西方近代食用菌菌種知識在我國的傳播及影響（三）
2015-04-02 18:28:31賈身茂王瑞霞
食藥用菌 2015年3期
賈身茂 王瑞霞
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西方近代食用菌菌種知識在我國的傳播及影響（三）
賈身茂1王瑞霞2
（1.河南省科學(xué)院生物研究所，鄭州 450008；2.《食用菌學(xué)報》編輯部，上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所，國家食用菌工程技術(shù)研究中心，上海 201106）
3 民國時期西方近代食用菌菌種知識在我國全面?zhèn)鞑?/h2>
民國時期西方近代食用菌菌種知識在我國的傳播載體，主要分散在有關(guān)國人自編的食用菌栽培圖書與撰寫的論文中。其中菌種專論3篇，即《人工種菇之菌種問題》（1937）、《西洋菌種的培養(yǎng)法》（1937）、《蕈種之制造法》（1937），栽培論文約8篇，即《種蕈新法》（1916）、《蕈之栽培》（1922）、《中國食用蕈種類與西洋蕈培養(yǎng)法》（1927）、《洋蕈之栽培》（1931）、《食用菌之栽培法》（1932）、《洋菰實(shí)際栽培法》（1936）、《香菰樸蕈平茸等之室內(nèi)栽培法》（1936）、《食菌栽培之原理及實(shí)際》（1941）等。其中黃范孝的《香菰樸蕈平茸等之室內(nèi)栽培法》是介紹“日本宇野昌一氏關(guān)于食用菌之室內(nèi)栽培法”編譯的鋸屑室內(nèi)栽培食用菌的文章。圖書有11部，即《蕈之栽培》（初版尚未查到，本文作者僅對1933年再版）、《最新實(shí)驗人工種菰問答》（1932年初版及1934年再版尚未查到，本文作者僅依1937年3版與1947年4版）、《四季栽培人工種菰大全》（1933）、《種蕈實(shí)驗談》（1933）、《最新香菰冬蕈及白木耳之栽培法》（1934）、《食用菌栽培法》（1935）、《西洋菌栽培法》（1935）、《人工蘑菇栽培法》（1936年初版）、《菰農(nóng)秘傳改良種菰術(shù)》（1939）、《銀耳香菰繁殖律》（1940）、《科學(xué)的種菇法》（1941）等進(jìn)行介紹。
與晚清時期的食用菌文獻(xiàn)相比，民國時期這些文獻(xiàn)多是國內(nèi)一些專家撰寫，翻譯的較少，大多也引進(jìn)了拉丁學(xué)名，對英語術(shù)語，大多數(shù)也翻譯出了對應(yīng)的漢語名稱，科學(xué)內(nèi)容也更深入了一步。主要內(nèi)容如下。
3.1 “純種法（pure culture method）”與菌絲體菌種制法
民國時期第一篇蘑菇栽培的論文是鄒秉文撰寫的《種蕈新法》（1916），第二篇是胡竟良撰寫的《蕈之栽培》（1922），兩篇論文相隔6年，但對于“純種法（pure culture method）”的技術(shù)記述是同樣的，唯后者撰寫的較詳細(xì)，文字較多。現(xiàn)就鄒秉文論文中的有關(guān)內(nèi)容摘要如下：“特格耳博士于1905年發(fā)明一種純種法（pure culture method），其法以一長玻璃管盛以廄糞，以蒸汽殺滅其中之微生物（micro organism），然后再取合意之蕈種，取其幼小者，以潔凈小刀取菌肉（菌絲體）少許，置之于玻璃管中，三四星期內(nèi)，管中之糞盡為菌絲體所侵入矣。于是取少許置之于糞磚中，以成菌絲磚（brick spawn），如英人之治法；或置之散糞中以成菌絲粉（flake spawn），如法人之治法皆可。惟菌絲粉不耐久，菌絲磚則能之，可藏為后用，此為較優(yōu)。藏處須干燥而冷，萬不可熱足以傷之也。”[12]
