香菇母種培養(yǎng)基優(yōu)化研究

摘要：探究宕昌地區(qū)香菇主栽品種香菇L808菌絲的最佳生長條件和優(yōu)化其培養(yǎng)基，為甘肅宕昌地區(qū)香菇菌種生產(chǎn)企業(yè)中母種培養(yǎng)基標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、母種質(zhì)量參差不齊的現(xiàn)象提供參考，以香菇品種L808為試材，采用單因素試驗(yàn)和L9（34）正交試驗(yàn)的方法，進(jìn)一步明確香菇L808菌絲的最佳碳源、最佳氮源、最適培養(yǎng)溫度、最適培養(yǎng)pH以及優(yōu)化其培養(yǎng)基配方。結(jié)果表明，香菇L808菌種菌絲的最佳生長條件是：最佳碳源為葡萄糖，最佳氮源為牛肉膏，最適培養(yǎng)溫度為24 ℃，最適培養(yǎng)pH為6；其最優(yōu)培養(yǎng)基配方為木屑 75 g/L、葡萄糖20 g/L、瓊脂粉18 g/L、馬鈴薯 220 g/L。

關(guān)鍵詞：香菇；母種；培養(yǎng)基；碳源；氮源；溫度；pH；優(yōu)化

中圖分類號(hào)：S646.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2097-2172（2024）11-1037-05

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2024.11.011

Study on the Optimization of Lentinula edodes Mother

Seed Culture Medium

LIU Mingjun 1， BAO Yuzheng 2， WANG Xiaowei 1， HAN Aiming 2， LI Tong 1， YANG Jianjie 1， REN Aiming 1

（1. Vegetables Research Institute， Gansu academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China;

2. Tanchang County Agricultural and Technology Extension Centre， Tanchang Gansu 748500， China）

Abstract： In view of the phenomenon that the standard of mother seed culture medium is not uniform and the quality of mother culture is uneven in the production enterprises of Lentinula edodes strains in Tanchang area of Gansu Province， the biological characteristics of the mycelium of the main cultivated varieties of Lentinula edodes in Tanchang area and the optimization of its culture medium were explored. With L. edodes variety L808 as test material， the optimum carbon source， nitrogen source， optimum temperature and pH value of L. edodes mycelium were determined by single factor test and orthogonal test L9（34）， and the medium formula was optimized. The optimum carbon source， nitrogen source， culture temperature and pH value of Lentinula edodes were glucose， beef extract， 24 °C and 6， respectively. The final optimized formula by orthogonal test was sawdust at 75 g/L， glucose at 20 g/L， agar powder at 18 g/L， and potato at 220 g/L.

Key words： Lentinula edodes; Mother seed; Culture medium; Carbon source; Nitrogen source; Temperature; pH; Optimization

香菇（Lentinus edodes）是世界第二大食用菌，我國是世界上最大的香菇主產(chǎn)國［1 - 2 ］。優(yōu)質(zhì)的香菇母種則是在栽培過程中獲得高品質(zhì)和高產(chǎn)的基礎(chǔ)，在栽培過程中具有最重要的意義［3 ］。香菇菌絲的培養(yǎng)基及生長條件是目前香菇生產(chǎn)研究的重要方向，而PDA培養(yǎng)基則是普遍認(rèn)為最常用的培養(yǎng)基［4 ］。近年來，越來越多的研究開始篩選并優(yōu)化香菇的最佳培養(yǎng)基，李秋信等［5 ］使用金銀花藤浸出液對(duì)香菇武香1號(hào)母種培養(yǎng)基進(jìn)行優(yōu)化的最終結(jié)果表明，向每1 000 mL培養(yǎng)基中添加200 g金銀花藤浸出液后菌絲長速最快，長勢(shì)最旺盛，且顯著快于PDA培養(yǎng)基上生長的菌絲。鄧志剛等［6 ］研究表明，香菇L26菌絲在小麥瓊脂培養(yǎng)基和玉米粉蔗糖培養(yǎng)基上生長最佳。不同品種的香菇母種所需的生長條件不同，且相同品種的香菇母種在不同的環(huán)境條件下的菌絲生長情況也出現(xiàn)很大變化，故香菇品種的多樣性也導(dǎo)致了培養(yǎng)條件的多樣化。

