全 文 ： 菌物学报     
jwxt@im.ac.cn  15 March 2014, 33(2): 312‐322  
Http://journals.im.ac.cn  Mycosystema ISSN1672‐6472    CN11‐5180/Q © 2014 IMCAS, all rights reserved.   
 
研究论文  Research paper      DOI: 10.13346/j.mycosystema.130219 


　基金项目：“十二五”国家科技支撑计划项目“京郊农业产业循环技术集成与示范”子课题“农牧业废弃物资源菌
业循环利用技术集成与示范”（No.  2012BAD14B09）；现代农业产业技术体系北京市食用菌创新团队建设经费（No. 
PXM2013‐014207‐000096） 
*Corresponding author. E‐mail: cqj3305@126.com 
收稿日期: 2013‐11‐01,  接受日期: 2013‐12‐16 
 
双孢蘑菇堆肥中真菌群落多样性分析 
郭亚萍 1     张国庆 2     陈青君 1*     程继鸿 1 
1北京农学院植物科学技术学院  农业应用新技术北京市重点实验室  北京  102206 
2北京农学院生物科学与工程学院  农业部都市农业（北方）重点实验室  北京  102206 
 
 
 
摘    要：以农作物玉米秸和稻草、牛粪为原料，分别设计双孢蘑菇 Agaricus bisporus 堆肥配方并进行堆肥发酵，研
究二者堆肥过程中真菌多样性。在建堆、一次发酵结束和二次发酵结束 3 个时期分别采集堆肥样品，提取总 DNA，
以真菌 18S  rDNA 基因通用引物，进行 PCR‐DGGE 扩增和序列分析。累计获得 39 条特异条带 18S  rDNA 基因信息，
分属于真菌 14 个属、藻类 7 个属和原生动物 3 个属。子囊菌是两种配方堆肥过程中的优势菌群，建堆时期的优势
类群为 Pichia 和 Wickerhamomyces，一次和二次发酵时期的优势类群为 Chaetomium 和 Lecythophora。多样性指数
分析显示，稻草配方微生物多样性大于玉米秸配方；主成分分析（PCA）显示，玉米秸配方一次发酵结束时期与稻
草和玉米二次发酵结束时期聚为一类，说明玉米秸配方堆肥提前腐熟。 
关键词：双孢蘑菇，堆肥，PCR‐DGGE，真菌多态性 
 
Fungal  community  analysis  of  different  composts  prepared  for 
production of Agaricus bisporus 
GUO Ya‐Ping1    ZHANG Guo‐Qing2    CHEN Qing‐Jun1*    CHENG Ji‐Hong1 
1Beijing Key Laboratory for Agricultural Application and New Technique, College of Plant Science and Technology, Beijing 
University of Agriculture, Beijing 102206, China 
2Key Laboratory of Urban Agriculture (North) of Ministry of Agriculture, Beijing University of Agriculture, Beijing 102206, 
China 
Abstract:  In order to evaluate the fungal communities within the composts prepared for Agaricus bisporus production, 
straw and  corn  stalks, which are  two of major  crops  in Beijing  suburbs, were used as  the main  raw materials. Fungal 
communities of samples at the beginning of composting, at the end of  fermentation phase  I and  II were collected and 
analyzed  using  polymerase  chain  reaction‐denaturing  gradient  gel  electrophoresis  (PCR‐DGGE) method  based  on  18S 
                                                                                           郭亚萍  等  /双孢蘑菇堆肥中真菌群落多样性分析  
 
   
 
 
 
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rDNA sequences. A total of 39 different clone sequences were obtained. They were classified into 14 genera of fungi, 7 
genera  of  Alga,  and  3  genera  of  Protozoa.  Fungi  of  Ascomycotina were  dominant  in microflora  of  both  composting 
treatments. The dominant genera in microflora at the beginning of composting were Pichia and Wickerhamomyces, while 
Chaetomium and  Lecythophora were dominant at  fermentation phase  I and  II.  Fungal diversity  in  straw  compost was 
better  than  that  in  corn  stalk  compost.  Principal  component  analysis  showed  that  corn  stalk  compost  at  the  end  of 
fermentation phase I and phase II, and straw compost at the end of fermentation phase II were clustered into one group, 
suggesting that corn stalk was composted faster than straw. 
Key words: Agaricus bisporus, compost, polymerase chain reaction‐denaturing, fungal diversity 
 
