我國羊肚菌栽培歷程及相關(guān)基礎(chǔ)研究進(jìn)展

劉偉 何培新 時曉菲 許雯珺 張亞 于富強*

我國羊肚菌栽培歷程及相關(guān)基礎(chǔ)研究進(jìn)展

劉偉1何培新2時曉菲1許雯珺3張亞4于富強1*

（1. 中國科學(xué)院昆明植物研究所，云南 昆明 650201；2. 鄭州輕工業(yè)大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，河南 鄭州 450001；3. 日本信州大學(xué)，長野 399-4598；4. 四川菌益儂農(nóng)業(yè)科技有限公司，四川 成都 610000）

羊肚菌早期的馴化栽培因受制于基礎(chǔ)研究不足而穩(wěn)定性差。近年來，得益于羊肚菌人工栽培的快速發(fā)展，我國在羊肚菌種質(zhì)鑒定與選育、交配型基因與生活史、菌種老化與質(zhì)控體系、營養(yǎng)代謝與組學(xué)等研究領(lǐng)域取得了系列進(jìn)展，并在一定程度上支撐了羊肚菌栽培區(qū)域和面積的快速擴張。然而，目前羊肚菌栽培仍然存在著優(yōu)良種質(zhì)匱乏、整體產(chǎn)量不穩(wěn)定、病害與連作障礙凸顯等問題，相關(guān)基礎(chǔ)研究亟待開展與加強。

羊肚菌；栽培模式；種質(zhì)資源；交配型；菌種老化；營養(yǎng)代謝；組學(xué)

羊肚菌（spp.）又稱“真羊肚菌”（true morel），與之相對應(yīng)的“假羊肚菌”（false morel）則指與羊肚菌形態(tài)類似的其他子囊菌，如馬鞍菌（spp.）、鐘菌（spp.）和鹿花菌（spp.）等[1]。羊肚菌富含氨基酸、腺苷等呈味物質(zhì)，味道鮮美、口感獨特，深受美食者的喜愛[2]。在歐洲，羊肚菌被認(rèn)為是僅次于塊菌（松露）（spp.）的美味食用菌；在北美，羊肚菌是蘑菇愛好者們認(rèn)為最具魅力、被廣泛認(rèn)可的野生食用菌[3,4]。羊肚菌還具有一定的藥用價值。明代《本草綱目》中就有羊肚菌“甘寒無毒，益腸胃，化痰利氣，補腦提神”的記載[1,2]。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明，羊肚菌含有的活性成分，具有調(diào)節(jié)機體免疫力、抗氧化、抗菌、抗腫瘤、降血脂和保肝、護(hù)肝等功效[5]。

人類開展羊肚菌馴化栽培已有百余年歷史[6]。國際上公認(rèn)的羊肚菌馴化栽培技術(shù)突破是上世紀(jì)80年代美國科學(xué)家Ower等所做出的[7-10]。隨后，美國企業(yè)應(yīng)用該技術(shù)進(jìn)行室內(nèi)栽培生產(chǎn)，有過一些高產(chǎn)報道，但產(chǎn)出長期不穩(wěn)定，于2006年前后全線停產(chǎn)[1,6]。本世紀(jì)初，以色列科學(xué)家Masaphy依照Ower的技術(shù)方案，進(jìn)行羊肚菌室內(nèi)栽培和發(fā)育形態(tài)學(xué)研究[11,12]，但未有商業(yè)推廣。2015年前后，曾經(jīng)的美國羊肚菌栽培被Gourmet Mushrooms公司重新啟用，但依然沒有解決羊肚菌栽培中的穩(wěn)定性問題。

