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点柄粘盖牛肝菌菌塘中可培养微生物多样性研究



全 文 :北京农学院学报 2015,30 (1):41-44
Journal of Beijing University of Agriculture
http://bnxb.cbpt.cnki.net
doi:10.13473/j.cnki.issn.1002-3186.2014.0092
  收稿日期:2014-06-05
  基金项目:北京市教委项目 (PXM2013014207000077)
  第一作者:王明花,硕士研究生,研究方向为野生食用菌驯化栽培,E-mail:wangminghua03@126.com
  通信作者:陈青君,博士,教授,主要从事食用菌的教学与科研工作,E-mail:cqj3305@126.com
点柄粘盖牛肝菌菌塘中可培养微生物多样性研究
王明花,张举龙,张国庆,程继鸿,陈青君*
(北京农学院植物科学技术学院,北京102206,中国)
摘 要:以北京延庆县四海镇黑汉岭油松林中的点柄粘盖牛肝菌(Suillus granulatus)菌塘土为材料,通过微生物
传统培养方法,分离出细菌、真菌、放线菌,并对其中优势菌群的培养性状及形态特征进行观察统计。研究结
果表明,有大量的微生物存在于Suillus granulatus的菌塘中,共分离纯化出160株菌株,其中真菌菌株46株,
优势菌株8种;细菌菌株72株,优势菌株9种;放线菌菌株42株,优势菌株3种。这些分离出的微生物为进一
步展开Suillus granulatus人工驯化研究提供了试验材料。
关键词:点柄粘盖牛肝菌;可培养微生物;多样性
中图分类号:S646.3 文章编号:1002-3186(2015)01-0041-04 文献标志码:A 网络出版时间:2014-07-01 7:50
网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/11.2156.S.20140701.0750.003.html
Diversity research of the culturable microbes isolated from
in the Suillus granulatus shiro
WANG Minghua,ZHANG Julong,ZHANG Guoqing,CHEN Jihong,CHEN Qingjun*
(Colege of Plant Science and Technology,Bcijing University of Agriculture,Beijing 102206,China)
Abstract:The soil of Suillus granulatus shiro got from chinese pine forest was used as material in Hei hanling Si hai town Yan-
qing county Beijing.Fungi,bacteria and actinomycetes were isolated by traditional culture method.The culture traits and mor-
phological characteristics of dominant community were observed and counted.The results showed that a large number of micro-
organisms presented in Suillus granulatusshiro.One hundred and sisty isolates were isolated and purified from soil samples in-
cluding 46fungal isolates and 8dominant fungal species,72bacterial isolates and 9dominant species,42actinomycetes isolates
and 3dominant actinomycetes species.These microbes isolated provided the experimental materials for further research on arti-
