2種木材藍(lán)變菌的生物學(xué)特性

劉 媛，羅建舉，任世奇，陳健波，鄧紫宇

(1.廣西林業(yè)科學(xué)研究院、廣西優(yōu)良用材林資源培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國家林業(yè)局中南速生材繁育實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧 530002； 2.廣西大學(xué)林學(xué)院，廣西 南寧 530005)

2種木材藍(lán)變菌的生物學(xué)特性

劉 媛1，羅建舉2，任世奇1，陳健波1，鄧紫宇1

(1.廣西林業(yè)科學(xué)研究院、廣西優(yōu)良用材林資源培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國家林業(yè)局中南速生材繁育實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧 530002； 2.廣西大學(xué)林學(xué)院，廣西 南寧 530005)

對(duì)2種木材藍(lán)變菌松球殼孢(Sphaetopsissapinea)和可可球二孢(Botryodiplodiatheobromae)的生物學(xué)特性進(jìn)行試驗(yàn)研究。結(jié)果表明：2種藍(lán)變菌菌株適宜溫度均為30 ℃；適應(yīng)的酸堿度范圍均為5.0～9.0；兩者都屬于喜光菌；松球殼孢生長最適碳源為蔗糖，最適氮源為蛋白胨；可可球二孢生長最適碳源為葡萄糖，最適氮源為酵母浸膏。

藍(lán)變菌；可可球二孢；松球殼孢；生物學(xué)特性

可可球二孢(Botryodiplodiatheobromae)為半知菌類腔孢綱球殼孢目球殼孢科暗色雙孢族球殼二孢屬，能夠侵蝕木材邊材使木材變青或變藍(lán)，是引起熱帶闊葉樹木材藍(lán)變的主要真菌之一[1-4]?？煽汕蚨吣芤鹚蓪俣喾N木材的藍(lán)變，國外已有報(bào)道[5]，但國內(nèi)報(bào)道較少。符永碧等[6]從橡膠木和馬尾松上分離出可可球二孢，對(duì)藍(lán)變菌的侵染特性和耐溫性進(jìn)行研究；楊衛(wèi)君[7]從楊木分離出變色菌可可球二孢，研究環(huán)境因子對(duì)變色菌的生長影響；李小清[8]從白樺分離得到變色菌可可球二孢，研究變色菌的生物學(xué)特性。松球殼孢菌(Sphaetopsissapinea)為半知菌類腔孢綱球殼孢目球殼孢科球殼孢屬，是世界上廣泛分布的、引起松枯梢病的病原真菌[9-12]。宋曉東等[13-14]報(bào)道了松球殼孢菌致病性和菌落及孢子形態(tài)學(xué)研究結(jié)果和菌落生長速度對(duì)比研究。

國內(nèi)對(duì)從馬尾松和橡膠木上分離得到的可可球二孢和松球殼孢的生物學(xué)特性研究鮮見報(bào)道。筆者對(duì)2種藍(lán)變菌株的生物學(xué)特性進(jìn)行初步研究，為深入研究木材藍(lán)變機(jī)理及進(jìn)一步防治木材藍(lán)變提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試菌株 可可球二孢菌6112-E，松球殼孢菌6211-A，由廣西大學(xué)林學(xué)院木材科學(xué)與工程研究所提供，從南寧地區(qū)橡膠木和馬尾松藍(lán)變木材中分離純化獲得[15]。

1.1.2 主要試劑及培養(yǎng)基 蔗糖、葡萄糖、淀粉、甘油、半乳糖、蛋白胨、酵母浸膏、尿素、硝酸鈉、硫酸銨；PDA培養(yǎng)基(馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基)、察氏(Czapek)培養(yǎng)基。

1.2 研究方法

1.2.1 復(fù)壯培養(yǎng) 2個(gè)試驗(yàn)菌種分別接種到PDA平板上，電熱恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)7 d，相對(duì)濕度85%，溫度28 ℃。

