茶樹菇贛茶AS-3、贛茶AS-5選育研究

孫 鵬，陳緒濤，王洪秀，李 菁，胡 佳，魏云輝

(江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)業(yè)應(yīng)用微生物研究所，江西 南昌 330200)

茶樹菇(Agrocybeaegerita)隸屬于真菌門(Eumycota)、擔(dān)子菌亞門(Basidiomycotina)、傘菌目(Agaricales)、糞銹傘科(Bolbitiaceae)、田頭菇屬(Agrocybe)[1-2]。野生的茶樹菇生長在茶樹、楊柳樹等腐爛的樹木上，分布于中國的福建、云南、浙江及四川等地。茶樹菇因其蓋肥柄脆、口味鮮美、營養(yǎng)豐富而被譽(yù)為“中華神菇”。茶樹菇含有鐵、鋅、鈣等10多種微量元素，以及人體所需要的17種氨基酸(尤其是人體不能合成的7種氨基酸含量特別高)[3]，具有抗腫瘤、抗癌、健脾、利尿等功效[4]，且是少有的“一高三低”的保健食品[5]。優(yōu)良菌株既是高效栽培茶樹菇的關(guān)鍵因素[6]，也是提取相關(guān)生物活性物質(zhì)的基礎(chǔ)[7]。隨著國家精準(zhǔn)扶貧項(xiàng)目的推進(jìn)，以及深化市場供給側(cè)改革，茶樹菇在東南地區(qū)的需求迅速增加，而市場上茶樹菇優(yōu)良品種稀缺，生產(chǎn)上急需更多的商品性狀優(yōu)良、豐產(chǎn)、抗雜性強(qiáng)的品種。

1 材料與方法

1.1 菌株

供試菌株為從江西省和福建省收集和采集的18株茶樹菇菌株，其中Aa05為通過國審的江西省主栽品種贛茶AS-1，其詳細(xì)信息見表1。

1.2 培養(yǎng)基

母種培養(yǎng)基(PDA)：馬鈴薯200 g、葡萄糖20 g、瓊脂15 g。

栽培種配方：棉籽殼45%、玉米芯30%、麩皮18%、玉米粉5%、石灰1%、石膏1%，含水量60%左右。

表1 茶樹菇的18個(gè)供試菌株

1.3 生理性能測(cè)定

將收集的菌株進(jìn)行純化培養(yǎng)，并對(duì)純化培養(yǎng)后的菌株進(jìn)行ITS測(cè)序，以確定供試菌株均為茶樹菇菌株。確定所收集菌株為茶樹菇菌株后，對(duì)供試菌株進(jìn)行平板拮抗試驗(yàn)，淘汰那些完全沒有體細(xì)胞不親和性反應(yīng)即編號(hào)不同但基因型相同的重復(fù)菌株。同時(shí)對(duì)供試菌株進(jìn)行不同溫度梯度(5、10、15、20、25、30、35 ℃)菌絲生長速度比較試驗(yàn)，以便對(duì)供試菌株有個(gè)初步了解。

1.4 菌株比較試驗(yàn)

將供試菌株進(jìn)行出菇比較試驗(yàn)，每個(gè)菌株10次重復(fù)，選擇前3潮菇遺傳穩(wěn)定、早中熟、產(chǎn)量高和商品性狀優(yōu)良的菌株進(jìn)行下一步試驗(yàn)。

1.5 初篩

根據(jù)菌株比較試驗(yàn)結(jié)果，選擇符合育種目標(biāo)的菌株(10個(gè)長勢(shì)好，菌柄、菌蓋適中的子實(shí)體)進(jìn)行分離純化，并進(jìn)行出菇培養(yǎng)，初步篩選生育期短、產(chǎn)量高的目標(biāo)菌株。

1.6 復(fù)篩

根據(jù)初篩結(jié)果，對(duì)初篩菌株進(jìn)行進(jìn)一步出菇試驗(yàn)，與出發(fā)菌株進(jìn)行比較，篩選生育期短、產(chǎn)量高且穩(wěn)定的目標(biāo)菌株。

1.7 區(qū)域試驗(yàn)

在2015～2016年，以通過國家審定的江西栽培品種贛茶AS-1作為對(duì)照，分別在江西微生物研究所、九江農(nóng)業(yè)科學(xué)院、廣昌縣陳坊村3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)對(duì)篩選出的優(yōu)良菌株進(jìn)行區(qū)域性試驗(yàn)。各個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)采用隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)100袋。栽培袋采用17 cm×33 cm的聚丙烯袋，每袋濕料為1 kg，按常規(guī)方法進(jìn)行拌料、裝袋、滅菌、冷卻、接種和栽培管理。

1.8 生產(chǎn)試驗(yàn)

在2018～2019年，以通過國家審定的江西栽培品種贛茶AS-1作為對(duì)照，分別在江西微生物所和廣昌縣陳坊村，開展了兩年的生產(chǎn)試驗(yàn)，每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)生產(chǎn)500袋，進(jìn)行產(chǎn)量和生育期的比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 ITS分析

