentrations on the Proliferation,
Growth and Effective Compounds Content of Orostachys cartilaginous Calus
ZHANG Wanbo,PIAO Xuanchun,YANG Fan,JIANG Yinji,LIAN Meilan,JIN Yinghua
(Agricultural Colege,Yanbian University,Yanji,Jilin 133002)
Abstract:Orostachys cartilaginous calus was used as experiment material,the efect of MS strength and concentrations of
plant growth regulators,6-BA and NAA on calus biomass and efective compound accumulation was explored by
orthogonal experiment method.The suitable sucrose concentration was also selected.The results showed that,MS
medium supplemented with 3.5mg·L-16-BA and 0.1mg·L-1 NAA was favorable for calus growth and efective
compound accumulation,the maxium fresh and dry weigth of caluses were found when the medium was supplied
30g·L-1 sucrose,711.2mg·L-1 of polysaccarides,165.1mg·L-1 of phenolics and 154.5mg·L-1 of flavonoids were
obtained in Orostachys cartilaginous calus.
Keywords:Orostachys cartilaginous calus;MS medium concentration;plant growth regulators;sucrose concentrations;
biomass;efective compounds
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·中草药· 北方园艺2016(19):175~177
生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素C和复合维生素
B。PDA培养基:马铃薯200g、葡萄糖20g、琼脂20g、
水1 000mL。木屑-麦麸培养基:按木屑∶麦麸=1∶1
进行配置,含水量根据试验设计设置。
1.2 试验方法
1.2.1 温度对菌丝生长的影响 配置PDA平面培养
基,接种直径为0.5cm的菌种块,分别在5、10、15、20、
25、30、35℃7个温度下进行暗培养,7d后记录菌丝的
生长速率,每处理设置5个重复。
1.2.2 含水量对菌丝生长的影响 取长20cm的试管
装入定量的木屑-麦麸培养基,培养基的含水量分别设置
在100%、200%、300%、400%4个处理,在最适温度条件
下进行培养,21d后记录菌丝的生长速率,每处理设置5
个重复。
1.2.3 光照对萌发菌生长的影响 参照1.2.1的方法
在最适温度条件下,将接种有萌发菌的PDA平面培养
基,分别在光照、半光照半黑暗、黑暗3个条件下进行培
养,7d后记录菌丝的生长速率,每处理设置5个重复。
1.2.4 营养条件的筛选 参照彭述敏等[7]的方法进行,
每处理设计5次重复。
1.2.5 正交实验 以单因素营养条件筛选所得结果设
计三因素三水平的正交实验(表1),在单因素环境条件
筛选中获得的最佳条件下培养,优化萌发菌培养基的营
养条件。
表1 因素及水平
  Table 1 Factor and level
水平
Level
因素Factor/(g·L-1)
A酵母膏
Yeast extract
B葡萄糖
Gucose
C复合维生素B
Composite vitamin B
1  1  15  0.005
2  2  20  0.010
3  3  25  0.015
1.3 数据分析
采用SPSS 13.0软件进行数据分析。
2 结果与分析
2.1 温度、含水量和光照对萌发菌MY-001菌丝生长速
率的影响
由表2可知,温度、含水量和光照对萌发菌MY-001
菌丝生长都具有明显的影响,菌丝生长的最适温度为
25℃,最适培养基质的含水量为200%,在黑暗条件下
生长较好。
2.2 氮源、碳源和维生素等营养条件对萌发菌 MY-001
菌丝生物量的影响
从表3可以看出,氮源、碳源和维生素种类不同对
菌丝生物量存在明显差异。在5种不同氮源中,以酵母
膏表现最优,菌丝生物量干样质量达到0.50g,其次是蛋
白胨(0.40g)。在不同的碳源条件下,碳源为葡萄糖时
  表2 不同温度、含水量和光照对
MY-001菌丝生长的影响
  Table 2  Efect of diferent temperature,moisture and light on
MY-001mycelial growth
温度
Temperature
/℃
日均生长速率
Average growth
rate/(cm·d-1)
含水量
Moisture
/%
日均生长速率
Average growth
rate/(cm·d-1)
光照
Light
日均生长速率
Average growth
rate/(cm·d-1)
5 -Aa  100  0.15±0.01Aab 光照 0.39±0.03Aa 
10  0.05±0.01Bb  200  0.28±0.01Cc 光照/黑暗0.48±0.02Bab
15  0.13±0.01Cb  300  0.19±0.02Bb 黑暗 0.57±0.02Cb
20  0.31±0.03Dc  400  0.13±0.01Aa
25  0.51±0.04Ed
30  0.42±0.02Dcd
35 -Aa
  注:“-”为接种后菌丝不生长;菌丝的日均生长速率由平均值±标准误差(SE)
表示;不同大写字母表示差异显著(P<0.05);不同小写字母表示差异极显著(P<
0.01)。下同。
  表3 不同氮源、碳源和维生素对MY-001
菌丝生物量的影响
  Table 3 Efect of diferent nitrogen source,carbon source and
vitamins on MY-001mycelial biomass
氮源
Nitrogen
source
菌丝干样质量
Mycelial biomass
/g
碳源
Carbon
source
菌丝干样质量
Mycelial biomass
/g
维生素
Vitamins
菌丝干样质量
Mycelial biomass
/g
硝酸钾 0.18±0.02Aa 葡萄糖 0.57±0.03Ed  维生素B1 0.58±0.01BCabc
硝酸铵 0.16±0.01Aa 乳糖 0.28±0.02Bb 维生素B2 0.62±0.03Cbc
蛋白胨 0.40±0.02Bb 蔗糖 0.42±0.03Cc 维生素B6 0.59±0.02BCabc
