不同黑木耳菌株在陜西楊凌的生產(chǎn)性能研究

張姣，李旭，李素儉，舒斌，高昱昕，杜雙田*，趙少康

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，陜西 楊凌712100；2.柞水中博農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司，陜西 商洛726000）

黑木耳（Auricularia auricula）隸屬于擔(dān)子菌亞門，異隔擔(dān)子菌綱，木耳目，木耳科，木耳屬［1］，是我國珍貴的藥食兼用膠質(zhì)真菌，也是世界上公認(rèn)的保健食品［2～4］。近年來，隨著菌袋工廠化生產(chǎn)的普及，黑木耳規(guī)?；耘喟l(fā)展迅速［5，6］，僅2018年至2019年我國黑木耳產(chǎn)量增長達(dá)20萬t左右。隨著黑木耳規(guī)?；耘喾秶臄U(kuò)大，市場急需優(yōu)良的黑木耳品種滿足生產(chǎn)需求，但菌種從不同地方引進(jìn)過程中，因保藏過程和擴(kuò)繁操作技術(shù)的不規(guī)范等原因，導(dǎo)致黑木耳菌種退化、品質(zhì)變差、產(chǎn)量變低的問題越來越突出［7］，引進(jìn)品種直接應(yīng)用于生產(chǎn)后不能給企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益。另外由于黑木耳的生產(chǎn)性能受氣候、管理方式等多種因素的制約［8，9］，東北地區(qū)的引進(jìn)品種可能不適合在陜西關(guān)中地區(qū)栽培，因此，為了篩選出適合陜西關(guān)中地區(qū)栽培的優(yōu)良菌株，要求對引進(jìn)品種的穩(wěn)定性進(jìn)行驗證，對其生長最適宜溫度及管理模式等進(jìn)行探索，從而掌握各菌株的生產(chǎn)性能，以便最大效益的服務(wù)當(dāng)?shù)氐氖秤镁髽I(yè)。目前，關(guān)于黑木耳品種評價方面的報道較多，但這些報道大多將菌絲生長速率、子實體品質(zhì)及產(chǎn)量等作為單一評價指標(biāo)對黑木耳菌株進(jìn)行分析［10～12］，這樣篩選出的優(yōu)良菌株可能只在某一指標(biāo)中表現(xiàn)良好，并不能綜合黑木耳的多項生產(chǎn)性能指標(biāo)，得到的結(jié)果過于片面。而模糊評判和綜合選擇指數(shù)法能夠綜合評價待選群體的多項生產(chǎn)性能，并且通過賦予各指標(biāo)權(quán)重最終能選出符合條件的優(yōu)良菌株，成為種質(zhì)資源評價中經(jīng)常使用的方法，目前該方法在黑木耳品種評價中尚未有系統(tǒng)報道。

本文針對陜西省黑木耳產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，對目前國內(nèi)主栽的黑木耳品種及秦巴山區(qū)野生品種開展代料栽培模式的農(nóng)藝性狀調(diào)查，以產(chǎn)量作為主要指標(biāo)，耳片性能次之，其它指標(biāo)作為輔助，采用模糊綜合評判方法及綜合選擇指數(shù)分析生產(chǎn)性能，以期篩選出適合陜西氣候特點及栽培條件的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)菌株，為該地區(qū)黑木耳生產(chǎn)及研究工作提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 菌種

供試菌株及來源如表1所示。

表1 供試菌株編號及其來源Table 1 Tested strains of Auricularia auricula

1.1.2 培養(yǎng)基

母種：綜合PDA培養(yǎng)基：蘋果樹枝條木屑75 g（沸水浴煮30 min收集濾液），葡萄糖20 g，蛋白胨2 g，酵母浸粉2 g，KH2PO41g，MgSO40.5g，定容至1 L。

原種及栽培種：闊葉樹木屑80%，麩皮15%，玉米粉3%，生石膏1%，葡萄糖1%，KH2PO40.1%，MgSO40.05%。

1.2 方法

1.2.1 栽培方法

本研究在西北農(nóng)林科技大學(xué)試驗農(nóng)場進(jìn)行。栽培時間為2019年1月18日至6月5日。

采用常規(guī)熟料袋栽法栽培，栽培袋規(guī)格180 mm×330 mm×0.06 mm，每袋裝風(fēng)干料400 g，每個試驗重復(fù)30袋。菌絲體培養(yǎng)條件：溫度保持在（25±2）℃，濕度為60%～65%，CO2濃度為3%～4%，避光培養(yǎng)。開口方式：刺孔器在菌袋開圓形孔，每袋開孔約200個。子實體培養(yǎng)條件：溫度保持在20～28℃，濕度為90%～95%，耳芽形成初期每隔1 h噴水10 min，待子實體稍大設(shè)置噴水時間為每4 h噴水15 min，晚上低于16℃不噴水。