1.2.2 溫度對(duì)木材藍(lán)變菌的影響 溫度分別設(shè)置為5、10、15、20、25、30、35、40 ℃，共8個(gè)梯度。無菌操作，取出復(fù)壯培養(yǎng)的供試菌種，用內(nèi)徑為5 mm的打孔器在菌落生長旺盛的邊緣打取菌塊，接種到PDA平板( 直徑95 mm) 中央，每皿1 塊。每個(gè)溫度設(shè)置6個(gè)重復(fù)，共接種96個(gè)平板，放置于相對(duì)濕度85%的電熱恒溫培養(yǎng)箱。觀察不同溫度下各供試菌株菌絲的生長情況，每12 h測(cè)量菌落直徑1次，用十字交叉法測(cè)量菌落直徑至長滿整個(gè)培養(yǎng)皿，通過測(cè)量菌落直徑大小來測(cè)定菌絲生長速度[7-8，16]。

1.2.3 酸堿度對(duì)木材藍(lán)變菌的影響 用1 mol·L-1的NaOH、HCl溶液調(diào)節(jié)藍(lán)變菌專用培養(yǎng)基的酸堿度，將酸堿度設(shè)為6個(gè)梯度，pH值分別為4、5、6、7、8、9。在無菌條件下，打取供試菌塊移入不同pH值的培養(yǎng)基平板(直徑95 mm)中央，每皿1 塊，每個(gè)酸堿度處理6個(gè)重復(fù)，共接種72個(gè)平板，放置于28 ℃，相對(duì)濕度85%的電熱恒溫培養(yǎng)箱。觀察供試菌株在不同pH值梯度的生長情況，十字交叉法測(cè)量，每12 h 測(cè)量菌落直徑1次。

1.2.4 光照對(duì)木材藍(lán)變菌的影響 光照條件設(shè)置為自然光和日光燈2種。在無菌條件下，打取供試菌株菌塊移入PDA培育基中央，每皿1塊，每個(gè)光照處理6個(gè)重復(fù)，接種24個(gè)平板。日光燈條件菌株放置于28 ℃，相對(duì)濕度85%的電熱恒溫培養(yǎng)箱；自然光條件菌株放置于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)自然條件下。十字交叉法測(cè)量菌落直徑，每12 h測(cè)量1次。

1.2.5 不同碳源對(duì)木材藍(lán)變菌的影響 在察氏培養(yǎng)液中分別加入葡萄糖、蔗糖、淀粉、甘油(10 g·L-1)、半乳糖5種碳源，以不加碳源為對(duì)照。在無菌條件下，打取供試菌株菌塊移入PDA培育基中央，每皿1塊，每種處理6個(gè)重復(fù)，共接種72個(gè)平板。放置于28 ℃，相對(duì)濕度85%的電熱恒溫培養(yǎng)箱。十字交叉法測(cè)量菌落直徑，每12 h測(cè)量1次。

1.2.6 不同氮源對(duì)木材藍(lán)變菌的影響 在察氏培養(yǎng)液中分別加入蛋白胨、酵母浸膏、尿素、硝酸鈉、硫酸銨5種氮源，以不加氮源作為對(duì)照。在無菌條件下，打取供試菌株菌塊移入PDA培育基中央，每皿1塊，每種處理6個(gè)重復(fù)，共接種72個(gè)平板。放置于28 ℃，相對(duì)濕度85%的電熱恒溫培養(yǎng)箱。十字交叉法測(cè)量菌落直徑，每12 h測(cè)量1次。

1.2.7 數(shù)據(jù)分析 采用Excel作圖，數(shù)據(jù)分析采用SPSS軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溫度對(duì)木材藍(lán)變菌的影響

由圖1可知，2種藍(lán)變菌對(duì)溫度的適應(yīng)能力相似，15～40 ℃范圍內(nèi)均能生長，最適宜生長溫度范圍均為25～35 ℃，2個(gè)菌株菌絲生長最適宜溫度皆為30 ℃，此溫度條件下，菌落生長直徑達(dá)最大值；5～10 ℃范圍內(nèi)，2種藍(lán)變菌未見生長，菌落直徑皆為0；10～30 ℃之間，2種藍(lán)變菌的菌絲生長速度隨溫度升高而加快，30～40 ℃之間，菌絲生長速度隨溫度的升高而減慢。方差分析結(jié)果表明，2種藍(lán)變菌菌株在溫度15、35、40 ℃時(shí)菌落生長直徑差異極顯著。

