全 文 : [收稿日期] 2015-03-10;2015-09-05修回
[基金项目] 贵州省农业攻关项目“织金竹荪以草代木栽培优良菌株筛选及应用示范”[黔科合 NY字(2011)3032];贵州省科技支撑计划
(农业攻关)项目“利用松杉废料及梢头枝丫栽培红托竹荪大田示范”[黔科合NZ(2013)3010];贵州省农业攻关项目“织金竹荪
袋装菌种生产工艺及菌种质量标准研究”[黔科合NY(2014)3037]
[作者简介] 龚光禄(1985-),男,硕士,从事食药用菌育种与驯化栽培研究。E-mail:gongguanglu0923@163.com
*通讯作者:朱国胜(1971-),男,研究员,博士,从事药用植物伴生菌及食药用真菌研究。E-mail:zgsah@163.com
[文章编号]1001-3601(2015)11-00616-0074-09
红托竹荪培养基及培养条件优化
龚光禄1,2,桂 阳1,2,卢颖颖1,2,朱国胜1,2*
(1.贵州省农作物品种资源研究所,贵州 贵阳550006;2.贵州省农业生物技术重点实验室,贵州 贵阳550006)
[摘 要]为了筛选红托竹荪最适培养基与培养条件,提高红托竹荪菌种的生产效率,利用单因素试验
及正交试验分别对红托竹荪培养基及培养条件进行优化。结果表明:葡萄糖为最适速效碳源,果糖为最适迟
效碳源;蛋白胨为最适速效氮源,硫酸铵为最适缓释氮源;最佳C/N比为23;ZnSO4、竹叶煮汁、VB6和IAA
能显著地促进菌丝的萌动与生长;最适pH为6.0,最佳培养温度25℃且避光,但28℃能刺激菌丝快速萌动。
结论:影响菌丝生长的因素主次关系为IAA>竹叶>速效与迟效氮源的配比>VB6>速效与迟效碳源的配
比,最优组合葡萄糖5g,果糖25g,蛋白胨2.5g,硫酸铵2.5g,竹叶20g(煮汁),VB60.16g,生长素(IAA)
1.6mg,水1000mL。
[关键词]红托竹荪;理化因子;培养条件;最适培养基
[中图分类号]Q939.5 [文献标识码]A
Optimization of Medium and Cultural Conditions of Dictyophora rubrovolvata
GONG Guanglu1,2,GUI Yang1,2,LU Yingying1,2,ZHU Guosheng1,2*
(1.Guizhou Institute of Crop Germplasm Resources,Guiyang,Guizhou 550006;2.Guizhou Key Laboratory
of Agricultural Biotechnology,Guiyang,Guizhou550006,China)
Abstract:The medium and cultural conditions of D.rubrovolvata were optimized by single-factor test
and orthogonal test to screen the optimization medium and cultural conditions for improving production
efficiency of D.rubrovolvata strains.Results:Glucose and fructose are the optimum rapid-acting and
slow-acting carbon source but peptone and ammonium sulfate are the optimum rapid-acting and slow-
release nitrogen source respectively.The optimum C/N ratio is 23.ZnSO4,bamboo leaf extract,VB6and
IAA can improve hyphal germination and growth significantly.The optimum pH and cultural temperature
are 6.0and 25℃under the dark condition separately but 28℃can stimulate rapid germination of mycelia.
In conclusion,factors affecting mycelia growth are IAA >bamboo leaf extract>rapid-acting/slow-acting
nitrogen source ratio > VB6 >rapid-acting/slow-acting carbon source ratio.The optimum medium
components include 5g glucose,25g fructose,2.5g peptone,2.5g ammonium sulfate,20g bamboo leaf
extract,0.16g VB6,1.6mg IAA and 1 000mL water.