宕昌縣位于甘肅省南部，地處亞熱帶向暖溫帶過渡地段，山巒起伏，溝壑縱橫，山岳特征顯著，地形地貌異常復(fù)雜，縣境海拔1 138～4 154 m，屬溫帶大陸性氣候區(qū)。由于當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱、香菇菌種混亂、優(yōu)質(zhì)菌種缺乏、培養(yǎng)條件研究不到位等問題，故需要利用當(dāng)?shù)貧夂蛸Y源優(yōu)勢(shì)，研究規(guī)范當(dāng)?shù)氐南愎絻?yōu)質(zhì)菌種及培養(yǎng)條件。菌種相當(dāng)于作物的種子，其質(zhì)量優(yōu)劣對(duì)后期栽培過程起到了關(guān)鍵的作用［7 ］，母種菌絲的生長情況與栽培過程中出現(xiàn)的問題呈正相關(guān)［8 ］，所以研究菌種的生理學(xué)特性及優(yōu)化其配方尤為重要。我們以當(dāng)?shù)氐南愎絃808為供試菌種，研究其菌絲生長的最佳碳源、最佳氮源、最適培養(yǎng)溫度和最適培養(yǎng)pH，以及優(yōu)化該香菇的母種培養(yǎng)基，進(jìn)而改進(jìn)優(yōu)質(zhì)菌種的培養(yǎng)及生產(chǎn)，以期為當(dāng)?shù)氐南愎骄N培養(yǎng)和生產(chǎn)提供科學(xué)的理論依據(jù)，并對(duì)指導(dǎo)新時(shí)期企業(yè)香菇生產(chǎn)具有積極意義。

1 材料與方法

1.1 供試材料

指示香菇品種L808的菌種由宕昌縣宕興菌業(yè)有限公司提供。供試培養(yǎng)基有PDA培養(yǎng)基（馬鈴薯200 g、葡萄糖20 g、瓊脂粉18 g、水1 000 mL）、碳氮源篩選培養(yǎng)基［碳源（分別為葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖）20.0 g，瓊脂粉18.0 g，氮源（分別為蛋白胨、亮氨酸、牛肉膏、酵母膏、硫酸銨）0.2 g，磷酸二氫鉀1.0 g，硫酸鎂0.5 g，水1000 mL］。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 菌種純化 使用90 mm×90 mm的培養(yǎng)皿制作PDA平板培養(yǎng)基，并將菌種轉(zhuǎn)接至平板上，待平板上的菌落長滿后備用。

1.2.2 不同碳源對(duì)香菇菌絲的影響 試驗(yàn)選用1.1碳氮源篩選培養(yǎng)基配方，分別以葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖為不同碳源制作培養(yǎng)基，以不添加碳源的培養(yǎng)基為對(duì)照，分別研究并分析不同碳源對(duì)香菇菌絲生長的影響。每處理6次重復(fù)，試驗(yàn)在恒溫培養(yǎng)箱中完成，且均在黑暗條件下培養(yǎng)，記錄香菇菌絲的生長情況。

1.2.3 不同氮源對(duì)香菇菌絲的影響 試驗(yàn)選用1.1碳氮源篩選培養(yǎng)基配方，分別以蛋白胨、亮氨酸、牛肉膏、酵母膏、硫酸銨為不同氮源制作培養(yǎng)基，以不添加氮源的培養(yǎng)基為對(duì)照，分別研究并分析不同氮源對(duì)香菇菌絲生長的影響。每個(gè)處理6次重復(fù)，試驗(yàn)在恒溫培養(yǎng)箱中完成，且均在黑暗條件下培養(yǎng)，記錄香菇菌絲的生長情況。

1.2.4 不同溫度對(duì)香菇菌絲的影響 試驗(yàn)使用PDA培養(yǎng)基為供試培養(yǎng)基，設(shè)置8、12、16、20、24、28、32、36 ℃共8個(gè)處理，每個(gè)處理6次重復(fù)，試驗(yàn)在恒溫培養(yǎng)箱中完成，且均在黑暗條件下培養(yǎng)，分別記錄香菇菌絲的生長情況。

1.2.5 不同pH對(duì)香菇菌絲的影響 試驗(yàn)使用PDA培養(yǎng)基為供試培養(yǎng)基，制作培養(yǎng)基前使用0.1 mol/L的HCl溶液和0.1 mol/L的NaOH溶液將培養(yǎng)基pH分別調(diào)節(jié)為4、5、6、7、8、9 共6個(gè)梯度，再滅菌，每個(gè)處理6次重復(fù)，試驗(yàn)在恒溫培養(yǎng)箱中完成，且均在黑暗條件下培養(yǎng)，分別記錄香菇菌絲的生長情況。

