中圖分類號:S646.7 文獻標志碼:A 文章編號:1008-1038(2025)04-0048-07
DOI:10.19590/j.cnki.1008-1038.2025.04.008
Screening of High Quality and High Yield Strains of White Jade Mushroom
WUBin , ZHAO Xiangyu2, WANG Feixiang6, SU Jinghong24, LI Xinyang, GONG Zhiyuan', XIN Shurong7, WANG Qianxiang, YAO Qiangl* (1. State Key Laboratory of Nutrient Use and Management/ShandongKey Laboratoryof Agrioultural Non-Point
Source Pollution Control/Institure of Agricultural Resources and Environment, Shandong Academy of Agruicultural
Sciences, Jinan 25000,China; 2.School of Biological Engineering,ShandongPolytechnics,Jinan 250104,China;
. Jining Hongxin Agricultural Technology Co., LTD., Jining 272113, China; 4. Shandong Fuyou Fungus Industry Co.,LTD., Jining 273501, China; 5.Shandong Seven Rivers Biotechnology Co.,LTD., Zibo 255100,China; 6. Shandong Taima Biotechnology Co., LTD., Jining 273500, China; 7. Chongqing Chengkou Songkun Fungus-tech Development Co., LTD, Chongqing 405900, China)
Abstract:Excellent strains ofwhite jade mushroom wereobtained toprovide support forincreasing theyield of white jade mushroom.Ethanesulfonate (EMS) mutagenesis was used to treat the fruiting bodies of mushroom strains.By detecting the growth potential, antagonismandcontentoftotal sugar,PPO,CATandMDA of the mutated strains,the new strains with fast growth and strong preservation ability were screened.Theresult showed anew strains with good growth potential, geneticstabilityand antagonism with theoriginal strain was selected from themutagenized strains.After 24 days of storage, the PPO and MDA contents of the new strain were 3.00 U/mL and 2.50μmol/gFV V lower than those of the original strain,respectively, and the CATcontents were 80.0o U higher than those of the original strain.Thevariationtrendoftotalsugarcontentwasmore stablethanthatoftheoriginal strain, andthe new strain showed the best performance.Through cultivation experiment observation,compared with the original strain, the new strain hardlyopened theumbrelladuring the harvesting period.The flora was dense and the fruiting body grows neatly, compared with the original strain, the growth time was saved by 8.82% . The weight of a single bottle was about 21.9 g, and the comprehensive performance was excellent.The experimental results could provide a choose for the cultivation of fine white jade mushroom.