我國的羊肚菌馴化栽培以2012年為界，2012年以前，以不同形式的仿生栽培為主，多數(shù)未進(jìn)行持續(xù)研究和應(yīng)用推廣[1,14]。2012年前后，大田生態(tài)栽培模式逐漸成型，并開啟了規(guī)?；痉锻茝V之路[13]，自此，技術(shù)不斷完善，栽培區(qū)域也逐漸擴展至全國各地[13-15]。然而與羊肚菌栽培快速發(fā)展相比，相關(guān)基礎(chǔ)理論研究卻十分有限，這在很大程度上加劇了規(guī)?；a(chǎn)的風(fēng)險。值此羊肚菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展十周年之際，回顧總結(jié)我國羊肚菌栽培研究和生產(chǎn)實踐中所取得的成績，分析存在的主要問題和不足，并據(jù)此提出下一步研發(fā)的重點領(lǐng)域和方向，為我國羊肚菌產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 羊肚菌栽培發(fā)展史與國內(nèi)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

1.1 羊肚菌栽培模式演變與內(nèi)在機理

室內(nèi)栽培。該模式源自于Ower，其栽培思路是首先通過“層級菌種”生產(chǎn)工藝培育菌核（圖1-A），使用成熟的菌核作為“種子”，播種、浸水，進(jìn)而誘導(dǎo)出菇[8-10]，該技術(shù)也先后被一些公司用于羊肚菌的集約化栽培，但因出菇穩(wěn)定性差而停滯不前[6,14]。目前，在大田生態(tài)栽培成熟模式和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，我國有多家科研單位和企業(yè)投身到羊肚菌室內(nèi)工廠化栽培的研發(fā)中。

仿生栽培。2010年以前，我國的羊肚菌栽培以純仿生栽培、段木仿生栽培和林下仿生栽培為主，以野外播種、模擬并靠自然出菇為主要特征。其中以云南西北的段木仿生栽培最具代表性，其要點在于利用圓葉楊段木的樹皮作為羊肚菌的營養(yǎng)源（圖1-B），完成營養(yǎng)轉(zhuǎn)化后出菇[16]，雖單產(chǎn)不低，但因消耗木材量過大、不利于推廣而逐漸退出市場。該模式仍然為后期的羊肚菌的營養(yǎng)代謝研究提供了有益參考[1]。

圖1 羊肚菌三種栽培模式示意圖（許雯珺繪制）

大田栽培。2012年前后，川渝地區(qū)羊肚菌大田生態(tài)栽培模式，以“外源營養(yǎng)袋”技術(shù)和“易出菇品種”為主要特征，逐漸成型。該模式在播種、發(fā)菌之后，將富含培養(yǎng)料的外源營養(yǎng)袋擺放在菌床上，使培養(yǎng)料中的養(yǎng)分通過菌絲輸入菌床內(nèi)的菌絲網(wǎng)絡(luò)，完成后期有性生殖（出菇）所需能量的同化和轉(zhuǎn)移（圖1-C）。目前，各地依據(jù)不同的氣候條件，相繼發(fā)展出平棚、平棚套小拱棚、蔬菜大棚、林下、溫棚（暖棚）等種植模式，羊肚菌栽培單產(chǎn)和穩(wěn)定性逐步提升，“畝均產(chǎn)超千斤”的基地不斷涌現(xiàn)[13-15,17,18]。

