天麻蜜環(huán)菌研究綜述

唐德華，廖文菊(四川民族學(xué)院環(huán)境與生命科學(xué)系，四川康定626001)

天麻(Gastrodia elata B1)為蘭科植物，其干燥塊莖為常用名貴中藥。天麻具有很高的藥用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，有關(guān)天麻的研究文獻(xiàn)較多［1］。蜜環(huán)菌(Armillariella mellea)隸屬于擔(dān)子菌亞門(mén)(Basidiomycotina)傘菌目(Agaricales)白磨科(Tricholomataceae)蜜環(huán)菌屬［Armillaria(Fr.)Staude］［2］。蜜環(huán)菌是天麻生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)，為天麻的生長(zhǎng)發(fā)育提供養(yǎng)分。目前，有關(guān)天麻蜜環(huán)菌的研究主要集中在天麻蜜環(huán)菌的培養(yǎng)、天麻蜜環(huán)菌對(duì)天麻產(chǎn)量的影響及天麻與蜜環(huán)菌的共生關(guān)系等方面的研究。

1 天麻蜜環(huán)菌的培養(yǎng)研究

為尋找更多適合天麻生產(chǎn)的能培養(yǎng)蜜環(huán)菌的樹(shù)材，黃明進(jìn)等選取桉樹(shù)、天竺桂和女貞等8種貴州常見(jiàn)樹(shù)材的枝或干作菌材來(lái)接種蜜環(huán)菌，不同菌材培養(yǎng)的蜜環(huán)菌菌索的HPLC指紋圖譜有一定的差異，滇鼠刺、女貞和天竺桂較適合作為培育蜜環(huán)菌的菌材［3］。黃萬(wàn)兵等對(duì)貴州天麻主產(chǎn)區(qū)大方、德江等地進(jìn)行了蜜環(huán)菌的分離及rDNA-ITS序列分析，結(jié)果表明貴州省內(nèi)假蜜環(huán)菌(A.mellea)，A.cepistipes的分布最廣，其次是高盧蜜環(huán)菌(A.gallica)［4］。鄒寧等以天麻種子萌發(fā)形成的小米麻為材料，利用正交設(shè)計(jì)研究發(fā)現(xiàn)蜜環(huán)菌液對(duì)天麻的組織培養(yǎng)具有良好的促進(jìn)效果［5］。

蜜環(huán)菌是天麻的共生菌，其菌絲及發(fā)酵液具有與天麻相類(lèi)似的藥理作用，菌絲生長(zhǎng)和多糖產(chǎn)生的最適初始pH為5.0左右，氧氣是影響多糖產(chǎn)生的另一重要因素，菌絲球大小與多糖的產(chǎn)生存在一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系，即菌絲球大，多糖產(chǎn)量少［6］。天麻品種及蜜環(huán)菌均能影響天麻素含量，雜交種Fl的天麻素含量?jī)?yōu)勢(shì)明顯［7］。不同大小天麻和蜜環(huán)菌中的礦質(zhì)元素含量不同，天麻可通過(guò)滲透作用從蜜環(huán)菌中獲取礦質(zhì)元素［8］。碳源因素對(duì)蜜環(huán)菌生長(zhǎng)的影響大于氮源因素，蜜環(huán)菌適宜生長(zhǎng)溫度為20～30℃，甘露醇是蜜環(huán)菌體內(nèi)積累較多的小分子糖類(lèi)成分［9］。

在生產(chǎn)中，蜜環(huán)菌是天麻賴(lài)以生存的支柱，蜜環(huán)菌生長(zhǎng)的好壞直接影響到后期天麻接菌狀況及產(chǎn)量效果，選擇性狀優(yōu)良的蜜環(huán)菌及適宜的培養(yǎng)基是栽培天麻的關(guān)鍵。蜜環(huán)菌原種純培養(yǎng)菌株的長(zhǎng)勢(shì)除與菌株自身的遺傳特性有關(guān)外，還依賴(lài)于其培養(yǎng)基質(zhì)所提供的養(yǎng)分比例［10］。楊文宏等以分離篩選后的昭通烏天麻野生蜜環(huán)菌為試驗(yàn)材料，以PDA為基本培養(yǎng)基研究了不同濃度NAA對(duì)昭通烏天麻野生蜜環(huán)菌生長(zhǎng)的影響，以 5.0 μg/ml為蜜環(huán)菌生長(zhǎng)的最佳濃度［11］。

2 天麻蜜環(huán)菌對(duì)天麻產(chǎn)量的影響研究

不同蜜環(huán)菌對(duì)天麻生物產(chǎn)量及天麻素含量的影響有顯著性差異，我國(guó)高海拔地區(qū)不同丙型蜜環(huán)菌對(duì)天麻生物產(chǎn)量及天麻素含量的影響有顯著性差異［12－13］。蜜環(huán)菌不同菌株對(duì)天麻產(chǎn)量具有一定的影響，蜜環(huán)菌菌株M1能顯著提高天麻產(chǎn)量，室內(nèi)瓶栽和室內(nèi)地栽(室內(nèi)地面覆土栽培)試驗(yàn)均表現(xiàn)出良好的伴栽效果，適應(yīng)性強(qiáng)［14］。不同蜜環(huán)菌菌株對(duì)烏天麻產(chǎn)量的影響不同，其中菌株Ar-4能顯著提高天麻產(chǎn)量［15］。不同菌株對(duì)天麻的影響不同，天麻的產(chǎn)量和菌株的生長(zhǎng)速度呈正相關(guān)關(guān)系［16］。

