全 文 :d ib le fu n g i2010(4)
新疆橙黄疣柄牛肝菌分离培养研究
贺亚玲 1 刘红玲 2 陆 爽 1 李 邦 1 张 霞 1 王绍明 1*
(1 石河子大学生命科学学院,新疆石河子 832003;2 石河子大学师范学院,石河子 832003)
摘 要 研究以橙黄疣柄牛肝菌的子实体作为分离材料,采用
组织分离方法,在不同配方的培养基上培养,筛选出适合橙黄疣
柄牛肝菌菌丝生长的基础培养基, 其中菌盖和菌柄两者交接处
的分离成功率达 60%以上。 以菌丝生长速度、生长状况为参照
标准,对橙黄疣柄牛肝菌的生物学特性进行研究,确定其最适生
长温度、pH 值、葡萄糖含量以及氮源。 结果表明,橙黄疣柄牛肝
菌为中温型菌根真菌,在 25℃下长势良好,最佳 pH 值为 6,最
佳葡萄糖含量为 0.5%,最佳氮源为蛋白胨。
关键词 橙黄疣柄牛肝菌 分离培养 培养条件
文章编号 1000-8357(2010)04-0017-03
收稿日期:2010-01-18 一稿;2010-02-05 修改稿。
基金项目: 国家重大基础研究发展计划课题(2009CB825101)
资助。
* 通讯作者: e-mail:westwild@vip.sina.com
橙黄疣柄牛肝菌 [Leccinum aurantiacum (Bull.) Gray],是
一种高等担子菌,隶属于真菌门(Eumycota)担子菌亚门(Ba-
sidiomycotina)、层菌纲(Hymenomycetes)、伞菌目(Agaricases)、
牛肝菌科(Boletaceae)、疣柄牛肝菌属(Leccinum Gray),一般
与乔松桦、山杨等树木形成外生菌根 [1],在我国主要分布于河
北、陕西、四川、黑龙江、吉林、青海、新疆、辽宁、云南、西藏等
地,在新疆主要分布于额尔齐斯河两岸、天山、阿勒泰山等地,
可食用,且味道鲜美,富含蛋白质和脂肪以及人体所需的多种
氨基酸、维生素以及微量元素,具有极强的保健作用。 目前还
不能人工栽培。国内外对橙黄疣柄牛肝菌研究的报道较少,在
新疆这种干旱、半干旱、绿洲与沙漠并存的特殊地理环境下,
对橙黄疣柄牛肝菌的研究及开发工作不仅具有潜在的经济效
益,而且具有一定的生态意义。研究借鉴前人对其它牛肝菌分
离培养的方法, 筛选出适合新疆橙黄疣柄牛肝菌菌丝生长的
基础培养基, 并通过改变菌丝培养条件和培养基营养成分对
该菌的生物学特性进行初步研究, 为进一步开发利用以及人
工栽培这一珍贵的真菌资源提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 材 料
1.1.1 采样地点 橙黄疣柄牛肝菌子实体于 2008 年 9 月 11
日采自新疆阿勒泰地区北屯市郊的额尔齐斯河沿岸, 北纬
47°21′7.5″,东经 87°52′52.6″。 该地平均海拔 504 m,气候特点
是冬季严寒,春旱多风,冬长夏短,年平均气温 3.6~3.9℃,年
降水量 87 mm~l88.6 mm,蒸发量为 1 900 mm~2 300 mm[2]。 共
生植物为银白杨(Populus alba L.)。
1.1.2 培养基 ①MMN 培养基 [3](Modified Melin-Norkrans
Medium)。②MM 培养基[4](Modified Moser Medium)。③改良的
PDA 培养基 [5]。 ④PDA 和胡萝卜综合培养基 :马铃薯鲜重
200 g,胡萝卜 100 g,葡萄糖 10 g,酵母精(浸)粉 6 g,KH2PO4
0.6 g,MgSO4·7H2O 0.5 g, 琼脂 15 g, 蒸馏水 1 000 mL,pH 自
然。 ⑤菌根菌培养基[6]。
1.1.3 主要药品及仪器 琼脂粉购自新疆沃尔森生物技术有
限公司,其它各种药品均为国产分析纯。 主要仪器为 LDZX-
4OBI 型立式自动电热压力蒸汽灭菌器、HWS 恒温恒湿培养
箱、SW-CJ-ICU 双人单面净化工作台。
1.2 试验方法
