不同氮源對(duì)羊肚菌菌絲生長(zhǎng)的影響*

李 青，柴美清，陳 斌，韓鵬遠(yuǎn)，李 毅，郝麗峰，李云霞

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)研究中心，山西 太原 030031）

羊肚菌（Morchellaspp.），真菌學(xué)分類隸屬于子囊菌亞門 （Ascomycota） 盤菌綱 （Discomycetes） 盤菌目（Pezizales） 羊肚菌科 （Morchellaceae），是大型的食用兼藥用真菌之一，因其外形與羊肚極為相似，故取名為羊肚菌[1－2]。

關(guān)于羊肚菌的栽培研究，早在1883年，英、美、法、德等國(guó)家就已經(jīng)開始了，到了20世紀(jì)80年代，美國(guó)學(xué)者首次在室內(nèi)成功獲得了羊肚菌子實(shí)體，而我國(guó)則是從20世紀(jì)70年代開始進(jìn)行研究[3－4]。雖然不時(shí)有羊肚菌栽培成功的報(bào)道，但是產(chǎn)量并不高，試驗(yàn)的重復(fù)性也較差，大面積的栽培和商業(yè)化生產(chǎn)還需全世界研究者的共同努力[5]。

羊肚菌作為珍稀食（藥）真菌之一，一直被稱為宴席上的美味佳肴，深受人們的喜愛(ài)，在歐洲更被稱為“上帝的食物”[6]，但是野生羊肚菌的產(chǎn)量有限，而且遭到人類的掠奪、采挖甚至是肆意性的毀滅[7]，因此，國(guó)內(nèi)外許多真菌學(xué)家們?cè)谘蚨蔷Y源調(diào)查和形態(tài)學(xué)研究的基礎(chǔ)上，開始對(duì)其生理特性進(jìn)行研究，以期為實(shí)現(xiàn)羊肚菌的人工栽培提供一定的理論依據(jù)。

山西省有著特殊的環(huán)境和地理地貌，其獨(dú)特的氣候特點(diǎn)為羊肚菌的生長(zhǎng)繁衍提供了得天獨(dú)厚的條件[8-9]。本試驗(yàn)研究了山西省內(nèi)3個(gè)產(chǎn)地的羊肚菌對(duì)不同氮源的利用情況，旨在為羊肚菌的人工馴化提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)

試驗(yàn)于2017年在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)研究中心實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)材料

1.2.1 菌種

菌株均由本實(shí)驗(yàn)室采集、分離并純化所得，分別采集于山西省臨汾市襄汾縣、呂梁市方山縣、長(zhǎng)治市沁源縣，菌株編號(hào)分別為XF、FS、QYY。

1.2.2 培養(yǎng)基

基礎(chǔ)培養(yǎng)基：馬鈴薯200 g、葡萄糖10 g、蛋白胨4 g、硫酸鎂1 g、磷酸二氫鉀2 g、瓊脂粉20 g，去離子水1 000 mL，pH自然。

1.3 試驗(yàn)過(guò)程

采用平板培養(yǎng)法，測(cè)定不同培養(yǎng)基上羊肚菌的菌落直徑，并對(duì)菌落長(zhǎng)勢(shì)進(jìn)行評(píng)分，研究供試氮源對(duì)羊肚菌菌絲生長(zhǎng)的影響。所有試驗(yàn)采用直徑90 mm的培養(yǎng)皿，培養(yǎng)基用量每皿30 mL，為防止由于培養(yǎng)基用量過(guò)少而在培養(yǎng)的過(guò)程干掉，因此每個(gè)平板上定量接種直徑約為5 mm的菌柄1塊，在（25±1）℃條件下的恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)。觀察并記錄每個(gè)菌株菌絲的菌落直徑、顏色、長(zhǎng)勢(shì)、滿皿時(shí)間、疏密度、平均生長(zhǎng)速率等情況。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 不同氮源對(duì)羊肚菌菌絲生長(zhǎng)的影響

分別用等量的供試氮源代替基礎(chǔ)培養(yǎng)基中的蛋白胨，以不加氮源為對(duì)照（CK），研究不同氮源對(duì)羊肚菌菌絲生長(zhǎng)的影響，每個(gè)處理重復(fù)5次。供試培養(yǎng)基氮源為：蛋白胨、牛肉膏、尿素、甘氨酸、硝酸銨、硝酸鉀。

1.4.2 菌落長(zhǎng)勢(shì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

菌落長(zhǎng)勢(shì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為：5分表示菌絲長(zhǎng)勢(shì)濃密，均勻；4分表示菌絲長(zhǎng)勢(shì)較濃密，較均勻；3分表示菌絲長(zhǎng)勢(shì)較稀疏，較均勻；2分表示菌絲長(zhǎng)勢(shì)較稀疏，不均勻；1分表示菌絲長(zhǎng)勢(shì)稀疏，不均勻。