 
双孢蘑菇 Agaricus  bisporus  (J.E.  Lange) 
Imbach 是目前世界上栽培最广泛、产量最高、
消费量最大的食用菌，约占世界食用菌总产量
的 40%左右，我国的罐装蘑菇和冷冻蘑菇年出
口量达 20 万吨以上，占世界第一位（王德芝
等  2012）。与国外的工厂化、标准化栽培方式
相比，我国大多数地区双孢蘑菇栽培仍然采用
传统堆肥方式，结合当地实际生产情况，以充
分利用当地的农业废弃物资源为原则，主要选
用的栽培原料为稻草、玉米秸、麦秸及牛粪等，
以减少原料费用，降低环境污染。 
堆肥实质上是一个微生物演替过程（曾光
明等  2006）。双孢蘑菇传统的堆肥过程主要包
括建堆、一次发酵和二次发酵，发酵过程中需
要不断进行翻堆、通风，以促进堆料的充分腐
熟。研究表明，培养料配比是影响双孢蘑菇产
量的重要因素之一，而堆肥中微生物类群与丰
度决定了堆肥发酵的质量（ Sharma  et  al. 
2000）。目前，堆肥微生物多样性研究方法有
传统纯培养方法、PCR‐DGGE、宏基因组技术
等。虽然纯培养方法更加直观，但是堆肥环境
中存在的大量微生物中，可通过传统方法进行
培养和分离的微生物至多占环境总量的 5%
（Wagner  et al.  1993），绝大多数是不可培养
的微生物，从环境中分离纯化得到的微生物，
其存在的状态和数量可能与堆肥中的并不相
同，不能真实地反映堆肥过程中微生物群落结
构及动态变化规律。 
变性梯度凝胶电泳（denaturing  gradient 
gel electrophoresis，DGGE）以特异性引物扩增
环境微生物基因组的 16S rDNA 或 18S rDNA，
然后在具有线性梯度变性剂的聚丙烯酰胺凝
胶上电泳分离，收集条带后进行测序与比对分
析，获得微生物群落结构和动态变化情况
（Gerard & Kornelia 1998；王小芬等 2006）。
Muzyer et al.（1993）首次利用 PCR‐DGGE 技术
分析微生物群落结构，证实了该技术在研究环
境微生物群落的遗传多样性和种群差异方面
具有明显的优越性。 
目前，国外双孢蘑菇以麦草为原料的标准
化、工厂化栽培技术已经臻于完善，早年国外
堆肥微生物研究主要基于传统纯培养方法。
Straatsma  et  al.（1989）以麦草和马粪为发酵
原料的研究中，分离培养了堆肥过程中存在的
嗜热真菌 Scytalidium thermophilum，并证明该
真菌有促进双孢蘑菇菌丝生长的能力。Sharma 
et al.（2000）在麦草、鸡粪为主要原料的传统
双孢蘑菇堆肥研究中，通过传统培养方法观察
堆肥过程中的嗜热真菌变化，发现一次和二次
发酵阶段嗜热真菌数量显著上升。目前国内外
 ISSN1672‐6472    CN11‐5180/Q    Mycosystema    March 15, 2014    Vol. 33    No. 2   
   