Key words:Dictyophora rubrovolvata;physical and chemical factor;cultural condition;optimal
medium
红托竹荪(Dictyophora rubrovolvata)隶属真
菌门(Eumycota)、担子菌亚门(Basidiomycotina)、
腹菌纲(Gasteromycetes)、鬼笔目(Phalales)、鬼笔
科(Phalaceae)、竹荪属(Dictyophora)真菌[1]。该
菌风味独特,含有丰富的多糖和蛋白质等营养型成
分,及醛类、酮类、醇类、酚类、酸类、烃类、杂环类等
挥发性成分,对小鼠S-180有一定的抑制作用和抗
氧化作用[2-6],具有较高的食用、保健以及药用价值。
野生红托竹荪主要生长于贵州、云南、四川和浙江等
竹林的腐殖土。红托竹荪主产于贵州、云南、福建等
地,贵州织金县种植起步早,并获得织金竹荪地理标
志,织金竹荪已成为贵州最具特色的食用菌。
生产中一直采用木屑培养基生产红托竹荪母
种、原种和栽培种[7],这种方法不易纯化菌种,菌种
常因污染和退化而影响产量。琼脂培养基母种[8-9]、
麦粒原种[10]、枝条原种和栽培种[11]等研究表明,这
些方法培养周期长,导致菌丝易老化和污染。近年
来,为解决这些问题,关于竹荪菌丝营养特性的研究
已得到重视。黄义勇等[12-13]研究表明,红托竹荪菌
丝生长过程中可利用多种单糖、双糖、多糖和糖醇,
多种无机氮和有机氮,最适C/N比为30∶1,需要
大量元素钾、镁、磷和微量元素铁、钼、锌、铜、钴等,
最适温度23~25℃,pH 5.5,光照有害;杜昱光
等[14]研究表明,竹荪深层发酵最适温度28℃,pH
6.5,可利用半乳糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、甘露醇和
可溶性淀粉,对纤维素利用能力弱,几乎不能利用木
糖;蛋白胨和黄豆粉是比较理想的氮源,硝酸氨和硝
酸钾几乎不能被利用;胡萝卜提取物、镁、锌、钙、维
贵州农业科学 2015,43(11):74~82
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生素B12可显著促进菌丝生长;IAA、GA等生长调
节剂作用不明显。刘芳等[9]研究表明,鲜松针添加
到培养基中,红托竹荪母种菌丝萌发时间短,密度
高,菌丝特浓白且生长整齐,整个培养过程中菌丝体
增长速度较快。但在母种培养基或液体培养基中培
养红托竹荪菌丝时仍存在诸多问题,如菌丝生长缓
慢、周期长、菌丝活力差、易发生色变;在母种培养基
上传代2次,菌丝退化不萌发或不吃料等菌种退化
现象普遍。为解决这些问题,笔者较系统地研究各
种理化因子对红托竹荪菌丝生长发育的影响,并通
过正交试验,优化红托竹荪最适母种培养基和培养
条件,以期为红托竹荪的大规模生产提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 供试菌株
红托竹荪母种,编号GZAAS.ZS036,贵州省农
作物品种资源研究所(贵州省现代中药材研究所)真
菌研究室提供。
1.2 培养基及其制作
1.2.1 对照培养基(CK) 葡萄糖10g,果糖15g,
牛肉膏10g,黄豆粉5g,胡萝卜10g(煮汁),
KH2PO43g,MgSO40.5g,ZnSO40.5g、VB10.1g、
VB20.1g、琼脂粉8g,水1000mL,pH 5.5
[12,14-15]。
1.2.2 基础培养基 葡萄糖20g,牛肉膏10g,琼
脂8g,水1000mL,pH自然。
1.2.3 培养基制作 将配置的培养基装入300mL
三角瓶中,121℃,0.1MPa条件下,灭菌30min,冷
却到60℃左右时,倒入预先灭菌的平板中,每个平
板倒入15mL(60mm 平板)或20mL(90mm 平