酵母膏 0.50±0.02Cc 淀粉 0.47±0.02CDcd复合维生素B 0.69±0.03Dc
尿素 0.15±0.01Aa 麦芽糖 0.51±0.02DEcd 维生素C  0.52±0.03ABab
CK  0.18±0.01Aa  CK  0.19±0.01Aa  CK  0.50±0.02Aa
菌丝生物量干样质量最大,达0.57g,是对照组(0.19g)
的3倍,其次是麦芽糖培养基,仅比葡萄糖培养基下菌
丝生物量低0.06g,为对照组的2.68倍。在不同的维生
素的培养基中,各种维生素都能促进菌丝的生长,复合
维生素B促进菌丝生长最明显,菌丝生物量干样质量达
0.69g,其次是维生素B2、维生素B6 和维生素B1,且差
异不显著。
2.3 正交实验结果
由表4可知,3种营养因素对萌发菌 MY-001菌丝
生物量影响由大到小依次为A>B>C,即氮源酵母膏的
影响最大。经直观分析法对结果分析,在试验范围内,
萌发菌MY-001菌丝生长的最佳培养基因素水平组合为
A3B2C1,即培养基按酵母膏为3g·L-1、葡萄糖20g·L-1、
复合维生素B 0.005g·L-1进行配制。正交实验结果经
多元回归分析得回归方程:Y=0.362+0.084A-0.014B-
0.007C(多元相关系数R=0.961);Y为生物量,A为酵
母膏,B为葡萄糖,C为复合维生素B),方差分析显示回
归方程为极显著(P=0.003<0.01),t检验结果表明,对
回归方程贡献最大的是酵母膏(P=0.001<0.01),其次
是葡萄糖和复合维生素B,即对萌发菌MY-001菌丝生物量
影响依次为酵母膏>葡萄糖>复合维生素B,该结果与
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北方园艺2016(19):175~177 ·中草药·
  表4 正交实验结果
  Table 4 Orthogonal experiment results
试验号
No.
因素Factor/(g·L-1)
A酵母膏
Yeast extracts
B葡萄糖
Gucose
C复合维生素B
Composite vitamin B
菌丝体干样质量
Mycelial biomass
/g
1  3  3  1  0.578 1
2  1  2  3  0.431 1
3  3  1  3  0.551 8
4  1  3  2  0.357 4
5  2  3  3  0.460 5
6  3  2  2  0.571 2
7  2  2  1  0.499 4
8  2  1  2  0.517 3
9  1  1  1  0.410 5
K1 1.198 9  1.479 5  1.487 9
K2 1.477 1  1.501 6  1.445 9
K3 1.701 1  1.396 0  1.443 3
R  0.502 2  0.105 6  0.044 6
  注:Kn表示以n水平试验结果之和;R表示极差。
直观分析法的结果一致。
3 讨论
萌发菌为天麻共生菌,与天麻的生长发育密切相
关,不同来源性状的萌发菌菌株对天麻的产量影响非常
显著。自徐锦堂等[8]首次报道天麻种子发芽需要萌发
菌之后,陆续有研究者开展相关研究,如萌发菌的生长
环境条件和种类的分类鉴定等,到目前已经鉴定到种的
天麻种子萌发菌有紫萁小菇(Mycena osmundicola)[8]、
兰小菇(Mycena orchidicola)[9]、开唇兰小菇(Mycena
anoectochila)[10]、石斛小菇(Mycena dendrobi)[5]等,但
很少见到关于萌发菌营养条件优化的报道,随着天麻
产业的发展和萌发菌开发利用,筛选合适的发酵营养
条件具有重要意义。该研究对一株性状优良的昭通当
地萌发菌 MY-001生长的环境条件和营养条件进行了
优化,结果表明,MY-001最适宜的环境条件为温度
25℃,培养基质含水量200%下进行暗培养,与郭顺星
等[5]和宁丽等[11]的研究结果相同;MY-001最易利用
的氮源和碳源分别是酵母膏、葡萄糖,复合维生素B也
能促进菌丝生长,经正交实验筛选结果显示,最佳营养
条件为酵母膏3g·L-1、葡萄糖20g·L-1、复合维生素
B 0.005g·L-1,同时建立了回归模型Y=0.362+
0.084A-0.014B-0.007C,回归方程为极显著。
参考文献
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Optimization of Cultivation Condition in Gastrodia elata Seed-germinating Strain
CHENG Lijun1,LI Shihui 1,HU Zhifang2,DUAN Xiangcheng1,ZHAO Yanjuan1
(1.Colege of Chemistry and Life Sciences,Zhaotong University/Zhaotong Characteristic Agricultural Products Research Center,Zhaotong,
Yunnan 657000;2.Zhaotong Apple Industry Research Institute,Zhaotong,Yunnan 657000)
Abstract:Gastrodia elataseed-germinating strain MY-001was used as test material,the cultivation conditions of MY-001
was studied according to the index of mycelial growth rate and mycelial biomass by single factor experiment and
orthogonal experiment.The results showed that the optimum growth environmental conditions were 25℃,200% water
content,under dark cultivation;glucose and yeast extracts were the optional carbon source and nitrogen sources.The
optimum growth nutrient conditions were determined yeast extracts 3g·L-1,glucose 20g·L-1,composite vitamin B
0.005g·L-1.Through multiple regression analysis to establish regression equation(Y=0.362+0.084A-0.014B-
0.007C),variance analysis showed significant equation was very significant.
Keywords:Gastrodia elata;germinating strain;environmental condition;nutrient condition
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