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利用分子生物学手段，对传统堆肥过程中真菌
群落变化规律的研究报道还比较少（Novinscak 
et al. 2009）。Adams & Frostick（2008）以双孢
蘑菇堆肥作为实验体系利用脱氢酶活性来检
测微生物的活动，认为用脱氢酶活性是检测固
体堆肥微生物活性的一种可行方法。Li  et  al.
（2012）利用 DGGE 技术分析以稻草为主要原
料堆肥中真菌群落多样性，获得 13 种真菌的
类群，并证明 DGGE 技术是研究堆肥中真菌多
样性的一种有效方法。稻草是我国双孢蘑菇栽
培的主要原料，而在北方大多数地区玉米秸秆
资源丰富，也有许多地方采用玉米秸秆种植双
孢蘑菇。但关于两者间的区别少有报道，尤其
是堆肥过程中微生物菌群变化的差异。本实验
以稻草、玉米秸秆和牛粪为主要原料进行双孢
蘑菇堆肥，利用 PCR‐DGGE 技术，详细分析稻
草秸秆和玉米秸秆堆肥过程中真菌多样性差
异，为更好地利用秸秆资源和改进双孢蘑菇堆
肥技术提供理论依据。 
1 材料与方法 
1.1  栽培原料 
双孢蘑菇栽培主要原料稻草、玉米秸秆、牛
粪，均取自北京密云太师庄双孢蘑菇生产合作社。 
1.2  培养料的配方 
配方 A：稻草 70%；牛粪 23%；豆面 3%；
过磷酸钙 2%；石膏 1%；石灰 1%。 
配方 B：玉米秸秆 51%；牛粪 40%；豆面
3%；过磷酸钙 4%；玉米粉 2%。 
上述配方为目前双孢蘑菇生产的常用配
方。堆肥原料理化成分见表 1。 
稻草切短至 15–30cm，玉米秸秆切至
10cm 左右，在 1%的石灰水中浸泡充分预湿，
牛粪碾碎过筛，均匀混入石灰粉，加水预湿堆
成长方形。 
表 1  堆肥原料理化成分 
Table 1 Basic properties of composting materials 
原料 
Material 
含氮量 
Nitrogen 
content (%)
含碳量 
Carbon 
content (%) 
C/N 比 
C/N   
rate 
含水量
Moisture 
(%) 
牛粪 
Cow dung
1.40    14.72    10.51    54.00   
玉米秸秆
Corn stalks
0.33    47.50    143.94  65.12   
稻草 
Straw 
0.94    43.89    46.69    12.34 
 
1.3  堆肥方法 
底层铺约 30cm 厚的秸秆，然后交替铺上
牛粪和秸秆，每层秸秆高度 25–30cm 左右，牛
粪高度 15cm 左右，堆到料高达 1.5m 左右，堆
长 15–20m。从第三层开始均匀加入水和尿素，
顶层保持牛粪覆盖。建堆后 2–3d 培养料升温
到 70–75℃，此过程为建堆期。稻草配方 A 在
第 14 天进行翻堆，之后每隔 7d 进行第 2、3
次翻堆；玉米秸配方 B 在第 7 天进行第一次翻
堆，之后每隔 4d 左右进行第 2、3 次翻堆。每
次翻堆时调节含水量达到 75%左右，pH 值达
8.0 左右，过程中堆体高度保持不变，此为一
次发酵阶段。3 次翻堆后，培养料移入室内的
栽培棚架上，通入蒸汽，待料温上升到 60℃左
右，维持 10–12h（巴氏消毒），然后逐步通风，
经过 48h 温度逐步从 50℃降到 28℃左右，棚
内发酵结束，此为二次发酵阶段。 
1.4  取样方法 
每个配方分别取 3 个不同堆肥时期的样
品：（1）建堆期（A‐h、B‐h）：建堆后 2–3d；
（2）一次发酵结束时期（A‐Ⅰ、B‐Ⅰ）：第三
次翻堆后、二次发酵之前；（3）二次发酵结束
时期（A‐Ⅱ、B‐Ⅱ）：室内巴氏消毒后、接种
双孢蘑菇之前。稻草配方和玉米秸配方因其发
                                                                                           郭亚萍  等  /双孢蘑菇堆肥中真菌群落多样性分析  
 
   
 
 
 