Keywords: White jade mushroom; variety screening; ethyl methane sulfonate(EMS); storage qualit
白玉菇屬于真姬菇(Hypsizygusmarmoreus),別稱白雪菇、白色蟹味菇、白色真姬菇、白玉蕈等,屬于傘菌目口蘑科白蘑屬,發(fā)源于歐洲、北美、西伯利亞等地。白玉菇菇體脆嫩鮮滑,清甜可口,是一種備受國內(nèi)外市場青睞的上乘山珍。白玉菇具有鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜、止咳化痰、通便排毒、降壓等功效,可增強T淋巴細胞功能,提高機體抵御各種疾病的免疫力,是一種較為珍稀的食藥兩用菌,在韓、美、日等國家市場較受歡迎。白玉菇在栽培過程中具有周期長、抗病性差和產(chǎn)量低等特點,在遼寧、河北、山東、江蘇、河南等地均有小規(guī)模栽培。白玉菇栽培受溫度、水分及雜菌感染影響較大,采后易快速劣變,出現(xiàn)失水萎縮、褐變、菇柄空化等現(xiàn)象,嚴重影響其品質(zhì)B-4。目前,白玉菇常見的貯藏方法是保鮮包裝,而關(guān)于延長保鮮期的菌株篩選方面的研究較少。
化學誘變技術(shù)在食用菌的育種中應(yīng)用廣泛,不僅具有突變頻率高的優(yōu)點,而且使用成本較低、操作簡單。甲基磺酸乙酯(ethylmethanesulfonate,EMS)是公認的誘變效果最佳的有機化合物,目前,已經(jīng)在藜麥、水稻、玉米、大豆等多種作物誘變育種中得到廣泛應(yīng)用,如馬曉宇等已用該物質(zhì)選育成功了‘合豐23號\"合豐25號\"寶誘17”化誘5號’科新3號'等大豆品種。然而目前鮮見關(guān)于白玉菇EMS誘變的報道。本研究利用EMS誘變技術(shù),開展了耐貯存白玉菇品種選育試驗,并比較了誘變菌株的菌絲生長情況、產(chǎn)量、品質(zhì)和保鮮效果,旨在為白玉菇保鮮探索新途徑。
1材料與方法
1.1材料
1.1.1 供試菌株
本研究所用菌株為‘白玉菇H5',由山東省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所提供。
1.1.2試劑與培養(yǎng)基
甲基磺酸乙酯(EMS)硫代硫酸鈉,山東省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所;PDA培養(yǎng)基,北京索萊寶科技有限公司。
液體菌種培養(yǎng)基:白砂糖 0.3% ,玉米粉 0.3% ,磷酸 二氫鉀 0.05% ,硫酸鎂 0.05% ,溶劑為水。
1.2 方法
1.2.1 菌種分離與純化
切取子實體較新鮮的部分,在超凈工作臺上用無菌水沖洗多次,用酒精浸泡5s后再次用無菌水沖洗干凈,最后用無菌濾紙吸干表面水分。取米粒大小的子實體于PDA培養(yǎng)基中,做3個重復(fù)。分離后將培養(yǎng)基置于 避光培養(yǎng),每
觀察1次,及時清除PDA培養(yǎng)基中的雜菌。多次分離純化,直至培養(yǎng)基中沒有雜菌。
1.2.2 誘變處理
參考羅潤等對金針菇耐高溫菌株篩選中采取的誘變方法。首先采用PDA平板在 25℃"恒溫培養(yǎng)白玉菇菌絲體7d,后將菌絲體切割成直徑為 0.5cm 的圓形菌塊,分別置于 0.05,0.10,0.20moL/L 的EMS誘變液中浸泡不同時間 (1、2、3h)"。將處理好的菌塊接種到新的PDA平板上,每個平板上接種40個左右的菌塊,在 避光條件下培養(yǎng),并統(tǒng)計致死率。選擇 80% 的致死量作為確定處理時間和處理濃度的標準,以 5% 硫代硫酸鈉作為解劑終止試驗。根據(jù)公式(1)計算相對致死率
O
式中, 為EMS處理后死亡菌塊數(shù);
為未處理死亡菌塊數(shù); N 為接種總數(shù)。
1.2.3 菌株生長情況篩選
將誘變后存活下來的白玉菇菌塊接種到PDA平板上, 避光恒溫培養(yǎng)
,選出可持續(xù)生長的菌株與原始菌株分別進行拮抗實驗,挑選出三株與原始菌株有明顯拮抗反應(yīng)的菌株制備菌液進行出菇試驗,選擇出菇產(chǎn)量高、子實體性狀好的菌株,作為結(jié)果菌株。
1.2.4 拮抗實驗
通過出菇試驗篩選出來的菌株和原始菌株接種于PDA固體培養(yǎng)基上,兩者相距 3 cm,25℃恒溫培養(yǎng)15d。