2.2 不同酸堿度對(duì)木材藍(lán)變菌的影響

由圖2可知，2種藍(lán)變菌在pH 4～9的條件下均能生長，適應(yīng)的酸堿度范圍較廣[4]，適宜的酸堿度范圍為pH 5～9，pH 5時(shí)菌絲生長最快；pH 4時(shí)菌絲生長非常緩慢，在此酸度達(dá)到極限。pH小于5，可可球二孢比松球殼孢生長速度快，可可球二孢的耐酸性較強(qiáng)；pH大于5，松球殼孢比可可球二孢生長速度快，松球殼孢的耐堿性較強(qiáng)。方差分析結(jié)果表明，2種藍(lán)變菌菌株在pH 6～8時(shí)菌落生長直徑差異顯著；pH 4時(shí)菌落生長直徑差異極顯著。試驗(yàn)結(jié)果顯示弱酸弱堿條件藍(lán)變菌菌株都可生長。

?：不同小寫字母為差異顯著；不同大寫字母為差異極顯著。下同。圖1 溫度對(duì)2種藍(lán)變菌生長的影響 圖2 pH值對(duì)2種藍(lán)變菌生長的影響

2.3 光照條件對(duì)木材藍(lán)變菌的影響

由圖3可知，2種藍(lán)變菌皆屬于喜光菌，在日光燈條件下比自然光條件下生長更好；在不同光照條件下菌絲生長表現(xiàn)出一定的差別，松球殼孢比可可球二孢生長速度快。方差分析結(jié)果表明，2種藍(lán)變菌在日光燈條件下，生長直徑差異顯著；自然光條件下，生長直徑差異極顯著。試驗(yàn)結(jié)果證明，日光燈處理對(duì)菌絲生長有促進(jìn)作用。

2.4 不同碳源對(duì)木材藍(lán)變菌的影響

由圖4可知，2種藍(lán)變菌在不同碳源培養(yǎng)基上均能生長，但是菌絲生長速度存在一定差異。2種菌株在以蔗糖、葡萄糖和半乳糖為碳源的培養(yǎng)基上生長速度較快，其中，可可球二孢以葡萄糖為碳源的培養(yǎng)基上菌落生長直徑最大；松球殼孢在以蔗糖為碳源的培養(yǎng)基上菌落生長直徑最大。2種藍(lán)變菌在不同碳源培養(yǎng)基上菌落生長直徑均超過無糖對(duì)照，說明碳源對(duì)藍(lán)變菌的生長有促進(jìn)作用。方差分析結(jié)果表明，2種藍(lán)變菌在以葡萄糖、半乳糖為碳源的培養(yǎng)基及無糖培養(yǎng)基中菌落生長直徑差異極顯著。

圖3 光照條件對(duì)2種藍(lán)變菌生長的影響圖4 碳源對(duì)2種藍(lán)變菌生長的影響

2.5 不同氮源對(duì)木材藍(lán)變菌的影響

由圖5可知，2種藍(lán)變菌在尿素為氮源的培養(yǎng)基上菌落生長直徑偏小，與無氮對(duì)照相比，菌絲生長受到明顯的抑制作用；菌株在除尿素以外的各種氮源培養(yǎng)基上菌絲生長良好，硫酸銨培養(yǎng)基與無氮對(duì)照生長直徑相當(dāng)；蛋白胨、酵母浸膏和硝酸鈉對(duì)菌絲生長有促進(jìn)作用，其中，可可球二孢以酵母浸膏為氮源的培養(yǎng)基上菌落生長直徑最大，松球殼孢在以蛋白胨為氮源的培養(yǎng)基上菌落生長直徑最大。方差分析結(jié)果表明，2種藍(lán)變菌以硝酸鈉、硫酸銨為氮源的培養(yǎng)基及無氮培養(yǎng)基上菌落生長直徑差異顯著；在以酵母浸膏為氮源的培養(yǎng)基上菌落生長直徑差異極顯著。