1.2.6 香菇母種培養(yǎng)基優(yōu)化 試驗(yàn)設(shè)置向PDA培養(yǎng)基添加木屑的單因素實(shí)驗(yàn)，以木屑、葡萄糖、瓊脂粉、馬鈴薯為因子對(duì)香菇母種培養(yǎng)基進(jìn)行優(yōu)化，選出最佳的木屑、葡萄糖、馬鈴薯、瓊脂粉的添加量。試驗(yàn)采用L9（34）正交設(shè)計(jì)（表1），并對(duì)其成分進(jìn)行優(yōu)化。

1.3 數(shù)據(jù)整理與分析

采用Microsoft Excel 2016軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，使用SPSS 26.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析并采用Duncan's新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同碳源對(duì)香菇菌絲的影響

由表2可知，以葡萄糖為碳源的處理香菇菌絲生長速度最快，為0.820 cm/d，均顯著高于其他碳源處理和CK的生長速度（P < 0.05），較CK增加485.71%，較果糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖為碳源的處理分別增加17.14%、18.84%、17.14%、74.46%；以果糖和麥芽糖為碳源的處理香菇菌絲生長速度次之，均為0.700 cm/d，均較CK增加400.00%；以乳糖為碳源的處理香菇菌絲生長速度最慢，為0.470 cm/d，較CK增加235.71%。同時(shí)可以看出，以葡萄糖、蔗糖為碳源的處理香菇菌絲長勢(shì)旺盛，以果糖、麥芽糖為碳源的處理香菇菌絲長勢(shì)較旺盛，以乳糖為碳源的處理和CK香菇菌絲長勢(shì)一般。綜上認(rèn)為，葡萄糖為香菇菌絲生長的最適碳源。

2.2 不同氮源對(duì)香菇菌絲的影響

由表3可知，以牛肉膏為氮源的處理香菇菌絲生長速度最快，為0.870 cm/d，較CK增加265.50%，較亮氨酸、硫酸銨、蛋白胨、酵母粉為氮源的處理分別增加52.63%、20.83%、20.83%、8.75%；酵母粉為氮源的處理香菇菌絲生長速度次之，為0.800 cm/d，較CK增加233.33%，均顯著高于其他氮源處理和CK的生長速度（P < 0.05）；亮氨酸為氮源的處理香菇菌絲生長速度最慢，為0.570 cm/d，較CK增加137.50%。同時(shí)可以看出，以蛋白胨、牛肉膏為氮源的處理香菇菌絲長勢(shì)旺盛，亮氨酸、硫酸銨、酵母粉為氮源的處理香菇菌絲長勢(shì)較旺盛，CK香菇菌絲長勢(shì)一般。綜上可知，牛肉膏為香菇菌絲生長的最適氮源。

2.3 不同溫度對(duì)香菇菌絲的影響

由表4可知，隨著培養(yǎng)溫度的升高，香菇菌絲的生長速度呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，當(dāng)香菇菌絲在24 ℃培養(yǎng)條件下，菌絲生長速度最快，為0.830 cm/d；其次是28 ℃培養(yǎng)條件下，菌絲生長速度為0.810 cm/d，二者菌絲生長速度均顯著高于8、12、16 、32、36 ℃條件下的菌絲生長速度（P < 0.05），但與20 ℃條件下的菌絲生長速度差異不顯著（P > 0.05）。8 ℃培養(yǎng)條件下，菌絲生長速度最慢，為0.140 cm/d，顯著慢于其余溫度條件下的菌絲生長速度（P < 0.05）。同時(shí)可以看出，在20、24、28 ℃培養(yǎng)條件下香菇菌絲長勢(shì)旺盛，16 、32 ℃培養(yǎng)條件下香菇菌絲長勢(shì)較旺盛，8、12、36 ℃培養(yǎng)條件下香菇菌絲長勢(shì)一般。綜上可知，在PDA培養(yǎng)基上香菇菌絲生長的最適培養(yǎng)溫度為24 ℃。

2.4 不同pH對(duì)香菇菌絲的影響

由表5可知，隨著PDA培養(yǎng)基pH的增加，香菇菌絲的生長速度呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，當(dāng)香菇菌絲在PDA培養(yǎng)基pH為6的培養(yǎng)條件下，菌絲生長速度最快，為0.730 cm/d；PDA培養(yǎng)基pH為7的培養(yǎng)條件下菌絲生長速度次之，為0.690 cm/d，二者之間菌絲生長速度差異不顯著（P > 0.05），但均顯著快于pH為4、5、8、9時(shí)的菌絲生長速度（P < 0.05）；PDA培養(yǎng)基pH為4的培養(yǎng)條件下菌絲生長速度最慢，為0.380 cm/d，其次是pH為9 時(shí)的生長速度，均顯著低于其余pH條件下的菌絲生長速度（P < 0.05）。同時(shí)可以看出，PDA培養(yǎng)基pH為6、7時(shí)香菇菌絲長勢(shì)旺盛，pH為5、8時(shí)香菇菌絲長勢(shì)較旺盛，pH為4、9時(shí)香菇菌絲長勢(shì)一般。綜上可知，在PDA培養(yǎng)基上香菇菌絲生長的最適培養(yǎng)pH為6。