板),凝固后备用。
1.3 不同因素对菌丝生长的影响
在基础培养基中,分别以果糖、葡萄糖、麦芽糖、
蔗糖、甘露醇和可溶性淀粉为碳源;以黄豆粉、尿素、
牛肉膏、蛋白胨、KNO3、NH4NO3和(NH4)2SO4为
氮源,设置C/N比为15、20、23、25、28、30、33、35、
40和45;无机盐为 MgSO4、ZnSO4、CaCl2、FeSO4和
KNO3各0.5g;以新鲜的红托竹荪菌托、子实体、菌
盖孢子体、菌丝体(木屑三级菌种)、胡萝卜、松针、腐
竹叶各50g,煮汁取滤液,培养2周,探讨碳源、氮
源、C/N、无机盐天然提取物对菌丝生长的影响。每
个试验处理设3次重复。
在对照培养基(CK)中,pH 值设为3.5、4.0、
4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、9.0和10.0,
温度设为4℃、18℃、20℃、22℃、25℃、28℃和40℃,
光照条件设为避光、自然光照(室内)、全光照3个处
理,维生素为0.1g的 VB1、VB2、VB6、VB12和 VC,激
素为1μL的6-KT和IAA,探讨pH、温度、光照、维
生素和激素菌丝生长的影响。每个试验处理设3次
重复。
1.4 培养条件的优化
在单因素试验的基础上,根据5因素4水平的
正交试验设计原理,以葡萄糖+果糖(A)、蛋白胨+
硫酸铵(B)、竹叶(C)、VB6(D)和IAA(E)为因素。
设计5因素4水平的正交试验,因素水平如表1所
示,并加入0.5g/L的ZnSO4和调节pH 至6.0,
28℃下刺激菌丝萌发,然后25℃继续避光再培养2
周。以菌丝生长速度和菌落特征作为观测值,通过
极差分析获得最佳组合,并进行验证。
表1 红托竹荪正交试验的L16(45)因素和水平
Table 1 Factor and level of L16(45)orthogonal test for D.rubrovolvata
水平
Level
因素 Factor
葡萄糖+果糖/(g/L)(A) 蛋白胨+硫酸铵/(g/L)(B) 竹叶/(g/L)(C) VB6/(g/L)(D)IAA/(mg/L)(E)
1 10+20 2+3 20 0.04 0.4
2 15+15 2.5+2.5 40 0.08 0.8
3 20+10 3+2 60 0.12 1.2
4 5+25 3.5+1.5 80 0.16 1.6
1.5 数据统计与分析
挑取约3mm的供试母种块接入配制好的平板
培养基中,置24℃(温度处理试验除外),避光培养
(光照处理试验除外)。每隔12h观察1次菌丝的
萌发情况,当菌丝萌发后每24h测量菌丝生长速
度,最后观察并描述其菌落特征。用SPSS 20.0软
件进行数据分析。
2 结果与分析
2.1 不同化学因子对红托竹荪菌丝生长的影响
2.1.1 碳源 由图1可知,菌丝在添加葡萄糖的
培养基中萌动最快,1.5d时萌发与CK的1.67d
差异不显著,在前5d生长速度显著高于其他处理,
但后期速度快速下降显著低于其他处理,而果糖的
速度时间曲线是后期生长速度较其他处理快。平均
生长速度最快的是以果糖为碳源的培养基,为
0.404mm/d,与CK没有显著差异,但萌发时间为
6.67d;菌丝在以甘露糖为碳源的培养基中萌动迟
钝,且不能吃料正常生长,且菌丝变为淡红而老化;
其他碳源如蔗糖、麦芽糖、可溶性淀粉,萌动缓慢且
生长速度较缓慢分别为0.25mm/d、0.27mm/d和
0.23mm/d。以甘露糖为碳源的培养基中菌丝变淡
红且老化,其他处理的菌丝雪白、浓密、气生菌丝发
达。因此,葡萄糖和果糖是红托竹荪菌丝生长较为
适宜的碳源。
2.1.2 氮源 由图2可知,菌丝在以蛋白胨和硫
酸铵为氮源的培养基中萌发较快,均为2d,虽略低
于CK1.67d,但差异不显著。以蛋白胨为氮源的