1.2.2 測定指標(biāo)及方法

測定指標(biāo)分別為菌落長勢、菌絲生長速率、發(fā)菌期、耳片長徑、耳片短徑、耳片厚度、百片質(zhì)量、干濕比、產(chǎn)量、耳片背面顏色、背部絨毛、腹面褶皺、背面褶皺、子實體朵型等。

（1）菌落長勢：觀察色澤、均勻度、邊緣和氣生菌絲生長情況等。

（2）菌絲生長速率/mm·d-1：接種后第4天至第8天在其菌落邊緣劃線，測量第4天至第8天菌絲生長的長度，求其菌絲體每天延伸的平均長度。

（3）發(fā)菌期/d：接種至菌絲長滿料袋的時間［13］。

（4）耳片長徑、耳片短徑和耳片厚度：均按照國標(biāo)GB/T 6192-2008的規(guī)定測量［14］。

（5）百片質(zhì)量/g：隨機(jī)抽樣取耳片100片，測定其質(zhì)量［13］。

（6）干濕比：完全發(fā)泡、甩干的耳片質(zhì)量/耳片風(fēng)干質(zhì)量［13］。

（7）產(chǎn)量/g：每袋采收耳片的風(fēng)干重［13］。

（8）耳片背面顏色：目測第一茬子實體曬干后，干耳背面顏色［13］。

（9）背部絨毛：觀察子實體背面是否有絨毛［13］。

（10）腹面褶皺：目測第一茬鮮耳耳片腹面褶皺特征，腹面無褶皺的為平滑型，褶皺不規(guī)律的為不定型［13］。

（11）背面褶皺：目測第一茬鮮耳耳片背面褶皺特征，背面無褶皺的為平滑型，褶皺明顯且多的為褶皺型，褶皺發(fā)生在近耳基處為混合型［13］。

（12）子實體朵型：撕開子實體，無肉質(zhì)耳基的為簇生型，有肉質(zhì)耳基的為菊花型［13］。

1.2.3 不同菌株耳片性狀綜合評判

評判因素集為耳片長徑（A1）、耳片短徑（A2）、耳片厚度（A3）和耳片長寬比值（A4）。

式中：Xmin/mm為耳片長徑最小值；Xmax/mm為耳片長徑最大值。

評語集為優(yōu)良、較好、一般、較差和劣種。以耳片長徑（A1）為例，根據(jù)模糊綜合評判原理，以（1）式求其隸屬度：

不同菌株耳片短徑（A2）、耳片厚度（A3）和耳片長寬比值（A4）的隸屬函數(shù)和評判矩陣的建立方法同耳片長徑。

1.2.4 優(yōu)良菌株選擇

依據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗及黑木耳市場情況對測定的主要指標(biāo)給予不同權(quán)重，按公式（2）建立選擇指數(shù)。

1.3 統(tǒng)計分析

對試驗所得數(shù)據(jù)采用SPSS（22.0）軟件進(jìn)行差異顯著性分析（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同菌株菌落特征及菌絲生長速率

由圖1可見，不同菌株菌落形態(tài)差異顯著。菌株Au-9和Au-19菌落潔白、較濃密、邊緣整齊，氣生菌絲分布均勻，長勢最好；其它菌株的菌落較小，中間氣生菌絲潔白濃密，但邊緣較薄。菌株Au-8、Au-9、Au-17、Au-19、Au-20和Au-21菌絲生長速率較大且差異不顯著，但與其它15個菌株差異顯著（表2）。其中，Au-8菌絲生長速率最大為9.04 mm·d-1，Au-12菌絲生長速率最小為7.04 mm·d-1，兩者相差28.3%。菌落色澤、密度、生長速率存在差異，為篩選優(yōu)良菌株奠定了基礎(chǔ)。

圖1 不同菌株菌落形態(tài)比較Fig.1 Comparative study on colony morphology of different strains

