摘要:以河南太康縣栽培面積較大的J-1、J-2金耳菌株為研究對象,探索了7種不同的母種培養(yǎng)基對金耳J-2菌絲長勢的影響,以及棉籽殼和木屑9種不同組成比例的栽培基質(zhì)配方上J-1、J-2菌株的菌絲長勢、出耳率及生物學(xué)效率。結(jié)果表明,金耳J-2菌株的母種最佳培養(yǎng)基為PDA培養(yǎng)基+3%麥粒煎汁,生長速率最大,為5.45 mm·d-1,菌絲長勢最佳,菌絲生長指數(shù)最高,達到11 665.37,與其他6種培養(yǎng)基相比差異顯著,玉米粉、蛋白胨的加入不利于金耳母種菌絲的生長。在本試驗設(shè)計處理中,最佳栽培基質(zhì)配方為:棉籽殼30%、木屑60%、蔗糖10%、玉米粉7.8%、生石膏1%、磷酸二氫鉀0.2%,硫酸鎂0.3%,J-1、J-2菌株100%出耳,生物學(xué)效率分別為69.31%、72.24%。試驗結(jié)果為金耳栽培提供了科學(xué)的生產(chǎn)依據(jù)。
關(guān)鍵詞:金耳;母種培養(yǎng)基;菌絲長勢;栽培基質(zhì);生物學(xué)效率
中圖分類號:S646.6文獻標(biāo)志碼:A文章編號:1673-2871(2025)03-114-05
Optimization of substrate formulation of Naematelia aurantialba substi-tute cultivation
LI Bin1,TIAN Fang1,JIN Li1,LIU Qingchao2
(1.Zhengzhou Institute of Agricultural Science and Technology,Zhengzhou 450007,Henan,China;2.Taikang Shuirunjunzhao Agricul-tural Technology Co.,Ltd.,Taikang 461433,Henan,China)
Abstract:The J-1 and J-2 Naematelia auriculus strains,which have a large cultivation area in Taikang county,Henan province,were used as research objects to explore the effects of 7 different culture media on the mycelia growth of J-2 Naematelia auriculus mother strain,as well as the mycelia growth,earing rate and biological efficiency of J-1 and J-2 strains on 9 different cultivation substrate formulae of cotton seed shelland woodchips.The results showed that the opti-malmother culture media medium for J-2 strain was PDA medium with 3%wheat grain juice,which achieved the fastest growth rate of 5.45 mm·d-1,the best mycelial growth,and the highest mycelial growth indexof 11 665.37.The difference was significant compared with the other six media,and the addition of corn flour and peptone was not conducive to the mycelia growth of J-2 strain.In the experimental design,the optimal cultivation substrate formula was found to be 30%cotton seed shell,60%wood chips,10%sucrose,7.8%corn flour,1%gypsum,0.2%potassium dihydrogen phosphate,and 0.3%magnesium sulfate.With this formula,both J-1 and J-2 strains achieved a 100%earingrate,with the biological efficiency of 69.31%and 72.24%,respectively,providing a scientific basis for the cultivation of Naematelia auriculus.