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龚光禄 等 红托竹荪培养基及培养条件优化
GONG Guanglu et al Optimization of Medium and Cultural Conditions of Dictyophora rubrovolvata
图1 不同碳源红托竹荪菌丝的生长情况
Fig.1 Mycelia growth of D.rubrovolvatacultured on the medium with different carbon source for two weeks
图2 不同氮源红托竹荪菌丝的生长情况
Fig.2 Mycelia growth of D.rubrovolvatacultured on the medium with different nitrogen source for two weeks
培养基菌丝的平均生长速度最大,为1.07mm/d,
蛋白胨前期生长速度较快显著高于其他处理,后期
速度迅速下降并显著低于以硫酸铵、黄豆粉、牛肉膏
为氮源的培养基,菌丝雪白、浓密、气生菌丝发达;在
以硫酸铵和黄豆粉培养中菌丝萌发后,在一个相对
稳定的范围内生长,速度波动较小,平均生长速度分
别为0.92mm/d,与蛋白胨有差异但不显著,且显
著高于其他处理;以硫酸铵为氮源的培养基,菌丝雪
白、浓密、气生菌丝发达;以黄豆粉为氮源的培养基,
白色、浓密、纽结成菌丝束、气生菌丝较不发达。菌
丝在以尿素为氮源的培养基中不能萌发也不生长,
菌丝甚至死亡。其他氮源菌丝表现出萌动缓慢,以
及生长速度相对较慢的生长态势。其中,牛肉膏菌
丝萌动时间显著低于CK,生长速度先增大后减少,
平均速度显著高于CK;硝酸钾萌动时间与生长速
度均显著劣于硝酸铵,菌丝淡白色到淡红,较稀疏,
气生菌丝不发达,并且均显著劣于硫酸铵,说明铵盐
较硝酸盐作为氮源更容易被红托竹荪菌丝吸收。因
此,蛋白胨、硫酸铵和黄豆粉是红托竹荪菌丝生长较
为适合的氮源,且蛋白胨是典型的速效氮源,硫酸铵
和黄豆粉是缓释性的氮源。
2.1.3 C/N 由图3可知,C/N对菌丝萌动的影
响呈先增快后放慢的趋势,其中,C/N比为25时萌
动最快,为2.33d;最慢的为 C/N 比为35时,为
4.0d。在所有的处理中菌丝生长速度在4d时达
到一个较高水平,在以后生长过程中生长速度基本
保持稳定,波动不显著;平均生长速度表明,随着
C/N比增加呈先增大后减小的趋势。C/N比为23
时达到最大1.67mm/d,其次是 C/N 比为25和
20,分别为1.55mm/d和1.51mm/d,差异不显著,
但显著高于其他处理,且菌丝雪白、浓密、气生菌丝
发达。由菌落特征可知,菌丝在C/N比低于15和
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图3 不同C/N比红托竹荪菌丝的生长情况
Fig.3 Mycelia growth of D.rubrovolvatacultured on the medium with different carbon/nitrogen ratio for two weeks
图4 不同无机盐红托竹荪菌丝生长速度的时间曲线
Fig.4 Time curve of mycelia growth speed of D.rubrovolvatacultured on the medium with different
inorganic salt for two weeks
高于28时,菌丝均较稀疏、且纽结形成菌丝束。因
此,红托竹荪菌丝生长的最适C/N比为20~25,最
佳C/N比为23。
2.1.4 无机盐 由图4可知,菌丝在含有Zn2+的
培养基中生长速度呈先增大后减小的变化趋势与基
础培养基一致,且平均萌动时间和平均生长速度分
别为3d和0.66mm/d,与基础培养基差异不显著,