2.2 不同菌株耳片性狀綜合評判

2.2.1 耳片性狀單因素評價矩陣的建立

將21個黑木耳菌株的隸屬函數(shù)值在0～1范圍內(nèi)等分成5個區(qū)間：［0.00，0.20）=優(yōu)良集，［0.20，0.40）=較好集，［0.40，0.60）=一般集，［0.60，0.80）=較差集，［0.80，1.00］=劣種集。以供試菌株的各評價因素集在評語集中出現(xiàn)的頻率作為其評判矩陣，經(jīng)歸一化處理后得到耳片性狀的單因素評價矩陣（表3）。在耳片長徑中，Au-19為優(yōu)良菌株，其優(yōu)良集隸屬度最高為0.1，其它均為0。耳片短徑中，菌株Au-19的優(yōu)良集隸屬度最高為0.1，為最優(yōu)菌株。耳片厚度中，Au-5為最優(yōu)菌株，其優(yōu)良集隸屬度最高為0.2。耳片長寬比值中，菌株Au-12、Au-15、Au-16和Au-20為最優(yōu)菌株，優(yōu)良集隸屬值所占頻率均為0.11。

表3 不同菌株耳片形態(tài)單因素評價矩陣Table 3 Single-factor evaluation matrix for the morphology of ears of different strains

2.2.2 不同菌株的耳片性狀綜合評判

依據(jù)黑木耳市場要求給出各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)分別為：耳片長徑0.3，耳片短徑0.3，耳片厚度0.3，耳片長寬比值0.1。由模糊集合成運算ν=M·R可得出評判結(jié)果，對于菌株Au-19有：

同法可計算出其它菌株的評判結(jié)果（表4）。

由表4可見，Au-10和Au-19表現(xiàn)為優(yōu)良；Au-1、Au-2、Au-13和Au-17較好；Au-3、Au-4、Au-6、Au-9、Au-11、Au-12、Au-14、Au-15、Au-16、Au-18和Au-20一般；Au-7和Au-8較差。因此，通過模糊評判法對耳片性狀進(jìn)行綜合評價，篩選出菌株Au-10和Au-19在耳片性狀表現(xiàn)優(yōu)良。

表4 不同菌株耳片性狀各級別的評判結(jié)果Table 4 The evaluation results of different strains

2.2.3 不同菌株發(fā)菌期比較

每個菌株30個重復(fù)，對其從接種至長滿菌袋的時間進(jìn)行記錄，結(jié)果表明：不同黑木耳菌株發(fā)菌期差異不大，菌株Au-7長滿菌袋所需時間最少，接種至長滿料袋需35 d；Au-3、Au-19和Au-20次之，均需37 d長滿料袋；Au-4、Au-6、Au-9、Au-10、Au-13、Au-14和Au-17發(fā)菌期均大于40 d，各剩余菌株發(fā)菌期介于38～40 d之間。各菌株發(fā)菌期差異不顯著，說明供述菌株活力基本相同且在木屑栽培料中的生長速率差異不大。

2.2.4 不同菌株百片質(zhì)量比較

由圖3可見，不同菌株的耳片百片質(zhì)量差異很大。其中，（1）Au-4最大為35.81 g，Au-5最小為10.85 g，兩者相差69.70%；（2）Au-2、Au-4、Au-8、Au-15、Au-16、Au-19和Au-7的百片質(zhì)量均大于30 g；Au-3、Au-9、Au-10、Au-11、Au-14、Au-17和Au-20在25～30 g，Au-1、Au-6、Au-12、Au-13、Au-18和Au-21在20～25 g。百片質(zhì)量與耳片的大小有直接關(guān)系，百片質(zhì)量越大，耳片的商品性狀越好，售價相對較高。因此，百片質(zhì)量可以作為黑木耳產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)之一。

圖3 不同菌株的百片質(zhì)量比較Fig.3 Comparison of the quality of 100 ear pieces of different strains

2.2.5 不同菌株干濕比值分析

由圖4可見，菌株Au-19干濕比最大為15.12；Au-4的干濕比值為14.04；其它菌株在11.00～13.00。方差分析表明，除Au-4和Au-19之外，其它各菌株之間的干濕比值差異不顯著。干濕比的大小與耳片的致密程度及耳片致密層厚度有關(guān)，影響黑木耳的口感和單位質(zhì)量產(chǎn)品的加工量，它可作為黑木耳產(chǎn)品質(zhì)量的又一關(guān)鍵指標(biāo)。