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酵进程不同取样的时间有所不同。每次取样随
机取 5 个不同位点的样品，大约 1 000g，均匀
混合样品。取 100g 样品，以液氮速冻，放置
于 80　 ℃冰箱保存，供 DGGE 分析使用。 
1.5  样品总 DNA 提取与纯化 
采用土壤基因组DNA快速抽提试剂盒（北京
华越洋生物科技有限公司），进行基因组总DNA
的提取与纯化（He et al. 2006；Wu et al. 2009）。 
1.6 PCR‐DGGE 
以样品基因组 DNA 为模板，以 EF4
（5‐GGAAGGGRTGTATTTATTAG‐3）和 NS2‐GC（5‐ 
CTGCTGGCACCAGACTTGC‐3）为扩增 18S  rDNA
扩增引物，NS2‐GC 引物前加 40bp 的“GC 夹”
（Marshall et al. 2003）。PCR 反应体系（50μL）
为 4μL dNTP（2.5mmol/L）、5μL 10×Buffer、4μL 
MgCl2（25mmol/L）、1μL EF4（10μmol/L）、1μL 
NS2‐GC（10μmol/L）、10μg BSA（bovine serum 
albumin）、50ng 模板 DNA 和 0.3U  Taq 酶
（TaKaRa）。PCR 程序为 94℃预变性 5min 后，
35 次 PCR 循环（94℃变性 45s、55℃退火 45s、
72℃延伸 90s），最后 72℃延伸 10min（Zeng et 
al. 2011）。扩增产物用 1.0%（W/V）的琼脂糖
凝胶电泳检测。 
DGGE 参照王小芬（2006）的方法进行。
电泳结束后用 SYBR GreenⅠ染色，凝胶成像仪
（Bio‐Rad，USA）成像，切胶回收。回收的
DNA 条带以不带“GC 夹”的 EF4 和 NS2 进行
PCR 扩增，PCR 产物以载体 pEASY‐T3 连接，克
隆、测序（北京全式金生物科技有限公司）。 
1.7 DGGE 图谱分析 
以Quantity one软件进行 DGGE图谱分析，
以 Canoco  4.5 软件进行主成分分析（Principal 
component analysis，PCA）与作图。DGGE 条带
测序结果以 Blast 工具与 GenBank 数据库中已
知的相关序列进行比对，MEGA 5.1 软件构建系
统发育树。 
2 结果与分析 
2.1 PCR‐DGGE 与多样性指数分析 
稻草配方A和玉米秸B不同堆肥期真菌18S 
rDNA基因DGGE图谱见图1A。其中泳道1–6分
别代表稻草配方A和玉米秸配方B的建堆期、一
次发酵结束、二次发酵结束的堆肥样品。利用
Quantity  one软件分析，分别获得不同堆肥时
期堆肥样品的DGGE条带分布和相对强度示意
图（图1B）。由PCR‐DGGE图谱（图1A，1B）可
以看出，在堆肥的建堆时期，二者真菌类群存
在显著差异，随着堆肥的进程，从堆肥的一次
发酵结束到二次发酵结束时期，真菌类群的差
异性减少。 
 
 
图 1（A）堆肥真菌 DGGE 图谱；（B）DGGE 条带分布
和相对强度示意图 
Fig. 1  (A) DGGE profiles of composting  treatments;  (B) 
Schematic diagram of relative band  intensities  in DGGE 
profiles. 
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利用Shannon‐Wiener指数计算公式获得
真菌多样性指数（图2），结果表明，在堆肥过
程中，稻草配方真菌多样性表现先升高后降低
的变化规律；而玉米秸配方真菌多样性表现为
不断降低的趋势。在建堆时期，玉米秸配方真
菌多样性指数大于稻草配方，这是因为玉米秸
中糖含量较高，建堆初期有利于微生物吸收，
因而表现出较高的微生物多样性。在一次和二
次发酵结束时期，稻草配方真菌多样性指数均
大于玉米秸配方，尤其是在二次发酵结束时
期，稻草配方的真菌多样指数与玉米秸配方一
次发酵结束时较为相似，表明稻草配方在二次
发酵结束时可能仍未完全腐熟。出现这种结果
可能与稻草含有更多的氮源有关。 
 
 
图 2  堆肥真菌多样性指数 
Fig. 2 Fungal diversity during composting. 
 
2.2  主成分分析 
真菌DGGE图谱条带的主成分分析结果见
图 3，主成分因子 1（PC1）和主成分因子 2（PC2）
的贡献率分别为 37.7%和 32.3%。6 个处理样
品聚为 3 类：稻草配方建堆期（A‐h）和一次
发酵结束期（A‐Ⅰ）的样品分别聚为一类；玉
米秸配方堆肥的 3 个时期（B‐h、B‐Ⅰ和 B‐Ⅱ）
与稻草配方样品二次发酵结束期（A‐Ⅱ）样品
聚为一类。从聚类结果可知，稻草配方在建堆
和一次发酵结束时期在图 3 中距离较远，没有
呈现出相应的联系，而玉米秸配方各时期样品
在图 3 距离较近，呈现出具有一定的相似关
系，尤其是玉米秸配方的一次和二次发酵结束
样品在图中距离更近，样品更具相似性，说明
玉米秸配方一次发酵结束时就进入到了腐熟
阶段，后期继续堆制不利于营养成分的维持，
可相应缩短堆制时间，从而加速堆肥进程。 
 
 
图 3  真菌主成分分析（PCA） 
Fig. 3 Principal component analysis of DGGE profiles. 
 