1.2.5 菌絲生長情況對比實驗
將篩選得到的菌株與原始菌株分別接種在試管斜面PDA固體培養(yǎng)基上, 25‰ 培養(yǎng)6d,比較6d后菌落的直徑大小和菌絲開始生長時間。
1.2.6菌株保鮮情況對比
將篩選得到的菌株與原始菌株分別切除菇腳(菌柄與栽培培養(yǎng)基的接觸部分),用 0.05mm 的聚乙烯袋包裝,抽真空,放置于 保鮮。用張紫華等對真姬菇保鮮實驗研究中所采用的方法,分別檢測誘變菌株與原始菌株的總糖含量、子實體的MDA含量、CAT含量、PPO含量,比較菌種保鮮效果,3次重復(fù)。
1.2.7 菌株栽培實驗對比
將篩選得到的菌株與原始菌株在白玉菇工廠化栽培企業(yè)進行栽培周期優(yōu)選實驗,誘變菌株與原始菌株各出菇2000瓶,對整個栽培周期、生物學轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)量進行對比。
1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析
通過Excel 2010、SPSS26、SAS8.1、GraphPadPrism10.0、NTSYS-pc2.0等對數(shù)據(jù)進行分析和圖表制作。
2結(jié)果與分析
2.1誘變處理結(jié)果
本研究采用 80% 的致死率作為誘變處理條件的依據(jù),菌塊致死率如表1所示。從表1可以看出, 0.1mol/L EMS處理 2~3h 致死率達到 80% ,故選擇 0.1mol/L EMS處理 2~3h 作為誘變條件。
表1誘變處理白玉菇菌塊的致死率
2.2菌株生長情況
經(jīng)過EMS誘變處理后,能夠正常存活且與原始菌株有明顯拮抗作用的有3個菌塊,將這3個菌塊進行出菇管理,通過對比出菇產(chǎn)量、培養(yǎng)周期、子實體性狀,最終選出一株菌株。該苗株菌絲生長潔白粗壯,生長周期縮短了3d,將其命名為‘白玉HL-6'。出菇情況如圖1所示。
2.3 菌絲生長情況對比
如圖2所示,在菌落交界處‘白玉HL-6與原始菌株的拮抗線明顯,說明誘變得到的菌株與原始菌株存在生理性差異,并且遺傳差異較為明顯,是一株新型白玉菇品種[。
左邊:白玉HL-6’,右邊:原始菌株將‘白玉HL-6’和原始菌株分別接種在試管斜面PDA固體培養(yǎng)基上避光恒溫 培養(yǎng)6d,然后將兩株菌株的菌落直徑和菌絲開始生長時間作對比,結(jié)果如表2所示。
根據(jù)表2結(jié)果可以看出,培養(yǎng)6d后的‘白玉HL-6菌落直徑為 1.7cm ,原始菌株菌落直徑為 圖3所示的兩支試管中,上部為原始菌株、下部為‘白玉HL-6',可以明顯觀察到‘白玉HL-6'的菌落直徑大于原始菌株,并且‘白玉HL-6在培養(yǎng)31d后開始發(fā)菌,而原始菌株在培養(yǎng)37d后開始發(fā)菌,發(fā)菌時間長于‘白玉HL-6'??傊?,‘白玉HL-6'的發(fā)菌速度和菌絲生長速度更快。
2.4菌株保鮮情況對比
2.4.1‘白玉HL-6'與原始菌株的總糖含量對比
總糖含量高有利于形成高 低
的自發(fā)氣調(diào)環(huán)境,因此食用菌總糖對其耐貯藏性有一定影響[2。由表3可知,‘白玉HL-6'和原始菌株均在第6天達到峰值,并且‘白玉HL-6'的變化趨勢要小于原始菌株。營養(yǎng)成分波動量越小,其保鮮期就越長,所以上述試驗結(jié)果表明,“白玉HL-6'的保鮮期更長。
表3白玉 與原始菌株子實體總糖含量對比
2.4.2‘白玉HL-6'與原始菌株MDA含量對比如表4所示,隨著貯藏時間的增加,‘白玉HL-6'與原始菌株菇體內(nèi)MDA的含量均不斷提升,在24d內(nèi)原始菌株MDA的含量始終高于‘白玉HL-6'的含量,可能是由于‘白玉HL-6在貯藏過程中膜系統(tǒng)受損程度比原始菌株小,這說明‘白玉HL-6'的保鮮期更長。
表4‘白玉HL-6'與原始菌株子實體MDA含量對比
如表5所示,在貯藏過程中,原始菌株和‘白玉HL-6’的CAT含量呈波動下降的趨勢,但是‘白玉HL-6’的下降幅度較小,且在貯藏后期仍保持較高的CAT含量,說明‘白玉HL-6的保鮮期更長。
表5‘白玉 與原始菌株子實體CAT含量對比
從表6可以看出,隨著貯藏時間的增加,原始菌株的PPO含量均高于‘白玉HL-6”,并且峰值出現(xiàn)時間早于“白玉HL-6’,貯藏24d后,原始菌株的PPO含量比‘白玉HL-6'高 。這說明原始菌株褐變程度高,且褐變速度快于‘白玉HL-
,白玉HL-6'的保鮮期更長。
表6‘白玉HL-6'與原始菌株子實體PPO含量對比
2.4.5 ‘白玉HL-6'與原始菌株保鮮對比
選擇生長天數(shù)相同、形狀大小相似、菇形飽滿的‘白玉HL-6'和原始菌株分別放置于 保存5d,貯存情況如圖4所示。通過兩者對比可以明顯地看出,‘白玉HL-6褐變程度較低,菇體失水程度較輕,這說明它比原始菌株具有更為優(yōu)異的保鮮性能。
