全 文 : 菌物学报
jwxt@im.ac.cn 15 March 2014, 33(2): 218‐229
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.130091
基金项目:国家工信部药材基地建设项目;陕西省“13115”重大科技专项(No. 2010ZDKG‐109)
*Corresponding author. E‐mail: liangzs@ms.iswc.ac.cn
收稿日期: 2013‐04‐17, 接受日期: 2013‐10‐17
伞形多孔菌(猪苓)优良菌株的筛选
李雯瑞 1 陈德育 1 梁宗锁 1, 2* 刘瑞芳 3 孙建华 3
1西北农林科技大学生命科学学院 陕西 杨凌 712100
2浙江理工大学生命科学学院 浙江 杭州 310018
3陕西汉王略阳中药科技有限公司 陕西 略阳 724300
摘 要:以 10 个不同来源的伞形多孔菌(猪苓)菌株为材料,通过 ITS 序列分析比较菌株间的亲缘关系,基于菌
落、菌丝的形态特征、生长速率、菌丝体干重和产糖能力 5 个方面的 14 个指标,采用聚类分析方法分析各指标之
间、菌株之间的相关性,主成分分析法提取 4 个主成分进行分析,通过综合分值比较菌株优劣。ITS 序列分析表明,
10 个菌株间的相似性较高。聚类分析结果显示,指标之间胞外多糖、菌丝团、黑色素、菌丝颜色、长势和分泌物
的相关性高;菌丝形态、草酸钙方晶、生长速率和无性孢子的相关性高。5#菌株多糖含量和菌丝生长速率最高;
2#和 9#菌株胞内多糖含量较高;4#、13#和 14#菌株多糖含量较低;10#、11#菌株多糖含量及菌丝体干重也较低。
主成分分析显示,5#、2#和 1#菌株是综合分值最高的 3 个菌株,其菌丝生长快、长势旺、产量及多糖含量高。综
合上述结果,5#、2#和 1#菌株是初步筛选出可用于大规模生产及繁殖的优良菌株。
关键词:猪苓,菌丝体生长,多糖含量,聚类分析,主成分分析
Screening of high‐quality Polyporus umbellatus strains
LI Wen‐Rui1 CHEN De‐Yu1 LIANG Zong‐Suo1, 2* LIU Rui‐Fang3 SUN Jian‐Hua3
1College of Life Sciences, Northwest Agriculture & Forestry University, Yangling, Shaanxi 712100, China
2College of Life Sciences, Zhejiang Sci‐Tech University, Hangzhou, Zhejiang 310018, China
3Shaanxi Hanwang Lueyang Chinese Medicine Science and Technology Co., Ltd., Lueyang, Shaanxi 724300, China
Abstract: Polyporus umbellatus strains derived from ten different sources were compared genetically. Besides the com‐
parisons of morphological characteristics of mycelia and colonies, growth rate, dry weight of mycelia and polysaccharide
content, clustering analysis was used to analyse correlation between the strains. Principal component analysis (PCA) for
four principal components was also carried out. Finally, strains quality was determined via the comprehensive score. The
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ITS sequence analysis showed that the similarity of the ten strains was higher. Clustering analysis indicated that there
were significant correlation among exopolysaccharides (EPS), sclerotium, melanin, mycelial color, growing vigour and
excretion. High interrelation could also be found among the other indicators like mycelial morphology, calcium oxalate
crystals, growth rate and asexual spore production. Strain No.5 showed the highest polysaccharide content and growth
rate. There were higher intracellular polysaccharide content in strain No.2 and No.9. Polysaccharide content in strains
No.4, No.13 and No.14 was lower. Strains No.10 and No.11 showed lower polysaccharide content and mycelial dry
weight. PCA revealed that, strains No.5, No.2 and No.1 made the highest scores, due to their rapid and strong mycelium
growth, high yield and high polysaccharide content. They are ideal strains for large‐scale production and reproduction.
Key words: Polyporus umbellatus, mycelium growth, polysaccharide content, cluster analysis, principal component
analysis (PCA)
伞形多孔菌 Polyporus umbellatus (Pers.) Fr.