Keywords:Tremella;Mother culture medium;Hyphal growth;Cultivation medium;Biological efficiency
金耳又名橙黃銀耳、黃金銀耳、腦型銀耳、黃木耳、金木耳[1],隸屬擔(dān)子菌門,是一種珍稀的食藥用型真菌,其子實體味道鮮美、脂肪含量低,富含粗蛋白、粗纖維、人體必需氨基酸、礦物質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)。代料栽培金耳的蛋白質(zhì)和多糖含量均高于椴木栽培金耳,分別高達3.68%、77.3%[2]。中醫(yī)認(rèn)為金耳性溫中帶寒,具有化痰止咳、提高造血功能和免疫力等功效[2-3]。
金耳野生菌株主要分布于云南、四川、西藏、甘肅等地,子實體是由外層金耳菌絲和內(nèi)層革菌菌絲聯(lián)合共同組成的異質(zhì)復(fù)合體[4],兩種菌絲的配比直接決定了菌種是否有效,因此,其有效菌種的獲得要比非伴生菌食用菌更難。20世紀(jì)80年代中期,金耳在我國云南被馴化栽培成功,并開展了大批量椴木栽培,1990年實現(xiàn)了代料栽培,有學(xué)者[5-9]圍繞金耳的有效菌種制備及人工栽培技術(shù)做了大量的研究工作,用棉籽殼和適生闊葉樹木屑作為替代料進行金耳栽培并獲得高產(chǎn),為金耳的快速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
目前,金耳生產(chǎn)中存在著菌種質(zhì)量參差不齊、出耳不穩(wěn)定、產(chǎn)量低等問題[10],關(guān)于金耳的研究多集中在品種選育[11-12]、營養(yǎng)價值[2]、多糖[13-14]及食品開發(fā)方面,高效栽培配方方面的研究較少,而栽培基質(zhì)是金耳生長發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ),也是高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要保障。金耳栽培配方大多是根據(jù)經(jīng)驗來設(shè)計的,但同一菌株在不同栽培基質(zhì)、不同配方上的生物學(xué)效率不盡相同。因此,筆者探索不同配方的母種培養(yǎng)基及栽培基質(zhì)對金耳菌種獲得及子實體生長發(fā)育的影響,優(yōu)化設(shè)計更經(jīng)濟高效的基質(zhì)配方,以期為提高金耳經(jīng)濟效益,指導(dǎo)金耳生產(chǎn)提供理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1供試菌株
金耳J-1,由昆明市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院引進;金耳J-2,由太康縣水潤君趙農(nóng)業(yè)科技有限公司引進。
1.2材料
1.2.1有效原種配方棉籽殼61%、木屑32%(多種闊葉雜木屑,顆粒大小6~12 mm為宜)、玉米粉4.6%、生石膏1.2%、蔗糖1%、磷酸二氫鉀0.24%。將所有培養(yǎng)料加水?dāng)嚢杈鶆?,最終含水量為60%,然后裝入750 mL玻璃培養(yǎng)瓶,121℃、101 kPa高壓滅菌2.5 h,冷卻后接種。棉籽殼、木屑,由周口太康水潤君趙有限公司提供,玉米粉、蔗糖、生石膏、磷酸二氫鉀于市場購買。
1.2.2栽培基質(zhì)配方栽培基質(zhì)中棉籽殼和木屑的配比共10個,A:棉籽殼0%、木屑90%;B:棉籽殼10%、木屑80%;C:棉籽殼20%、木屑70%;D:棉籽殼30%、木屑60%;E:棉籽殼40%、木屑50%;F:棉籽殼50%、木屑40%;G:棉籽殼60%、木屑30%;H:棉籽殼70%、木屑20%;I:棉籽殼80%、木屑10%;J:棉籽殼90%、木屑0。輔料均采用10%蔗糖、7.8%玉米粉、1%生石膏、0.2%磷酸二氫鉀,0.3%硫酸鎂。
1.3方法
1.3.1母種最適培養(yǎng)基的篩選金耳栽培試驗于2023年8月至2024年6月在鄭州市農(nóng)業(yè)科技研究院須水試驗場出菇室內(nèi)進行。分別配制7種培養(yǎng)基,分裝入三角瓶內(nèi)高壓滅菌備用。P1.PDA培養(yǎng)基:馬鈴薯(去皮)200 g,葡萄糖20 g,磷酸二氫鉀3 g,硫酸鎂1.5 g,瓊脂20 g,水1000 mL。P2.PDA+3%麥粒煎汁;P3.PDA+0.5%蛋白胨;P4.PDA+2%的玉米淀粉;P5.組合培養(yǎng)基:將3種培養(yǎng)基中的蛋白胨、麥粒煎汁、玉米粉的用量減半,再加入0.2%~0.3%的磷酸二氫鉀和0.2%~0.3%的硫酸鎂;P6.在PDA培養(yǎng)基中加入3%闊葉木屑煎汁;P7.選擇性組合培養(yǎng)基:蔗糖1.5%,酵母浸膏0.5%,硫酸鎂0.5%,瓊脂3%。各培養(yǎng)基在配制過程中pH值不作額外調(diào)節(jié)。