2.5誘變菌株與原始菌株栽培實驗對比
將‘白玉HL-6'和原始菌株分別進行栽培周期的優(yōu)選試驗,具體出菇情況如表7所示。由表知,‘白玉HL-6的菌株生長情況、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量均優(yōu)于原始菌株。
3討論
甲基磺酸乙酯(EMS)誘變技術(shù)在玉米3花生小麥水稻等作物育種中得到了廣泛應(yīng)用。然而,該技術(shù)在食用菌育種中的應(yīng)用相對較少,目前僅有關(guān)于草菇、靈芝和金針菇的研究報道。 等采用 1.0% EMS處理草菇原生質(zhì)體,成功獲得了3個抗低溫突變體VF1、VF2和VF3。董玉瑋等利用EMS誘變靈芝原生質(zhì)體,篩選出高產(chǎn)胞外多糖的菌株E40??盗种サ冉Y(jié)合EMS和紫外線等4種誘變劑,開展了高溫節(jié)能型金針菇新品種的選育工作。本研究采用EMS誘變技術(shù),成功獲得了“白玉HL-6'菌株,為EMS在食用菌育種領(lǐng)域的應(yīng)用提供了新的思路和方法。呂艷等在對黃瓜子不同炮制品的總糖含量及其抗氧化活性研究時發(fā)現(xiàn),總糖含量與抗氧化活性之間存在正相關(guān)關(guān)系。本研究發(fā)現(xiàn)‘白玉HL-6’的總糖含量降低了 4.8 mg/gFW ,比原始菌株低5.2mg/gFW ,這一結(jié)果與呂艷等2的研究結(jié)論相似,這說明較高的總糖含量可能有助于提高食用菌的抗氧化活性,從而增強其保鮮能力。
在植物衰老生理和抗性生理研究中,MDA含量是一個常用指標,根據(jù)鄧雅元等2研究貯藏溫度對平菇采后生理影響,得出的MDA值增加預(yù)示著保鮮能力下降,本研究結(jié)果顯示,貯藏 3~24d “白玉HL-6'的MDA含量上升 1.6μmol/gFW ,明顯低于原始菌株的 3.0μmol/gFW 從而暗示其具有更強的保鮮能力。過氧化氫酶(CAT)活力是維持食用菌品質(zhì)和延長保鮮期的另一個重要因素[23。保存過程中,‘白玉HL-6'和原始菌株的CAT活性從365.0U分別降至280.0U和 200.0U ,‘白玉HL-6'的CAT活性保持在較高水平,表明‘白玉HL-6在抗氧化防御方面具有更強的能力,這可能是‘白玉HL-6'具備較好保鮮性能的重要因素。PPO是食用菌發(fā)生褐變的主導(dǎo)酶24,其活性調(diào)控對于維持產(chǎn)品的外觀品質(zhì)和延長保鮮期具有重要意義。李佩艷等在對鮮切山藥貯藏保鮮影響的研究中發(fā)現(xiàn),PPO活性隨貯藏時間的延長呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢?!子馠L-6'的PPO活性隨保鮮時間的延長也呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,其PPO活性變化范圍為 1.9~9.4U/mL ;原始菌株為 隨著PPO活性的升高,菇體顏色變深,褐變程度加深,‘白玉
HL-6'的色差變化趨勢相對較小,這與白玉菇的色差變化趨勢相吻合。綜上所述,‘白玉HL-6’在貯藏過程中PPO活性的相對較低活性可能有助于延緩褐變,維持其較好的外觀品質(zhì),從而延長保鮮期。
4結(jié)論
通過使用甲基磺酸乙酯(EMS)誘變劑對白玉菇進行誘變處理,成功篩選出表現(xiàn)優(yōu)異的‘白玉HL-6'。‘白玉HL-6'的多酚氧化酶(PPO)和丙二醛(MDA)含量最高值分別達到 9.40U/mL 和 2.40μmol/gFW ,相較于原始菌株的 13.1U/mL 和 4.90μmol/gFW ,分別降低了 3.7U/mL 和2.50μmol/gFW 。此外,‘白玉HL-6'的過氧化氫酶(CAT)活性最低值為280.0U,較原始菌株的最低值(200.0U)高出 80U ?!子馠L-6'的總糖含量變化趨勢較原始菌株更為平緩。綜合各項指標分析,‘白玉HL-6在多個關(guān)鍵生物化學參數(shù)上展現(xiàn)出了較原始菌株更優(yōu)的表現(xiàn)。進一步對新選育的‘白玉HL-6'菌株與原始菌株進行栽培周期的對比試驗。每種菌株均進行了2000瓶的出菇實驗,結(jié)果顯示,‘白玉HL-6'菌株的滿瓶時間比原始菌株提前約3d,且每瓶的平均質(zhì)量比原始菌株高出約 21.9g 這些結(jié)果不僅證實了EMS誘變技術(shù)在白玉菇育種中的有效性,而且為后續(xù)將EMS誘變技術(shù)應(yīng)用于食用菌育種領(lǐng)域提供了科學依據(jù)和實踐指導(dǎo)。
參考文獻:
[1]吳瑩瑩,鮑大鵬,李燕.蟹味菇和白玉菇的蛋白質(zhì)及氨基酸營養(yǎng)評價與分析[J].上海農(nóng)業(yè)學報,2021,37(1):13-21.
