李玉中
(1.衡陽師范學(xué)院生命科學(xué)系,湖南 衡陽 421008;2.貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院植保系植物病理學(xué)實(shí)驗(yàn)室,貴州 貴陽 550025)
香菇(Lentinus edodes)屬擔(dān)子菌綱傘菌科真菌。它是世界上著名的食用菌之一,含有多種有效藥用組份,其所含的香菇多糖(Lentinan)是一種宿主免疫增強(qiáng)劑(Host defense potentiator,HDP),具有抗病毒、抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫和刺激干擾素形成等功能[1]。因此,國內(nèi)外在香菇藥用方面的研究頗多,其免疫藥理作用、提取分離純化步驟及其純度、含量測定、結(jié)構(gòu)鑒定分析方法及其生物學(xué)功能等都有較多的報(bào)道[2-9]。
但香菇在農(nóng)業(yè)病害防治方面的研究較少。陳順等[10]用香菇多糖防治馬鈴薯上病毒引起的退化病,取得了一定的增產(chǎn)效果,并對馬鈴薯花葉病毒具有一定的抑控作用。喻大昭等[11]應(yīng)用香菇的水提取物進(jìn)行大田防治煙草花葉病毒,結(jié)果顯示具有一定的防治效果。張建平等[12]研究表明,香菇對松材線蟲具有一定的抑殺作用。但對于植物根結(jié)線蟲病害的防效如何,尚未見報(bào)道。因此,本文在這一方面進(jìn)行了探索性的研究。
1.1.1 供試菌株 蘇香,生產(chǎn)中的一個(gè)栽培品種,保存于貴州大學(xué)植物病理學(xué)實(shí)驗(yàn)室。
1.1.2 供試線蟲及病土 Panagrellus redivivus;番茄根結(jié)線蟲的病土,采于貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院園藝菜園感染根結(jié)線蟲病的番茄病田,篩除病土中的病根,將病土充分混勻。
1.1.3 供試作物 番茄品種:精選毛粉802(西安禾嘉種苗有限公司制種),購于貴陽市花溪區(qū)種子經(jīng)銷部。
1.1.4 培養(yǎng)基 供試培養(yǎng)基為 WA,CMA,OWA,PDA,CPDA,PPDA。培養(yǎng)基的配制參考向紅瓊和馮志新[13]的方法。
1.2.1 菌株擴(kuò)大培養(yǎng) 菌株擴(kuò)大培養(yǎng)的配料按照房啟珍的方法[14]配制,將配制好的配料裝入高18 cm、直徑8 cm的食用菌菌種培養(yǎng)瓶中,用牛皮紙雙層封口,于121℃以上濕熱滅菌2 h,待冷卻后,接入活化的香菇菌絲塊,(25±1)℃培養(yǎng)一個(gè)月,菌絲長滿瓶子,供試驗(yàn)使用。
1.2.2 番茄培育 番茄苗的培育按照王玉堂的方法[15]。育苗土取于林地表層腐殖質(zhì)豐富的土壤,經(jīng)121℃濕熱滅菌2 h,冷卻后用于育苗。
1.2.3 菌落形態(tài)觀察 香菇菌絲經(jīng)PDA平板活化后,用內(nèi)徑6 mm的滅菌打孔器在菌落邊緣打取菌圓片,置于 PDA 平板的中央,(25±1)℃培養(yǎng) 7 d,14 d在鏡下觀察菌絲形態(tài)。
1.2.4 不同培養(yǎng)基對菌絲生長及線蟲作用的影響接種香菇菌絲于 WA、OWA、CMA、PDA、PPDA 和CPDA平板培養(yǎng)基上,(25±1)℃培養(yǎng)。接菌后的第8 d測量菌落的直徑,每種處理3個(gè)重復(fù)。待長至第8 d,向每皿內(nèi)加2 000條/mL的P.redivivus液0.5 mL。加線蟲液后,24 h、48 h和72 h觀察,記錄死亡線蟲數(shù)。并以未接菌的相應(yīng)培養(yǎng)基平板作對照,根據(jù)式(1)計(jì)算線蟲的相對死亡率。