在超凈工作臺內(nèi),按照無菌操作規(guī)范從金耳J-2母種上切取直徑1 cm大小的菌塊,置于裝有7種不同培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿中央,22℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng),每隔24h觀察記錄1次,按照菌落形態(tài)及顏色由高到低對菌絲長勢評分,分別記5、4、3、2、1分,菌絲體為潔白或淺黃色、長勢均勻、無雜菌污染、接種塊膨大且周圍色素分泌少的分值高[15],并選取3個方向分別測定菌落生長直徑,取平均值,計算菌絲生長速率及生長指數(shù),每個處理3次重復(fù)。
菌絲生長指數(shù)=菌落面積(mm2)×菌落長勢評分/1(mm2)。
1.3.2有效原種的制備有效原種的制備:每個原種瓶裝干料150 g,參照1.2.1中配方,對原料計算和稱質(zhì)量,木屑和棉籽殼提前1d進行預(yù)濕處理,蔗糖和磷酸二氫鉀用水溶解后加入培養(yǎng)料,最后加水將所有原料攪拌均勻,不額外調(diào)節(jié)pH值,最終含水量為60%,裝入750 mL培養(yǎng)瓶中,微微壓實,蓋上專用透氣蓋子,置高壓鍋內(nèi)121℃、101 kPa滅菌2.5 h。選取4℃保存的外觀好無污染的金耳母種,挖取直徑1 cm大小的菌絲+耳塊轉(zhuǎn)接入原種培養(yǎng)瓶中央位置,22℃恒溫恒濕培養(yǎng)箱內(nèi)進行發(fā)菌及出耳管理,相對空氣濕度為70%,待長出形態(tài)好無污染的金耳子實體即可作為有效原種進行栽培試驗。
栽培種的制備:設(shè)置A~J 10個處理,每個處理制作30袋,每個栽培袋干料300 g,按照1.2.2中配方,分別計算并稱取相應(yīng)的基料,配制方法同原種,最后將培養(yǎng)料分裝入170 mm×330 mm×0.05 mm規(guī)格的聚丙烯塑料袋中,采用塑料套環(huán)封口,121℃、101 kPa滅菌2.5 h。
待料溫降至室溫,選取形態(tài)佳、無污染的有效金耳原種,在無菌條件下,用手術(shù)刀切取連帶少許基料的1.5 cm3的耳塊,轉(zhuǎn)接入栽培袋的袋口中央位置,做好處理標(biāo)記,統(tǒng)一擺放于22℃恒溫恒濕培養(yǎng)室內(nèi)進行培養(yǎng),發(fā)菌期相對空氣濕度維持在70%,出現(xiàn)耳基并開始膨大后,相對空氣濕度增至80%~90%[15],保證子實體正常生長。
1.3.3金耳發(fā)菌期及出耳期栽培管理發(fā)菌階段,環(huán)境溫度保持在20~25℃,黑暗條件下培養(yǎng),空氣濕度保持在70%。菌絲體吃料達到1/3袋后,環(huán)境溫度降至18~20℃,避免毛紉革菌菌絲徒長,同時促進金耳菌絲的生長及原基的形成。耳基形成后,打開塑料套環(huán),定期噴水,空氣濕度調(diào)至80%~90%,同時注意通風(fēng),當(dāng)子實體長到直徑約為4 cm大小時,需適當(dāng)增加環(huán)境內(nèi)光照至500~600 lx,加快子實體轉(zhuǎn)色成熟。
1.3.4不同栽培基質(zhì)對金耳菌絲及子實體生長發(fā)育的影響定時觀察劃線,并記錄金耳菌絲長勢、生長速率、滿袋時間,當(dāng)子實體充分開瓣呈腦狀、轉(zhuǎn)色至橙黃色時,及時采收,統(tǒng)計出耳的朵數(shù),計算出耳率,并測定第一潮子實體產(chǎn)量,測算生物學(xué)效率。
生物學(xué)效率/%=頭潮菇產(chǎn)量(g)/每個栽培袋干料質(zhì)量(300 g)×100。
1.4數(shù)據(jù)分析
采用Excel 2007和SPSS 27軟件對所有數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。
2結(jié)果與分析
2.1不同培養(yǎng)基對金耳J-2母種菌絲長勢的影響
由表1可知,金耳母種菌絲生長的最佳培養(yǎng)基配方為配方P2(PDA+3%麥粒煎汁),生長指數(shù)與其他處理間差異顯著,生長速率最快、菌絲長勢也最好,生長速率達5.45 mm·d-1,菌絲生長指數(shù)達11 665.37;配方P1(PDA培養(yǎng)基)次之;P5培養(yǎng)的金耳菌絲生長指數(shù)最差。由圖1可見,P5、P7和P3中,接種塊周邊有不同程度的黃色色素出現(xiàn),革菌型菌絲生長過于旺盛,不利于有效菌種的獲得。
2.2不同栽培配方對金耳J-1菌株生長發(fā)育的影響
從表2可以看出,J-1金耳菌株在配方E上生物學(xué)效率最高,達71.12%,與A、B、C、H、I、J處理間差異顯著,出耳率100%,菌絲長勢最佳。但配方D、E、F、G之間,生物學(xué)效率未達顯著差異水平,菌絲長勢均較佳。木屑含量在50%(E)以上時,隨著木屑含量的增加,金耳菌絲生長速率呈上升趨勢,但木屑含量超過60%(D)時,出耳率和生物學(xué)效率明顯下降。