俗称猪苓,属于伞菌纲 Agaricomycetes,多孔菌
目 Polyporales,多孔菌科 Polyporaceae,多孔菌
属 Polyporus,是传统的药用真菌,其地下的多
年生菌核为药用部分(戴玉成和杨祝良 2008)。
中医临床上可用于治疗小便不利、急性肾炎、
全身水肿、淋浊等(李雯瑞等 2012)。猪苓多
糖是菌核中最早分离出的活性成分(Miyazaki &
Oikawa 1973),Ueno et al.(1982)的研究发现
多糖具有抑制肿瘤生长和增强机体免疫功能的
作用,对肺癌、肝癌及白血病等有较好的临床
效果(张长青等 2009)。
药用真菌种质资源是药材生产的源头,种
质的优劣对药材产量和质量起着决定性的作
用。经过近 40 年的研究发展,猪苓的人工栽培
在一定程度上缓解了对猪苓需求的增长,但其
生长发育规律还不完全清楚,加上长期采挖野
生的猪苓资源,结果使得野生猪苓资源锐减。
同时,由于长期的无性繁殖、只种不选、栽培
种苓退化以及各地生产中使用的猪苓种质间存
在较大差异,使得猪苓产量、质量不稳定。自
然状态下猪苓菌核需要 3–5 年才能入药,生长
周期长、繁殖率低但营养需求却极高,成为大
面积发展猪苓的限制,供需矛盾越来越大(黄
志龙 2006;丁乡 2007)。
本试验以不同来源的 10 个猪苓菌株为研
究对象,通过 ITS 序列分析比较其亲缘关系,并
基于菌落、菌丝形态特征、生长速率、干重以
及菌丝体多糖含量等方面进行生长发育特性的
比较,以筛选出综合性状优良的菌株,旨在为
猪苓药材的优质高产提供理论基础,以便更有
效地利用优良的种质资源,改变供需矛盾尖锐
的现状,同时为我国猪苓种质资源的深入研究
提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 供试菌株
供试菌株分别收集自 10 个地点(表 1),
遍布我国的 5 个省区。9#和 10#菌株是采用菌
核组织分离法分离获得的野生猪苓菌株,其余
的菌株均为引进的保藏菌种。
1.2 方法
1.2.1 ITS 序列分析:(1)DNA 的提取:将 PDA
液体培养基中各菌株的菌丝体分别用无菌水洗
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表 1 供试菌株来源
Table 1 The source of strains of Polyporus umbellatus
菌株
Strains
来源
Source
菌株
Strains
来源
Source
1# 西北农林科技大学生命科学学院
College of Life Sciences, Northwest A & F University
9# 陕西凤县
Fengxian, Shaanxi
2# 西北农林科技大学生命科学学院
College of Life Sciences, Northwest A & F University
10# 陕西略阳
Lueyang, Shaanxi
4# 山东省济宁市光大真菌科研中心
Guangda Fungal Research Center, Jining, Shandong
11# 河北省科学院微生物研究所
Institute of Microbiology, Hebei Academy of
Sciences
5# 东北食(药)用真菌研究所
Northeast Institute of Edible (Medicinal) Fungi
13# 四川省绵阳市食用菌研究所
Institute of Edible Fungi, Mianyang, Sichuan
6# 河南省科学院生物研究所
Institute of Biology, Henan Academy of Sciences
14# 云南省农业科学院
Yunnan Academy of Agricultural Sciences
3 次,吸去多余水分。采用改良的 CTAB 法(秦
亚丽 2012),提取总 DNA。(2)PCR 扩增:PCR
扩增 ITS 片段选用 ITS1 和 ITS4 两种通用引物
(White et al. 1990)。PCR 扩增程序:94℃预变
性 5min,然后 94℃变性 1min,55℃退火 1min,
72℃延伸 80s,36 个循环,最后 72℃延伸 10min