2.5 正交試驗(yàn)優(yōu)化結(jié)果

由表6可知，影響香菇菌絲生長的培養(yǎng)基因素排序?yàn)锳（木屑）> B（葡萄糖）> D（馬鈴薯）>C（瓊脂粉），即對(duì)香菇菌絲生長影響最大的因素為木屑，葡萄糖次之，馬鈴薯較小，瓊脂粉最小。正交試驗(yàn)結(jié)果表明，適合香菇菌絲生長的最優(yōu)組合為A2B1C2D3（木屑75 g/L、葡萄糖18 g/L、瓊脂粉18 g/L、馬鈴薯 220 g/L）；而使用極差分析得到的最優(yōu)組合為：A2B2C2D3（木屑75 g/L、葡萄糖20 g/L、瓊脂粉18 g/L、馬鈴薯 220 g/L）。將2個(gè)方案進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)后最終得出，最優(yōu)組合為A2B2C2D3。通過驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果表明（表7），優(yōu)化組合A2B2C2D3菌絲生長速度略高于最優(yōu)組合A2B1C2D3，因此認(rèn)為，香菇母種培養(yǎng)基的最佳配方組合為木屑75 g/L、葡萄糖20 g/L、瓊脂粉18 g/L、馬鈴薯 220 g/L。

3 討論與結(jié)論

通過改善香菇菌絲的生長條件，可以顯著改善菌絲生長情況，菌絲可以獲得更多的營養(yǎng)物質(zhì)，并且在栽培過程中可以增加菌絲的抗病性，使其對(duì)不良環(huán)境有更強(qiáng)的耐受力，減少菌棒的污染率，達(dá)到提高產(chǎn)量和品質(zhì)的效果［9 - 10 ］，所以對(duì)菌絲的生物學(xué)特性的探究和培養(yǎng)基配方的優(yōu)化至關(guān)重要。但關(guān)于當(dāng)?shù)叵愎皆N以及香菇栽培條件的改善有待進(jìn)一步研究。本研究通過對(duì)香菇L808母種菌絲的生長條件進(jìn)行研究，篩選出其最佳碳源為葡萄糖，這與曾茜等［11 ］研究結(jié)果一致，以葡萄糖為碳源處理后，菌絲生長旺盛且菌絲生長速度均顯著高于其他碳源和對(duì)照不添加碳源處理；最佳氮源為牛肉膏，這與廖真等［12 ］研究結(jié)果一致，以牛肉膏作為氮源時(shí)，菌絲生長速度快且旺盛。而劉元濤等［13 ］表明，中華小香菇的最佳碳源為麥芽糖；丁李春等［14 ］研究表明，寧香8號(hào)香菇的最佳氮源為蛋白胨，這可能是由于香菇品種的不同或是培養(yǎng)條件的不同而產(chǎn)生的差異［15 ］。熊雪等［16 ］研究表明，野生馬桑香菇的最適培養(yǎng)溫度為23～25 ℃，與本研究得出的最適溫度為24 ℃的結(jié)果基本一致；但其研究表明，最適培養(yǎng)pH為7～10，而本研究中最適培養(yǎng)pH為6，造成該差異很可能是野生馬桑香菇可能未經(jīng)馴化，而本研究使用的是已馴化和選育并廣泛種植的香菇品種，或不同地域香菇遺傳差異性的原因所導(dǎo)致［17 - 18 ］。由于香菇菌絲具有較強(qiáng)的降解木質(zhì)纖維素的能力［19 - 21 ］，而木屑濾液中含有木質(zhì)纖維素，故在制作香菇母種培養(yǎng)基時(shí)可在PDA培養(yǎng)基中添加木屑濾液，可使菌絲生長更加旺盛。

通過對(duì)宕昌地區(qū)香菇主栽品種香菇L808的菌絲最佳生長條件進(jìn)行研究，結(jié)果表明，香菇L808的菌絲生長的最佳碳源為葡萄糖，最佳氮源為牛肉膏，最適培養(yǎng)溫度為24 ℃，最適培養(yǎng)pH為6。通過正交試驗(yàn)方法對(duì)香菇L808母種培養(yǎng)基進(jìn)行優(yōu)化，最終得出最優(yōu)配方為木屑75 g/L、葡萄糖20 g/L、馬鈴薯 220 g/L、瓊脂粉18 g/L。同時(shí)從正交試驗(yàn)結(jié)果分析可發(fā)現(xiàn)，對(duì)香菇L808菌絲生長的最大影響因素為木屑，因此向香菇母種培養(yǎng)基中添加木屑后香菇菌絲的生長速度和長勢(shì)均有明顯的改善。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 汪文琦，馮繼虎，段 輝，等. 康縣香菇產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展建議［J］. 寒旱農(nóng)業(yè)科學(xué)，2024，3（3）：208-211.