2.3  特异性条带序列分析及系统进化关系   
在分析堆肥过程中真菌群落多样性的同
时，对真菌 DGGE 图谱中的优势条带分别进行
了切胶回收、克隆测序，累计获得 39 条特异
条带 18S rDNA基因信息，提交 GenBank数据库
（登录号分别为 KF650003–KF650041）它们分属
于真菌界 4个门类，包括壶菌门 Chytridiomycota 
2个属、接合菌门 Zygomycota 1个属、子囊菌门
Ascomycota 10个属和担子菌门 Basidiomycota 1
个属，其 Blast比对结果见表 2。 
结果表明，在堆肥过程中，两种配方的优
势菌群具有一致性。在堆肥建堆时期，优势类
群均为酵母菌 Pichia 和 Wickerhamomyces，在
堆肥的一次发酵结束时消失；堆肥一次发酵和
二次发酵期的优势类群为 Chaetomium 和
Lecythophora。结果还表明，稻草配方中具有其 
                                                                                           郭亚萍  等  /双孢蘑菇堆肥中真菌群落多样性分析  
 
   
 
 
 
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表 2  真菌 DGGE 条带序列的 BLAST 结果 
Table 2 BLAST of obtained DGGE sequences 
条带编号 
Band number 
GenBank登录号 
Accession number 
序列大小 
Size of sequences (bp) 
相似物种 
Closest relative 
相似度 
Similarity (%)
      子囊菌门 Ascomycota   
f1  KF650003  376  Pichia sp. (EF550372)  100% 
f2  KF650004  376  Pichia sp. (JX112045)  100% 
f14  KF650016  376  Pichia sp. (AY497743)  100% 
f19  KF650021  377  Pichia sp. (GQ458040)  100% 
f6  KF650008  377  Pichia sp. (EF550389)  99% 
f3  KF650005  380  Wickerhamomyces sp. ( FN556012)  99% 
f4  KF650006  381  Wickerhamomyces sp. (FN556010)  99% 
f7  KF650009  379  Wickerhamomyces sp. (FN556011)  98% 
f8  KF650010  382  Wickerhamomyces anomalus (DQ432636)  99% 
f30  KF650032  381  Chaetomium globosum (JQ686920)        99% 
f32  KF650034  381  Chaetomium globosum (JQ686920)      99% 
f5  KF650007  380  Kluyveromyces sp. (FJ444633)  99% 
f21  KF650023  376  Ogataea angusta (JQ698879)  98% 
f13  KF650015  371  Candida sp. (EF550353)  98% 
f9  KF650011  379  Chalara sp. (FJ176284)  99% 
f34  KF650036  381  Thermomyces sp. (AY706335)  100% 
f28  KF650030  381  Acremonium sp. (JN397389)    99% 
f12  KF650014  381  Microdochium sp. (HM216190)  100% 
f24  KF650026  381  Lecythophora sp. (KC790496)  99% 
      壶菌门 Chytridiomycota   
f23  KF650025  382  Karlingiomyces asterocystis (HQ901769)  93% 
f26  KF650028  381  Thoreauomyces sp. (HQ901736)  93% 
      接合菌门 Zygomycota     
f22  KF650024  379  Conidiobolus sp. (JX242619)  92% 
      担子菌门  Basidiomycota   
f39  KF650041  379  Cryptotrichosporon sp. (DQ242636)  99% 
      不等鞭毛类 Stramenopiles   
f33  KF650035  379  Leukarachnion sp. (FJ356265)  99% 
f36  KF650038  379  Leukarachnion sp. (FJ356265)  99% 
f37  KF650039  379  Leukarachnion sp. (FJ356265)  99% 
f29  KF650031  369  Synura echinulata (GU325513)  95% 
f31  KF650033  386  Aplanochytrium sp.(KC297136)  96% 
f11  KF650013  374  Ochromonas sp. (FR865768)  98% 
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318 
        续表 2
f18  KF650020  374  Mallomonas sp. (JN991181)  98% 
f20  KF650022  374  Ochromonas sp. (FR865768)  98% 
f10  KF650012  380  unclassified Chrysophyceae (AY651096)  95% 
f25  KF650027  372  unclassified Chrysophyceae (AY651091)  96% 
f27  KF650029  372  unclassified Chrysophycea (AY651091)  96% 
      囊泡虫类 Alveolata   
f15  KF650017  379  Cryptosporidium sp. (AJ697751)  91% 
f16  KF650018  379  Cryptosporidium sp. (AJ697751)  91% 
f17  KF650019  378  Gonostomum sp. (JX946277)  98% 
f38  KF650040  392  uncultured eukaryote (AB695539)  86% 
注：条带编号f1–f39对应图1a和1b中的编号. 
Note: Bands f1–f39 correspond to Fig. 1A and 1B numbers. 
 