1.2.5 培養(yǎng)料和香菇菌絲對番茄生長及根結(jié)線蟲的影響 取口徑為17~18 cm,高16~17 cm的塑料花盆,每盆裝2 250 g滅菌土作為空白對照CK,以每盆裝2 000 g滅菌土加250 g不接菌培養(yǎng)料為CK1,以每盆裝2 000 g病土加250 g不接菌培養(yǎng)料為CK2,以每盆裝2 000 g滅菌土加250 g接菌培養(yǎng)料為CK3,以每盆裝2 000 g病土加250 g接菌培養(yǎng)料為Ln,分別于施菌20 d后移栽培育15 d高度一致的番茄苗,每盆1株。以盆裝2 250 g病土作對照。每處理重復(fù)4次。
移栽6周后,測量番茄的株高和莖粗(莖粗的測定的位置為距地表0.5 cm番茄莖的橫截面的直徑;測量方法:測量橫截面的兩個(gè)互相垂直直徑,取兩個(gè)值的均值)。并叩盆去土沖洗根,稱量番茄植株的地上重(距地表0.5 cm以上的植株鮮重)和地下重(距地表0.5 cm以下的植株鮮重)。然后,記錄番茄根結(jié)數(shù)量,根據(jù)馮志新等[13]的9級標(biāo)準(zhǔn)給各個(gè)處理定級,并計(jì)算根結(jié)指數(shù)和根結(jié)抑制率。計(jì)算公式見式(2)、式(3)。
PDA上培養(yǎng)的香菇菌株,菌絲生長茂密,有鎖狀聯(lián)合,可以產(chǎn)生晶體(圖1),晶體多為規(guī)則的正多面體,也有不規(guī)則的晶體,一般菌絲越老,產(chǎn)生的晶體越多。菌落上晶體的分布不均勻,有些區(qū)域可以產(chǎn)生明顯多于其他區(qū)域的晶體。在其菌絲上,沒有觀察到類似側(cè)耳的毒素球。
圖1 菌絲平板上的晶體
蘇香菌絲在 WA、OWA、CMA、PDA、PPDA 和CPDA平板上均可生長,但生長的速度和疏密程度都因培養(yǎng)基不同而異。PDA平板上的蘇香菌落生長速度最快,明顯快于其他處理;WA平板上的生長速度最慢,而OWA、CMA、PPDA和CPDA的生長速度無顯著差異。從生長疏密的程度來看,PPDA上生長的菌落最為茂盛,菌絲細(xì)密;其次為CPDA和PDA上生長的菌絲較茂盛;OWA和CMA的菌絲較差,菌落的中心明顯差于菌落四周;WA上的菌絲生長最差(表1)。
菌絲對線蟲作用效果的測定結(jié)果顯示:不同平板上的蘇香菌絲對線蟲的作用有一定的區(qū)別,但殺蟲效果都不好。WA平板上生長的菌絲效果最差,72 h線蟲相對死亡率僅有10.0%;PPDA上的殺線蟲效果最好,72 h線蟲相對死亡率為39.4%(表1)。從殺線蟲的方式看,老而稠密的菌絲可以纏繞并分解線蟲,且死亡的線蟲可被香菇菌絲作為食源,生長出更茂盛的菌絲(圖2)。
表1 不同培養(yǎng)基上蘇香的生長情況和對P.redivivus作用的效果
圖2 菌絲降解線蟲
香菇菌絲對番茄生長的試驗(yàn)結(jié)果表明,施有接菌配料的CK3處理組與CK滅菌土處理組相比,除地下重之外,其余各項(xiàng)指標(biāo)都明顯高于CK1,而施有未接菌培養(yǎng)料的CK1和CK2處理組的番茄生長較差。
由此可知,接菌配料對番茄的地上部分生長具有一定促進(jìn)作用,而施有未接菌配料的處理組對番茄的生長具有明顯的抑制效果。香菇菌絲可以促進(jìn)植物的生長的原因可能是香菇菌絲對配料的分解,為番茄的生長提供更豐富的營養(yǎng),有利于植物的吸收;而未接種香菇菌絲的培養(yǎng)料主要成分為纖維素,尚未降解,不能被植物直接吸收利用,在土壤中影響根的延伸,阻礙了番茄的生長。
香菇菌絲對番茄上根結(jié)線蟲病防效的試驗(yàn)結(jié)果表明:施加不接菌培養(yǎng)料的處理組根結(jié)線蟲指數(shù)為68.75,施加接菌培養(yǎng)料的為56.25。接菌培養(yǎng)料對根結(jié)的抑制率為18.18%(表2),說明香菇菌絲對根結(jié)線蟲侵染番茄有一定的抑制作用,但效果不佳。
表2 香菇菌絲對番茄生長及根結(jié)線蟲的影響
香菇菌絲在各種培養(yǎng)基平板上均能產(chǎn)生晶體,該晶體可能是香菇菌絲產(chǎn)生的多糖,但沒有觀察到類似粗皮側(cè)耳的毒素球結(jié)構(gòu)。該菌產(chǎn)生的晶體物質(zhì)與殺線蟲能力是否相關(guān),尚需要進(jìn)一步的試驗(yàn)。香菇菌絲可以降解線蟲,且較老菌絲降解能力強(qiáng),并以之為食源,從線蟲體上長出更多的菌絲,說明香菇菌絲可以取食線蟲,但其作用效果較差。向紅瓊和馮志新[13]對粗皮側(cè)耳的研究表明,粗皮側(cè)耳和線蟲接觸48 h,線蟲死亡率在90%以上,而本試驗(yàn)中香菇菌絲處理P.redivivus 48 h的相對死亡率僅為19.8%。因此,該菌專門用于線蟲生物防治的可能性較小。