ficial cultivation of Suillus granulatus.
Keywords:Suillus granulatus;culturable microbes microorganism;diversity
  点柄粘盖牛肝菌(Suillus granulatus),别名为
黄花松茸、栗壳牛肝菌等,属于伞菌目(Agaricales),
牛肝菌科(Boletaceae),粘盖牛肝菌属(Suillus)[1]。
Suillus granulatus是一种可以与油松共生的菌根
性食用菌[2-3],具有较高的营养价值、经济价值和药
用价值[4-6]。
  目前,Suillus granulatus子实体产生的基础研
究报道不多,尚不可以进行人工栽培,要进行驯化栽
培,深入了解其生长区域的自然环境是很重要的。
有研究表明,土壤中的一些微生物与菌根的形成及
子实体的生长发育有关。Cristiana et al.曾将在块
菌(T.borchii)菌根上分离得到细菌菌株与块菌接
种培养,发现其中19%的菌株对T.borchii菌丝体
的生长有促进作用[7]。Founoune et al.的研究也证
明从土壤中分离到的某些细菌可促进菌根真菌菌丝
体的生长[8]。董晓雅等将假单胞菌P2-10(Pseudo-
monas sp.P2-10)分别与平菇天达300、杏鲍菇杏6
及鸡腿菇瑞7混合接种培养,可显著提高这些食用
菌菌丝的生长速度,诱导并促进子实体的形成和
发育[9]。
42  北 京 农 学 院 学 报 第30卷
  菌塘是菌根菌与植物根系、土壤以及腐殖质等
形成的复杂群落结构,是菌根菌子实体产生的场所。
深入研究和揭示菌根真菌与菌塘微生物的关系,将
有助于更好的利用和调控土壤微生物来促进菌根的
合成及子实体的产生,从而提高野生菌产量。本研
究以点柄粘盖牛肝菌出菇期的菌塘土为试验材料,
对分离出的可培养的微生物数量及形态特征进行初
步统计,为探索点柄粘盖牛肝菌菌塘微生物群落结
构以及人工驯化提供理论依据和技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验材料
  点柄粘盖牛肝菌菌塘土,取自北京市延庆县四
海镇黑汉岭油松林地。
1.2 试验方法
1.2.1 土壤样品采集 在点柄粘盖牛肝菌出菇高
峰期(8月中下旬),选择具有代表性的菌塘,以S型
随机采样法选定5个采样点。去除土壤表面的植被
及枯枝落叶等地表覆盖物,以土壤剖面法采集0~
10cm的土层样品,装入准备好的无菌取样袋中,带
回实验室。将各份土壤样品等量混合均匀,过2
mm筛子,4℃冰箱保存,于14d内分离完毕。
1.2.2 培养基选择 真菌的分离和培养采用马丁
氏(Martin)琼脂培养基和马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)
培养基;细菌的分离和培养使用牛肉膏蛋白胨琼脂
培养基;放线菌的分离与培养采用高氏(Gause)1号
培养基[10]。
1.2.3 土壤菌悬液制备 称取10g土壤样品,放
入装有90mL灭菌的0.85%生理盐水并放有小玻
璃珠的三角瓶中,于摇床上,以200r/min振荡30
min,使土壤样品与生理盐水充分混合,静置20~30
s,此为10-1土壤悬液;吸取1mL的10-1土壤悬液移
入装有9mL无菌生理盐水的试管中,制成10-2土壤
悬液;以此类推依次制成10-3、10-4、10-5、10-6等不同
稀释度的土壤悬液。
1.2.4 微生物的分离培养 采用稀释分离法。吸取
稀释梯度为10-2~10-4的土壤菌液0.1mL,接种到凝
固的马丁氏培养基上;将稀释梯度为10-4~10-6的土
壤菌液接种到牛肉膏蛋白胨培养基上;将稀释梯度为
10-3~10-5的土壤菌液接种到高氏(Gause)1号培养基
上。用无菌涂布器涂抹均匀。每梯度设3个重复。
  真菌于28℃恒温培养箱中培养3~5d;细菌于
30℃恒温培养箱中培养1~3d;放线菌于30℃恒
温培养箱中培养5~7d。
1.2.5 微生物优势菌群纯化培养 从每个稀释梯
度合适的平板上尽可能多的挑取单菌落划线纯化。
依据菌落培养性状和形态特征对菌株进行归类并统
计数量,进行编号[11]。所有菌株送华大基因研究中
心分析测定,真菌进行ITS鉴定,细菌、放线菌进行
16SrDNA测序。以序列长度相同,并出现2次以
上的菌株确定为优势菌株。
1.3 数据处理
1.3.1 微生物菌落计数统计 选取稀释梯度合适
的平板进行统计计数:平板上菌落数相差不太悬殊
的同一稀释梯度;真菌每皿10~100个菌落;细菌与