圖4 不同菌株干濕比值的比較Fig.4 Comparison of dry-to-wet ratio of different strains

2.2.6 不同菌株耳片性狀比較

不同菌株耳片性狀統(tǒng)計結(jié)果見表5，由表5可見：菌株Au-18和Au-19在整個菌袋上均能形成耳芽，為分散型，其余菌株在打孔處形成耳芽，為集中型；21個黑木耳子實體朵型分為菊花型和簇生型兩種（圖5），屬于簇生型的菌株有3株，分別為菌株Au-18、Au-19和Au-21其余18個菌株均為菊花型菌株。從褶皺類型來看，菌株Au-1、Au-2、Au-6、Au-8、Au-10、Au-12、Au-13、Au-15、Au-17、Au-18、Au-19腹面平滑無褶，為平滑型，其余菌株腹面少褶或褶皺較多，為不定型；菌株Au-7、Au-8、Au-15、Au-19背面平滑無褶，為平滑型，其余菌株背面褶皺為混合型或褶皺型。21個菌株干耳背面顏色差異不大，均為褐色/灰褐色且都無絨毛。

圖5 不同菌株出耳情況比較Fig.5 Comparison of different strains

表5 不同黑木耳菌株耳片性狀觀察Table 5 Observation of fruiting body characteristics of different strains of A.auircula

2.2.7 不同菌株產(chǎn)量比較

由圖6可見：（1）從第1茬產(chǎn)量看，Au-4、Au-18、和Au-10的第1茬產(chǎn)量最高（＞20 g·袋-1），Au-16和Au-19次之。其它較低。（2）從第2茬產(chǎn)量看，菌株Au-14、Au-16和Au-19的產(chǎn)量仍然較好，但菌株Au-4和Au-10的第二茬產(chǎn)量明顯降低，Au-3、Au-6和Au-12第2茬產(chǎn)量明顯高于第1茬。（3）從第3、4茬產(chǎn)量看，21個菌株產(chǎn)量均呈下降趨勢，但菌株Au-1、Au-4和Au-19第4茬產(chǎn)量較其它黑木耳菌株高。說明這3個黑木耳品種在高溫條件下出耳情況較其它菌株好。（4）從總產(chǎn)量看，菌株Au-4的產(chǎn)量最高為37.02 g·袋-1；Au-10、Au-14、Au-16和Au-19總產(chǎn)量較高，分別為31.95、34.89、32.73和35.83 g·袋-1，其它較差；總產(chǎn)量的構(gòu)成為4茬質(zhì)量之和，只有持續(xù)高產(chǎn)才是高產(chǎn)的關(guān)鍵，Au-4和Au-19每茬耳產(chǎn)量較高，奠定了高產(chǎn)的基礎(chǔ)。

圖2 不同菌株的發(fā)菌期比較Fig.2 Comparison of 100 piecesof quality of different strains

圖6 不同菌株子實體產(chǎn)量的比較Fig.6 Comparison of fruit body yields of different strains

2.2.8 不同菌株生產(chǎn)性能的綜合選擇

由表6可以看出，不同菌株的綜合選擇指數(shù)差異顯著。排名前5的菌株依次為Au-4、Au-10、Au-14、Au-16和Au-19，其綜合選擇指數(shù)分別為20.71、18.06、19.53、18.56和20.38。菌株Au-1、Au-2、Au-3、Au-6、Au-8和Au-15的綜合選擇指數(shù)均在14左右，為一般菌株；Au-11、Au-13、Au-20和Au-21的綜合選擇指數(shù)較低。因此，依據(jù)21個木耳菌株生產(chǎn)性狀綜合評判的結(jié)果，最終選出Au-4、Au-10、Au-14、Au-16和Au-19為 優(yōu) 良菌株。

表6 不同菌株生產(chǎn)性能綜合選擇指數(shù)Table 6 Comprehensive choice index of production performance of different strains

3 討論

農(nóng)藝性狀是評價食用菌種質(zhì)資源優(yōu)劣的重要舉措之一，在篩選優(yōu)良食用菌種質(zhì)的過程中，多以菌絲生長速率、子實體品質(zhì)及產(chǎn)量作為衡量標(biāo)準(zhǔn)來對食用菌種質(zhì)優(yōu)劣進(jìn)行評價，從而選出符合目的的優(yōu)良菌株［10～12］。本研究通過對21個黑木耳菌株農(nóng)藝性狀進(jìn)行定量測定，基本明晰了供試菌株的生產(chǎn)性能。菌株Au-4、Au-10、Au-14、Au-16和Au-19是高產(chǎn)菌株，且在耳片形態(tài)方面表現(xiàn)良好；菌株Au-1、Au-2、Au-3、Au-6、Au-18的產(chǎn)量一般，就這5個菌株相比來說菌株Au-6和Au-18的產(chǎn)量較菌株Au-1、Au-2和Au-3強(qiáng)，但菌株Au-1、Au-2和Au-3的耳片形態(tài)較Au-6和Au-18好。剩余黑木耳菌株發(fā)菌期較長，菌棒污染率高，耳片薄且小，為低產(chǎn)型菌株。掌握各菌株的生產(chǎn)性能，可為今后的菌種選育工作奠定基礎(chǔ)。