以此法制成的廄糞玻璃管菌種，為純菌絲體菌種；以玻璃管菌種繁殖的“菌絲磚”或“菌絲粉”菌種，不能屬于純種。正如《蕈之栽培》一文中描述的那樣：特格爾“……發(fā)表其純種栽培蕈法一文，美農(nóng)部首采其法試驗，至1914年純種法制成之菌磚，其純潔為百分之八十至九十”[13]。盡管如此，廄糞試管純菌絲體菌種在食用菌菌種技術(shù)上仍是一大創(chuàng)新，他開辟了純菌絲體菌種的新紀(jì)元，為走向用完全純菌絲體菌種栽培食用菌奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。
特格耳博士發(fā)明的純種法（pure culture method），盡管只停留在試管階段，在使用上，僅以“玻璃管菌種”為種源繁殖“菌絲磚”或“菌絲粉”，雖然“菌絲磚”或“菌絲粉”不能屬于純菌種，但在食用菌制種技術(shù)的發(fā)展歷史中“不可謂非一大進(jìn)步也[12]”。其價值有二，一是美B.M. Duggar玻璃管廄肥純菌種的研制成功，開創(chuàng)了組織分離培養(yǎng)法，使蘑菇制種技術(shù)進(jìn)入了一個嶄新的科學(xué)發(fā)展階段。栽培者使用由“玻璃管純菌種”繁殖的“菌絲磚”或“菌絲粉”菌種，其純度比用野生菌絲體繁殖的“菌絲磚”“菌絲粉”高得多，栽培產(chǎn)量增加，那種用野生菌絲體繁殖的“菌絲磚”或“菌絲粉”很快被淘汰。由此美國成立了純種菌絲公司（Pure culture Spawn Company，Columbia，Missouri，U.S.A）專賣此項菌絲磚。二是由于“Duggar氏用蘑菇的組織培育純菌種成功后，這種蘑菇才正式成為栽培的品種，種菇事業(yè)也就從此有了飛躍的發(fā)展”[14]。這是兩個劃時代的貢獻(xiàn)，標(biāo)志著食用菌制種技術(shù)開始進(jìn)入了科學(xué)的新階段，開辟了食用菌栽培的菌種使用純菌絲體菌種的道路。
3.2 “生活史”的概念
1922年胡竟良在《蕈之栽培》一文中，在民國食用菌文獻(xiàn)中首次提出了菌之“生活史”的概念，這一概念敘述的蕈一生的生長發(fā)育過程及圖示，為認(rèn)知食用菌的個體發(fā)育提出了新的科學(xué)觀念，給食用菌制種奠定了理論依據(jù)：“上文所述之胞子，為一單細(xì)胞。成熟后，脫落，若溫度濕度適宜，即漲大而發(fā)芽。由胞膜吸收水分養(yǎng)液，乃分裂為兩個細(xì)胞。每一新細(xì)胞，繼續(xù)分裂，成長絲形，名菌絲（hypha）。多數(shù)菌絲錯雜，名菌絲體。菌絲體在土中吸收有機(jī)物而生長。發(fā)達(dá)至一定限度時，數(shù)菌絲團(tuán)結(jié)呈小球形。漸長大成紐形露出土外。漸長大始稍稍能分別菌蓋與菌干。若為有菌圍之種，其菌圍在未成熟之先，不露出，而為一層薄膜所包裹，名菌圍膜（veil）。至成熟時，由菌褶發(fā)生胞子。胞子脫落，又生菌絲體。此其無性生殖也。至有性生殖，迄今未發(fā)現(xiàn)。故其生活史，可上圖表之（書中插圖為圓形，即：胞體→胞子→菌絲體→胞體）。蕈雖由胞子發(fā)生。但吾人欲栽培之，則并非直接用胞子。當(dāng)于另節(jié)詳之”（指“C菌絲磚”部分）。[13]該文認(rèn)為食用菌個體發(fā)育從胞子到胞子的生活史是無性生殖，還不了解胞子的性及有性生殖，這反映了當(dāng)時傳入我國的真菌知識的科學(xué)水平。