3 結(jié)論

1)從環(huán)境因子來看，2種藍(lán)變菌生長的適溫基本相同，適宜生長的溫度范圍皆為25～35 ℃，最佳溫度均為30 ℃；在高溫或低溫環(huán)境下菌絲生長速度均較慢，5～10 ℃，菌株均處于休眠狀態(tài)，在一定的溫度范圍內(nèi)，高溫比低溫更有利于菌絲的生長；2種藍(lán)變菌菌株在溫度15、35、40 ℃時(shí)菌落生長直徑差異極顯著。兩者適應(yīng)的酸堿度范圍都較廣，適宜的pH值皆為5.0～9.0，弱酸弱堿條件下藍(lán)變菌皆可生長；pH 4時(shí)2種菌株菌落生長直徑差異極顯著。菌株都屬于喜光菌，光照對(duì)菌絲生長均有促進(jìn)作用；自然光條件下，兩者生長直徑差異極顯著。

2)從營養(yǎng)因子來看，2種藍(lán)變菌在各種碳源培養(yǎng)基均能生長，菌株在除尿素以外的各種氮源培養(yǎng)基上菌絲生長良好。兩者對(duì)于碳、氮源的利用情況基本相同，但存在一定差異，松球殼孢生長最適碳源為蔗糖，最適氮源為蛋白胨；可可球二孢生長最適碳源為葡萄糖，最適氮源為酵母浸膏。對(duì)碳源的利用，2種藍(lán)變菌在葡萄糖、半乳糖、無糖培養(yǎng)基上菌落生長直徑差異極顯著；對(duì)氮源的利用，在酵母浸膏培養(yǎng)基上兩者菌落生長直徑差異極顯著。在無碳或無氮情況下，兩者的生長都較緩慢，因此適宜的碳源和氮源對(duì)于菌株的生長有明顯的促進(jìn)作用[17]。

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Biological Characteristics of Two Wood Sapstain Fungus

LIU Yuan1，LUO Jian-ju2，REN Shi-qi1，CHEN Jian-bo1，DENG Zi-yu1

(1.GuangxiForestryResearchInstitute，GuangxiKeyLaboratoryofSuperiorTimberTreesResourceCultivation，KeyLaboratoryofCentralSouthFast-growingTimberCultivationofForestryMinistryofChina，Nanning530002，Guangxi，China； 2.ForestryCollegeofGuangxiUniversity，Nanning530005，Guangxi，China)

The biological characteristics of two wood sapstrain fungus were studied.The results showed that the optimal temperatures of the two fungus were 30 ℃ and pH 5.0～9.0.Both of them belonged to the light loving fungus.The optimal carbon sources forSphaetopsissapineaandBotryodiplodiatheobromaewere sucrose and glucose，respectively.The optimal nitrogen sources for them were peptone and yeast extract，respectively.

sapstain fungus；Botryodiplodiatheobromae；Sphaetopsissapinea；bio-characteristics

2015-08-23；

2015-10-07

廣西林業(yè)科技項(xiàng)目(桂林科字[2013]第1號(hào))；廣西林科院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)(林科201627 號(hào))；廣西優(yōu)良用材林資源培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主課題(14-A-02-03)；廣西科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(桂科攻14122005-36)；廣西重大林業(yè)科技招標(biāo)項(xiàng)目(桂林科字[2009]第7號(hào))

劉媛(1981—)，女，廣西桂林人，廣西林業(yè)科學(xué)研究院工程師，碩士，從事木材科學(xué)與技術(shù)研究。E-mail：33168764@qq.com。

10.13428/j.cnki.fjlk.2016.03.016

S781.52

A

1002-7351(2016)03-0076-04