(邢晓科和郭顺星 2004)。用 1%的琼脂糖凝胶
电泳检测扩增产物。(3)DNA 序列测定:10 个
菌株的 PCR 产物由生工生物工程(上海)股份
有限公司进行测序。
1.2.2 菌丝、菌落形态特征的观察:(1)菌株的
活化:将 10 株菌株分别在 PDA 平板培养基中
培养,23℃黑暗条件活化 10d,用直径 8mm 的
打孔器在菌落边缘打成菌片备用。(2)菌落特
征的观察:将上述菌片接种到新 PDA 平板培养
基的中央,每株 5 个重复,23℃黑暗条件培养
15d 后,从菌落颜色、长势、有无菌丝团、油
状液滴及黑色素的产生等方面观察比较各个菌
落的形态特征。(3)菌丝体形态特征的观察:
用 PDA 平板培养基插片法(钱存柔和黄仪秀
1999)培养各菌株,每株 5 个重复,23℃黑暗
条件培养 10d 后,取出长满菌丝的盖玻片,石
碳酸棉兰染液染色,光学显微镜下观察菌丝的
形态分支、无性孢子、草酸钙方晶和锁状联合
的多少,并拍照记录。
1.2.3 菌丝体生长速率的测量:将上述菌片接种
到新 PDA 平板培养基的中央,每株 5 个重复,
23℃黑暗条件下培养,自接种后 4d 起,采用十
字交叉法每 2d 测一次菌落半径,直到菌丝长满
平板。计算 10 个菌株的平均日生长速率。
1.2.4 菌丝体干重的测定:将上述菌片接种到
300mL 的 PDA 液体培养基中,每瓶接 8 片,每
株 3 个重复,于 23℃黑暗条件下 140r/min 振荡
培养 10d。分别真空抽滤各菌株的发酵液,滤
液备用。将菌丝体用蒸馏水冲洗 3 次,放在铺
有滤纸的培养皿上,置于 60℃真空干燥箱中
12h 去除大量水分,然后 60℃烘干至恒重,称
重,然后研磨至粉末状,过四号筛备用。
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1.2.5 菌丝体多糖的提取:(1)胞内多糖的提取:
精确称取上述过筛后的干燥猪苓粉末 2.0g,加
水 60mL,60℃超声提取(100W,40min)2 次,
4 000r/min 离心 10min,合并提取液减压浓缩至
原体积的 1/3,用 3 倍体积 95%乙醇沉淀 24h,
得乳白色絮状沉淀,4 000r/min 离心 10min,弃
上清,烘干至恒重,得到结合蛋白多糖提取物
(李萍等 2007;陈文强等 2008)。粗多糖采
用 Sevage 方法(Whistler 1965)除去蛋白质,
即用氯仿和正丁醇按体积比 5:1的比例混合后,
加入粗多糖溶液中,剧烈震动后,离心除去蛋
白质。然后加入蒸馏水溶解多糖,60℃水浴 3h,
4 000r/min 离心 10min,将上清液转移至 100mL
容量瓶中,加蒸馏水至刻度,摇匀、待测。(2)
胞外多糖的提取:分别量取 1.2.4 中所得滤液
20mL 置于三角瓶中,用 3 倍体积 95%乙醇沉淀
24h,得乳白色絮状沉淀,4 000r/min 离心
10min,弃上清,烘干至恒重,得到结合蛋白多
糖提取物。其余步骤同上。
1.2.6 菌丝体多糖含量的测定:猪苓胞内与胞外
多糖的测定均采用苯酚 ‐硫酸法(杨勇杰等
2005)。
1.3 数据分析
采用 SPSS17.0 统计软件对试验数据进行显
著性分析和聚类分析,试验数据为“平均值±
标准差( x + s)”,用 SIMCA‐P11.5 软件对试
验数据进行主成分分析并作图。
2 结果与分析
2.1 不同菌株 ITS 序列的相似性分析
用引物 ITS1 和 ITS4 对 10 株猪苓菌丝均扩
增出了目的片段,大小为 620bp 左右,条带清
晰明亮。用 DNAman 软件对每一个样品的序列
进行相似性分析,生成聚类树(图 1)。10 株猪
苓菌基因组 DNA 的 ITS 序列长度基本均为
629bp,相似性高达 98.79%。可以看出这些菌
株有着极高的相似性。其中,13#和 14#菌株的
ITS 序列相似性高达 98.89%,10#和 11#菌株的
ITS 序列相似性高达 99.52%。
图 1 10 个伞形多孔菌(猪苓)菌株 ITS 序列的聚类分析
Fig. 1 Cluster analysis of ITS sequences of ten Polyporus
umbellate strains.