1935年《食用菌栽培法》一書在“第二章菌之生理及其成分”之“第三節(jié)菌之生殖過程”[13]最后總結(jié)段也使用了生活史的概念：“這種無性生殖體我們稱之曰‘菌’，在植物學(xué)上則曰‘胞體’。胞體發(fā)育到了極度，便于菌褶內(nèi)產(chǎn)生芽孢。芽孢成熟，脫離胞體，落于生活適宜地點(diǎn)，又開始其新生命的活動，發(fā)育而復(fù)為菌絲體。所以菌的生殖，是由芽孢而菌絲體而胞體，循環(huán)交替，生殖不息的。牠的生活史，雖僅短短的數(shù)月，然其變化卻是這樣多的。由此可知，菌之發(fā)生是靠種子的，并不是靠濕氣所生，也不是蛇毒所生，更不是什么瑞氣能生的?！盵15]這一段的敘述，闡明了菌的繁殖是靠“種子”，不為“濕氣所生，也不是蛇毒所生，更不是什么瑞氣能生的”的科學(xué)道理。但對孢子的性也還沒有認(rèn)知，把子實(shí)體稱之為“胞體”或“無性生殖體”。
1941年《科學(xué)的種菇法》一書的“第二章菇的生殖（一）生活史”中講：“菇的生活史，簡單說起來，就是從胞子發(fā)芽，變菌絲及菌絲體，再由菌絲體上生長菓體，就是菇的本身，生長褶裥，包含著無數(shù)胞子，成熟了以后，再分散開來?！盵16]這樣的認(rèn)識與上述相同。
以上文獻(xiàn)都講了蕈的生活史，說明蕈的個體發(fā)育是從孢子萌發(fā)開始，到菌絲，再長出胞體（即子實(shí)體）。但還都認(rèn)為胞子到胞子的生殖是無性生殖，這反映出當(dāng)時還沒有認(rèn)識清楚真菌孢子的性及其有性繁殖。
3.3 “胞子培養(yǎng)”與“組織培養(yǎng)”
（1）接種、接種法及接種量的概念。胡昌熾在《中國食用蕈種類與西洋蕈培養(yǎng)法》一文的“二、西洋蕈培養(yǎng)法”中“（五）接種”[17]節(jié)內(nèi)敘述：“蕈之繁殖，用蕈絲下種，以接種名之，英語spawning，其方法在填床以后，須用寒暑計濕度計檢視室內(nèi)及床中之溫度濕度。床溫降至七十五~八十五度（注：指華氏，下同）時，接種為最宜，倘溫度在百度以上，對于菌絲有害，低溫時發(fā)育緩慢，皆不宜。蕈種有磚狀與塊狀兩種，前者大，五又二分之一×八又二分之一×一又二分之一吋（英制），因此接種時宜分切九塊，以此一塊在蕈床占一方尺中，塊狀蕈種組織甚松，以堪久藏，前者英國為多，后者法國普遍用之，接種法前者以一小塊豎于床面下一寸處，后者埋入床面下0.5吋處，上面須各覆以堆肥，且固壓之，得水濕溫度菌絲能夠向外蔓延，倘干燥時接種于床面，宜暫覆筵蓆等，以御干燥?！币陨鲜窃耘鄷r的接種的概念、接種方法及接種量。胡竟良還敘述了試管種一只的接種量：“每一大管中所有之菌絲，可制磚一塊?！盵13]蕈種的接種場所、方法，下面“胞子培養(yǎng)與組織培養(yǎng)”部分還有更詳細(xì)的敘述。
（2）胞子培養(yǎng)與組織培養(yǎng)。胡昌熾在其《中國食用蕈種類與西洋蕈培養(yǎng)法》一文的“二、西洋蕈培養(yǎng)法”中“（七）蕈種制造”[17]節(jié)內(nèi)敘述：“洋蕈繁殖普遍用菌絲，此菌絲為種，英語稱之曰Spawn。即譯之為蕈種或蕈絲皆可，蕈之人工培養(yǎng)其繁殖方法有胞子培養(yǎng)與組織培養(yǎng)二種。①胞子培養(yǎng)（Spore culture）蕈類胞子發(fā)芽之研究，十九世紀(jì)末Mr.Margarete 與Miss C.Ferguson兩氏，關(guān)于蕈類胞子之發(fā)芽與營養(yǎng)關(guān)系有多種發(fā)見，一八九三年Costantin氏在消毒馬糞中，以野生洋蕈胞子接種，得多數(shù)之發(fā)芽，Miss Ferguson氏用蒸餾水、菜豆、甜菜、洋菌、馬鈴薯、肉汁等煎汁與無機(jī)及有機(jī)鹽類之碳水化合物及窒素化合物之培養(yǎng)基，舉行胞子發(fā)芽試驗，其結(jié)果：Monobasic Magnesium Phosphate，Magnesium Phosphate，Magnesium Potassium Ammonium Phosphate，Ammonium Molybdate，Magnesium Iaclophosphate，Dibasiccalcium Phosphate及他鹽類以含磷酸鹽適量時胞子發(fā)芽最良，且舉行組織培養(yǎng)亦得良好結(jié)果。