［2］ 任愛民，包玉政，韓愛民，等. 基于D-optimal法優(yōu)化香菇菌種培養(yǎng)基質(zhì)配方的研究［J］. 寒旱農(nóng)業(yè)科學(xué)，2024，3（8）：724-733.

［3］ 朱金霞，馮 銳，任怡蓮，等. 4株香菇菌株菌絲在不同母種培養(yǎng)基上的生長特性比較［J］. 中國食用菌，2022，41（5）：37-42.

［4］ 張金霞，蔡為明，黃晨陽. 中國食用菌栽培學(xué)［M］. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2020.

［5］ 李秋信，苑建芳，李振智，等. 金銀花藤香菇母種培養(yǎng)基優(yōu)化試驗(yàn)［J］. 食用菌，2018，40（3）：43-44；65.

［6］ 鄧志剛，單 良，于 洋. 不同培養(yǎng)基對(duì)香菇菌絲體生長速度的影響［J］. 國土綠化，2015（10）：54-55.

［7］ 岳萬松，華 蓉，劉紹雄，等. 影響食用菌菌種質(zhì)量的因素及提高菌種質(zhì)量的方法［J］. 耕作與栽培，2020，40（6）：28-32.

［8］ 李麗娟，劉莉琳. 因劣質(zhì)菌種導(dǎo)致菇農(nóng)損失的法律保障及追溯探討［J］. 中國食用菌，2020，39（1）：240-243.

［9］ 邊銀丙，肖 揚(yáng)，郭孟配. 食用菌病害防控研究進(jìn)展［J］. 食用菌學(xué)報(bào)，2021，28（5）：121-131.

［10］ 游瀟軒，宋曉霞，戈永杰，等. 外源vpl1基因?qū)ο愎诫p核菌絲體木質(zhì)素降解酶活性和基因表達(dá)的影響［J］. 菌物學(xué)報(bào)，2024，43（7）：69-81.

［11］ 曾 茜，陳 旭，楊 雨，等. 野生香菇黔香篩5號(hào)菌絲的生物學(xué)特性及抗氧化活性［J］. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2022，35（3）：558-563.

［12］ 廖 真，林占熺，徐志文，等. 巴布亞新幾內(nèi)亞野生香菇的鑒定及生物學(xué)特性［J］. 北方園藝，2021（14）：143-152.

［13］ 劉元濤，劉一鵬，張志豪，等. 中華小香菇的生物學(xué)特性研究［J］. 中國食用菌，2021，40（3）：27-32.

［14］ 丁李春，阮瑞國. 香菇新菌株寧香8號(hào)生物學(xué)特性初步研究［J］. 食用菌學(xué)報(bào)，2005（4）：23-26.

［15］ 劉高磊. 中國香菇重要性狀的全基因組關(guān)聯(lián)分析［D］. 武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2017.

［16］ 熊 雪，李&nbsp; 鵬，廖小鋒，等. 野生馬桑香菇的鑒定及其生物學(xué)特性［J］. 北方園藝，2021（4）：118-123.

［17］ 曾 倩. 德昌縣林下大型真菌資源調(diào)查及野生香菇馴化栽培［D］. 成都：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，2019.

［18］ 江枝和，翁伯琦，雷錦桂，等. 大杯香菇輻射新株系各類氨基酸的遺傳主成分分析［J］. 激光生物學(xué)報(bào)，2010，19（5）：638-643.

［19］ 倪新江，潘迎捷. 袋栽香菇生長期間不同料層中木質(zhì)纖維素的降解及有關(guān)酶活性的變化［J］. 食用菌學(xué)報(bào)，1998（1）：13-17.

［20］ 史紅鴿，魏銀初，班新河，等. 正交實(shí)驗(yàn)法優(yōu)化香菇母種培養(yǎng)基［J］. 北方園藝，2020（19）：129-133.

［21］ 王宇星，董浩然，章爐軍，等. 不同碳氮源對(duì)香菇液體菌種生長的影響［J］. 上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2024，40（1）：40-46.