且菌丝雪白、浓密、气生菌丝发达;在含有 K+ 和
Fe2+的培养基中菌丝的平均萌动时间与平均生长
速度均低于基础培养基但不显著。在含有Ca2+和
Mg2+的培养基中菌丝的平均生长速度显著低于基
础培养基。因此,Zn2+对红托竹荪菌丝的萌动与生
长有一定的促进作用。
2.2 不同物理因子对红托竹荪菌丝生长的影响
2.2.1 温度 由图5可知,在0℃的温度条件下红
托竹荪菌丝停止生长,但菌丝仍有活力,随着温度的
升高,菌丝的平均生长速度呈先增大后减小的变化
趋势,温度为25℃时生长速度最大0.56mm/d,当
温度超过这一温度时菌丝的生长速度开始减小;而
平均萌动时间则是先逐渐增快后又减慢,当温度为
28℃时,菌丝萌动最快1.3d;虽然在温度高达40℃
的温度条件下菌丝仍然能生长,但萌发较缓慢、速度
较低,到后期甚至停止生长。因此,红托竹荪菌丝生
长的最适温度为22~28℃,最佳的生长温度为
25℃,但在28℃条件下可以有效刺激菌丝的萌动。
如果在菌丝培养期间先将温度调节至28℃,待菌丝
萌动后再将温度下调到25℃继续培养,可能达到更
好的效果。
2.2.2 pH 由图6可知,当pH低于4.5的条件
下 菌丝很难萌动,甚至死亡;当pH高于5.0时,随
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龚光禄 等 红托竹荪培养基及培养条件优化
GONG Guanglu et al Optimization of Medium and Cultural Conditions of Dictyophora rubrovolvata
图5 不同温度红托竹荪菌丝的生长情况
Fig.5 Mycelia growth of D.rubrovolvatacultured on the medium under different temperature for two weeks
图6 不同pH红托竹荪菌丝的生长情况
Fig.6 Mycelia growth of D.rubrovolvatacultured on the medium with different pH for two weeks
着pH的增加,菌丝萌动呈先逐渐加快后保持相对
平稳的趋势,而生长速度则呈先增大后减小的生长
趋势;当pH 为6.0时,萌发和生长速度均达到最
高,分别为1.7d和0.94mm/d,并显著优于其他处
理,且在整个生长过程中均表现出较好的生长态势,
菌丝雪白、浓密、气生菌丝发达;在碱性的条件下菌
丝也能生长,尤其是pH 为8.5时菌丝平均生长速
度较快0.62mm/d,与pH为5.5时差异不显著,但
在后期生长过程中速度较为缓慢;而pH高于9时,
菌丝虽然前期生长较好,但后期生长放缓甚至停止
生长,且在pH为10时菌丝容易纽结形成菌丝束。
因此,红托竹荪菌丝生长的最适pH 为5.5~6.5,
最佳pH为6.0。
2.2.3 光照 由图7可知,菌丝在不同的光照处
理下生长速度均呈现逐渐增大的趋势后相对平稳。
其中,在黑暗的条件下菌丝萌动较快(0.23d),萌发
后生长速度迅速增加,平均速度为0.78mm/d,显
著高于其他处理,且菌丝雪白、浓密、气生菌丝发达;
菌丝在全光照下萌动最慢(7.67d),显著低于其他
处理,且生长速度也相对较小为0.40mm/d,显著
低于全黑暗处理。因此,红托竹荪菌丝耐黑暗条件
下生长,为提高菌丝的生长速度和活力在生产上制
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图7 不同光照处理红托竹荪菌丝的生长情况
Fig.7 Mycelia growth of D.rubrovolvatacultured on the medium under different light treatments for two weeks.