羊肚菌需要在營養(yǎng)“富足”與“貧瘠”的能量勢差之間完成營養(yǎng)的轉(zhuǎn)化[1,8,19-21]，這與傳統(tǒng)食用菌在同一個空間內(nèi)實現(xiàn)營養(yǎng)同化吸收進(jìn)而出菇的過程明顯不同。雖然上述三種栽培模式的營養(yǎng)供給方式存在差異，但內(nèi)在機理是一致的：美國室內(nèi)栽培中，菌核在層級菌種的“貧瘠”土壤側(cè)形成，營養(yǎng)“富足”的有機質(zhì)層為能量供給體（圖1-A），高能量的菌核結(jié)構(gòu)發(fā)育成熟后進(jìn)行刺激，誘導(dǎo)出菇；段木仿生栽培中，段木呈金字塔型堆積，菌種和土壤填充在段木之間，段木的樹皮作為高營養(yǎng)勢能環(huán)境，段木間的菌種和土壤構(gòu)成了“貧瘠”區(qū)域，同樣營造了營養(yǎng)勢差，實現(xiàn)營養(yǎng)的同化吸收（圖1-B）；大田栽培是最為清晰的營養(yǎng)勢能轉(zhuǎn)化模式，遍布菌絲網(wǎng)絡(luò)的土壤是營養(yǎng)“貧瘠”區(qū)域，外源營養(yǎng)袋作為“富足”營養(yǎng)勢的存在，營養(yǎng)可以通過菌絲快速地從外源營養(yǎng)袋轉(zhuǎn)移至土壤的菌絲網(wǎng)絡(luò)和菌核中轉(zhuǎn)化、儲存，實現(xiàn)出菇（圖1-C）。美國室內(nèi)栽培是將菌核培育過程（能量轉(zhuǎn)化過程）和出菇過程分離，而段木仿生栽培和大田栽培是兩個過程的整合。

1.2 羊肚菌栽培快速發(fā)展科技主因

雖然美國上世紀(jì)80年代就實現(xiàn)了羊肚菌室內(nèi)栽培的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用生產(chǎn)，但因多種原因最終未能規(guī)模化推廣。近年來，我國羊肚菌大田栽培得到快速發(fā)展并領(lǐng)先世界，這主要歸因于“外源營養(yǎng)袋”補料技術(shù)的應(yīng)用推廣和易栽培出菇的種類選育。

“外源營養(yǎng)袋”補料技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用。Ower在其專利中簡單描述有類似我國當(dāng)前“外源營養(yǎng)袋”補料技術(shù)的栽培方式，但重點關(guān)注的是培育“菌核”和直接誘導(dǎo)出菇的技術(shù)方案[8-10]；上世紀(jì)90年代Amir等發(fā)現(xiàn)是“營養(yǎng)勢差”促進(jìn)了菌核的形成[19,20]。我國科研人員在長期探索中發(fā)現(xiàn)了外源性補料技術(shù)的效果，并通過營養(yǎng)代謝等研究不斷改進(jìn)與完善這項技術(shù)，進(jìn)而發(fā)展成為現(xiàn)今羊肚菌大田栽培中的主流模式[1]。“外源營養(yǎng)袋”補料技術(shù)在我國羊肚菌人工栽培快速發(fā)展中發(fā)揮了關(guān)鍵性作用。

易栽培出菇種類選育。目前全球已記錄羊肚菌名稱有300余個，其中多基因系統(tǒng)發(fā)育分析確定的系統(tǒng)發(fā)育種有78個，我國分布有至少30個系統(tǒng)發(fā)育種，但目前可栽培的僅限于黑色羊肚菌分支的7個種，即-6至-10分支和-13、-21分支[14,17,22,23]，大面積人工栽培僅限于梯棱羊肚菌（，-10）、六妹羊肚菌（，-6）和七妹羊肚菌（，-7）[16]。早期羊肚菌人工馴化栽培中，大量的失敗案例可能要歸因于不適宜種類的選擇。

1.3 羊肚菌栽培規(guī)模與市場

2012—2021年，我國羊肚菌人工栽培面積自3 000畝（1畝≈667平方米，下同）增至24.7萬畝（圖2），10年間增長了80余倍，栽培區(qū)域遍布全國20余個省份。2015年、2017—2018年羊肚菌栽培面積大幅增長，之后于2016年、2019—2020年均出現(xiàn)了一段增長停滯或緩慢期，這主要與羊肚菌栽培穩(wěn)定性差、市場價格波動大導(dǎo)致種植戶離場有關(guān)。