放线菌每皿30~300个菌。统计结果按以下算式计
算[12]:每克样品的菌数(cfu)=同一稀释梯度几次
重复的菌落平均数×稀释倍数×10
1.3.2 微生物优势菌株单菌落培养特征观察 对
优势菌群单菌落的培养性状进行观察记录。真菌菌
落主要观察:菌落形状,大小,颜色,表面状况,菌丝
日生长量;细菌菌落主要观察:菌落形状,大小,颜
色,边缘,表面状况,湿润度,光泽度,透明度等;放线
菌菌落主要观察:菌落形状,大小,质地,正面颜色、
背面颜色,表面状况及边缘等。
2 结果分析
2.1 可培养微生物数量统计
  根据微生物计数统计公式,分别得到每克土壤
中不同种类的可培养微生物的数量(CPU/g),如表
1所示。在本次试验中,细菌的最佳稀释梯度为
10-5,同一稀释梯度下3次重复的菌落平均数为43
个,每克土壤(湿重)中可培养的细菌数量为43×
106CPU/g;真菌在稀释梯度为10-3时,各重复的菌
落数相差不大且符合每皿菌落数在10~100个之
间,菌落平均数为37个,每克土壤(湿重)中可培养
的真菌数量为0.37×106 CPU/g;选择10-4作为放
线菌的最佳稀释梯度,菌落平均数为63个,每克土
壤(湿重)中可培养的放线菌数量6.3×106 CFU/g。
由结果可知,点柄粘盖牛肝菌菌塘中细菌的数量最
多,放线菌其次,真菌最少,符合微生物种群在土壤
生态系统中的数量规律。
2.2 可培养优势真菌的培养性状
  点柄粘盖牛肝菌菌塘土壤中共分离得到46株
真菌菌株,根据菌落培养性状、分类编号以及ITS
鉴定,有8种优势真菌,如表2所示,编号分别为:
FUGM-02、FUGM-12、FUGF3-04、FUGF3-08、
FUGF3-09、FUGF3-12、FUGF3-17、FUGF1-05。
2015年第1期 王明花 等:点柄粘盖牛肝菌菌塘中可培养微生物多样性研究 43 
表1 点柄粘盖牛肝菌菌塘可培养微生物的数量
Tab.1 The culturable microbes number of the Suillus granulatus shiro
微生物类型 最佳稀释浓度梯度 平板中菌落平均数/个 每克土壤中微生物数量/(106 CFU·g-1)
细菌 10-5  43  43.00
真菌 10-3  37  0.37
放线菌 10-4  63  6.30
表2 优势真菌的培养性状
Tab.2 Cultural of dominant fungi
菌株编号 菌落形状 大小  颜色 表面状况 日生长量/mm
FUGM-02 圆形 中等 内青绿外白 同心圆,网状 4.2CDef
FUGM-12 圆形 中等 内青灰外白 辐射状沟纹,网状 3.5Df
FUGF3-04 不规则 小 内粉外白 放线状皱褶,绒毛状 4.5CDde
FUGF3-08 圆形 大 内灰外浅灰 辐射状沟纹,绒毛状 5.2Cd
FUGF3-09 圆形 小 内青外白 辐射状沟纹,网状 1.1Eg
FUGF3-12 圆形 大 内白外白 同心圆,絮状 11.6Aa
FUGF3-17 圆形 大 内草绿外黄 同心轮纹,网状 7.3Bb
FUGF1-05 圆形 大 内灰外白 同心圆,绒毛状 6.4Bc
注:小写字母表示5%显著水平,大写字母表示1%显著水平
Note:Smal letters means significant at 5%level,capital letters means significant at 1%level
  根据培养结果观察,每一种真菌都有其独特的
菌落特征,大多数形状为圆形,质地较疏松、外观干
燥且不透明,菌落与培养基间连接紧密,不易挑取,
菌落正反面、边缘与中心的颜色通常不一致,多有霉
味。菌落表面特征分别为绒毛状、棉絮状,有的菌落
表面产生同心轮纹,有的则为放射状的沟纹。从生
长速度看,FUGF3-12最快,日均生长量达到11.6
mm,其次是FUGF3-17为7.3mm,生长最慢的是
FUGF3-09,日均生长量仅有1.1mm,各个菌株之
间生长速度差异显著。
2.3 可培养优势细菌的培养性状
  点柄粘盖牛肝菌菌塘土壤中共分离得到72株
细菌菌株,根据菌落培养性状和分类编号等,有9种
优势细菌,其编号与培养性状如表3所示。
表3 优势细菌的培养性状
Tab.3 Cultural of dominant bacterial
菌株编号 菌落形状 大小 菌落表面颜色 表面状况 湿润度 边缘状况 光泽度 透明度
ACB1-08 点状 小 白色 光滑,球状隆起 湿润 完整 有 不透明
