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A Study on the Liquid Cultural Conditions for a Mycorrhiza Fungi (S.l) with Pinus massoniana

马尾松优良菌根真菌(S.l)液培条件的研究



全 文 :林业科学研究 1998, 11( 4) : 443~446
Forest Research     
  
  1997—11—19收稿。
陈连庆副研究员,裴致达(中国林业科学研究院亚热带林业研究所 浙江富阳 311400)。
* 本文系国家“八五”攻关子课题“马尾松菌根应用技术研究”的部分内容。
马尾松优良菌根真菌( S . l)液培条件的研究*
陈连庆 裴致达
  关键词 马尾松 褐环乳牛肝菌 液培条件
  作者经过对褐环乳牛肝菌[ S uil lus luteus ( L . ex Fr. ) Gray]的一系列研究, 业已证明它
是我国亚热带地区特有树种马尾松( Pinus massoniana Lamb. )共生的优良菌根真菌。它具有
生长快速、繁殖容易、拮抗性强、适生范围广、制剂简便、菌根效益显著等特点,是马尾松菌根应
用大有前途的真菌 [ 1, 2]。为了对其进行开发利用,作者对该菌株有关生物学特性、营养条件及其
最适范围等进行了研究,现将结果报道如后。
1 材料与方法
1. 1 材料
褐环乳牛肝菌(简称 S . l ) ,取自浙江富阳虎山马尾松林下,经子实体分离、培养而获得, 编
号 9108菌株。
培养液采用改良的菌根真菌合成培养基配方[ 3]。
1. 2 方法
1. 2. 1 接种物的制备 取 S . l菌试管种,接入基础培养液中,间歇培养,制备成试验接种物。
1. 2. 2 平板适温范围测试 向灭过菌的培养皿倒入培养液(厚度 3 mm) , 接入同龄定量的菌
种块(约 4 mm2 )静置于 10、15、20、25、30、35、40℃ 7级梯度恒温箱中, 每个梯度重复 6次, 隔
2 d测定每个菌落直径。
1. 2. 3 pH 梯度试验 在pH 3~8间,分11级梯度,级间差为0. 5, 3次重复。培养液装瓶灭菌
后,用无菌的酸碱溶液调节 pH, 使之达到试验值。接种后置 HSZ-1型生物液体培养振荡台上,
进行间歇培养。根据预备试验(菌丝体生长曲线) , 取生物量最大值的天数( 10 d)作为培养周
期。培养 10 d 后,分别测定同温下( 23 ℃)各处理菌丝体生长量。
1. 2. 4 N源试验 分别以( NH 4) 2SO4、( NH4 ) 2HPO4、NH 4NO 3、KNO 3所提供的无机态 N 和
脲、酒石酸铵、甘氨酸、谷氨酸所提供的有机态 N,为培养基的 N 源,并设无 N源为对照。探索
不同 N 源对 S . l 菌菌丝体生长的影响, 3 次重复。无 N 基础培养基配方为: 葡萄糖 10 g、
KH2PO 4 1 g、MgSO 4 0. 5 g、VB1微量、水 1 000 mL。在 pH 值 5. 0、温度 23 ℃条件下, 进行培
养。
1. 2. 5 C源试验 分别以葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、乙醇、甘露醇、可溶性淀粉、糊精为培养
基的C 源,另设无 C 源为对照进行对比试验, 3次重复。基础培养基去掉葡萄糖 C 源, 换上酒
石酸铵 N 源, 其它成分不变。按以上方法进行接种培养,最后测定菌丝体生物量。
1. 2. 6 C/ N 试验 将培养基中的 C源(葡萄糖)与N 源(酒石酸铵) ,按预计比例进行配制,设
C/ N 分别为 10∶1、20∶1、30∶1、40∶1、50∶1,进行对比试验, 3次重复。按上述方法进行培
养,最后测定菌丝体生物量。
1. 2. 7 菌丝体生物量测定 除温度试验外,其它各试验每 250 mL 三角瓶中,加入培养液 100
mL, 接种量(母种)为 1 mg 菌丝体(干重) ,经 10 d 增殖培养后,通过抽提、过滤、无菌水冲洗,
排出一切有机物的干扰,于 105℃烘干至恒重。最后计算每百毫升培养液中,产生的菌丝体干
物质重量。
2 结果与分析
2. 1 温度对 S. l菌菌丝体生长的影响
液培S . l菌菌丝体对温度的适应范围较
广,在 10~35 ℃之间, S. l 菌均能萌动并不
同程度地增殖生长,适宜的生长温度在 20~
30 ℃之间。25℃为最适宜温度,此温度下平
均每天增殖生长长度达 3. 55 mm(表 1)。当
培养温度高达 40 ℃时, S . l 菌菌丝体萎缩枯
黄而死亡,这是该菌生活的上限温度。在适温
区,其菌落洁白,气生菌丝浓密茁壮。
2. 2 pH值对 S. l菌菌丝体生长的效应
  pH 值在 3~8之间 S. l 菌都能生长,其
表 1 不同温度下 S. l菌生长状况
温度
(℃)
开始萌
动时间
( d)
菌丝
颜色
菌落
直径
( cm)
菌丝增
长量
( mm /d )
菌丝
形态
10 10 白色 0 0 菌丝刚萌动
15 3. 5 白色 1. 10 1. 10 疏绒状
20 2. 5 白色 2. 35 2. 35 密絮状
25 1. 5 白色 3. 55 3. 55 浓密絮状
30 1. 5 白色 3. 10 3. 10 浓密絮状
35 1. 5 白色 0. 60 0. 60 疏绒状
