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左家保护区的野生紫丁香蘑生物学特性



全 文 :书第 43卷 第 8期 东 北 林 业 大 学 学 报 Vol.43 No.8
2015年 8月 JOURNAL OF NORTHEAST FORESTRY UNIVERSITY Aug. 2015
1)吉林农业科技学院青年基金重点项目(吉农院合字(2014)第
201号) ;吉林农业科技学院大学生科技创新项目(吉农院合字
(2014)第 028号)。
第一作者简介:朱峥,女,1994 年 9 月生,吉林农业科技学院生
物工程学院,本科生。E-mail:395921565@ qq.com。
通信作者:徐济责,吉林农业科技学院生物工程学院,助教。E-
mail:xujize@ 163.com。
收稿日期:2015年 1月 21日。
责任编辑:潘 华。
左家保护区的野生紫丁香蘑生物学特性1)
朱峥 张雷 徐济责
(吉林农业科技学院,吉林,132101)
摘 要 为研究吉林地区野生紫丁香蘑生物学特性,分别从温度、pH值、碳源、氮源、单色光、无机盐及维生素
7个影响因素,对紫丁香蘑菌丝体的生物学特性进行研究。结果表明:该菌株最适生长温度为 20 ℃,最适 pH值为
6.0,最适碳、氮源分别为麦芽糖和牛肉膏,在菌丝生长过程中施加合适的光照有利于菌丝生长,添加一定量的硫酸
镁和 VB1也对菌丝生长有一定的促进作用。正交试验进一步表明菌丝体最佳生长条件为麦芽糖、20 ℃、pH值 6.0、
VB1、牛肉膏、硫酸镁、蓝光。
关键词 紫丁香蘑;生物学特性;正交试验
分类号 S567.3+9
Biology Characteristics of a Wild Lepista nuda from Zuojia Protection Zone / /Zhu Zheng,Zhang Lei,Xu Jize(Jilin
Agriculture Science and Technology College,Jilin 132101,P. R. China)/ / Journal of Northeast Forestry University,2015,
43(8):25-28.
In order to explore the biology characteristics of local wild Lepista nuda,we studied biology characteristics of Lepista
nuda mycelium from seven influencing factors including temperature,pH value,carbon source,nitrogen source,mono-
chromatic light,inorganic salt and vitamin. The most suitable growth temperature,for this bacterial strain was 20 ℃,the
most suitable pH value was 6.0,and the most suitable carbon and nitrogen source were maltose and beef extract,respec-
tively. It is beneficial for the growth of mycelium by applying appropriate lighting,and favorable for the growth of mycelium
by adding a certain amount of magnesium sulfate and VB1. The best growth conditions for mycelium are maltose,20℃,6.0 of
pH,VB1,beef extract,magnesium sulfate and blue light.
Keywords Lepista nuda;Biology characteristics;Orthogonal experiment
紫丁香蘑(Lepista nuda)别名裸口蘑、紫晶蘑。
隶属担子菌亚门(Basidiomycotina)、层菌纲(Hyme-
nomycetes)、伞菌目 (Agaricales)、白蘑科 (Tri-
cholomtaceae)、香蘑属(Lepista (Fr)W.G.Sm.)。有
记载显示紫丁香蘑与松、榛、山杨等形成外生菌根,
是森林生态系统的必要组成部分。该属全世界已经
发现 400余种,除紫丁香蘑外,我国分布的主要种类
还有花脸蘑(Lepista sordida)、肉色香蘑(L. irima)、
灰紫香蘑(L. glaucocana)等。该属是担子菌门中著
名的食用兼药用真菌,有学者从 L. sordida中分离的
两个萜类化合物有一定的抗菌活性[1],而且从 L.