圖2 2012年后我國羊肚菌的栽培面積和平均收購價格

由于適宜的氣候條件和領(lǐng)先的栽培技術(shù)優(yōu)勢，羊肚菌栽培早期主要集中于川、滇地區(qū)（圖3），一度占據(jù)全國栽培總面積的75%以上。但2018年后，作為主產(chǎn)區(qū)的四川盆地，因菌種質(zhì)量參差不齊、栽培設(shè)施不完善、管理技術(shù)不到位、氣候異常和連作障礙等原因，栽培大面積失敗，從而導(dǎo)致栽培面積銳減，如2021年度較2020年度減少超2萬畝，同比減少約30%。此情況在云南部分區(qū)域也有發(fā)生（圖4）。

圖3 2020—2021、2021—2022年度羊肚菌各栽培區(qū)域面積比較（單位：畝）

陜西是2021年度羊肚菌栽培面積增長最快的省份，這與其主要栽培區(qū)漢中地區(qū)的氣候與四川相似，適宜羊肚菌栽培有關(guān)。四川盆地的連續(xù)種植失敗致使部分基地北遷，湖北、河南、河北、甘肅和山西等地呈現(xiàn)穩(wěn)定增長的趨勢，但面積都未超過2萬畝（圖4）。其中，鄉(xiāng)村振興等政策的助推是一些省份栽培面積激增的主要原因。

圖4 2015—2021年我國羊肚菌主產(chǎn)區(qū)的栽培面積變化

羊肚菌消費市場廣闊，早期僅靠野生羊肚菌流通，貿(mào)易總量有限，國內(nèi)外市場的干品價格一度徘徊在2 000元/千克左右；隨著栽培面積和產(chǎn)量的不斷增加，市場價格持續(xù)下跌（圖2），2018年度最低降至600元/千克，這也在一定程度上導(dǎo)致此后2年種植面積增長停滯。之后，隨著國內(nèi)消費市場的逐漸打開，其價格又逐步回歸，2020年在栽培面積和產(chǎn)量穩(wěn)步提升且疫情嚴(yán)重影響消費的情況下，羊肚菌干品的收購價同比仍上漲約7%。

2 羊肚菌栽培的相關(guān)基礎(chǔ)研究進(jìn)展

2.1 羊肚菌的交配型基因結(jié)構(gòu)和空間異質(zhì)性

交配型基因是控制性發(fā)育的一個基因簇位點，子囊菌中通常含有兩種類型的交配型位點Mat1-1和Mat1-2，分別編碼α-box和HMG-box，如果兩個交配型位點位于同一個細(xì)胞核內(nèi)，即可在分子層面認(rèn)定為同宗配合真菌（可自育），反之，則被認(rèn)定為異宗配合真菌[24-26]。我國科研人員相繼對多種羊肚菌開展了交配型結(jié)構(gòu)分析和異宗配合生活史研究。結(jié)果表明，羊肚菌屬大多數(shù)物種都是異宗配合生活史類型的真菌，單一的子囊孢子只含有兩種交配型中的一種[26-32]。但也有研究指出，一些羊肚菌子囊果中存在著一定比例的單孢異核體[33]，羊肚菌的生活史可能比我們想象的還要多樣。

許多子囊真菌細(xì)胞中存在著交配型基因比例不均衡現(xiàn)象。He等[34]曾對梯棱羊肚菌全生活史周期中交配型基因比例進(jìn)行研究，結(jié)果顯示在各種類型分離得到的分離株和子實體組織中均呈現(xiàn)出顯著的不均衡現(xiàn)象，認(rèn)為這是細(xì)胞核水平的競爭所致。Du等[29]檢測后指出，羊肚菌存在著一些只含有一種交配型的子囊果，這可能是兩種交配型的嚴(yán)重不均衡所致。交配型基因比例嚴(yán)重不均衡的另一個表現(xiàn)是組織分離菌株的交配型丟失，劉偉等[35]對采自不同產(chǎn)區(qū)的21份羊肚菌子實體樣品、348份分離株進(jìn)行的交配型基因檢測顯示，兩種交配型的檢出率近似相等，但其中151份分離物只檢測到一種交配型基因，推測這種現(xiàn)象除與細(xì)胞核水平的競爭有關(guān)外，也可能與不同交配型所代表的菌絲細(xì)胞并未充分融合有關(guān)[34]。