1.2.1 组织分离 取当日或采集后 4 d 以内的新鲜幼嫩、健
康无虫害的橙黄疣柄牛肝菌子实体,用自来水冲洗表面泥土,
经 75%乙醇表面消毒 30 s,再用无菌水冲洗,无菌滤纸吸干,
置于无菌培养皿中, 用经高温灭菌的脱脂棉放入 75%乙醇,
擦洗手指,然后从基部沿菌柄处掰开菌体,再用已经酒精灯火
焰上灭菌处理的解剖刀,在掰开的子实体内部切取 5 mm~8 mm
大小的菌盖、菌柄以及两者交接处不同部位的菌块,用无菌镊
子或解剖针迅速将其放入供试 5 种斜面培养基上。 各分离 25
支斜面培养基试管,封好,置于暗室内培养,待菌种萌发后挑
取目的菌丝进行转接培养,经 3 次纯化后即可获得纯菌种。
1.2.2 基础培养基筛选试验 取一定量长势良好的纯菌种接
种于 5 种培养基平板上,置于 25℃的暗室中根据菌丝生长情
况培养 30 d,每隔 2 d 沿垂直两个方向测一次菌落直径,取其
平均值,以菌落直径为指标,筛选最适合橙黄疣柄牛肝菌菌丝
生长的基础培养基。 每个处理 5 个重复。
1.2.3 温度试验 待平板基础培养基中菌落直径长到 5~
6 cm 时,在菌落尖端菌丝生长旺盛的区域用灭过菌的打孔器
打出内径 0.8 cm 的菌块,接种到基础培养基平板中,分别置
于 22、25、28、31℃恒温条件下培养 20 d,每隔 2 d 测量菌落直
径,测量方法同上,计算菌丝生长速度,以菌丝密度、菌落边缘
整齐度、菌丝长势、菌丝颜色作为菌丝生长状况的主要评价指
标。 每个处理 5 个重复,
1.2.4 pH 值试验 采用 1mol/L 的 NaOH 或 HCl 将基础培养
基的初始 pH 值调节为 5、6、7、8, 接种后置于 25℃下培养
20 d,菌丝测量评价方法同 1.2.3。 每个处理 5 个重复。
1.2.5 葡萄糖含量试验 由于外生菌根菌缺乏专一性降解
酶,不能分解和利用木质素及纤维素,但是对于单糖尤其是葡
萄糖有较好的利用能力 [7],所以研究中只考虑改变葡萄糖的含
量, 培养基中加入葡萄糖的含量分别为 0.2%,0.5%,0.8%,
1.1%,接种后的平板置于 25℃下培养 20 d,菌丝测量评价方
法同 1.2.3。 每个处理 5 个重复。
1.2.6 氮源试验 以基础培养基中的蛋白胨作为对照, 分别
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注:+ + +,长势强; ++,长势较强; +,长势弱;-,长势极弱,以下同。
用牛肉膏、磷酸氢二氨、酵母浸粉代替其氮源,接种好的平板
置于 25℃下培养 20 d,菌丝测量评价方法同 1.2.3。 每个处理
5 个重复。
2 结果与分析
2.1 橙黄疣柄牛肝菌分离的成活情况 从表 1 可以看出:5
种培养基中,菌盖、菌柄及两者交接处都能够分离成功,3d 左
右萌发出洁白的绒毛状菌丝。培养基⑤效果最好,两者交接处
分离成功率达 60%以上;培养基④上菌丝萌发率最低,菌盖
分离成功率仅有 10%;培养基①和②上菌丝随着培养时间的
延长,变成黄色;培养基③和④上菌丝洁白,但是培养基⑤上
菌落直径比培养基③上的大。
2.2 橙黄疣柄牛肝菌在五种培养基上的菌落直径 从图 1
可以看出:5 种培养基上菌丝均能生长, 但生长速度有差异
性,培养基①及②上菌丝生长速度基本一致。培养基③较培养
基①和②上菌丝生长速度快,培养基④上菌丝生长速度最慢,
且菌落呈黄色。培养基⑤最适合菌丝生长,30 d 菌落直径长至
58 mm,菌丝洁白。
2.3 橙黄疣柄牛肝菌菌丝在不同温度条件下生长状况 从
表 2 可以看出:橙黄疣柄牛肝菌属于典型的中温型菌根真菌,
在 25℃长势最好,菌丝洁白,菌落完整,生长速度较快。 虽然
在高温下菌丝生长速度更快,但是菌丝稀疏且颜色变黄;同时
在低温下菌丝虽然也洁白,但是生长速度相对较慢。
2.4 橙黄疣柄牛肝菌菌丝在不同 pH 条件下生长状况 从
表 3 可以看出: 橙黄疣柄牛肝菌在 4 个 pH 处理培养基上均