2.2 不同猪苓菌株菌落形态特征的比较
各猪苓菌株在 PDA 平板培养基生长 15d 的
菌落形态特征见表 2。1#菌株的菌丝颜色发黄、
长势一般,但有菌丝团、油状液滴和黑色素的产
生;2#菌株颜色长势都较 1#好,分泌物呈淡黄
色且菌丝团形成时间早;5#、6#、10#菌株的颜
色和长势都很好,但均无菌丝团的形成;9#菌株
菌丝颜色、长势一般,但有菌丝团和分泌物的产
生;4#、11#、13#、14#菌株菌丝颜色和长势略
差,且基本无菌丝团、分泌物等的产生。综合来
看,这 10 个菌株中 2#、5#、9#、10#猪苓菌丝
生长浓密旺盛,有活力,有菌丝束、油状液滴和
黑色素的产生,9#猪苓菌丝长势也好,有菌丝团
的产生,而其余菌株菌丝生长相对稀疏、颜色暗
黄,有老化的现象。
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表 2 不同伞形多孔菌(猪苓)菌株的菌落形态特征
Table 2 The morphological characteristics of colonies in
different Polyporus umbellatus strains
菌株
Strains
菌丝
颜色
Mycelial
color
长势
Growing
vigour
菌丝团
Hyphal
body
分泌物
Excre‐
tion
黑色素
Melanin
1# 0 1 1 1 1
2# 1 1 1 2 1
4# 0 1 0 0 0
5# 2 2 0 1 1
6# 2 2 0 2 1
9# 1 1 1 1 0
10# 2 2 0 1 0
11# 1 2 0 0 0
13# 0 0 0 0 0
14# 1 1 0 1 0
注:菌丝颜色:0:淡黄;1:乳白;2:白色. 长势:0:
稀薄;1:均匀;2:浓密. 菌丝团:0:无;1:有. 分泌
物:0:无;1:透明;2:淡黄. 黑色素:0:无;1:有.
Note: Mycelial color: 0: Yellowish; 1: Opalescent; 2:
White. Growing vigour: 0: Rarefied; 1: Uniform; 2: Dense.
Hyphal body: 0: Absent; 1: Present. Excretion: 0: Absent;
1: Transparent; 2: Yellowish. Melanin: 0: Absent; 1: Pre‐
sent.
2.3 不同猪苓菌株菌丝体形态的比较
光学显微镜下观察各猪苓菌株的菌丝结
构,不同菌株的菌丝体形态差异较大(表 3)。
10 个菌株的气生菌丝均为多隔菌丝体,菌丝体
细胞狭长,大都有锁状联合现象且无菌索的产
生。据观察比较,1#、2#、4#、5#、6#菌株的
菌丝较粗、呈多级分支状;5#、6#菌株的无性
孢子数量明显多于其他菌株。10#、11#、13#、
14#菌株的草酸钙方晶数量较多。
2.4 不同猪苓菌株菌丝生长速率的比较
分别统计并计算各菌株的菌丝日均生长速
率,不同菌株在 23℃恒温条件下培养,其菌丝
生长速率的差异大都达到显著水平(P<0.05),
其中 5#菌株菌丝生长最快,其次为 10#菌株(表
4)。这 10 个菌株菌丝日平均生长速率从大到小
顺序依次为: 5#>10#>6#>14#>9#>2#>13#>1#
>4#>11#。因此,5#、10#、6#和 14#猪苓菌株
的生长活力旺。
2.5 不同猪苓菌株菌丝体干重的比较
不同来源的猪苓菌株菌丝体干重大都存在
极显著差异(P<0.01),4#菌株菌丝体干重最大,
说明菌株的生产能力高,其次为 6#菌株、2#菌
株,10#与 11#菌株的菌丝体干重最低。1#、13#
和 14#菌株不存在差异,菌株的生产能力都比
较差(图 2)。10 个猪苓菌株菌丝体生产能力强
弱顺序从大到小依次为: 4#>6#>2#>5#>9#
>13#>1#>14#>11#>10#。
2.6 不同猪苓菌株产糖能力的比较
2.6.1 不同菌株胞内多糖含量的比较:根据葡萄
糖 标 准 曲 线 的 线 性 回 归 方 程