He等[36]通過觀察梯棱羊肚菌孢子發(fā)育過程的核行為，指出梯棱羊肚菌的孢子雖為多核體，但均來自早期減數(shù)分裂后有絲分裂形成的八個細(xì)胞核之一，因而其孢子為同核體，這與交配型基因分型的結(jié)果相一致[26-32]。Ower等于1986年在羊肚菌室內(nèi)栽培研究中指出單孢萌發(fā)的菌絲可以出菇[8]。但異宗配合生活史特點與單孢同核體和單孢出菇現(xiàn)象不符，為解釋這種矛盾現(xiàn)象，劉偉等[26]隨機選擇了一些單孢菌株進(jìn)行單孢及配對組合的栽培出菇實驗，并對出菇的子囊果（F2）及新一代子囊孢子（F3）進(jìn)行交配型檢測，結(jié)果顯示，雖然大多單孢菌株可以出菇，但單孢菌株只含有一種交配型基因，而出菇的子囊果卻同時含有兩種互補的交配型基因，推測互補的交配型基因是栽培場所無性孢子的傳播引入，所謂單孢出菇是一種“假性出菇”；Liu 等[32]在對六妹羊肚菌單孢出菇的交配型基因檢測中也發(fā)現(xiàn)了類似現(xiàn)象，出菇的子囊果“獲得”了互補的交配型基因。

2.2 羊肚菌的無性孢子、菌絲和菌核

無性孢子（Mitospore，多被視作分生孢子Conidia）是羊肚菌生活史的一個重要部分，對出菇有著重要的影響。該孢子在大田栽培或野外環(huán)境下時常發(fā)生，然而在實驗室條件下卻難以誘導(dǎo)萌發(fā)[1,37,38]。研究推測，羊肚菌無性孢子可能扮演著“精子”的作用，因而不能視作分生孢子[38,39]；但六妹羊肚菌的無性孢子似乎較容易萌發(fā)，具有一定的傳播功能[40]。關(guān)于羊肚菌無性孢子功能和傳播研究還有待深入。

菌絲是羊肚菌生活史中最為重要的階段，與擔(dān)子菌菌絲相比，子囊菌的菌絲似乎更容易老化。Hervey等在1978年最早發(fā)現(xiàn)普通羊肚菌（）的部分子囊孢子萌發(fā)物存在生長停滯現(xiàn)象[41]。He等[42]曾對高羊肚菌（）的老化特性進(jìn)行系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)在繼代培養(yǎng)過程中出現(xiàn)明顯的發(fā)育性老化，指出菌株老化是一個涉及自噬和凋亡的系統(tǒng)性不可逆過程。隨后，He等[43]研究了梯棱羊肚菌、六妹羊肚菌系列繼代菌株的生物學(xué)特性，指出隨著老化進(jìn)程的加快，菌絲內(nèi)脂質(zhì)過氧化增加，菌核產(chǎn)生能力下降，色素形成加劇，栽培的產(chǎn)量也持續(xù)下降。劉偉等[44]對4種羊肚菌的52個菌株進(jìn)行了系統(tǒng)老化評估，結(jié)果顯示，除兩個菌株在繼代培養(yǎng)5 320 h后仍然存活外，其余菌株均在不同時間段內(nèi)老化凋亡。錢可晴等[45]對梯棱羊肚菌繼代培養(yǎng)的研究也指出，隨著繼代數(shù)的增加，菌絲生長速度、菌落形態(tài)和酶活性等都呈現(xiàn)下降趨勢。以上研究表明，對羊肚菌來講，菌絲老化應(yīng)該是普遍現(xiàn)象。