特异真菌类群 Thermomyces，是其堆肥二次发
酵结束时的优势类群。担子菌门和壶菌门的微
生物（Cryptotrichosporon  sp.和 Karlingiomyces 
sp.）只出现在建堆期的稻草配方中；壶菌门的
Thoreauomyces  sp.只存在于稻草配方一次发酵
结束时；接合菌门的 Conidiobolus  sp.只存在于
稻草配方的建堆和一次发酵结束时期。整个堆
肥过程中，两种配方均显示子囊真菌数量最多、
出现在堆肥的每个时期。 
由于 18S  rDNA 序列通用引物缺乏对微生
物的特异性，在样品中还检测到了非真菌的真
核生物 18S  rDNA 遗传信息，包括不等鞭毛类
Stramenopiles 7 个属和囊泡虫类 Alveolata 3 个
属藻类和原生动物的遗传信息。藻类和原生动
物主要是来自稻草、玉米秸和牛粪等栽培原料
中。不等鞭毛类主要出现在堆肥的建堆时期，
一次发酵和二次发酵结束时期还有少量存在。
囊泡虫类在堆肥的建堆时期稻草配方和玉米
秸配方都有出现，在一次发酵结束时，只在稻
草配方中出现，二次发酵结束时，在二者的堆
肥中均消失，说明堆肥发酵产生的高温杀死了
这些生物。 
根据从 DGGE 凝胶上切胶回收的 39 个条
带，测序结果和Blast比对结果，用软件MEGA5.1
邻近距离法构建系统进化树（图 4）。真菌可以
分为 4 个门类，数量和种类最为丰富的是子囊
菌门，分为两个大分支，一支为酵母菌，包括
12 个条带，分别为 Pichia 属（f1、f2、f6、f14、
f19）、Wickerhamomyces 属（f3、f4、f7、f8）、
Ogataea 属（ f21）、 Candida 属（ f13）和
Kluyveromyces 属（f5），主要存在于建堆时期的
堆肥中；另一分支主要为嗜热纤维分解真菌，
包括 7 个条带，分别为 Chaetomium  globosum
（ f30 、 f32 ）、 Thermomyces  属 （ f34 ）、
Lecythophora  属（ f24）、Chalara  属（ f9）、
Acremonium  属（f28）和Microdochium属（f12），
大多为一次和二次发酵时期的优势菌群。壶菌
门的 2 个条带 Karlingiomyces  属（f23、f26）和
接合菌门的 1 个条带 Conidiobolus 属（f22）与
其他种属的亲缘关系都较远。非真菌微生物不
等鞭毛类分为两个大的分支，一个分支属于亲
缘关系较近的藻类，另一分支只有一个条带
Aplanochytrium  属（f31）。囊泡虫类 3 个条带
之间亲缘关系也比较相近。
                                                                                           郭亚萍  等  /双孢蘑菇堆肥中真菌群落多样性分析  
 
   
 
 
 
菌物学报
319 
 
图 4  真菌 18S rDNA 序列系统进化树 
Fig. 4 Phylogenetics tree based on the 18S rDNA sequences by Neighbor‐Joining Method. The Number  in the bracket  is 
sequence accession number in GenBank, the label indicted there are 1% difference on the nuclear acid sequence. 
 ISSN1672‐6472    CN11‐5180/Q    Mycosystema    March 15, 2014    Vol. 33    No. 2   
   