作菌种时可以在避光条件下培养。
2.3 天然提取物、维生素和激素对红托竹荪菌丝
体生长发育的影响
2.3.1 天然提取物 由图8可知,菌丝在添加竹
叶煮汁培养基中的生长趋势为先高后低,与基础培
养基相似,但平均速度(1.016mm/d)显著高于基础
培养基(0.664mm/d),萌动时间为2.3d,略高于基
础培养基(3.3d),但差异不显著,且菌丝雪白、浓密
粗壮、气生菌丝发达;在添加其他几种天然物煮汁的
培养基中菌丝前期生长速度显著低于基础培养基,
而后期显著提高,但平均生长速度均显著低于基础
培养基,尤其是添加红托竹荪菌丝体煮汁的培养基,
菌丝很难萌发甚至死亡。因此,竹叶煮汁有促进红
托竹荪菌丝生长的作用,在培育红托竹荪菌丝或制
作菌种时可加入适当的竹叶煮汁,这样更有利于红
托竹荪菌丝的萌动与生长。
2.3.2 维生素及激素 由图9可知,菌丝在添加
不同维生素和生长激素的培养基中生长速度均呈先
增大后减小的变化趋势。其中,添加VB6和IAA的
培养基,菌丝萌动时间均为2.67d,平均速度也较快
分别为0.908mm/d和0.754mm/d,显著高于基础
培养基及其他处理,且菌丝雪白、浓密、气生菌丝发
图8 不同提取物红托竹荪菌丝的生长情况
Fig.8 Mycelia growth of D.rubrovolvatacultured on medium with different extract for two weeks
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龚光禄 等 红托竹荪培养基及培养条件优化
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图9 不同维生素与激素红托竹荪菌丝的生长情况
Fig.9 Mycelia growth of D.rubrovolvatacultured on medium with different vitamin and hormone for two weeks
达;而添加其他几种维生素和激素的培养基,菌丝萌
动和平均生长速度均显著低于基础培养基或差异不
显著。因此,适宜红托竹荪菌丝生长的最佳维生素
和生长激素为VB6和IAA,在培育红托竹荪菌丝或
制作菌种时加入适当的 VB6和IAA将更有利于红
托竹荪菌丝的生长。
2.4 培养基的最优组合
由图10可知,在不同的培养基中有的菌丝颜色
会有白色变为淡红的色变现象,菌丝浓密程度与气
生菌丝也有差异,菌落还会出现不同程度的轮纹。
而且轮纹明显的菌丝颜色也较深,容易纽结,相互缠
绕严重,细胞较短小、凹凸不平,锁状联合不明显,如
图11A-2;没有发生色变的菌丝粗壮、细胞较长且
饱满,分枝较少、纽结与相互缠绕现象不明显,锁状
联合显著,如图11B-2。
正交试验结果(表2)表明,菌丝的平均萌动时
间为1~1.5d,且试验处理间差异不显著。由平均
生长速度极差分析可知,影响红托竹荪菌丝生长的
因素主次关系为 E>C>B>D>A,即IAA>竹
叶>速效与迟效氮源的配比>VB6>速效与迟效碳
源的配比。各因素的最好水平分别为 A(葡萄糖+
果糖)5g+25g/L,B(蛋白胨+硫酸铵)2.5g+
2.5g/L,C(竹叶)20g/L,D(VB6)0.16g/L,E
(IAA)1.6mg/L,即A4B2C1D4E4组合,平均萌动时
注:左,菌落 (培养皿90mm);右上,菌落特征(7×);右下,边缘菌丝(1 000×)。
Note:Left,Colony;Upper right,Colony characteristics(7×);Lower right,Edge mycelium(1 000×).
图10 红托竹荪菌丝体在不同培养基中的菌落特征
Fig.10 Colony characteristics of D.rubrovolvata mycelia cultured on different media for four weeks
注:A为色变菌丝,B为正常菌丝,-1为菌落(培养皿90mm),-2为菌落特征(7×),-3为菌丝(80×),-4为边缘菌丝(1000×)。
Note:A,Discoloration mycelium;B,Normal mycelium;-1,Colony;-2,Colony characteristics(7×);-3,Mycelium(80×);-4,Edge my-
celium(1000×).
图11 红托竹荪的菌丝体变现象
Fig.11 Variation of D.rubrovolvata mycelia after culture of four weeks
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表2 红托竹荪菌丝生长的正交试结果L16(45)
Table 2 Growth results of D.rubrovolvata mycelia
实验号
No.