能生长, 但在 pH 为 7 及 pH 8 的培养基上菌丝颜色变黄,且
菌落不完整,最适宜 pH 为 6,此时菌丝生长的各项指标均为
最佳,说明橙黄疣柄牛肝菌喜微酸性环境。
2.5 橙黄疣柄牛肝菌菌丝在不同葡萄糖含量下生长状况 从
表 4 可以看出: 橙黄疣柄牛肝菌在培养基中葡萄糖含量为
0.2%,0.5%,0.8%时,菌丝生长速度差别不大,菌丝洁白,菌
落完整。 但是在葡萄糖含量为 1.1%时,菌丝生长较慢,且菌
丝长势弱,颜色发黄,说明培养基中碳氮比例过高,不利于菌
丝生长。
2.6 橙黄疣柄牛肝菌菌丝在不同氮源下生长状况 从表 5
可以看出: 橙黄疣柄牛肝菌在含有机氮源的培养基中表现出
生长旺盛、菌丝生长迅速、菌落完整且菌丝颜色洁白的特点。
说明菌丝能够更好的吸收利用有机氮源。 菌丝在含有 3 种有
机氮的培养基上生长速度比较: 蛋白胨>牛肉膏>酵母浸粉。
在无机氮源培养基上生长缓慢、长势弱。可能是基础培养基中
已含有无机氮源硝酸钙,不能利用更多的无机氮源。
3 讨论与结论
橙黄疣柄牛肝菌的菌盖、 菌柄及两者交接处均能分离出
菌丝,另外采集与分离间隔时间越短,分离成功率越高,这与
栾庆书 [8]等研究外生菌根菌证实的结果一致。 研究证实两者
交接处分离成功率较菌盖及菌柄高, 这与其它食用菌分离成
活率规律相一致。
关于基础培养基的筛选方面,有的学者认为,天然基质组
成的培养基因其含有淀粉和丰富的维生素比人工合成的培养
基更有利于外生菌根真菌的生长,如田春杰[9]等人对几种外生
菌根真菌的培养特性进行研究, 结果表明,PDMA 和 PDA 培
表 1 橙黄疣柄牛肝菌的分离成功率(%)
培养基编号
分离材料
菌盖 菌柄 两者交接处
① 20 30 40
② 15 25 40
③ 20 30 50
④ 10 20 30
⑤ 20 40 60
70
60
50
40
30
20
10
0
5 10 15 20 25 30
培养时间/d
菌
落
直
径
/m
m
图 1 橙黄疣柄牛肝菌在 5 种培养基上的菌落直径
表 2 橙黄疣柄牛肝菌菌丝在不同温度条件下生长状况
温度
/℃
菌丝生长速度
20 d 平均值/(mm·d-1)
菌丝
密度
菌落边缘
整齐度
菌丝
长势
菌丝
颜色
22.5 1.51 较致密 整齐 ++ 洁白
25 1.93 致密 整齐 +++ 洁白
27.5 2.10 稀疏 不整齐 ++ 淡黄色
30 2.14 稀疏 不整齐 ++ 淡黄褐色
表 3 橙黄疣柄牛肝菌菌丝在不同 pH条件下生长状况
培养基
pH值
菌丝生长速度
20 d 平均值/(mm·d-1)
菌丝
密度
菌落边缘
整齐度
菌丝
长势
菌丝
颜色
5 1.95 较致密 不整齐 ++ 洁白
6 2.12 致密 整齐 +++ 洁白
7 1.91 较致密 不整齐 ++ 淡黄色
8 1.89 较致密 不整齐 ++ 淡黄色
表 4 橙黄疣柄牛肝菌菌丝在不同葡萄糖含量下生长状况
葡萄糖
/%
菌丝生长速度
20 d 平均值/(mm·d-1)
菌丝
密度
菌落边缘
整齐度
菌丝
长势
菌丝
颜色
0.2 2.04 致密 整齐 +++ 洁白
0.5 2.15 致密 整齐 +++ 洁白
0.8 2.18 致密 整齐 +++ 洁白
1.1 1.97 稀疏 不整齐 + 淡黄色
表 5 橙黄疣柄牛肝菌菌丝在不同氮源下生长状况
氮 源
菌丝生长速度
20d平均值/(mm·d-1)
菌丝
密度
菌落边缘
整齐度
菌丝
长势
菌丝
颜色
蛋白胨 2.15 致密 整齐 +++ 洁白
牛肉膏 2.12 致密 整齐 +++ 洁白
磷酸氢二氨 1.93 稀疏 不整齐 ++ 洁白
酵母浸粉 2.01 较致密 整齐 +++ 洁白
①
②
③
④
⑤
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为响应党中央建设社会主义新农村的号召, 发挥中国农
业科学院蔬菜花卉研究所公益型研究所的作用, 结合蔬菜所
菜病综防课题组承担的相关科研项目, 特向全国食用菌、蔬