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320 
3 讨论 
真菌多样性指数分析表明，在整个堆肥过
程中，稻草配方真菌多样性指数大于玉米秸配
方，表明稻草配方中真菌的类群比玉米秸丰
富。在堆肥过程中，稻草配方真菌多样性表现
先升高后降低的变化规律；而玉米秸配方真菌
多样性表现为不断降低的趋势，二次发酵结束
时玉米秸配方真菌多样性显著小于稻草配方，
微生物代谢已趋于平缓，表明玉米秸配方堆肥
已达到腐熟（刘佳等  2011；Agnolucci  et  al. 
2013）。 
真菌 DGGE 图谱的主成分分析（PCA）显
示，建堆期和一次发酵结束的稻草样品 A‐h、
A‐Ⅰ分散在 PCA 图的左上和右上位置，玉米秸
配方的 3个时期的样品 B‐h、B‐Ⅰ和 B‐Ⅱ在 PCA
图上的间距较近，B‐Ⅰ、B‐Ⅱ和 A‐Ⅱ样品位置
比较集中。说明玉米秸配方在堆肥过程微生物
群落演替速度较快，培养料的发酵比预期提前
腐熟。分析原因主要是稻草与玉米秸的理化性
质、营养成分不同，玉米秸杆含有更多糖类，
稻草秸秆含有更多的纤维素和半纤维素
（Jorgensen & Kristensen  2007）。稻草中含有
更多的氮源（0.94%）、玉米秸秆含氮量较低
（0.33%），玉米秸秆配方中更多地添加了牛粪
和玉米粉，堆肥前期微生物活动旺盛，培养料
快速达到腐熟，而后期真菌多样性表现为不断
降低的趋势，显得营养物质不足。因此生产上
进行玉米秸秆生产双孢菇堆料时，应适当缩短
堆制时间或添加部分稻草。 
本实验检测到微生物种群最丰富的是子
囊菌，出现于整个堆肥时期，这是由于子囊真
菌往往能够分泌多种纤维素、半纤维素降解
酶，能够很好地利用堆肥中的各种营养元素
（Salar & Aneja 2007；Singh et al. 2003）。稻草
配方在堆肥早期（建堆和一次发酵）除主要含
有子囊菌门的微生物外，还检测到壶菌、接合
菌和担子菌门；而玉米秸配方在整个堆肥过程
中检测到的真菌只有子囊菌。玉米秸配方在建
堆时期占绝对优势的微生物是酵母菌。酵母菌
常被称为“糖真菌”，具有很强的使糖发酵的
能力。在建堆期，玉米秸秆中含有大量的糖份，
能使酵母菌快速生长和繁殖。 Vita  et  al.   
（2004）以稻草为主要原料的堆肥研究中，建
堆期和高温期的优势真菌类群也是子囊菌，而
刘佳等（2011）以稻草和牛粪为主要原料的自
然堆肥研究中，子囊菌则出现在自然堆肥的末
期。本研究与前者基本一致；本实验在检测真
菌的同时，在堆肥中还检测到一些非真菌的藻
类和囊泡虫类，一些研究者在以稻草和牛粪为
主要原料的堆肥研究中也检测到一些非真菌
生物种类（Vita  et  al.  2004；Masashi  et  al. 
2008）。 
根据序列分析及系统进化关系将子囊菌
分为 2 个分支，分别为酵母菌类群和嗜热纤维
素分解菌类群。嗜热纤维分解菌的代表为
Thermomyces 属的真菌，该类群真菌可以分泌
纤维素酶、半纤维素酶、木聚糖酶、几丁质酶
等，参与稻草中纤维素、半纤维素、蜡质的分
解，从而成为该生境中的优势菌群（席北斗等 
2002；Vita et al. 2004；许修宏等  2009）。在堆
肥一次发酵结束时，稻草和玉米秸配方中均出
现优势菌类 Thermomyces 属，但在二次发酵结
束时期，Thermomyces 属在稻草配方中数量增
加，而在玉米秸配方中消失。这可能是由于稻
草秸秆比玉米秸秆中含有更多的半纤维素
（Jorgensen et al. 2007），在二次发酵结束时，
稻草秸秆中的半纤维素未完全降解，仍可以被
嗜热真菌利用。因而传统的稻草堆肥时，可以
适当延长发酵时间或增加翻堆次数。 
                                                                                           郭亚萍  等  /双孢蘑菇堆肥中真菌群落多样性分析  
 
   
 
 
 
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