1.5 數(shù)據(jù)處理

由于羊肚菌對(duì)不同氮源有較強(qiáng)的選擇性，故其在不同氮源培養(yǎng)基上的菌絲長(zhǎng)勢(shì)和菌絲生長(zhǎng)速率差異較大，為便于比較，故引入菌絲生長(zhǎng)指數(shù)（I），其計(jì)算公式為：

式中：N表示菌絲長(zhǎng)勢(shì)評(píng)分；V表示菌絲生長(zhǎng)速率，mm·d-1。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用DPS統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氮源對(duì)3個(gè)羊肚菌菌株菌絲生長(zhǎng)的影響

不同氮源對(duì)3個(gè)羊肚菌菌株菌絲生長(zhǎng)的影響，結(jié)果見表1。

由表1可以看出，3個(gè)羊肚菌菌株對(duì)供試的6種氮源物質(zhì)均能利用，但在不同的氮源培養(yǎng)基上，其利用程度不同，菌絲生長(zhǎng)情況也不同。3個(gè)羊肚菌菌株在不同的氮源培養(yǎng)基上，其菌落顏色基本都呈黃色、棕色或棕黃色，值得注意的是，QYY和FS菌株在CK培養(yǎng)基上產(chǎn)生了菌核，而在其他培養(yǎng)基上并未看到菌核。從菌絲密度、均勻度和長(zhǎng)勢(shì)評(píng)分來(lái)看，QYY、XF、FS菌株分別在硝酸鉀、硝酸銨和硝酸銨培養(yǎng)基上菌絲濃密，均勻，長(zhǎng)勢(shì)評(píng)分達(dá)到了5分，3個(gè)羊肚菌菌株在尿素培養(yǎng)基上長(zhǎng)勢(shì)均為最差，評(píng)分均只有1分。由此可見，尿素不適宜3個(gè)羊肚菌菌株菌絲的生長(zhǎng)。

表1 不同氮源對(duì)羊肚菌菌絲生長(zhǎng)的影響Tab.1 Effect of different nitrogen sources on the growth of mycelia of Morchella spp.

2.2 不同氮源對(duì)3個(gè)羊肚菌菌株菌絲生長(zhǎng)速率的影響

不同氮源對(duì)3個(gè)菌株菌絲生長(zhǎng)速率的影響，結(jié)果見表2。

表2 不同氮源對(duì)羊肚菌菌絲生長(zhǎng)速率的影響Tab．2 Effect of different nitrogen sources on the growth rate of mycelia of Morchella spp．

由表2可以看出，同種供試氮源培養(yǎng)基上，不同產(chǎn)地的羊肚菌菌株菌絲生長(zhǎng)速率各不相同，具體表現(xiàn)為：除尿素培養(yǎng)基外，其他培養(yǎng)基上的XF菌株菌絲生長(zhǎng)速率較QYY和FS菌株菌絲生長(zhǎng)速率快；在蛋白胨和CK培養(yǎng)基上，菌絲生長(zhǎng)速率為QYY＞FS，而在其他培養(yǎng)基上，菌絲生長(zhǎng)速率則表現(xiàn)為FS＞QYY。同種羊肚菌菌株在不同氮源培養(yǎng)基上，菌絲生長(zhǎng)速率也不盡相同：XF菌株在蛋白胨和牛肉膏培養(yǎng)基上，菌絲生長(zhǎng)速率最快，達(dá)到 10．21 mm·d－1，在其他培養(yǎng)基上菌絲生長(zhǎng)速率在 8．71 mm·d－1～9．92 mm·d－1，但在尿素培養(yǎng)基上僅為 2．67 mm·d－1；FS 菌株在牛肉膏、甘氨酸、硝酸鉀培養(yǎng)基上菌絲生長(zhǎng)速率都在 6．5 mm·d－1以上；QYY 菌株在甘氨酸培養(yǎng)基上菌絲生長(zhǎng)速率最大，為 5．71 mm·d－1，在尿素培養(yǎng)基上最小，僅為 1．05 mm·d－1。

2.3不同氮源對(duì)3個(gè)種羊肚菌菌株菌絲生長(zhǎng)指數(shù)的影響

不同氮源對(duì)3個(gè)羊肚菌菌株菌絲生長(zhǎng)指數(shù)的影響，結(jié)果見圖1。

由圖1可知，7種氮源培養(yǎng)基上，3個(gè)羊肚菌菌株的菌絲生長(zhǎng)指數(shù)各不相同，其中，QYY、XF、FS菌株在硝酸鉀、硝酸銨、硝酸鉀培養(yǎng)基上菌絲生長(zhǎng)指數(shù)最大，分別達(dá)到了 22．81、49．58、26．50，而三者均在尿素培養(yǎng)基上菌絲生長(zhǎng)指數(shù)最小，分別只有1．05、2．67、3．50。在同種培養(yǎng)基上 （除尿素外），XF菌株的菌絲生長(zhǎng)指數(shù)要大于QYY和FS菌株的菌絲生長(zhǎng)指數(shù)。

圖1 不同氮源對(duì)羊肚菌菌絲生長(zhǎng)指數(shù)的影響Fig．1 Effect of different nitrogen sources on mycelium growth index of Morchella spp．