羊肚菌生活史中的另一個重要結(jié)構(gòu)是菌核，它的產(chǎn)生與培養(yǎng)基中營養(yǎng)的“貧瘠”和“富足”勢差有關(guān)[19,20]，這也是羊肚菌外源營養(yǎng)袋作用的主要機理。比較轉(zhuǎn)錄組和細(xì)胞學(xué)研究均表明，羊肚菌菌核內(nèi)儲存著大量的能源物質(zhì)，扮演著抵御不良環(huán)境和儲備能量的雙重作用[46,47]。

2.3 羊肚菌種質(zhì)研發(fā)和評價體系構(gòu)建

在羊肚菌種質(zhì)資源選育利用方面，2015—2019年四川省農(nóng)業(yè)科院率先審定了包括梯棱、六妹和七妹在內(nèi)的多個羊肚菌新品種[48]。2020年中華供銷總社報道了‘中菌羊肚菌1號’新品種的選育[49]。近日，中國科學(xué)院昆明植物研究所馴化的‘昆植1號’和‘昆植2號’ 六妹羊肚菌也在貴州進(jìn)行了成果鑒定[50]。以上品種多通過野生資源收集和馴化選育而來。He等[51]通過原生質(zhì)體融合實現(xiàn)了六妹羊肚菌和梯棱羊肚菌的種間融合，為羊肚菌育種提供了一條新思路。然而，截至目前還沒有被國家主管部門認(rèn)定的羊肚菌新品種，這應(yīng)該與羊肚菌菌種的穩(wěn)定性差有關(guān)，如早期認(rèn)定的不少優(yōu)良品種，在3～5年規(guī)?；茝V后，均因種性逐漸退化而退出歷史舞臺。

然而，與其他食用菌類群相比，羊肚菌的種質(zhì)資源研究還十分薄弱，這也是制約新品種研發(fā)的一個重要因素。目前，國內(nèi)外僅有少量關(guān)于羊肚菌種群遺傳多樣性的研究報道[52-57]，涉及到可栽培品種的種群研究更少。劉偉等[53]曾用ITS系統(tǒng)發(fā)育分析和RAPD隨機擴增多態(tài)性標(biāo)記對來自全國12個省份的36個羊肚菌栽培菌株進(jìn)行研究，系統(tǒng)地評價了其遺傳多樣性，指出當(dāng)前我國栽培羊肚菌的遺傳多樣性較低，不利于產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。也有學(xué)者通過ISSR分子標(biāo)記分別對野生或栽培的羊肚菌菌株進(jìn)行了鑒定和遺傳多樣性分析[54-56]。Du等[57]利用梯棱羊肚菌基因組數(shù)據(jù)設(shè)計相關(guān)SSR分子標(biāo)記，并評估了羊肚菌屬5個種的遺傳多樣性，指出SSR在種間具有較好的多態(tài)性分辨率，可以用作不同品種的區(qū)分鑒定。

在實際生產(chǎn)中，選用不適宜栽培的羊肚菌種類，或者使用交配型基因缺乏的菌株或退化的菌種，都會導(dǎo)致栽培產(chǎn)量下降甚至絕產(chǎn)[16,25,43,44]。為此，劉偉等[18]總結(jié)提出了一套以身份（Identity）識別、交配型（Mating type）基因檢測和菌株活力（Vitality）測定為核心的羊肚菌IMV生產(chǎn)菌株栽培適宜性評價系統(tǒng)，該系統(tǒng)可有效提升羊肚菌規(guī)?；a(chǎn)的穩(wěn)定性，降低風(fēng)險。