sordida菌丝体内提取胞内多糖具有很强的抗氧化
活性[2]。高锦明等[3]对紫丁香蘑化学成分的研究
首次从本属真菌中获得化合物 I-III;李卓[4]对紫丁
香蘑液体发酵海藻糖的提取纯化进行研究。对一些
珍稀香蘑的人工培养及栽培生理方面的研究报道较
少,人工栽培香蘑属某些种还处于小规模试验阶段,
徐冲力等[5]对白香蘑菌丝培养条件及人工驯化栽
培研究。姚志伟等[6]对紫丁香蘑原基诱导合成培
养基初探。谢富刚等[7]对紫丁香蘑部分生物学特
性进行探讨。赵婷等[8]对紫丁香蘑菌丝体培养特
性试验结果表明:紫丁香蘑菌丝生长的最佳碳源、氮
源、无机盐分别为蔗糖、酵母膏、硫酸镁;菌丝生长的
最佳培养基配比为蔗糖 20 g /L、酵母膏 2 g /L、硫酸
镁 0.5 g /L,菌丝干质量达 0.183 3 g。
虽有对紫丁香蘑进行研究,但对采自山地向草
原过渡带特殊生态环境的野生紫丁香蘑相关研究未
见报道。本研究从个体生态学角度系统研究其生物
学特性,为林下经济开发、菌根植物经营、真菌区系
多样性的研究提供参考。
1 材料与方法
菌株来源:菌株(Lepista nuda)采自吉林左家自
然保护区,菌株编号为 2014005。
培养基为 PDA加富培养基:马铃薯 200 g,葡萄
糖 20 g,蛋白胨 4 g,磷酸二氢钾 3 g,硫酸镁 1.5 g,琼
脂粉 20 g,蒸馏水 1 L,pH值自然。
温度试验:以加富培养基为标准,分别设置 15、
20、25、30、35 ℃ 5 个不同温度处理,将 15 mL 加富
PDA培养基倒入直径 90 mm 的平板中,冷却,无菌
条件下接入直径 0.5 cm 的平板培养物[9]。每个处
DOI:10.13759/j.cnki.dlxb.20150629.013
理 5次重复,接种后分别置于 15、20、25、30、35 ℃ 5
个不同温度培养箱中培养。接种后定时观察记录菌
丝的生长速度,菌丝长势,菌丝颜色,菌落边缘特征
等性状。待接种一周后,测量平板中菌丝的半径,计
算出菌丝的日均长速,数据采用 Spss18. 0 软件中
Duncan检验进行差异显著性分析。
pH值试验:以加富培养基为标准,分别设置
4、5、6、7、8 共 5 个不同 pH 值处理,培养基配制、
接种、培养、数据观测、记录以及数据的分析方法
同温度试验。
不同碳源试验:分别用蔗糖、果糖、乳糖、麦芽
糖、淀粉、玉米粉、葡萄糖 7个不同碳源替代 PDA加
富培养基中的葡萄糖,培养基配制、接种、培养、数据
观测、记录以及数据分析方法同温度试验。
不同氮源试验:分别用蛋白胨、牛肉膏、酵母膏、
尿素、硝酸铵 5个不同氮源替代 PDA加富培养基中
的蛋白胨,培养基配制、接种、培养、数据观测、记录
以及对数据分析方法同温度试验。
不同单色光(昼夜交替)试验:以加富培养基为
标准,分别设置白光、红光、蓝光、绿光、黄光 5 个不
同昼夜交替光照处理,培养基配制、接种、培养、数据
观测、记录以及对数据分析方法同温度试验。
不同单色光(持续照射)试验:以加富培养基为
标准,分别设置白光、红光、蓝光、绿光、黄光 5 个不
同持续光照处理,培养基配制、接种、培养、数据观
测、记录以及数据分析方法同温度试验。
不同无机盐试验:分别用硫酸铁、硫酸钙、硫酸
镁、硫酸锌、硫酸铜 5 个不同无机盐替代 PDA 加富
培养基中的硫酸镁,培养基配制、接种、培养、数据观
测、记录以及数据分析方法同温度试验。
不同维生素试验:以加富培养基为标准,分别设
置 VB1、抗坏血酸、VB2、VB6、叶酸 5 个不同维生素
处理,培养基配制、接种、培养、数据观测、记录以及
对数据分析方法同温度试验。
正交试验:在以上 8个试验结果后,采用 7因素
两水平正交试验设计 L8(2