2.3不同栽培配方對金耳J-2菌株生長發(fā)育的影響
從表3可以看出,J-2金耳菌株在配方E上生物學(xué)效率最高,達75.14%,與A、B、C、H、I、J處理間差異顯著,出耳率100%,菌絲長勢最佳。但配方D、E、F、G之間,生物學(xué)效率未達顯著差異水平,菌絲長勢均較佳。木屑含量在30%(G)以下時,隨著木屑含量的降低,金耳菌絲平均生長速率呈下降趨勢,木屑含量超過50%(E)時,菌絲的生長速率持續(xù)下降,到木屑含量80%(B)時,菌絲的生長速率又上升,但木屑含量高于60%(D)時,出耳率和生物學(xué)效率明顯下降。
3討論與結(jié)論
母種培養(yǎng)基篩選試驗中,金耳J-2菌株在PDA培養(yǎng)基+3%麥粒煎汁培養(yǎng)基(P2)上生長速率最大,達5.45 mm·d-1,菌落長勢也最優(yōu),菌絲生長指數(shù)最佳,達11 665.37,與其他處理間差異顯著,PDA培養(yǎng)基(P1)次之。組合培養(yǎng)基(P5)最差,玉米粉、蛋白胨的加入不利于金耳母種菌絲生長,推測可能與培養(yǎng)基氮源含量過高有關(guān),使得有效菌種過渡為混雜型菌絲,革菌型菌絲占據(jù)絕對優(yōu)勢,不利于有效菌種的獲得,這與劉正南等[7]的研究結(jié)果一致。
通過比較不同配比的栽培基質(zhì)對金耳生長發(fā)育的影響,所有配比處理中棉籽殼40%、木屑50%(E)表現(xiàn)最好,J-1和J-2菌株生物學(xué)效率均達到最高,出耳率100%。但生產(chǎn)中,農(nóng)戶還需考慮原材料的價格與運輸成本,河南本地的木屑0.8元·kg-1,棉籽殼2.3元·kg-1,棉籽殼的價格遠高于木屑,配方D、E、F、G之間金耳的生物學(xué)效率差異不顯著,綜合考慮,經(jīng)濟高效的金耳栽培基質(zhì)配方為D:棉籽殼30%、木屑60%、蔗糖10%、玉米粉7.8%、生石膏1%、磷酸二氫鉀0.2%,硫酸鎂0.3%。
另外,試驗結(jié)果還顯示,隨著栽培配方中木屑含量的增加,J-1和J-2菌株的子實體產(chǎn)量均呈先上升后下降趨勢,木屑含量在60%以上時,菌絲生長速率普遍高于40%以下,這可能與木屑的透氣性優(yōu)于棉籽殼、可促進菌絲生長有直接關(guān)系,當(dāng)木屑含量為50%時,子實體產(chǎn)量最高,但隨著木屑添加量的進一步加大,金耳子實體的產(chǎn)量呈下降趨勢,這與劉欣等[10]報道的結(jié)果剛好相反,有待于進一步研究。此現(xiàn)象也說明出耳率和產(chǎn)量的高低與菌絲生長速率不呈正相關(guān)關(guān)系,這與田果廷等[3]的報道一致。不同的金耳品種在相同栽培基質(zhì)配方條件下,菌絲生長速率和產(chǎn)量并不相同,說明不同品種營養(yǎng)偏好并不完全一致,瞿偉菁等[16]、田果廷等[3]、封曄[17]在研究中分別發(fā)現(xiàn)了無腺體棉籽殼、中藥渣可以作為金耳栽培的優(yōu)良基質(zhì)。因此,筆者也建議在進行大規(guī)模生產(chǎn)前,因地制宜,選擇來源廣、質(zhì)量好的新型代用料為主料,針對栽培品種開展栽培基質(zhì)配方優(yōu)化試驗,設(shè)計出專用型配方。在生物學(xué)特性方面,相對于J-1菌株,J-2生物學(xué)效率較高,朵型更大,肉質(zhì)層更厚,在最佳配方D上,頭潮菇產(chǎn)量提高11.79 g,生物學(xué)效率提高2.93個百分點,J-2更適宜推廣為規(guī)?;a(chǎn)用菌株。金耳像其他食用菌優(yōu)良菌株一樣具有種性退化的缺點,通常每隔2~3年,需提純復(fù)壯,使得有效菌種保持本來的優(yōu)良種性。
對于代料栽培金耳的產(chǎn)量高低、質(zhì)量好壞,代料是前提,菌種是根本,栽培管理是保證[7]。目前,生產(chǎn)中主要有固體接種和液體接種兩種方式,固體接種對菌種的需求量大,且培養(yǎng)周期長[15],下一步,筆者將進一步圍繞液體接種的方式、混合比例和混合時間等對金耳有效液體菌種的制備展開更深入的研究,以促進金耳栽培實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、周年化。
綜上所述,金耳J-2菌株的母種最佳培養(yǎng)基為PDA培養(yǎng)基+3%麥粒煎汁,菌絲生長速率最大且長勢最佳;金耳J-1、J-2兩個菌株的最佳栽培基質(zhì)配方為:棉籽殼30%、木屑60%、蔗糖10%、玉米粉7.8%、生石膏1%、磷酸二氫鉀0.2%,硫酸鎂0.3%。生產(chǎn)中,應(yīng)因地制宜,根據(jù)品種選用最優(yōu)的栽培基質(zhì),從而提高金耳代料栽培的子實體產(chǎn)量和品質(zhì)。
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