2.4 羊肚菌病害研究

獨特的栽培模式使羊肚菌子囊果更易遭受包括蟲害、細(xì)菌病害和真菌病害在內(nèi)的病蟲害侵襲[15]。目前羊肚菌真菌病害的研究相對偏多，細(xì)菌病害和蟲害的具體研究則較少。據(jù)統(tǒng)計，每年因真菌病害而導(dǎo)致羊肚菌栽培失敗的面積約占總面積的25%。Guo等[58]最早報道了由引起的梯棱羊肚菌菌柄腐爛病。隨后，He等[59]報道了因引發(fā)的羊肚菌白霉病，該病可同時在菌蓋和菌柄發(fā)生；然而，對這種白霉病的鑒定分析顯示，雖然在ITS序列上和具有99%的相似度，但其顯微特征尤其是分生孢子的產(chǎn)生和形態(tài)，與屬差異明顯，推定該病原菌應(yīng)為[60]。近期，Lan等[61]報道了引發(fā)的梯棱羊肚菌蛛網(wǎng)病，劉天海等[62]和Lü等[63]分別報道了由和引發(fā)的六妹羊肚菌腐爛病。雖然報道不少，但目前關(guān)于羊肚菌真菌病害的流行性、發(fā)病機理和防控辦法等的研究還很有限。

2.5 羊肚菌組學(xué)研究

組學(xué)（Omic）是從整體的角度研究基因的組成、結(jié)構(gòu)、功能和進(jìn)化的學(xué)科，對應(yīng)有基因組、轉(zhuǎn)錄組和代謝組等。羊肚菌的組學(xué)研究起步較晚，截至目前，公開發(fā)表的高質(zhì)量基因組有：梯棱羊肚菌[30]、六妹羊肚菌[64,65]和粗柄羊肚菌[31]。此外，還有學(xué)者對梯棱羊肚菌、七妹羊肚菌、-21等進(jìn)行了以交配型、營養(yǎng)代謝研究為目標(biāo)的淺層測序[27, 29, 66-68][19, 34, 67-69]。劉偉[69]完成了中國羊肚菌屬15個種的基因組測序與分析，美國JGI也完成了來自歐洲和北美約30個種的羊肚菌基因組測序與分析，相關(guān)結(jié)果已在整理中。未來這些基因組數(shù)據(jù)的分析結(jié)果將會大大加深我們對羊肚菌營養(yǎng)代謝、生活史、進(jìn)化與發(fā)育等的理解。

羊肚菌其他組學(xué)研究集中在不同生長發(fā)育階段的轉(zhuǎn)錄組、代謝組、蛋白組和微生物組比較分析，其中多以可栽培的梯棱羊肚菌和六妹羊肚菌為主要研究對象[46,70-82]。已有研究者對小海綿羊肚菌（）的Cd2+耐受相關(guān)基因和代謝途徑，以及羊肚菌與病原菌互作方面進(jìn)行了比較轉(zhuǎn)錄組分析[78-80]?；谏L發(fā)育不同階段的環(huán)境微生物組學(xué)分析，為羊肚菌大田栽培的“重茬”問題提供了一些有意義的參考[76,77,82]。張杰雄[83]對梯棱羊肚菌不同老化程度的菌株進(jìn)行比較基因組和轉(zhuǎn)錄組分析，探究了衰老過程中的DNA和RNA層面的動態(tài)變化。其分析結(jié)果提示羊肚菌菌絲的衰老可能是由過氧化物酶體通路上相關(guān)蛋白（如PEX14、過氧化氫酶CAT等）的低表達(dá)引起的；低表達(dá)的PEX14會使得過氧化物酶體合成受阻，而低表達(dá)的CAT會導(dǎo)致過氧化物體清除活性氧能力降低，二者最終導(dǎo)致活性氧積累，進(jìn)而誘導(dǎo)細(xì)胞進(jìn)入程序性死亡。這些研究為深入理解羊肚菌的生長發(fā)育、代謝調(diào)控、環(huán)境互作和菌株老化等提供了支撐。