同一個菌株在不同年份或同一年份的不同栽培季節(jié)其生產(chǎn)性能表現(xiàn)可能不同。有些菌株如Au-2和Au-21在本試驗中產(chǎn)量較低，并不代表該菌株本身特性差，只是不適應(yīng)本試驗的季節(jié)及栽培模式，可能在其它環(huán)境條件下能發(fā)揮其本身生產(chǎn)性能。杜萍等［15］對16個黑木耳菌株進(jìn)行連續(xù)2年的篩選發(fā)現(xiàn)，同一個菌株在不同年份其表現(xiàn)性能不同。這是由于同一個菌株在不同的栽培季節(jié)由于氣候條件差異導(dǎo)致其性能改變，或因為同一個菌株在長期保藏過程中，由于其保藏環(huán)境或者人為因素干擾導(dǎo)致菌種退化使其在不同年份栽培時生產(chǎn)性能下降［16］。因此明晰菌株生長的環(huán)境及重視菌種的保藏和復(fù)壯工作對提高菌種的表現(xiàn)性至關(guān)重要。

模糊綜合評判和綜合選擇指數(shù)法能夠?qū)Χ囗椛a(chǎn)指標(biāo)進(jìn)行綜合篩選，是一種有效的綜合評價方法，在食用菌種質(zhì)評價方面應(yīng)用廣泛［17～19］。在篩選優(yōu)質(zhì)品種的過程中，由于性狀指標(biāo)較多且待篩群體極大的情況下，僅依靠單一指標(biāo)進(jìn)行篩選，會使評價結(jié)果過于片面，增加誤判的概率。而模糊評判及綜合選擇指數(shù)通過對各項指標(biāo)賦予一定的權(quán)重，綜合評價待選群體各項指標(biāo)，選出符合條件的優(yōu)良品種，該方法具有一定的合理性和實用性。本研究依據(jù)生產(chǎn)實踐及市場需求對黑木耳的外觀品質(zhì)賦予了各指標(biāo)的權(quán)重，利用模糊隸屬函數(shù)對耳片性狀中的4個指標(biāo)進(jìn)行評價，得到不同黑木耳菌株在商品品質(zhì)評價中的綜合指標(biāo)值，然后利用綜合選擇指數(shù)原理對黑木耳菌株的多項指標(biāo)進(jìn)行綜合評價，得到21個菌株的綜合得分排序，選出不同等級的品種，這為黑木耳品質(zhì)的綜合評價提高了一種新的思路。

本研究通過對引進(jìn)的品種進(jìn)行篩選培育，篩選出了陜西楊凌春季栽培的菌株，不僅有助于改善該地區(qū)的種質(zhì)資源，也將為其它地區(qū)的黑木耳的育種工作提供參考。但這些菌株僅在陜西楊凌春季進(jìn)行了一輪的初步篩選，關(guān)于其在陜西楊凌秋季栽培或者連續(xù)2年栽培時，其優(yōu)良性能是否能夠保持有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

綜合考察各指標(biāo)，選出適合陜西楊凌地區(qū)栽培的優(yōu)良菌株有菌株Au-4、Au-10、Au-14、Au-16和Au-19。其中菌株Au-4出耳溫度相對寬泛，其原基形成類型為集中型，耳片背面和腹面均有褶皺，耳片形態(tài)表現(xiàn)良好，且干濕比值較大，品質(zhì)較好。菌株Au-19為秦巴山區(qū)野生黑木耳多年選育品種，具有菌絲生長快，耳芽形成早、密，耳片較大、泡發(fā)率大、高產(chǎn)等特性，具有開發(fā)成新品種的潛力。菌株Au-14和Au-16出耳率高，耳片形態(tài)好且產(chǎn)量較好，但其耳片較薄且干濕比值低，適宜作為黑木耳深加工的優(yōu)良材料。菌株Au-10耳片厚度與前者相當(dāng)?shù)a(chǎn)量較前者差。因此食用菌工作人員在選擇品種時應(yīng)根據(jù)每個菌株最適宜的用途靈活選種，最大程度的提高經(jīng)濟(jì)效益。