3 討論與結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，在7種供試的氮源培養(yǎng)基上，除尿素外，3個(gè)羊肚菌菌株均能夠很好地利用其他5種氮源。不同產(chǎn)地的羊肚菌對(duì)氮源的利用各不相同，QYY、XF、FS菌株的最適氮源分別為硝酸鉀、硝酸銨、硝酸鉀，菌絲生長(zhǎng)速率分別為 4．56 mm·d－1、9．92 mm·d－1、6．63 mm·d－1，菌絲生長(zhǎng)指數(shù)分別為22．83、49．58、26．50。

氮源是食用菌合成蛋白質(zhì)和核酸的必要元素，本試驗(yàn)中，供試的6種氮源中有有機(jī)氮源、無(wú)機(jī)氮源、復(fù)合型氮源和氨基酸類氮源，整體上來(lái)看，除在尿素培養(yǎng)基上，3個(gè)羊肚菌菌株菌絲生長(zhǎng)較差外，在其他供試培養(yǎng)基上都能較好、較快地生長(zhǎng)，這說(shuō)明羊肚菌對(duì)氮源的利用較為廣泛。綜合菌絲長(zhǎng)勢(shì)評(píng)分、菌絲生長(zhǎng)速率和菌絲生長(zhǎng)指數(shù)，QYY、XF、FS菌株的最適氮源培養(yǎng)基分別為硝酸鉀、硝酸銨、硝酸鉀，而最不適宜的氮源均為尿素。

關(guān)于羊肚菌氮源的研究，不同的菌株、不同的培養(yǎng)條件、不同的學(xué)者研究的結(jié)果差異較大。本試驗(yàn)中，3個(gè)羊肚菌菌株都能很好地利用硝酸類氮源，菌絲生長(zhǎng)較快，生長(zhǎng)勢(shì)較好，生長(zhǎng)指數(shù)也較大，這與柴林山[10]、和曉娜[11]、王澤清[12]的研究結(jié)果一致，但張松[13]、謝放等[14]研究認(rèn)為羊肚菌最適氮源為蛋白胨，車進(jìn)等[15]認(rèn)為羊肚菌最適氮源為牛肉膏、酵母膏、黃豆粉，謝占玲等[16]認(rèn)為羊肚菌最適氮源為硫酸銨、酵母膏、硝酸鈉。

試驗(yàn)中，3個(gè)羊肚菌菌株在尿素培養(yǎng)基上，菌絲生長(zhǎng)緩慢，菌絲生長(zhǎng)勢(shì)差，生長(zhǎng)指數(shù)小，并不適宜羊肚菌菌絲的生長(zhǎng)，這可能是因?yàn)?個(gè)羊肚菌菌株中缺乏表達(dá)脲酶的基因，進(jìn)而無(wú)法分解尿素來(lái)提供菌絲生長(zhǎng)所需的氮源，或者是加入尿素后，3個(gè)菌株代謝中的關(guān)鍵酶遭到了阻遏，進(jìn)而無(wú)法正常的代謝[14]；也有可能是尿素在高溫下分解，釋放出氫氰酸和氨，從而影響了菌絲的生長(zhǎng)[13]。這與董雪[17]、車進(jìn)[15]的研究結(jié)果一致，但是與朱永真[18]、董愛(ài)榮[19]、刁治民[20]、任桂梅[21]、陳芝蘭等[22]得到的羊肚菌菌絲生長(zhǎng)的最優(yōu)氮源為尿素的研究結(jié)果不一致。

不同產(chǎn)地的羊肚菌對(duì)氮源的利用也存在一定的差異。本試驗(yàn)選擇的3個(gè)羊肚菌菌株分別來(lái)自山西省內(nèi)不同地區(qū)，由于各地氣候條件和羊肚菌的生長(zhǎng)環(huán)境不同，3個(gè)菌株對(duì)氮源的選擇略有不同。楊芳[23]研究結(jié)果認(rèn)為適合北京羊肚菌生長(zhǎng)的最佳氮源是豆粕粉，適合武漢羊肚菌生長(zhǎng)的最佳氮源為蛋白胨，適合山東羊肚菌生長(zhǎng)的最佳氮源為魚粉；而王澤清等[12]研究結(jié)果表明適合云南麗江的羊肚菌生長(zhǎng)的最適氮源是硝酸鉀或硝酸銨。由此可見，不同產(chǎn)地的羊肚菌對(duì)氮源的利用不一樣，這也體現(xiàn)了羊肚菌的遺傳多樣性，進(jìn)一步增加了羊肚菌栽培方面的難度[11]。

本試驗(yàn)僅研究了氮源對(duì)羊肚菌菌絲生長(zhǎng)的影響，對(duì)于碳氮比、pH值、光照、溫度等對(duì)羊肚菌生長(zhǎng)的影響有待進(jìn)一步研究，以便全面地探索羊肚菌的營(yíng)養(yǎng)生理特性，為羊肚菌的人工馴化栽培提供一定的參考依據(jù)。