BACB1-19 圆形 中等 淡黄色 光滑,扁平稍隆起 湿润 完整 有 透明
BACB1-31 不规则 大 乳白色 粗糙,扁平状 干燥 线状 无 不透明
BACB3-10 圆形 中等 浅黄色 光滑,稍隆起 干燥 完整 有 半透明
BACB3-14 钝圆形 中等 白色 粗糙,扁平 干燥 不规则 无 不透明
BACB3-19 圆形 小 乳黄色 光滑,球状隆起 湿润 完整 有 透明
BACB3-25 不规则 中等 淡黄色 光滑,扁平 干燥 波状 无 半透明
BACB3-33 钝圆形 小 乳白色 光滑,稍隆起 湿润 完整 有 透明
BACB3-34 圆形 中等 黄色 光滑,球状隆起 湿润 完整 有 透明
  培养观察结果表明,优势细菌菌落特征各不相
同,菌落大多中等或小,有点状、圆形、辐射状,部分
形状不规则,颜色由白至浅黄和黄色,多数菌落与培
养基间连接不是很紧密,易于挑取,菌落正反面颜色
或边缘颜色基本一致。菌落表面多数光滑,多数表
面有隆起,表面有湿润和干燥两种情况,多数菌落表
面具有光泽,呈现半透明或透明。
2.4 可培养优势放线菌的培养性状
  点柄粘盖牛肝菌菌塘土壤中共分离得到42株
放线菌菌株,根据菌落培养性状和分类编号等,只有
3种优势放线菌,其编号与菌落培养性状如表4
所示。
表4 优势放线菌的培养性状
Tab.4 Cultural of dominant actinomycetes
菌株编号 菌落形状 大小 质地 正面颜色 背面颜色 表面特征 边缘特征
ACTA1-04 圆形 较大 致密 暗红色 红褐色 皱褶隆起,绒毛致密 边缘菌丝辐射状
ACTA1-18 圆形 中等 致密 白色 黄褐色 球状隆起,绒毛致密 边缘菌丝辐射状
ACTA1-23 圆形 小  致密、稍硬 粉色 红色 皱褶凸起,绒毛致密 边缘菌丝辐射状
44  北 京 农 学 院 学 报 第30卷
  根据培养观察,分离出的放线菌菌落多圆形,较
小而不蔓延,表面质地致密、坚硬干燥、多皱褶,与培
养基结合紧密,不易用针挑起,边缘具有辐射状菌
丝。大多有鲜艳的颜色,而且菌落的正面与反面,中
央与边缘常常颜色不同。3种优势放线菌的颜色、
大小、表面特征差异都较大。
3 讨 论
  点柄粘盖牛肝菌是一种重要的食、药兼用的菌
根性食用菌,也是针叶林土壤根际的优势菌群,在森
林生态系统养分循环中起到重要作用。目前,与
Suillus granulatus相关的报道比较少,研究人员曾
对其发生规律[2-3]、生物学分类、子实体内含物抗性
成分[6]、分子鉴定、菌丝培养条件[13]进行过研究,而
对菌塘的微生物区系研究未见报道。
  实验室条件下的微生物传统培养方法有其固然
的局限性[14],只能从土壤中分离出微生物总数的
0.10/1~10%[15],但该方法可以快速简单的分离培
养出活的、异养类型的微生物种群,其得到的微生物
结构没有被破坏,生理功能可以继续发挥,具有较高
的实用价值。
  本试验对Suillus granulatus菌塘微生物进行
分离与统计,结果表明,有大量的微生物存在于
Suillus granulatus的菌塘中。本次样本中分离到
真菌菌株46株,优势菌株8种;细菌菌株72株,优
势菌株9种;放线菌菌株42株,优势菌株3种。这
些菌株在Suillus granulatus子实体产生高峰期存
在,表明它们可能与Suillus granulatus子实体的
产生存在着一定的相关性,有可能是促进子实体产
生的一些伴生菌。明确这些微生物的分类地位,并
进行与Suillus granulatus生存的相关性研究,将
有利于阐明Suillus granulatus生长的机理和人工
培育的方法。
  有试验表明,一些有益微生物分泌的次生代谢
产物,可能会是孢子萌发或子实体形成的重要因
子[16],Rainey et al.曾报道菌根食用菌子实体的形
成需要腐生菌的诱导[17]。本试验分离出的可培养
微生物与Suillus granulatus菌丝生长的关系如
何,将继续作进一步的研究。分离出的微生物种类
鉴定已另文发表。
  由于自然界能够在人工培养基上进行分离和培
养的微生物仅占总类群的极少数,90%以上的微生
物种类目前无法在人工培养基上生长。通过常规分
离培养的手段,还难以全面评估土壤菌根菌的多样
性与群落稳定性,必须借鉴各种分子生物学手段,如
PCR-DGGE、宏基因组学、RFLP等技术,对Suillus
granulatus菌塘的微生物多样性进行深入的研究。
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