Y=9.9486X+0.0083,R2=0.9991,计算各菌株的
胞内多糖含量。各菌株间胞内多糖的含量存在
一定的差异(表 4)。5#菌株胞内多糖含量最高,
为 30.63mg/g,明显高于其他菌株;其次为 2#
菌株 27.36mg/g,与其他菌株的差异极显著
(P<0.01),其余菌株间的差异不显著(图 3)。
这 10 个猪苓菌株按胞内多糖含量由高到低排
序为:5#>2#>4#>14#>1#>6#>9#>13#>10#>11#。
2.6.2 不同菌株胞外多糖含量的比较:根据标曲
计算胞外多糖含量,各菌株的胞外多糖含量大都
存在显著差异(P<0.05)(表 4)。5#菌株胞外多
糖含量最高,为 0.1622mg/mL;其次为 1#和 2#
菌株,这两株的胞外多糖含量相近无差异;10#
菌株的胞外多糖含量最低,仅为 0.0223mg/mL
(图 4)。各菌株胞外多糖含量由高到低排序为:
5#>1#>2#>9#>11#>4#>13#>6#>14#>10#。
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表 3 不同伞形多孔菌(猪苓)菌株菌丝体形态的比较
Table 3 The comparison of mycelial morphology among different strains of Polyporus umbellatus
菌株
Strains
菌丝形态
Mycelial morphology
锁状联合
Clamp connection
无性孢子
Asexual spores
草酸钙方晶
Calcium oxalate crystals
菌索
Rhizomorph
1# 1 1 1 1 0
2# 2 1 3 1 0
4# 2 1 2 1 0
5# 1 1 3 2 0
6# 2 1 4 1 0
9# 2 1 2 1 0
10# 2 1 2 3 0
11# 1 1 2 2 0
13# 2 1 1 3 0
14# 2 1 1 3 0
注:菌丝形态:0:无分支;1:分支少;2:分支多. 锁状联合:0:无;1:有. 菌索:0:无;1:有. 无性孢子
(个/mm2):1:0.1–1×102;2:1–2×102;3:2–3×102;4:3–4×102. 草酸钙方晶(个/mm2):1:0.1–0.5×102;
2:0.5–1×102;3:1–2×102.
Note: Mycelial morphology: 0: Branchless; 1: Less branched; 2: Branchy. Clamp connection: 0: Absent; 1: Present. Rhizo‐
morph: 0: Absent; 1: Present. Asexual spores (Num/mm2): 1: 0.1–1×102; 2: 1–2×102; 3: 2–3×102; 4: 3–5×102. Calcium
oxalate crystals (Num/mm2): 1: 0.1–0.5×102; 2: 0.5–1×102; 3: 1–2×102.
图 2 各伞形多孔菌(猪苓)菌株菌丝体产量比较
Fig. 2 The comparison of mycelium yield in different Polyporus umbellatus strains.
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图 3 各伞形多孔菌(猪苓)菌株胞内多糖含量比较
Fig. 3 The comparison of intracellular polysaccharide content in Polyporus umbellatus strains.
图 4 各伞形多孔菌(猪苓)菌株胞外多糖含量比较
Fig. 4 The comparison of content of extracellular polysaccharide of Polyporus umbellatus strains.