美國B.M.Duggar氏之研究殺菌新鮮馬糞及牛糞均得胞子之發(fā)芽。著者洋蕈胞子培養(yǎng)之試驗（1925年之經(jīng)過）培養(yǎng)基新鮮馬糞500瓦，水1000竰，在Kohe鍋熱之，乃榨取其煮汁，凡煮汁1000竰加洋菜（Agar）10%～20%。納入Flask瓶中溶解之，乃注入試驗管中，每管6竰（此試驗管之準(zhǔn)備與細(xì)菌培養(yǎng)同）在Kohe鍋行間隔殺菌三回。然后接種試驗胞子發(fā)芽。試驗材十管中之發(fā)芽數(shù)：胞子培養(yǎng)六管。組織培養(yǎng)十管。胞子之采收以洋蕈之菌膜已破，而見菌褶，菌帽之徑約二寸，移入經(jīng)殺菌之壜中，壜底置以濾紙，經(jīng)二日即收得多數(shù)胞子，注入殺菌水，取有胞子行接種。組織培養(yǎng)則與下述方法同。②組織培養(yǎng)（Tissue culture） Miss Ferguson氏在一八九九年研究胞子培養(yǎng)，同時亦舉行組織培養(yǎng)。美國B.M.Duggar氏在一九零二年受農(nóng)務(wù)省之囑托，研究各種蕈類之培養(yǎng)，大部種類均得組織培養(yǎng)之成功，方法之要點(diǎn)，在培養(yǎng)基材料與殺菌之注意。據(jù)美國農(nóng)務(wù)省一九零五年研究報告實(shí)例說明如次：①用器之消毒。組織培養(yǎng)須用直徑三竰長二十六竰之玻璃管，或底徑十二竰之三角瓶，此等用器先洗清，水滴干后，瓶口裝棉絮塞，乃置入干熱殺菌箱中，熱高至攝氏一六0度行殺菌，次以已殺菌之玻璃管裝入培養(yǎng)基，洋菌組織培養(yǎng)普通用新鮮馬糞，填充玻璃管四分之三。密塞棉栓，乃置入蒸氣鍋或高壓鍋（Autoelave）中行殺菌，高壓鍋在十五磅壓力（著者試驗，在二十瓩壓力，殺菌結(jié)果最良）經(jīng)十五——三十分鐘，即得完全殺菌。用Kohe氏蒸氣鍋（此鍋溫度最高百度），須連續(xù)三日，每日行殺菌一回，所謂連續(xù)殺菌法，始得完全殺菌也。②接種。培養(yǎng)基完成殺菌后乃行接種，其方法先選種用之蕈，以形狀正，蕈腳大，蕈膜尚未破之幼蕈為最佳。種蕈以蒸餾水洗清，接種須用小刀及白金線針此等工具，亦須預(yù)先以水沸煮行殺菌，接種在清潔室內(nèi)或?qū)Ｓ脷⒕洌ㄒ阅究驈埐Ａ鶚?gòu)成之箱）。防御雜菌之侵入，更為安全。用殺菌箱時，須預(yù)先以2%石炭酸噴布箱中行殺菌，種蕈以殺菌之刀劃開之。再以內(nèi)部組織切成一分萬之小片，置于殺菌之扁平皿中，接種時以白金針攝取之。
器具之殺菌及種蕈之準(zhǔn)備已如上述。接種方法與細(xì)菌之注意相同。先以玻璃管之棉塞在火焰上灼焦，以防霉菌之侵入，然后移入殺菌箱中，同時白金針在火焰灼燒，待冷卻，乃啟所置種蕈之扁平皿。而以此針攝取種蕈小片。拔玻璃管棉塞，種蕈小片投入其中，仍以棉塞緊閉，搖玻璃管，使種蕈小片埋入馬糞中，以令容易發(fā)生菌絲。接種畢，玻璃管須附以標(biāo)簽，注明種名及接種日月，乃安置攝氏十五度至十八度之定溫箱中，一星期內(nèi)即顯然見菌絲蔓延，經(jīng)一月菌絲能伸達(dá)管底，以此菌絲分殖，可制種蕈磚或種蕈塊也。”
