杜忠偉,胡志強(qiáng),亢學(xué)平,王 旭,李 健,王 鑫
(延邊朝鮮族自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)院,吉林 延吉 133000)
桑黃作為藥用真菌在我國有著悠久的食用歷史,從中藥學(xué)專著《神農(nóng)本草經(jīng)》到《藥性論》都記載了其藥用價(jià)值[1-2]。桑黃(Sanghuangporus spp.)是一類真菌的統(tǒng)稱,2016年桑黃孔菌屬(Sanghuangporus)作為新屬發(fā)表[3]?,F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)“桑黃”含有多種藥理功效顯著的物質(zhì),如多糖、萜類、酚類、黃酮類等[4-6]。桑黃的作用主要有抗氧化、增強(qiáng)免疫力、抗腫瘤、抗菌、保肝、降低血脂、預(yù)防和治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、抑制尿酸和抗過敏等[7]。研究證實(shí)桑黃多糖能夠緩解疼痛、食欲不振、體重減輕及疲勞倦怠等癌癥特有的癥狀,提高生活品質(zhì)[8-11]。近些年來隨著對桑黃藥用價(jià)值研究的深入,桑黃的人工栽培越來越受到關(guān)注。然而,雖然在我國吉林、安徽、浙江等地人工栽培桑黃已形成產(chǎn)業(yè),但在菌種選育和栽培方法上存在著菌種性狀不明確、栽培技術(shù)不成熟、管理不規(guī)范、雜菌污染嚴(yán)重等問題。因此,通過對8個(gè)桑黃菌株進(jìn)行菌絲生長特性和栽培試驗(yàn),旨在選育出適合人工栽培的桑黃菌株。
1.1.1 供試菌株
桑黃菌株編號和菌株來源見表1。
表1 桑黃菌株編號及來源Tab.1 Number and source of Sanghuangporus spp.strains
如表1所示,8株供試菌株試管菌種收集于全國不同地區(qū),保存于延邊朝鮮族自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所。
1.1.2 培養(yǎng)基配方
母種培養(yǎng)基(馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基)PDA:去皮馬鈴薯200 g、葡萄糖20 g、瓊脂20 g、磷酸二氫鉀3 g、硫酸鎂1.5 g,蒸餾水1 000 mL,pH自然。
原種培養(yǎng)基:玉米粒90%、木屑8%、麩皮2%,含水量65%,pH自然。
栽培種培養(yǎng)基:闊葉硬雜木木屑75%、麥麩22%、豆粉1%、玉米粉1%、石膏粉0.5%、白灰0.5%,含水量65%,pH自然。
1.2.1 菌絲生長特性研究
將不同菌株的桑黃接種至直徑為9 cm的PDA培養(yǎng)基平板,28℃培養(yǎng)。待桑黃菌絲長滿平板后,用直徑為5 mm的打孔器,打出相同大小的菌塊,接入PDA培養(yǎng)皿中心位置,每個(gè)菌株5次重復(fù)。28℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng),待菌絲萌發(fā)后,每天測量1次菌絲直徑(L,cm),計(jì)算平均值。當(dāng)菌絲長至培養(yǎng)皿邊緣時(shí)候,計(jì)算菌絲平均生長速度(V,cm·d-1),計(jì)算公式為:
式中:S為菌絲長度(cm);D為菌絲生長天數(shù)(d)。
對各菌株菌絲平均生長速度進(jìn)行差異顯著性分析(顯著水平 P<0.05)。
1.2.2 拮抗試驗(yàn)
使用直徑為5 mm的瓊脂打孔器,打出相同大小的接種塊,接入PDA培養(yǎng)皿中,采用每個(gè)平板接種2個(gè)不同的菌株方法,培養(yǎng)1周左右觀察菌種菌絲間是否有拮抗現(xiàn)象,記錄拮抗特征并拍照。
1.2.3 栽培試驗(yàn)
1)栽培袋制作及培養(yǎng)
桑黃栽培基質(zhì)按照栽培種的配方配制,將配制好的栽培料裝入18 cm×30 cm的聚丙烯塑料袋中。每袋濕重約1 kg,每個(gè)菌株接種50袋,高溫高壓滅菌(121℃,2 h)。冷卻后在超凈工作臺(tái)下將培養(yǎng)好的原種接至栽培袋中,放入培養(yǎng)室28℃避光培養(yǎng)。當(dāng)菌絲長滿菌袋后進(jìn)行光照刺激使菌袋轉(zhuǎn)色,繼續(xù)培養(yǎng)15 d~20 d至菌袋表面變?yōu)樯铧S色,并伴有瘤狀凸起后,轉(zhuǎn)移至溫室大棚內(nèi)進(jìn)行開口和出菇管理。
2) 出菇管理
東北地區(qū)在6月初進(jìn)行出菇培養(yǎng)。將培養(yǎng)好的菌袋轉(zhuǎn)移至大棚,大棚地面覆蓋3 cm~5 cm的細(xì)沙,并用水澆透。使用壁紙刀在距離菌袋底部5 cm處劃口,形狀為月牙狀,長5 cm~8 cm,寬1 cm。開口后的菌袋底部朝上直立擺放在澆透水的沙土地面,在擺放好的菌袋上覆蓋塑料膜和遮陽網(wǎng),5 d~7 d即可長出原基。待桑黃原基長出,去掉塑料膜和遮陽網(wǎng),保持棚內(nèi)溫度在28℃~30℃,濕度在85%~90%,棚外覆蓋遮陽網(wǎng)使棚內(nèi)光照強(qiáng)度在200 lx~300 lx,每天適當(dāng)?shù)耐L(fēng)保證氧氣的供應(yīng),促進(jìn)桑黃子實(shí)體生長[12-13]。