40 - - - - -
  注:接种量(干重)为 1 mg / 100 mL ,培养周期为 10 d。
表 2~5同。
适生范围较广,尤以pH值为4~4. 5时最佳,
表 2 不同 pH值条件下 S. l 菌菌丝体的生长状况
培养液
pH
菌丝体形状 菌丝体干重
( mg )
增殖倍数
3. 0 云片状 30. 7 30. 7
3. 5 云片状 52. 7 52. 7
4. 0 云片状 79. 1 79. 1
4. 5 云片状 73. 6 73. 6
5. 0 云片状 65. 4 65. 4
5. 5 球 状 53. 6 53. 6
6. 0 球 状 44. 8 44. 8
6. 5 球 状 44. 3 44. 3
7. 0 云片状 44. 2 44. 2
7. 5 云片状 43. 5 43. 5
8. 0 云片状 43. 2 43. 2
菌丝体增殖倍数达 73. 6~79. 1倍(表 2) , 当
pH值从 3向 4过渡时, S . l 菌菌丝体急剧增
殖,并达到最高值,当 pH 值超过 4 以后, 菌
丝体的增殖开始减缓, 当 pH 值升到 6以后
至 8时,其菌丝体生长量缓慢下降。对照作者
以前所做的 P . t 菌液培试验结果 [ 4] , 发现 S .
l菌适生 pH 值范围要比 P. t菌宽得多。这也
正好说明为何在我国南北方不同 pH 土壤
上,均可广泛居生 S . l菌的原因。
2. 3 C源对 S. l菌菌丝体增殖效应
  C 源是 S . l菌生活的重要营养和能量来
源 [ 5]。在无 C基础培养基中, 分别加入8种不
同含C 物质供 S. l 菌吸收利用。结果(表3)表明:可溶性淀粉所提供的C 源最易被 S. l菌吸收
利用, 菌丝体增殖倍数可达 52. 1倍,是无C 源(对照)处理菌丝体增殖量的 11. 17倍。S . l菌对
各种 C源利用效果排序依次是:可溶性淀粉、果糖、葡萄糖、糊精、蔗糖、麦芽糖、乙醇、甘露醇。
无 C 源对照处理,菌丝体增殖只有 4. 7 mg(干重) ,培养基中缺乏 C 源大大抑制了菌丝体的生
长繁殖。
444 林 业 科 学 研 究               11 卷
表 3 不同 C源对 S. l菌菌丝体生长的影响
C源种类 培养后培养液颜色
菌 丝 体
颜色 形状
菌丝体干重
( mg/ 100 mL)
增殖倍数
葡萄糖 透明无色 乳白 片絮 33. 8 33. 8
果糖 透明土黄色 土白 丝絮 35. 0 35. 0
蔗糖 透明无色 乳白 片絮 26. 0 26. 0
麦芽糖 透明无色 乳白 丝絮 24. 8 24. 8
乙醇 透明无色 乳白 团絮 18. 0 18. 0
甘露醇 透明浅土色 白 团絮 17. 2 17. 2
可溶性淀粉 透明无色 乳白 丝片絮 52. 1 52. 1
糊精 透明无色 乳白 丝片絮 28. 5 28. 5
CK 透明无色 乳白 片絮 4. 7 4. 7
2. 4 N源对 S. l菌菌丝体的增殖效应
N 是S . l菌合成蛋白质和核酸的重要营养元素 [ 5]。不同 N 源对S . l 菌菌丝体的增殖生长,
表现出不同的效果。从表 4中可以看出: S . l菌吸收利用有机态N 比无机态N 的效果要好,无
机态的氨态 N 利用效果又好于硝态 N。S . l对 KNO 3提供的 N 源吸收利用效果最差, 增殖量
(干重)只有 6. 2 mg / 100 mL,比无 N 源(对照)还少 3 mg/ 100 mL,是否有抑制因素干扰,有待
进一步研究;谷氨酸所提供的有机态 N 源效果最佳,菌丝体增殖量达 33. 4 mg / 100 mL,是对
照的 3. 63倍;磷酸氢二铵所提供的 N 源和脲所提供的 N 源, 分别使 S . l 菌菌丝体增殖 25. 2
倍和 22. 4倍。该 3种 N 源可谓 S. l 菌液培较好的 N 源。
表 4 N源对 S. l菌菌丝体的增殖效应
N 源种类 培养后培养液颜色
菌 丝 体
颜色 形状
菌丝体干重
( mg/ 100 mL)
增殖倍数
硫酸铵 无色透明 白色 绒絮 20. 1 20. 1
磷酸氢二铵 浅褐色透明 褐白 绒球 25. 2 25. 2
硝酸铵 无色透明 白色 云絮 18. 2 18. 2
硝酸钾 无色透明 白色 丝絮 6. 2 6. 2
脲 浅褐色透明 白色 丝球 22. 4 22. 4
酒石酸铵 浅黄色透明 褐白 绒球 21. 3 21. 3
甘氨酸 无色透明 白色 绒球 21. 8 21. 8
谷氨酸 无色透明 白色 丝絮 33. 4 33. 4
CK 无色透明 白色 丝絮 9. 2 9. 2
2. 5 C/N 对S. l菌增殖生长的影响
C、N 营养元素的不同配比,也是影响 S . l菌菌丝体增殖生长的重要因素之一。试验结果
(表 5)说明: C、N 配比适当, 可以互相促进吸收,加速菌丝体的增殖, 相反, C/ N 的比例失调,
只能使 S . l菌增殖生长减缓。当 C/ N 等于 20∶1时, S . l菌菌丝体增殖量最大,达到 49. 1 mg
(干重) / 100 mL;当 C/ N值小于或大于 20∶1时,对 S. l 菌菌丝体的生长繁殖均呈现减缓的走
势。故选择适当的 C、N 源后,还必须重视两者的合理比例。
  综上所述, S . l菌菌丝体对温度适应范围较广, 10~35 ℃间均能增殖生长, 20~30 ℃为适