菜、花卉、瓜类主产区免费提供病害诊断、防治技术服务。
主诊专家 李宝聚, 中国农业科学院蔬菜花卉研究所研
究员,博士,博士生导师(植物病理学、农药学 、农业微生物
学),国家蔬菜现代产业技术体系岗位专家(病害诊断与综合
防治)。
咨询方式 由于受人力限制, 仅接受送样与寄样病害诊
断及防治指导工作,原则上不接受电话咨询诊断工作,也不接
受明显是生理性病害的样品。对于邮寄的所有样品,诊断结果
和防治技术给予电话回复。对于地区性严重危害病害,根据专
家的工作安排,可以现场诊断,指导防治。
寄、 送样方式 可将发病部位制成半干样品用 “特快专
递”寄至本课题组。 具体方法:将食用菌子实体置于阴凉处晾
干,再用多层旧报纸包裹寄出。 蔬菜茎、叶部发病,可将病茎、
叶置于强日照下暴晒,任其失水半天左右;也可将其放在热锅
盖上烘烤,使其快速失水,半干后夹于旧报纸国寄出(叶片之
间也用报纸隔离)。 果实发病,可将病果或切开晾干的病斑部
位包裹于多层报纸中寄出。花和小苗等幼嫩多汁的样品,可夹
在多层报纸或卫生纸中压制寄出。 切记不要用塑料袋直接装
样品,那样容易腐烂。寄样品时请标明详细的采集时间、地点、
蔬菜种类及品种。 亦可将病样直接送至中国农业科学院蔬菜
花卉研究所菜病综防组。
地址:北京市海淀区中关村南大街 12 号
中国农业科学院蔬菜花卉研究所菜病综防组
邮编:100081 电话:010-89119659 联系人:石延霞
免费食用菌、蔬菜、花卉、瓜类病害诊断、防治咨询
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养基是培养外生菌根真菌较适合的培养基。 但是 Meyer [10]和
Richards[11]称外生菌根菌由于缺乏水解纤维素、胶质和其它复
杂有机化合物的酶而需要吸收根系分泌物里的简单有机化合
物。通常情况下,外生菌根真菌在生长过程中分泌胞外酶的能
力较弱,对天然培养基中的大分子营养物质利用较差,而较易
利用合成培养基中的小分子营养物质。 因此在合成培养基上
长势较好。 研究表明合成培养基即菌根菌培养基最适宜橙黄
疣柄牛肝菌菌丝生长。 另外研究中所用的菌根菌培养基未见
在其它牛肝菌分离培养中使用, 其适用的范围有待于今后做
进一步的研究。
研究中橙黄疣柄牛肝菌菌丝生长的最适温度为 25℃,属
于中温型菌根真菌,这与宋微 [12]等研究的同属不同种的褐疣
柄牛肝菌(Leccinum scabrum) 结果不一致,研究发现褐疣柄
牛肝菌为高温型菌根真菌,在 30℃下菌丝生长非常迅速,4~6 d
即长满整个培养皿。 研究中虽然也发现菌丝在 30℃下生长速
度最快,但是培养出的菌丝稀疏且颜色发黄,不利于进一步的
的扩繁培养。 笔者认为同一属的不同种菌丝生长最适温度有
差异,可能是地理位置及气候条件造成的。橙黄疣柄牛肝菌菌
丝生长的最适 pH 为 6,在 pH 为 7 或 8 时,菌丝变淡黄色,这
与 Laiho[13]等研究证实的结果一致,即在培养环境的 pH 接近
中性或碱性的条件下, 有些外生菌根菌在生长过程中会积累
色素。 培养基营养成分对橙黄疣柄牛肝菌菌丝的生长起着关
键的作用,橙黄疣柄牛肝菌能比较好的利用葡萄糖,并在葡萄
糖含量为 0.8%的培养基上菌丝生长最好, 但是在生产应用
中,为降低生产成本,以 0.5%葡萄糖含量的单糖作碳源培养
较好。有机氮可促进橙黄疣柄牛肝菌菌丝快速生长,但是该菌
不能很好的利用氨态氮及硝态氮,最佳有机氮源为蛋白胨,牛
肉膏、酵母浸粉次之。
研究仅对橙黄疣柄牛肝菌分离和培养进行初步研究,但
是关于菌根菌培养基应用的广泛性以及人工驯化栽培方面还
有待于进一步研究, 以期合理开发利用这一珍贵的外生菌根
菌资源。
致谢: 感谢石河子大学生命科学学院阎平教授对银白杨的鉴定
以及中科院昆明植物研究所杨祝良研究员对橙黄疣柄牛肝菌的鉴
定。
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