5)见表 1,筛选 pH 值、温
度、碳源、氮源、无机盐、单色光(昼夜交替)、维生素
等最优组合,见表 1。
表 1 7因素两水平正交试验
水平
因 素
pH值(A) 温度 /℃(B) 碳源(C) 氮源(D) 无机盐(E) 单色光(昼夜交替) (F) 维生素(G)
1 6.0 20 麦芽糖 牛肉膏 硫酸镁 红光 VB1
2 7.0 25 蔗 糖 蛋白胨 硫酸钙 蓝光 抗坏血酸
2 结果与分析
2.1 温度对菌丝生长的影响
试验菌株在不同温度下的生长情况见表 2。在
20和 25 ℃时,菌丝长势良好,在 20 ℃时,菌丝生长
最快,长势最好,日均长速达到 3.309 6 mm,随着温
度升高,菌丝生长速度减慢,长势变弱,因此,该菌株
菌丝生长的最适温度为 20 ℃。研究结果与谢富刚
等[7]的研究结果相吻合。经反复试验证明低温对
菌丝体的生长有一定促进作用,也由此证明该菌株
温型为低温型,可能该属温型与地理隔离关系不大。
表 2 不同温度条件下菌丝生长情况
温度 /

日均长
速 /mm
菌丝粗
壮度
长势 颜色
菌落边缘
整齐度
15 0.7167b ++ ++ 淡紫色 整 齐
20 3.3096a +++ +++ 紫 色 整 齐
25 3.0714a ++ +++ 紫 色 整 齐
30 1.0596ab + + 白 色 不规则
35 - - - - -
注:+表示菌丝稀疏、纤弱,++表示菌丝密、长势壮,+++表示菌
丝稠密、粗壮,-表示菌丝不萌发。同列不同小写字母表示 P = 0.05
水平上的差异显著性。
2.2 pH值对菌丝生长的影响
试验菌株在不同 pH值下的生长情况见表 3,试
验菌株在 pH值 5.0~8.0的范围内均能生长,但不同
pH值下菌丝的生长状况有较大差异,在 pH 值为
6.0时菌丝长势最好,长速最快,日均长速达到 3.666 7
mm。当 pH值高于和低于 6时菌丝生长速度开始减
慢,因此该菌株菌丝生长的最适 pH 值为 6.0,这与
大多数大型真菌对 pH 值的要求相一致,均为中性
偏酸。
表 3 不同 pH值条件下菌丝生长情况
pH值
日均长
速 /mm
菌丝粗
壮度
长势 颜色
菌落边缘
整齐度
4 - - - - -
5 2.9524a ++ ++ 紫 色 整齐
6 3.6667a +++ +++ 紫 色 整齐
7 3.2857a ++ ++ 紫 色 整齐
8 3.2619a ++ ++ 淡紫色 整齐
注:++表示菌丝密、长势壮,+++表示菌丝稠密、粗壮,-表示菌
丝不萌发。
2.3 碳源对菌丝生长的影响
试验菌株在不同碳源下的生长情况见表 4,试
验菌株对碳源的选择性广泛,但菌丝生长速度存在
较大差异,其中以麦芽糖做碳源时菌丝长速最快,长
势最好,日均长速达到 3.488 1 mm,明显优于其它碳
源,而淀粉和蔗糖次之,果糖最差。分析其原因,可
62 东 北 林 业 大 学 学 报 第 43卷
能是麦芽糖提供更多的醛糖和酮糖,且与试验菌株
自身酶系和酶的调节利用相关,从而利于该菌株的
糖代谢,本研究结果与申慧彦等[10]对花脸香蘑(lep-
ista sordida)的胞外酶活性的研究结果相吻合;其中
玉米粉条件下菌丝生长情况优于果糖,其原因是玉
米粉除了能提供碳源外,还能提供一些氮源和一些
其它天然成分,促进菌丝的生长。通过研究发现:供
试菌株的最适碳源为麦芽糖,其次是淀粉,研究结果
与赵婷等[8]紫丁香蘑菌丝体培养特性试验的研究
结果有异,经过反复试验本研究结果仍成立。
表 4 不同碳源对菌丝生长的影响结果
碳源
日均长
速 /mm
菌丝粗
壮度
长势 颜色
菌落边缘
整齐度
葡萄糖 1.773 9c ++ ++ 乳白色 不整齐
蔗 糖 3.238 1a ++ +++ 淡紫色 整 齐