天麻的產(chǎn)量與質(zhì)量不僅與天麻麻種及萌發(fā)菌、蜜環(huán)菌2個(gè)菌種各自的質(zhì)量有關(guān)，而且還與為蜜環(huán)菌生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)的菌材、各種相關(guān)因素的互作及栽培技術(shù)有關(guān)［17］。蜜環(huán)菌和菌材多了反而會(huì)抑制天麻的生長(zhǎng)發(fā)育，導(dǎo)致天麻生長(zhǎng)量減少和產(chǎn)量降低［18］。在栽培天麻時(shí)，選用未拌栽過(guò)天麻的密環(huán)菌有利于天麻的生長(zhǎng)，同時(shí)要注意有可靠的栽培技術(shù)和科學(xué)的管理方法作保證［19］。栽培天麻的產(chǎn)量與質(zhì)量不僅取決于麻種的質(zhì)量，而且與菌種的無(wú)性繁殖代數(shù)密切相關(guān)，蜜環(huán)菌連續(xù)無(wú)性繁殖代數(shù)越高其質(zhì)量越差，采用誘導(dǎo)子實(shí)體方法可以使退化的蜜環(huán)菌復(fù)壯，其促進(jìn)天麻生長(zhǎng)及天麻素積累的作用也得以恢復(fù)［20］。

3 天麻與蜜環(huán)菌的共生關(guān)系

天麻與蜜環(huán)菌長(zhǎng)期共生演化后，無(wú)葉綠素而不能進(jìn)行光合作用，自身不能吸收營(yíng)養(yǎng)，必須依靠蜜環(huán)菌侵入天麻體內(nèi)后為其供應(yīng)營(yíng)養(yǎng)，天麻與蜜環(huán)菌的關(guān)系極為復(fù)雜［21］。天麻和蜜環(huán)菌對(duì)環(huán)境條件要求的一致性是它們建立共生關(guān)系的環(huán)境基礎(chǔ)，在營(yíng)養(yǎng)上兩者之間的依賴(lài)性是它們建立共生關(guān)系的物質(zhì)基礎(chǔ)。特殊條件下，蜜環(huán)菌也會(huì)分解天麻塊莖以滿足自己的營(yíng)養(yǎng)需要。在一般情況下，正常的共生關(guān)系對(duì)天麻是有利的，對(duì)蜜環(huán)菌也無(wú)害［22］。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)奧氏蜜環(huán)菌(Armillaria ostoyae)、高盧蜜環(huán)菌、Ajezoensis、芥黃蜜環(huán)菌(A.sinapina)、A.singuza 等5 種蜜環(huán)菌均可與天麻共生［23］。

蜜環(huán)菌代謝產(chǎn)物對(duì)天麻種子發(fā)芽初期有抑制作用［24］。蜜環(huán)菌胞內(nèi)提取液對(duì)天麻生長(zhǎng)有一定的抑制作用，蜜環(huán)菌胞外提取液對(duì)天麻生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，但不如活體蜜環(huán)菌的作用大［25］。蜜環(huán)菌能從天麻中獲取營(yíng)養(yǎng)，且蜜環(huán)菌和天麻之間存在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的相互交流，菌麻之間存在著特殊的共生關(guān)系［26］。彭述敏等采用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)法進(jìn)行了云南昭通2株優(yōu)良天麻共生蜜環(huán)菌生長(zhǎng)條件篩選研究［27］。徐錦堂等利用顯微鏡和電鏡觀察到天麻種子可與紫萁小菇(Mycena osmundicola Lange)、蘭小菇(M.orchidicola Fan et Guo)等小菇屬真菌共生萌發(fā)形成原球莖［28］。胡忠等分離出了天麻抗真菌蛋白(GAFP)，并進(jìn)行了測(cè)序與基因克隆［29］。

4 結(jié)語(yǔ)

國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)天麻及蜜環(huán)菌進(jìn)行了大量的研究，結(jié)果表明蜜環(huán)菌對(duì)天麻生長(zhǎng)及產(chǎn)量的提高等具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。近年來(lái)，分子生物學(xué)研究方法已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，王守現(xiàn)等利用RAPD分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)收集的13個(gè)天麻栽培生產(chǎn)用蜜環(huán)菌菌株/菌種進(jìn)行有效區(qū)分并分析其遺傳多樣性［30］。鄧艷芹采用ISSR分子標(biāo)記對(duì)西部7個(gè)地理位置的與天麻共生的90個(gè)蜜環(huán)菌菌株進(jìn)行遺傳多樣性以及遺傳分化分析［31］。目前對(duì)貴州地區(qū)天麻研究較多，而對(duì)其他天麻主產(chǎn)區(qū)，如四川、云南、陜西等地區(qū)的天麻的研究較少。因此，需加強(qiáng)對(duì)蜜環(huán)菌性狀品種的優(yōu)化篩選及對(duì)四川、云南、陜西等天麻及蜜環(huán)菌的研究，以促進(jìn)天麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

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