以上對組織培養(yǎng)和孢子培養(yǎng)的無菌操作技術(shù)敘述得已很詳盡。還引入了用洋菜（Agar）作試管菌種的方法。所述胞子的英語對應(yīng)詞為Spore，組織的英語對應(yīng)詞為Tissue。但孢子培養(yǎng)實(shí)為多胞子培養(yǎng)，尚未引入“分離”及單孢子的概念。
（3）孢子與菌絲的生物學(xué)特性。胡竟良在《蕈之栽培》（1922年）一文中之“A、蕈之觀察”節(jié)的“4、菌之生活史”[13]中記述：“至成熟時，由菌褶發(fā)生胞子，胞子脫落，又生菌絲體，此其無性生殖也。至有性生殖，迄未發(fā)現(xiàn)?！庇捎诋?dāng)時只知道胞子是蕈的“種子”，還不知道胞子的“性”，因此還只能認(rèn)為：“由菌褶發(fā)生胞子，胞子脫落，又生菌絲體，此其無性生殖也?！盵13]
魏新農(nóng)著《最新香蕈冬菰及白木耳之栽培法》（1934）一書中“第八章胞子及菌絲之性質(zhì)”里首次敘述了胞子和菌絲的生物學(xué)特性：“依著農(nóng)學(xué)家的研究，胞子和菌絲的性質(zhì)如左：一、胞子之性質(zhì)（一）胞子接觸攝氏五十度（華氏一百二十二度）以上的溫度便要失去發(fā)芽力。（二）胞子在攝氏零度（華氏三十二度）的空氣或水中，尚不失去發(fā)芽力。（三）胞子接觸攝氏零下十八度（華氏零度）的空氣，經(jīng)過二小時，仍舊不失去它的發(fā)芽力。（四）收藏胞子，經(jīng)過了三個月，便失去發(fā)芽力；收藏的方法不好的時候，經(jīng)過了一個星期，便要失去它的發(fā)芽力。（五）胞子在攝氏十六度的溫度中間，經(jīng)過二十四小時，便要發(fā)芽。二、菌絲之性質(zhì)（一）菌絲干燥之后，便要枯死。（二）菌絲在攝氏四十度（華氏一百零四度）的溫度中間，就是不干燥，也要枯死。（三）菌絲在攝氏零度（華氏三十二度）的溫度中間，便要凍死?！盵18]
13年后史公山在《食用菌栽培法》（1935年）一書中“第二章菌之生理及其成分”的“第三節(jié)菌之生殖過程”里敘述的，還是尚未認(rèn)識到有性胞子繁殖的本質(zhì)特征：“我們已經(jīng)知道，可供食用的菌，多屬擔(dān)子菌一系。擔(dān)子菌為菌類中最高等的，這種高等菌類的生殖，都是行無性生殖（Aserual Reoroduction）的。一般高等植物，普通總是要經(jīng)過開花的現(xiàn)象，遂能結(jié)子遂能生殖的；菌類是下等植物，牠們不必開花，而能結(jié)與高等植物同樣有用的種子來。開花的作用，是便利雌雄兩性器官之結(jié)合的，一定要經(jīng)過這性的行為，然后能生殖。所謂無性生殖，便是無須舉行這種性行為而仍能結(jié)子繁殖的。”[15]
1941年《科學(xué)的種菇法》在“第二章菇的生殖”之“（二）生殖”一節(jié)中，首次在我國提到菇類繁殖，是有“性”的嶄新的科學(xué)概念：“……詳細(xì)地研究菇類，它們雖是隱性，但性的生殖是存在的?！盵16]但這里僅僅提到性的生殖是存在的，還未進(jìn)一步詳細(xì)闡明。
以上對接種、接種法及接種量的概念，胞子培養(yǎng)與組織培養(yǎng)，胞子與菌絲的生物學(xué)特性三個問題進(jìn)行的科學(xué)的介紹，不僅是對理論的闡述，也給菌種來源、菌種培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。但對于胞子的“性”還不十分清楚。《科學(xué)的種菇法》雖然提到菇類“性”的存在，但仍是語焉不詳，缺乏進(jìn)一步的科學(xué)闡述。（待續(xù)）
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