因素
Factors
A B C D E
生长情况
Growth condition
平均萌动时间/d 平均生长速度/(mm/d)
1 1 1 1 1 1 1.5±0.289Aa 0.417±0.024 5Ff
2 1 2 2 2 2 1.5±0.289Aa 0.716±0.005 2CDEcd
3 1 3 3 3 3 1.5±0.000Aa 0.127±0.024 3Gg
4 1 4 4 4 4 1.5±0.500Aa 0.907±0.011 7BCb
5 2 1 2 3 4 1.5±0.289Aa 0.694±0.145 1DEcd
6 2 2 1 4 3 1.0±0.000Aa 1.304±0.031 5Aa
7 2 3 4 1 2 1.0±0.000Aa 0.839±0.058 1BCDbc
8 2 4 3 2 1 1.5±0.289Aa 0.001±0.001 3Gg
9 3 1 3 4 2 1.5±0.289Aa 0.596±0.010 3EFde
10 3 2 4 3 1 1.5±0.289Aa 0.448±0.036 4Ff
11 3 3 1 2 4 1.0±0.289Aa 1.289±0.035 1Aa
12 3 4 2 1 3 1.0±0.000Aa 0.722±0.011 7CDEcd
13 4 1 4 2 3 1.5±0.289Aa 0.546±0.004 9EFef
14 4 2 3 1 4 1.5±0.289Aa 1.185±0.030 7Aa
15 4 3 2 4 1 1.5±0.289Aa 0.413±0.004 9Ff
16 4 4 1 3 2 1.5±0.500Aa 0.982±0.074 5Bb
K1 0.542 0.563 0.998 0.791 0.320
K2 0.710 0.913 0.636 0.638 0.783
K3 0.764 0.667 0.477 0.563 0.675
K4 0.782 0.653 0.685 0.805 1.019
极差 Range 0.240 0.350 0.521 0.243 0.699
间(1.0±0.289)/d,平均生长速度 (1.311±
0.015 3)/(mm/d)。因此,组合不在正交组合中,故
以此组合再次进行菌丝生长验证试验,结果菌丝的
萌动时间为1d,平均生长速度为1.311mm/d,略
高于正交表中的最佳组合A2B2C1D4E3,但差异不显
著,而且与表中的其他较优组合A3B2C3D2E4和A4
B2C3D1E4差异也不显著。因此,最优水平组合 A4
B2C1D4E4与 A2B2C1D4E3、A3B2C3D2E4和 A4B2C3
D1E4均可以作为红托竹荪母种培养基的最优组合,
且菌丝雪白、浓密,有不太明显的轮纹,气生菌丝发
达,且菌丝粗壮饱满、分枝较少,纽结变形的菌丝较
少。
3 结论与讨论
3.1 讨论
葡萄糖和果糖均为红托竹荪菌丝生长较为适宜
的碳源。以葡萄糖作为碳源时,菌丝萌动较快且早
期生长速度较快,而后期降低;而果糖作为碳源时,
则萌动较迟,后期生长速度相对较快。而且在正交
试验中两者混合使用的效果较显著,可能是在葡萄
糖和果糖的混合培养基中,菌丝先利用速效的葡萄
糖,此时菌丝中与果糖代谢相关的酶逐渐积累,当葡
萄糖耗尽时,迟效的果糖才继续被菌丝利用。这与
邓攀认为的菌体优先利用葡萄糖,当葡萄糖耗尽后,
才开始利用果糖的碳源代谢阻遏效应相符[16]。
蛋白胨、硫酸铵和黄豆粉均为红托竹荪菌丝生
长较为适宜的碳源。以蛋白胨作为氮源时,菌丝萌
动较快且前期生长速度也较快,后期生长速度降低,
为速效氮源;而硫酸铵和黄豆粉作为氮源时菌丝萌
动快,生长速度也较为稳定,表现为缓释氮源。虽与
杜昱光等认为蛋白胨和黄豆粉为竹荪生长的最适氮