综合各猪苓菌株胞内多糖与胞外多糖的含
量,可以得出 5#、1#、2#猪苓菌株的胞内多糖
含量和胞外多糖含量均较高,说明 1#、2#、5#
菌株产生猪苓多糖的能力较强,药用价值高,从
有效成分来看质量优于其他几个菌株。
2.7 聚类分析
以相似距离 5 为聚类分割点各个菌株聚为 6
类(图 5),4#、13#和 14#为一类,其胞内和胞外
多糖含量都比较低,菌丝体干重 4#较高,生长速
率 14#较大;2#和 9#为一类,其胞内多糖含量较
高,胞外一般;10#和 11#为一类,其胞内和胞外
多糖含量以及菌丝体干重都较低,10#菌丝生长速
率较高。其余的 1#、5#和 6#各成一类,其中 5#
菌株的胞内胞外多糖和菌丝生长速率均是最高
值,说明其相对于其他菌株具有明显的优势。
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表 4 不同菌株生长速率、菌丝干重和多糖含量的比较
Table 4 The comparison of mycelial growth rate, dry weight and polysaccharide content in different strains of Polyporus
umbellatus
菌株
Strains
日均生长速率
Average growth rate (mm/d)
菌丝体干重
Mycelial dry weight (g)
胞内多糖含量
Content of intracellular
Polysaccharide (mg/g)
胞外多糖含量
Content of extracellular
Polysaccharide (mg/mL)
1# 2.4943±0.0192 fF 2.6400±0.0700 fF 24.0521±0.5255 cC 0.0775±0.0061 bB
2# 2.5515±0.0162 eE 4.2433±0.0666 cC 27.3616±1.2155 bB 0.0759±0.0076 bB
4# 2.4883±0.0104 fgF 4.9467±0.0351 aA 24.9658±0.5916 cC 0.0561±0.0092 dC
5# 3.3473±0.0227 aA 3.2967±0.1501 dD 30.6306±0.5125 aA 0.1622±0.0088 aA
6# 2.7362±0.0121 cC 4.7333±0.0462 bB 23.7881±0.8405 cCD 0.0384±0.0061 eD
9# 2.6339±0.0304 dD 3.0533±0.1002 eE 23.7374±0.2741 cCD 0.0722±0.0042 bcB
10# 2.8238±0.0196 bB 1.9567±0.0902 hH 21.3314±1.2281 dE 0.0223±0.0073 fE
11# 2.4618±0.0095 gF 2.1733±0.0569 gG 21.3009±0.4950 dE 0.0626±0.0059 cdBC
13# 2.5468±0.0089 eE 2.6500±0.0436 fF 22.2044±1.0250 dDE 0.0561±0.0065 dC
14# 2.7322±0.0203 cC 2.5190±0.0541 fF 24.6206±0.5179 cC 0.0321±0.0044 efDE
注:同列数据后标不同大写字母表示差异极显著(P<0.01),标不同小写字母表示差异显著(P<0.05).
Note: The data with different capital letter in the same column mean extremely significant difference (P<0.01); different
small letter superscripts mean significant difference (P<0.05).
图 5 伞形多孔菌(猪苓)菌株在指标下的聚类分析
Fig. 5 Polyporus umbellatus strains under the index of
clustering analysis.
对各指标做聚类分析,以相似距离 5 为聚
类分割点各指标分为两类,除了胞内多糖,其
余 11 个指标聚为一类(图 6)。胞外多糖、菌
丝团、黑色素、菌丝颜色、长势和分泌物的相
关性比较高,而菌丝形态、草酸钙方晶、生长
速率和无性孢子的相关性较高。
2.8 主成分分析
10 株猪苓菌的筛选主要是从菌落、菌丝的
形态特征、生长速率、菌丝体干重和胞内、胞
外多糖含量等 5个方面,14个指标为参考数值。
由于锁状联合和菌索这两个指标的数值均一
样,故可以舍去,不参与主成分分析。
对 12 个指标进行主成分分析,根据累积贡
献率提取了 4 个主成分因子,其中第 1 和第 2
主成分累积反映了 59.41%的信息量。用
SIMCA‐P11.5 软件,以第 1 主成分值作横坐标,
第 2 主成分值为纵坐标做二维平面(图 7)。根
据载荷图可以看出主成分 1、2 与指标的相关程
度,无性孢子、黑色素、胞内多糖和分泌物在
第一主成分上具有较高的正载荷,说明第 1 主
成分关于菌落形态特征和多糖含量的表现系数
较大。菌丝团和菌丝体干重在第 2 主成分上具
有较高的正载荷,说明第 2 主成分关于菌丝生
产能力的表现系数较大。4 个主成分基本代表
了 12 个指标的主要信息。
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图 6 各指标间的聚类分析
Fig. 6 The clustering analysis among indexs.
图 7 12 个筛选指标的主成分 1 和 2 的因子载荷图
Fig. 7 Loading plots of PC1 vs PC2 for 12 indexes.
李雯瑞 等 /伞形多孔菌(猪苓)优良菌株的筛选
菌物学报
227
图 8 12 个筛选指标的主成分 1 和 2 的得分图
Fig. 8 Score plots of PC1 vs PC2 for 12 indexes.