麦芽糖 3.488 1a +++ +++ 紫 色 整 齐
乳 糖 2.404 7ab ++ ++ 白 色 不整齐
淀 粉 3.083 3a ++ +++ 紫 色 整 齐
果 糖 1.261 9cd + + 白 色 不整齐
玉米粉 1.511 9c ++ ++ 白 色 不整齐
注:+表示菌丝稀疏、纤弱,++表示菌丝密、长势壮,+++表示菌丝
稠密、粗壮。同列不同小写字母表示 P=0.05水平上的差异显著性。
2.4 氮源对菌丝生长的影响
试验菌株在不同氮源下的生长情况见表 5。试
验菌株对氮源选择性广泛,但菌丝的生长速度存在
较大差异,其中以牛肉膏做氮源时菌丝长速最快,长
势最好,日均长速达到 5.690 4 mm,明显优于其它氮
源,蛋白胨次之,之后依次为尿素、硝酸铵、酵母膏。
该菌株利用有机氮优于无机氮,对铵态氮的利用优
于硝态氮,硝酸铵是试验菌株不能很好利用的氮源,
可能是因为铵根离子浓度过高抑制菌丝的生长,因
此,供试菌的最适氮源为牛肉膏,其次是蛋白胨。
表 5 不同氮源对菌丝生长的影响结果
氮源
日均长
速 /mm
菌丝粗
壮度
长势 颜色
菌落边缘
整齐度
牛肉膏 5.690 4a +++ +++ 紫色 整 齐
蛋白胨 5.369 0a +++ ++ 紫色 整 齐
尿 素 4.297 6ab ++ ++ 白色 整 齐
硝酸铵 1.357 1c + + 白色 不整齐
酵母膏 3.940 4ab ++ +++ 白色 整 齐
注:+表示菌丝稀疏、纤弱,++表示菌丝密、长势壮,+++表示菌丝
稠密、粗壮。同列不同小写字母表示 P=0.05水平上的差异显著性。
2.5 单色光对菌丝生长的影响(昼夜交替)
试验菌株在不同单色光照下的生长情况见表
6。不同的光照对供试菌株菌丝生长的作用效果不
同,但菌丝生长速度存在较大差异,其中以红光照射
时菌丝长速最快,长势最好,日均长速达到 2.797 6
mm;蓝光和绿光次之。朱坚等[11]对不同颜色薄膜
套袋对金针菇生长发育的影响研究表明红光在金针
菇的菌丝生长阶段有促进作用,在诱导子实体发生
阶段,蓝光有一定的刺激作用。这个结论能不能适
合所有大型真菌需要更多基础研究去验证。通过本
研究发现以上几种单色光中红光对试验菌株的菌丝
体生长阶段有刺激作用。因此,供试菌株的最适光
照为红光昼夜交替照射。
表 6 不同光照条件下菌丝生长情况
光照
日均长
速 /mm
菌丝粗
壮度
长势 颜色
菌落边缘
整齐度
蓝光 2.345 3a ++ +++ 紫 色 整 齐
白光 1.523 9ab ++ ++ 白 色 不整齐
绿光 2.297 6a ++ +++ 淡紫色 整 齐
黄光 1.392 9ab ++ ++ 乳白色 不整齐
红光 2.797 6a +++ +++ 紫 色 整 齐
注:++表示菌丝密、长势壮,+++表示菌丝稠密、粗壮。同列不同
小写字母表示 P= 0.05水平上的差异显著性。
2.6 单色光对菌丝生长的影响(持续照射)
试验菌株在不同光照下的生长情况见表 7,菌
丝在单色光昼夜交替条件的生长情况明显优于在单
色光持续照射条件下,不同光质对菌丝生长影响也
不同,在持续黄光照射时菌丝长速最快,长势最好,
日均长速达到 0.734 mm,白光和绿光次之,推测持
续照射条件下可能对菌丝生长有一定的抑制作用。
表 7 不同单色光照射下菌丝生长情况
单色光
日均长
速 /mm
菌丝粗
壮度
长势 颜色
菌落边缘
整齐度
蓝光 0.161b + + 白 色 不整齐
白光 0.204ab +++ ++ 淡紫色 整 齐
绿光 0.202ab ++ ++ 乳白色 整 齐
黄光 0.734a +++ +++ 紫 色 整 齐
红光 0.182b + ++ 白 色 整 齐
注:+表示菌丝稀疏、纤弱,++表示菌丝密、长势壮,+++表示菌丝