3 羊肚菌栽培研究面臨的問題與展望

近十年來，在科研人員和產(chǎn)業(yè)人士的共同努力下，我國羊肚菌栽培得到快速發(fā)展，取得了令人矚目的成績。但作為一種新興的栽培食用菌，與傳統(tǒng)大宗食用菌品種相比，羊肚菌在優(yōu)良種質(zhì)選育、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)體系建設(shè)和穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)等方面仍然存在著不小的差距，亟需加強相關(guān)基礎(chǔ)與應(yīng)用技術(shù)研究，支撐產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

3.1 優(yōu)良種質(zhì)選育與創(chuàng)制

系統(tǒng)地對推廣種類進(jìn)行遺傳多樣性分析，在組學(xué)研究技術(shù)日趨成熟的條件下，開發(fā)更加穩(wěn)定的SSR、SNP或Inder標(biāo)記，用于羊肚菌種質(zhì)評價和分子標(biāo)記輔助育種。通過野生資源馴化、誘變育種、雜交育種和基因工程育種等多技術(shù)手段開展羊肚菌優(yōu)良種質(zhì)選育與創(chuàng)新。

3.2 種質(zhì)遺傳不穩(wěn)定性與老化

羊肚菌大田栽培的不穩(wěn)定性眾所周知，但關(guān)于其內(nèi)在的遺傳不穩(wěn)定性卻鮮有研究。在細(xì)胞、核酸和/或基因水平上研究羊肚菌種質(zhì)遺傳不穩(wěn)定性，解析其快速老化的機理機制，通過化學(xué)或基因工程技術(shù)手段延緩老化或構(gòu)建抗老化菌株，是未來提升和穩(wěn)定栽培產(chǎn)量的重要方向。

3.3 營養(yǎng)代謝與互作機制

目前關(guān)于羊肚菌營養(yǎng)代謝的研究多基于比較組學(xué)，少有營養(yǎng)物質(zhì)流、基因與代謝調(diào)控和其他微生物促生機制等方面的深入研究。同時，化感作用、營養(yǎng)物質(zhì)和功能微生物群落失衡會導(dǎo)致羊肚菌栽培出現(xiàn)棘手的“重茬”問題，嚴(yán)重影響大田生產(chǎn)。通過多組學(xué)技術(shù)手段，研究羊肚菌與生物和非生物因子互作機制，可為羊肚菌栽培中產(chǎn)量不穩(wěn)定和“重茬”問題的解決提供思路。

3.4 菌種質(zhì)控技術(shù)體系與工廠化栽培

羊肚菌具有異宗配合、易退化、基因型丟失、遺傳不穩(wěn)定和對環(huán)境敏感等特點，對菌種和營養(yǎng)袋生產(chǎn)的質(zhì)量控制具有很高的要求，這也是影響我國羊肚菌產(chǎn)量及其穩(wěn)定性的重要因素，亟需研發(fā)制定優(yōu)良種質(zhì)評價體系以及制種、儲存和運輸?shù)葮?biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范。

羊肚菌的生長周期短、中低溫出菇和市場價格高等特點，使其較適合發(fā)展工廠化栽培模式，但目前進(jìn)展仍然緩慢，究其原因還是種質(zhì)創(chuàng)新、營養(yǎng)代謝、與生物和非生物因子互作機制等基礎(chǔ)研究不足所致。

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S646

A

2095-0934（2022）04-261-10

云南省科技廳基礎(chǔ)研究專項面上項目（202101AT070541）；2022年云南省博士后定向培養(yǎng)資助項目

劉偉（1984—），博士，主要從事大型真菌遺傳育種與栽培學(xué)研究。E-mail：zhenpingliuwei@163.com。

于富強（1976—），博士，正高級工程師，主要從事大型真菌種質(zhì)資源調(diào)查評價、收集保藏與創(chuàng)制利用研究。E-mail：fqyu@mail.kib.ac.cn。