香菇菌絲的盆栽試驗(yàn)結(jié)果表明,香菇菌絲對植物根結(jié)線蟲病害的防治有一定的效果,帶有香菇菌絲的配料具有促進(jìn)植物地上生長的能力。在當(dāng)今綠色食品流行的趨勢下,有機(jī)肥料的施用量越來越多,在使用有機(jī)肥的時(shí)候,將香菇栽培廢料配合施入田間,既可促進(jìn)植物的增產(chǎn),又可避免以往香菇栽培廢料長期堆積給環(huán)境帶來的污染問題。因此,本研究結(jié)果為香菇栽培廢料的利用提供了新的途徑。
[1] 杜宇野.香菇多糖的研究進(jìn)展[J].中國食用菌,1995,14(4):9-10.
[2] 王萬能,劉 丹,楊 穎,等.香菇多糖抗腫瘤活性的研究進(jìn)展[J].重慶工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2008,22(1):161-163.
[3] 閔莉靜,黃友寶,李敬芬.香菇多糖的提取及結(jié)構(gòu)分析[J].科技信息,2009,(6):1-2.
[4] 呂國英,范雷法,張作法,等.香菇多糖研究進(jìn)展[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2009,21(2):183-188.
[5] 李向陽,胡一鴻,韋翔華,等.原木花菇與袋栽花菇中香菇多糖抗氧化和抑菌能力比較 [J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,(11):129-132.
[6] 劉金海,陳承禎,文力正,等.紅酒香菇多糖對肉雞生長性能及抗病力的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,(14):6441-6442.
[7] 張軍霞,胡喜巧.香菇多糖幾種提取方法的比較[J].河南科技學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2008,36(1):45-49.
[8] 陸 娟,武哲斌,屈長青.超聲波輔助提取香菇多糖的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,(33):18625-18626,18663.
[9] Chihara G,Maeda Y,Hamuro J,et al.Inhibition of mouse sarco-ma 180 by polysaccharides from Lentinus edodes(Berk.)sing.Nature,1969,222(5194):687-688.
[10] 陳 順,席海生,馮 華,等.香菇菌多糖防治由病毒引起馬鈴薯退化的試驗(yàn)研究[J].微生物學(xué)雜志,1998,18(2):40-41.
[11] 喻大昭,周忠泉,楊振榮.病毒抑制劑防治煙草花葉病田間試驗(yàn)[J].煙草科技,2003,193:46-48.
[12] 張建平,趙博光.木腐菌及病死木中的真菌對松材線蟲的影響[J].福建林學(xué)院學(xué)報(bào),2003,23(3):33-35.
[13] 向紅瓊,馮志新.粗皮側(cè)耳生物學(xué)特性及其與殺線蟲毒力的關(guān)系[J].植物病理學(xué)報(bào),2000,30(3):271-278.
[14] 房啟珍.玉米芯栽培香菇法 [J].農(nóng)村發(fā)展論叢,2000,17(19):37.
[15] 王玉堂.番茄夏季育苗技術(shù)[J].科普長廊,2003,6:28.
[16] 馮志新.植物線蟲學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社.2000.