采用ITS序列分析的方法，對(duì)供試的18株茶樹菇菌株進(jìn)行了分析。ITS序列分析結(jié)果表明，供試菌種的ITS序列長度為703～721 bp，與GenBank數(shù)據(jù)庫中茶樹菇菌種的ITS序列相似度為99%以上，在種的水平上證明供試菌種為茶樹菇。

2.2 生理性能測(cè)定

2.2.1 不同溫度梯度菌絲生長速度 根據(jù)表2結(jié)果可知，供試菌株菌絲生長速度在不同溫度下表現(xiàn)差異明顯，整體呈先上升后下降的趨勢(shì)。在5 ℃低溫下，Aa07菌絲生長速度表現(xiàn)最好，為0.56 mm/d；在30 ℃中高溫下，Aa11菌絲生長速度表現(xiàn)最好，為4.26 mm/d；所有菌株菌絲在35 ℃下停止生長。

表2 不同溫度下菌絲生長速度 mm/d

供試菌株在PDA培養(yǎng)基上的生長速度和生長勢(shì)表現(xiàn)具有明顯差異。經(jīng)方差分析比較發(fā)現(xiàn)菌株Aa10生長速度最快，為0.57 cm/d，生長勢(shì)強(qiáng)，且在0.05和0.01水平上與其他菌株差異顯著。其中，共有3株菌株的生長速度高于CK，分別為Aa10、Aa11和Aa09，且它們的生長勢(shì)強(qiáng)(表3)。

表3 供試菌株的生長速度與生長勢(shì)

2.2.2 拮抗試驗(yàn) 拮抗反應(yīng)是鑒定菌株間遺傳差異的傳統(tǒng)方法，菌絲間的拮抗反應(yīng)是菌株間不同遺傳特性的一個(gè)重要表現(xiàn)。親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，菌株間的拮抗作用越明顯，遺傳差異越大，反之亦然。根據(jù)拮抗現(xiàn)象的有無，初步將18株菌分成9個(gè)類群，第Ⅰ類群：Aa15、Aa16；第Ⅱ類群：Aa05、Aa06、Aa07、Aa08、Aa12、Aa13、Aa14、Aa17、Aa18；第Ⅲ類群：Aa01；第Ⅳ類群：Aa02；第Ⅴ類群：Aa03；第Ⅵ類群：Aa04；第Ⅶ類群：Aa09；第Ⅷ類群：Aa10；第Ⅸ類群：Aa11。對(duì)于前2個(gè)類群，每個(gè)類群內(nèi)的菌株間無拮抗反應(yīng)，卻與其他菌株均有拮抗反應(yīng)，說明類群內(nèi)菌株彼此間的親緣關(guān)系很近，可能起源于同一個(gè)菌株，或?yàn)橥锂惷?；?個(gè)類群與所有供試菌株都發(fā)生拮抗反應(yīng)，表明這6個(gè)類群的菌株與其他菌株間的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)(表4)。

表4 18株菌株間的拮抗反應(yīng)結(jié)果

2.3 菌株比較試驗(yàn)

供試菌株子實(shí)體階段性狀比較結(jié)果見表5。菌蓋厚度最厚的是Aa11，菌蓋直徑最大的是Aa05，菌柄長度最長的是Aa06，菌柄直徑最大的是Aa11；菌株Aa09、Aa11和Aa05(CK)生育期較短；菌株Aa11、Aa05(CK)和Aa09產(chǎn)量較高且在0.05水平上與其他菌株差異顯著。經(jīng)綜合比較，初步篩選出優(yōu)良早熟菌株Aa09和優(yōu)良高產(chǎn)菌株Aa11。

表5 供試菌株子實(shí)體的農(nóng)藝性狀

2.4 初篩

根據(jù)菌株生理性能試驗(yàn)和比較試驗(yàn)結(jié)果，選出Aa09的10個(gè)子實(shí)體進(jìn)行分組，并依次編號(hào)為AB1～AB10。根據(jù)表6可知：AB7菌蓋直徑最大，菌柄長度最長，且在生育期和產(chǎn)量上表現(xiàn)優(yōu)異；AB8菌蓋厚度最厚，生育期表現(xiàn)一般，產(chǎn)量表現(xiàn)良好；AB2菌柄直徑最大，生育期表現(xiàn)優(yōu)良，產(chǎn)量表現(xiàn)一般；AB5和AB7生育期最短，AB7產(chǎn)量最高。綜合茶樹菇整體菇形、生育期和產(chǎn)量比較后發(fā)現(xiàn)AB7在這10株分離菌株中表現(xiàn)最好。