宜温度, 25 ℃为最适温度。S . l菌在 pH 3~8范围中, 均能增殖生长,最适 pH 值为 4~4. 5。S . l
菌对所提供的单糖、双糖、多糖和醇类C源, 均能不同程度地吸收利用, 利用效果优劣次序依
4454 期        陈连庆等: 马尾松优良菌根真菌( S . l)液培条件的研究
表 5 不同 C/N 条件下 S. l菌菌丝体生长状况
C/ N 培养后培养液颜色 菌丝体形状 菌丝体干重
( mg/ 100 mL)
增殖倍数
10∶1 浅黄透明 绒片 37. 1 37. 1
20∶1 浅黄透明 长绒片 49. 1 49. 1
30∶1 浅黄透明 大绒片 38. 1 38. 1
40∶1 浅锈透明 大绒片 34. 7 34. 7
50∶1 浅锈透明 绒片 33. 5 33. 5
  注:菌丝体颜色均为乳白色。
次为:可溶性淀粉、果糖、葡萄糖、糊精、蔗糖、麦芽糖、乙醇、甘露醇。S. l 菌对有机态 N 和无机
态 N(硝酸钾例外) ,都能不同程度地吸收利用,促繁效果最突出的当属谷氨酸。S . l菌对 C/ N
有一定要求, 当其比例适当时,促繁效果显著,尤以 C/ N 为 20∶1时效果最好。
参 考 文 献
  1 陈连庆.马尾松共生菌根真菌调查研究.林业科学研究, 1989, 2( 4) : 357~362.
  2 陈连庆,裴致达.马尾松容器育苗菌根化对苗木生长及基质的影响.林业科学研究, 1995, 8( 1) : 44~47.
  3 俞大绂.植物病理学和真菌技术汇编.北京:人民教育出版社, 1975.
  4 裴致达,陈连庆.马尾松共生菌( P . t)的增殖培养条件.林业科学研究, 1992, 5( 2) : 231~234.
  5 杨庆尧.食用菌生物学基础.上海:上海科学技术出版社, 1985.
A Study on the Liquid Cultural Conditions for a Mycorrhiza
Fungi ( S. l) with Pinus massoniana
Chen L iangqing Pei Zhida
  Abstract Suillus luteus ( L . ex Fr. ) is a superio r mycorr hiza fung i being symbiosis w ith
Pinus massoniana in the subtropical area of China. The fung i is w idely dist ributed and has
been effect ively applied to the pine. In or der to examine the liquid cultural condit ions of the
S . luteus, the temperature, pH, carbon-sources, nitr ogen-sources and C/ N for the growth and
the propagat ion o f the fungi w ere tested in the study . T he results show ed that fo r the
gr ow th and propagation of the hyphae of the st rain S . l, the suitable temperatur e range w as
20~30 ℃, the opt imum 25 ℃; the suitable pH was 3~8, the opt imum 4~4. 5. All the car-
bon-sources tested can be absorbed ( glucose, fr ucto se, sacchar ose, amylomaltose, ethanol,
mannitol, soluble starch, dex t rin) but the opt imum was soluble starch; all the nit rog en-
sources [ ( N H4) 2SO 4 , ( NH4 ) 2HPO 4, NH4NO3 , KNO 3, U rea, tar taric acid, am inoacet ic acid, glu-
tam ic acid ] , ex cept inorg anic nit rog en ( KNO 3 ) , can be absorbed but the optimum was glu-
tam ic acid. A w ider range of C/ N w as ef fective but the opt imum was 20∶1.
  Key words Pinus massoniana Suillus luteus  liquid cultural condit ion
  Chen Liangqing, As sociate Professor, Pei Zhida ( Th e Research Ins t iute of Subt ropical Fores try , CAF Fuyang, Zh e-
jian g 311400) .
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