对提取的 4 个主成分因子进行综合分析,
最终通过公式计算出各菌株的主成分得分和综
合得分,根据计算出的综合得分将菌株排序,
依次为:5#、2#、1#、6#、9#、11#、10#、14#,
4#和 13#。图 8 给出了 10 个菌株在主成分 1 和
2 上的二维得分图,5#、2#和 6#在第 1 主成分
上得分较高,2#、1#、4#和 9#在第 2 主成分上
得分较高。综合 4 个主成分来看,5#菌株为综
合性状最优菌株,其次分别为 2#、1#和 6#菌株
等,13#菌株最差。
3 讨论
本试验对 10 株不同来源的猪苓菌进行了
ITS 序列分析,比较其亲缘关系。并以 PDA 平板
培养基上菌丝和菌落的形态特征、平均生长速
率、菌丝体干重以及胞内和胞外多糖含量为筛
选指标,全面探讨这 10 个菌株之间的差别,应
用 SPSS 聚类分析和主成分分析处理大量数据,
建立一套简便可行的筛选模型,对收集到的 10
株猪苓菌株作出综合评价,并初步筛选出 3 个
菌株作为优良菌株。
ITS 序列的聚类分析结果表明,10 株猪苓
菌基因组 DNA 的 ITS 序列相似性高达 98.79%。
可以看出这些菌株虽然存在遗传上的分化,但
有着极高的相似性。其中 10#和 11#、13#和 14#
的相似性较高,这也与这几株菌在形态、生长
量和多糖含量等指标上的数据相近有关。
通过观察测量 PDA 平板上各猪苓菌株菌
落、菌丝体形态特征和平均生长速率,可知不
同来源的猪苓菌株的菌落、菌丝体形态和菌丝
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生长速率存在一定的差异性,5#菌株的菌丝生
长速率最快,其次为 10#和 6#菌株,同时 5#、
10#菌株长势也很好,在相同的培养条件,5#、
10#猪苓菌株的生长性能较其他菌株好。菌丝生
长速率的试验中,前期培养过程各菌株的菌落
直径增幅较大,而后期变化相对较小,这可能
与培养基的营养供应充分程度有关。
通过液体振荡培养,比较各菌株菌丝体干
重可知,2#、4#和 6#猪苓菌株的菌丝体产量较
高,10#菌株产量最小,而它的长势及生长速率
均较佳,可以推知菌株在平板培养基和液体发
酵培养基上的生长能力不存在必然的相关性。
因此,在进行猪苓液体发酵的过程中,不能一
味求快、求周期短,应兼顾其生长速率、发酵
能力与猪苓多糖的积累能力等方面的因素。
从测得的多糖含量来看,各猪苓菌株胞内
多糖含量远远高于胞外多糖含量,且两者呈一
定的正相关关系。5#菌株的胞内和胞外多糖含
量均显著高于其他菌株,说明 5#菌株合成猪苓
多糖的能力最强,药用价值最高。另外,9#和
2#猪苓菌株最易产生菌丝团,说明其繁殖能力
强,最适于人工栽培生产。
本试验选用的 12 个筛选指标直观且易测
定,用 SPSS 软件对 12 个菌株选定的特征原始
数据进行处理。聚类分析显示胞外多糖、菌丝
团、黑色素、菌丝颜色、长势和分泌物的相关
性比较高,菌丝形态、草酸钙方晶、生长速率
和无性孢子的相关性比较高,这与柳玲玲等
(2010)的研究结构相一致。通过主成分分析
得出,5#、2#和 1#菌株的综合性状比较优良,
其菌丝生长快、长势旺,产量高且多糖含量高,
是初步筛选出的可以用作大规模生产繁殖的优
良菌株。
猪苓在人工种植方面一直没有重大突破,
优质猪苓菌株的选育具有非常重要的作用。本
实验只是基于菌丝形态特征、生长速度、干重
以及多糖含量等方面,对这 10 个猪苓菌株的生
长发育特性进行了初步比较,以期筛选出生长
速度快、生产能力强、多糖含量高的优良菌株,
为猪苓规范化栽培做指导性工作。为获得更可
靠的结论,应利用遗传学、同工酶和谱系地理
学等方法开展研究,然后结合分子标记和图谱
技术优化出理想菌株,为我国猪苓种质资源的
高效利用和深入研究提供参考依据。
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