表6 AB1～AB10菌株比較結(jié)果

選出Aa11的10個(gè)子實(shí)體進(jìn)行分組，并依次編號(hào)AC1～AC10。根據(jù)表7可知，AC6菌蓋直徑最大，在生育期和產(chǎn)量上表現(xiàn)優(yōu)異；AC10菌蓋厚度最厚，在生育期和產(chǎn)量上表現(xiàn)一般；AC9菌柄長度最長，在生育期和產(chǎn)量上表現(xiàn)一般；AC9菌柄直徑最大；AC2生育期最短，產(chǎn)量表現(xiàn)一般；AC6產(chǎn)量最高。綜合茶樹菇整體菇形、生育期和產(chǎn)量比較后發(fā)現(xiàn)AC6在這10株分離菌株表現(xiàn)最好。

2.5 復(fù)篩

將初篩菌株與各自的出發(fā)菌株進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)AB7和AC6與各自的出發(fā)菌株相比在多方面表現(xiàn)更優(yōu)良。根據(jù)表8可知：AB7的整體菇形與其出發(fā)菌株Aa09差異不明顯；從菌絲滿袋天數(shù)可以看出AB7在栽培袋中的菌絲生長速度更快；AB7的生育期比出發(fā)菌株短3 d。根據(jù)NY-T 1844—2010 農(nóng)作物品種審定規(guī)范可知：AB7與Aa09在生育期上表現(xiàn)差異顯著；其產(chǎn)量和生物學(xué)效率也均優(yōu)于出發(fā)菌株。

表7 AC1～AC10菌株比較結(jié)果

根據(jù)表9可知：AC6的整體菇形與其出發(fā)菌株Aa11差異不明顯；AC6在栽培袋中的菌絲生長速度更快；生育期比出發(fā)菌株短3 d。根據(jù)NY-T 1844—2010 農(nóng)作物品種審定規(guī)范可知：AC6與Aa11在生育期上表現(xiàn)差異顯著；AC6在產(chǎn)量和生物學(xué)效率上均優(yōu)于出發(fā)菌株Aa11，且在0.05水平上差異顯著。

表8 AB7和Aa09菌株比較結(jié)果

表9 AC6和Aa11菌株比較結(jié)果

2.6 區(qū)域試驗(yàn)

AB7和AC6的區(qū)域試驗(yàn)結(jié)果分別見表10和表11。AB7的平均生育期為58 d，比CK短3 d，縮短了5.42%。AC6的平均產(chǎn)量為114.6 g/袋，比CK平均高5.60%，且多年多點(diǎn)均表現(xiàn)增產(chǎn)。

表10 AB7區(qū)域試驗(yàn)結(jié)果

2.7 生產(chǎn)試驗(yàn)

AB7和AC6的生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果分別見表12和表13。AB7的平均生育期比CK縮短了5.31%，生育期為58 d，比CK短3 d；AC6的平均產(chǎn)量為121.7 g/袋，比CK平均高5.40%，增產(chǎn)點(diǎn)比率達(dá)到100%。

3 討論與結(jié)論

系統(tǒng)選育是食用菌的一種傳統(tǒng)育種方法，能夠?qū)⒃谧匀粭l件下產(chǎn)生的有益變異直接應(yīng)用到生產(chǎn)中，是一種直接有效的方法之一。本研究經(jīng)過多次篩選，從18個(gè)供試菌株中篩選出2個(gè)優(yōu)良菌株，分別是Aa09和Aa11；經(jīng)過初篩和復(fù)篩以及擴(kuò)大試驗(yàn)，最終選出兩株優(yōu)良菌株AB7和AC6，分別命名為贛茶AS-3號(hào)和贛茶AS-5號(hào)。這兩株的出發(fā)菌株于2005年采自江西省黎川縣，經(jīng)過多年馴化，各性狀表達(dá)穩(wěn)定，與國審江西主栽品種AS-1相比，分別在產(chǎn)量和生育期上表現(xiàn)優(yōu)異。此外，兩株菌株已在江西大面積栽培，得到了市場的肯定。本文詳細(xì)介紹了兩株菌株的來源和選育過程，旨在為同行提供參考，促進(jìn)江西省茶樹菇產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

表11 AC6區(qū)域試驗(yàn)結(jié)果

表12 AB7生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果

表13 AC6生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果

贛茶AS-3號(hào)，菌絲潔白粗壯，長勢(shì)強(qiáng)，菌落整齊濃密；子實(shí)體菌蓋淺褐色，菌柄淺褐色，長勢(shì)整齊，朵型好，抗綠霉等雜菌能力強(qiáng)；菌蓋薄，菌柄纖細(xì)，口感鮮嫩；平均生育期58 d，比對(duì)照品種贛茶AS-1短3 d，縮短比率為5.31%，為早熟菌株。

贛茶AS-5號(hào)，菌絲潔白粗壯，長勢(shì)強(qiáng)，菌落整齊濃密；子實(shí)體菌蓋深褐色，菌柄淺白色，長勢(shì)整齊，朵型好，抗綠霉等雜菌能力強(qiáng)；菌蓋厚實(shí)，菌柄粗壯，口感清脆；平均每袋產(chǎn)量達(dá)121.7 g，比CK高5.40%，多年多點(diǎn)均表現(xiàn)增產(chǎn)，為高產(chǎn)菌株。