源相符[14],但与有机氮作为微生物迟效氮源[17]和无
机氮作为微生物速效氮源[18]有一定的差异。这可
能跟蛋白胨既能为菌丝生长提供氮元素,又能提供
多种必需的生长因子有关。铵盐与硝酸盐相比,铵
盐更有利于红托竹荪菌丝的生长,这与一般真菌对
铵盐的利用要优于硝酸盐的结果一致[19]。
菌丝生长的最适C/N比为20~25,最佳C/N
比为23,但在较低和较高C/N比条件下,如C/N比
为15和≥28时,菌丝均较稀疏、纽结并形成菌丝
束,这是否与原基分化前先形成菌索有关[20],若有
关系,则在栽培上可以通过改变基质的C/N促进原
基的形成,对缩短红托竹荪出菇时间有一定的意义。
ZnSO4是红托竹荪菌丝生长最适的无机盐,有促进
红托竹荪菌丝生长的作用,这与有些学者的观点一
致[14,21-23]。
菌丝生长的适宜温度为22~28℃,最佳25℃,
但28℃的条件下更有利于红托竹荪菌丝的萌动;适
宜pH 5.5~6.5,最佳pH为6.0左右;光照会抑制
菌丝的生长发育,避光有利于菌丝的生长发育,与黄
义勇、余海尤等的观点一致[12,24]。
天然提取物胡萝卜和鲜松针煮汁有利于竹荪菌
丝的生长,B族维生素尤其是 VB12对菌丝生长作用
明显,而生长调节剂效果不明显[9,14];傅伟杰在松口
蘑母钟扩繁的试验中也发现,加菇类菌丝的麦芽汁
培养基最佳[25]。但在本研究中,天然提取物以竹叶
最好,胡萝卜和松针显著低于对照组试验,这与红托
竹荪的生境相关。而且添加红托竹荪组织煮汁的培
养基对菌丝生长极其不利,尤其是三级种菌丝体煮
汁,其使菌丝体不能萌动甚至死亡,这可能与菌丝分
·18·
龚光禄 等 红托竹荪培养基及培养条件优化
GONG Guanglu et al Optimization of Medium and Cultural Conditions of Dictyophora rubrovolvata
解的某些代谢物有关,其原因还有待进一步探究。
B族维生素中以 VB6对菌丝的促进效果最好,其次
是VC,最差的是VB12,添加生长激素尤其是IAA对
菌丝的萌动与生长均有显著的效果。
在研究过程中还发现,菌丝在不同培养基中随
着培养时间的延长,菌丝容易发生色变,主要由白色
变为淡红色,且发生了色变的菌丝常表现为菌丝局
部不规则膨胀,菌丝隔膜间距变短,菌丝纽结并相互
缠绕,锁状联合不明显,易失水。这可能与外源刺
激[26]或菌丝老化等原因有关,有待进一步研究。
3.2 结论
在单因素基础上确定了影响菌丝生长较大的几
个因素:葡萄糖+果糖(A)、蛋白胨+硫酸铵(B)、竹
叶(C)、VB6(D)和IAA(E),设计了5因素4水平的
正交试验。结果表明,影响红托竹荪菌丝生长的因
素主次关系为E>C>B>D>A。并最终获得最优
组合A4B2C1D4E4,即葡萄糖5g,果糖25g,蛋白胨
2.5g,硫酸铵2.5g,竹叶20g(煮汁),VB60.16g,
生长素(IAA)1.6mg,水1 000mL。但因这个配方
组合与A2B2C1D4E3;A3B2C3D2E4和 A4B2C3D1E4
差异显著,因此也可以作为红托竹荪菌丝生长的最
佳培养基;并获得了最佳的培养条件为,28℃刺激菌
丝萌动,2~2.5d后于25℃避光培养。上述结果也
可用于红托竹荪菌丝液体发酵和菌种生产。在原种
和栽培种的生产上,为了提高效率、降低成本,可以
将竹叶直接加入培养料中混合使用,也可用黄豆粉
代替硫酸铵,因碳源配比是影响最小的因素,还可不
用加入果糖等碳源。
[参 考 文 献]
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(责任编辑:刘忠丽)
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