[2]柯斌榕,蘭清秀,盧政輝,等.三株野生秀珍菇馴化栽培與出菇特性比較[J].東南園藝,2022,10(6):425-430.
[3]臧輝,任衛(wèi)波.EMS誘變在植物育種中的研究與應(yīng)用[J].分子植物育種,2018,16(17):5782-5788.
[4]張瑞成,李魏,潘素君,等.化學誘變在種質(zhì)資源改良上的應(yīng)用[J].分子植物育種,2017,15(12):5189-5196.
[5]楊軍.白玉菇鮮品的保鮮包裝與貯運技術(shù)J.中國食用菌,2021.40(2):89-93.
[6]馮學金,郭秀娟,楊建春,等.誘變技術(shù)在亞麻育種中的應(yīng)用[J].核農(nóng)學報,2017,31(7):1310-1316.
[7] 馬曉宇,王永斌,張金波,等.大豆誘變育種技術(shù)的研究進展[J].大豆科學,2023,42(2):245-252.
[8] 曹亞萍,武銀玉,范紹強,等.EMS誘變技術(shù)在小麥上的應(yīng)用[J1.激光生物學報,2019,28(5):394-404.
[9]羅潤,郭麗瓊,林俊芳,等.金針菇耐高溫新菌株的誘變選育[J].中國食用菌,2016,35(4):18-23.
[10]張紫華,林輝,都新榮,等.真姬菇保鮮的初步研究[J.食品科技,2018,43(4):28-34.
[11]張兆英,宋立立.12種野生食用菌中總糖含量分析[J].中國食用菌,2019,38(4):33-35.
[12] 高帥平,魏書信,王安建,等.兩種氣調(diào)保鮮方式對香菇貯藏品質(zhì)及生理生化性質(zhì)的影響刀.食品工業(yè)科技,2021,42(4):276-281.[13]石海春,譚義川,夏偉,等.19份玉米EMS誘變系的遺傳差異評價[J.華北農(nóng)學報,2016,31(1):110-116.
[14]侯睿,岳福良,張小紅,等.EMS誘變對花生油酸、蛋白質(zhì)含量的影響[J].西南農(nóng)業(yè)學報,2016,29(6):1245-1249.
[15]張紀元,張平平,姚金保,等.以EMS誘變創(chuàng)制軟質(zhì)小麥寧麥9號高分子量谷蛋白亞基突變體[J].作物學報,2014,40(9):1579-1584.
[16]王峰,徐飚,楊正林,等.EMS誘變水稻矮生資源的鑒定評價[J].核農(nóng)學報,2011,25(2):197-201.
[17] ZHU Z, WU X, LV B, et al. A new approach for breedinglow-temperature resistant Volvariella volvacea strains: Genome shuffling in edible fungi [J]. Biotechnology and Applied Biochemistry, 2015,63(5):605-615.
[18]董玉瑋,苗敬芝,曹澤虹,等.靈芝原生質(zhì)體化學誘變育種[J].食品研究與開發(fā),2012,33(6):166-170.
[19]康林芝,韓飛,林俊芳,等.高溫節(jié)能型金針菇新品種選育[C]//中國菌物學會.中國菌物學會第五屆會員代表大會暨2011年學術(shù)年會論文摘要集.廣州:中國菌物學會,2011:2.
[20]呂艷,石磊.黃瓜子不同炮制品鑒別、總糖含量及抗氧化活性研究[J.新疆醫(yī)學,2023,53(6):690-693.
[21]高倫江,曾小峰,曾順德,等.苯并噻重氮結(jié)合不同包裝材料對金針菇貯藏品質(zhì)及酶活性的影響[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2019,45(6):180-184,192.
[22]鄧雅元,羅曉莉,張沙沙,等.不同貯藏溫度對平菇采后生理的影響J.農(nóng)產(chǎn)品加工(下).2014(12):9-11.
[23]張鳳培,徐慧,邱紹峰,等.鹿茸菇多糖抗氧化保肝研究[J].生物技術(shù)通報,2021,37(11):92-100.
[24]楊艷芬,張彩珍,胡亮,等.臭氧處理與低溫對雙孢蘑菇保鮮效果的影響J.江西農(nóng)業(yè)大學學報,2005,27(1):29-33.[25]李佩艷,黨東陽,尹飛.草酸對鮮切山藥貯藏保鮮的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學,2020.49(7):168-173.