稠密、粗壮。同列不同小写字母表示 P=0.05水平上的差异显著性。
2.7 无机盐对菌丝生长的影响
试验菌株在不同无机盐下的生长情况见表 8。
在培养基中添加硫酸钙和硫酸镁对菌丝生长有促进
作用,可能因为镁对糖代谢中许多酶类发挥活性有
一定的促进作用,钙能使菌株挺立,增加茎秆硬度;
而硫酸铜和硫酸锌对试验菌株菌丝生长无明显变
化,可能与添加的无机盐添加终浓度有关;硫酸铁对
菌丝的生长具有一定的抑制作用,可能与添加的量
有关或者与该菌株中无机物对代谢有反馈调节。
2.8 维生素对菌丝生长的影响
试验菌株在不同维生素下的生长情况见表 9。
在培养基中添加一定量维生素对菌丝生长有一定的
促进作用。其中,添加 VB1 的长势最好,日均长速
达 0.425 mm,抗坏血酸和 VB6次之。VB1参与糖代
谢中的脱羧和转酮作用,VB6 更多的参与氨基酸代
谢,从而有利于菌丝的生长。
72第 8期 朱峥,等:左家保护区的野生紫丁香蘑生物学特性
表 8 不同无机盐条件下菌丝生长情况
无机盐
日均长
速 /mm
菌丝粗
壮度
长势 颜色
菌落边缘
整齐度
硫酸镁 0.307b ++ +++ 紫 色 整 齐
硫酸钙 0.387a +++ +++ 紫 色 整 齐
硫酸铜 0.149c ++ ++ 淡紫色 整 齐
硫酸锌 0.120c + + 白 色 不整齐
硫酸铁 - - - - -
注:+表示菌丝稀疏、纤弱,++表示菌丝密、长势壮,+++表示菌
丝稠密、粗壮,-表示菌丝不萌发。同列不同小写字母表示 P = 0.05
水平上的差异显著性。
表 9 不同维生素对菌丝生长的影响结果
维生素
日均长
速 /mm
菌丝粗
壮度
长势 颜色
菌落边缘
整齐度
VB1 0.425a +++ +++ 紫 色 整 齐
抗坏血酸 0.357b ++ +++ 紫 色 整 齐
VB2 0.304c ++ ++ 乳白色 整 齐
VB6 0.340b ++ +++ 淡紫色 整 齐
叶酸 0.257d ++ ++ 白 色 不整齐
注:++表示菌丝密、长势壮,+++表示菌丝稠密、粗壮。同列不同
小写字母表示 P= 0.05水平上的差异显著性。
2.9 正交试验结果
试验按照 7 因素 2 水平试验设计,数据分析结
果表明,影响紫丁香蘑菌丝生长因素的由大到小顺
序为碳源、温度、pH 值、维生素、氮源、无机盐、单色
光,通过正交试验极差分析可知:C 因素(碳源)对
菌丝生长影响最大,F 因素(单色光)对菌丝生长影
响最小。由此可得:紫丁香蘑菌丝生长的最优组合
条件以麦芽糖、20 ℃、pH 值 6.0、VB1、牛肉膏、硫酸
镁、蓝光为最佳。
3 结论与讨论
对生物学特性的研究可以得到以下结论:该菌
株最适生长温度为 20 ℃,最适 pH 值为 6.0,最适
碳、氮源分别为麦芽糖和牛肉膏,在菌丝生长过程中
施加合适的光照能让菌丝更好地生长,添加一定量
的硫酸镁和 VB1对菌丝生长有一定的促进作用;菌
丝体最佳生长条件为麦芽糖、20 ℃、pH值 6.0、VB1、
牛肉膏、硫酸镁、蓝光。
紫丁香蘑为中低温型食药兼用外生菌根真菌,
在 20 ℃时生长最快,因此,在北方野生紫丁香蘑大
都发生在春、秋两季;且与多数大型真菌一样适合在
中性偏酸环境下生长;在最佳碳源的利用上与赵婷
等研究结果有异,这可能与地理隔离有关。通过试
验,筛选出适合菌丝生长的各因素,并对其进行正交
试验,确定最优组合,通过菌丝的培养使其侵染外生
菌根植物,保证植物对水分及其它矿质营养的吸收
与利用,为森林培育提供参考。同时,从个体生态学
角度研究特殊地域的野生大型真菌菌株,为真菌区
系多样性提供参考。
参 考 文 献
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