3) 產(chǎn)量測定
當(dāng)天氣變冷,桑黃子實(shí)體不再生長時(shí),對桑黃進(jìn)行采收。同一菌株的子實(shí)體放入一個(gè)網(wǎng)袋中,采收后放入55℃烘干箱烘干,稱重后計(jì)算單袋平均產(chǎn)量(m,g/袋)。
式中:M為總產(chǎn)量(g);n為總袋數(shù)(袋)。
不同桑黃菌株的菌絲生長速率及培養(yǎng)至第7天的菌落形態(tài)見表2、圖1。
如圖1所示,不同桑黃菌株菌落均呈放射狀、淺黃色,當(dāng)菌絲長滿平板后會(huì)形成氣生菌絲,菌絲成熟后菌落顏色變深。如表2所示,不同桑黃菌株的菌絲生長速率差異明顯。
表2 8株桑黃菌絲生長速率及長勢Tab.2 Mycelium average growth rate and growth vigor of 8 Sanghuangporus spp.strains
圖1 菌落形態(tài)Fig.1 The colony morphology
親緣關(guān)系較近的菌株之間無拮抗或拮抗不明顯,而親緣關(guān)系較為疏遠(yuǎn)、不同遺傳背景的菌株之間則拮抗作用十分明顯,其菌絲的交匯區(qū)會(huì)形成分界線,發(fā)生菌絲隆起以及在平板背面有褐色色素沉淀[14-15]。拮抗試驗(yàn)結(jié)果見表3。
由表3可知,8個(gè)桑黃菌株菌絲培養(yǎng)7 d~9 d觀察拮抗情況。初步可以推斷,菌株YBSH1與YBSH4間、菌株YBSH7和YBSH8間無拮抗反應(yīng),說明其為遺傳親緣關(guān)系較近的桑黃菌株。其他均有拮抗反應(yīng),形成拮抗線,說明其為無遺傳親緣關(guān)系的桑黃菌株。
表3 8個(gè)桑黃菌株菌絲拮抗試驗(yàn)Tab.3 Mycelial antagonistic test of 8 Sanghuangporus spp.strains
出菇試驗(yàn)結(jié)果見圖2、表4。
如圖2所示,當(dāng)菌袋長滿后進(jìn)行轉(zhuǎn)色培養(yǎng),通過光照刺激使得菌袋表層菌絲顏色變黃,菌袋變得緊實(shí),有利于開口出菇,不同菌種轉(zhuǎn)色后菌袋顏色存在差別。6月初將轉(zhuǎn)色好的桑黃栽培袋開口后,空氣進(jìn)入刺激菌絲生長,3 d~5 d開口處長滿菌絲,6 d~10 d即可長出原基。原基形成后經(jīng)過一段時(shí)間分化形成子實(shí)體,其中只有菌株YBSH5、YBSH7、YBSH8能形成具有菌蓋和菌孔的子實(shí)體,菌株YBSH5子實(shí)體黃色,馬蹄形至平展;菌株YBSH7和菌株YBSH8子實(shí)體馬蹄形至貝殼形,較厚,菌蓋黃棕色,菌孔灰褐色。
圖2 桑黃菌株培養(yǎng)至第60天的出菇情況Fig.2 Fruiting body of 8 Sanghuangporus spp.on the 60th day
如表4所示,8個(gè)桑黃菌株接種后萌發(fā)時(shí)間均為2 d,菌株YBSH7和YBSH8菌袋長滿時(shí)間最快為27 d,與母種培養(yǎng)期間菌絲生長速率基本一致;其次為菌株YBSH2、YBSH5需要34 d長滿;最慢的是菌株YBSH1、YBSH3、YBSH4、YBSH6滿袋時(shí)間均為35 d。對培養(yǎng)期間的污染情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),菌株YBSH5和菌株YBSH7未發(fā)生雜菌污染,初步判斷2個(gè)菌株抗雜菌能力較強(qiáng)。
表4 桑黃菌株栽培特性比較Tab.4 Comparison of cultivation characteristics of Sanghuangporus spp.strains
桑黃菌株YBSH5、YBSH7和YBSH8栽培后能產(chǎn)生完整的子實(shí)體,經(jīng)計(jì)算,菌株YBSH5平均干重產(chǎn)量為20 g/袋~30 g/袋,菌株YSSH7和菌株YBSH8平均干重產(chǎn)量為28 g/袋~40 g/袋。
通過對8個(gè)桑黃菌株的菌絲培養(yǎng)試驗(yàn)、拮抗試驗(yàn)和栽培試驗(yàn),比較了菌絲體生長特性和栽培過程中栽培袋在培養(yǎng)至出菇期間的變化,結(jié)果表明菌株YBSH7和YBSH8菌絲生長速率最快;菌株YBSH1和YBSH4之間,菌株YBSH7和YBSH8之間無拮抗反應(yīng);菌株YBSH5、YBSH7和YBSH8栽培后能產(chǎn)生完整的子實(shí)體,同時(shí),菌株YBSH7和YBSH8產(chǎn)量高于菌株YBSH5。經(jīng)過綜合比較,菌株YBSH7和YBSH8桑黃菌株更適合在北方地區(qū)進(jìn)行人工栽培,為進(jìn)一步研究這2個(gè)株桑黃菌株的親緣關(guān)系,需要采用分子生物學(xué)手段進(jìn)行DNA鑒定。
目前隨著桑黃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,人工栽培技術(shù)還不是很成熟,無論是桑黃菌種的選育還是栽培管理方式方法都存在很多問題,導(dǎo)致生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量也參差不齊,因此針對如何栽培出優(yōu)質(zhì)的桑黃,需要在桑黃優(yōu)良菌種選育及配套栽培技術(shù)上進(jìn)行研究。