馬 偉 賈艷姝 李 娜 龔 賀 張艷賀
(黑龍江中醫(yī)藥大學(xué),哈爾濱,150040)
蒙古黃芪[Astragalus membranaceus(Fish.)Bge.var.mongholicus(Bge.)Hsiao]為名貴中藥材。但目前對其過度的采挖,已造成傳統(tǒng)道地黃芪已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場需求[1-2]。因此從天然藥用微生物的角度出發(fā),分離有價(jià)值的黃芪內(nèi)生真菌對保護(hù)野生資源具有重要意義[3-7]。
試驗(yàn)儀器:FA2004型電子分析天平(上海良平儀器儀表有限公司);DZKW-C型儀表恒溫不銹鋼水浴鍋(上海樹立儀器儀表有限公司);手提式壓力鍋(上海申安醫(yī)療器械廠);CLASSⅡTYPE B2潔凈工作臺(北京東聯(lián)哈爾儀器制造有限公司);HZQF160震蕩培養(yǎng)箱(中國哈爾濱市東聯(lián)電子科技開發(fā)有限公司);隔水式恒溫培養(yǎng)箱(上海-恒科技有限公司);Nikon-80i顯微鏡(JAPAN);平板培養(yǎng)皿、三角瓶(上海五一玻璃儀器廠)。
試驗(yàn)試藥:牛肉膏、酵母提取物、胰化蛋白胨、蛋白胨、可溶性淀粉(北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司);瓊脂(JAPAN.OXOID ENGLAND);葡萄糖(分析純,天津基準(zhǔn)化學(xué)試劑有限公司);醫(yī)用酒精(齊齊哈爾市鶴城消毒劑廠)。
植物材料為蒙古黃芪[Astragalus membranaceus(Fish.)Bge.var.mongholicus(Bge.)Hsiao]的健康植株,采集時間為2009年10月,采集地點(diǎn)為黑龍江省農(nóng)科院園藝分院黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)黃芪試驗(yàn)田。
1.2.1 試劑的制備
PDA(A)——PDA粉末與蒸餾水配制而成;牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基(B)——牛肉膏3 g,蛋白胨10 g,NaCI 5 g,瓊脂20 g,水1000 mL,pH=7.4 ~7.6;LB(Luria-Bertani)固體培養(yǎng)基(C)——胰蛋白胨10 g,酵母提取物5 g,NaCl 10 g,瓊脂20 g;高氏 I號培養(yǎng)基(D)——可溶性淀粉 20 g,KNO 31 g,NaCl 0.5 g,K2HPO40.5 g,MgSO40.5 g,F(xiàn)eSO40.01 g,蒸餾水1000 mL,瓊脂20 g,pH=7.4 ~7.6。
1.2.2 內(nèi)生真菌的分離純化及培養(yǎng)基的篩選
組織培養(yǎng):選擇無病斑新鮮黃芪根塊沖洗干凈,晾至表面無水珠,取主根切成約3 cm長的小段,注意保持切口的整齊。
培養(yǎng)組織表面消毒:自來水沖洗干凈,75%乙醇漂洗3 min,無菌水沖洗3次,10%的次氯酸鈉溶液浸泡7 min,無菌水沖洗3次,每次2 min。為檢查材料表面消毒是否徹底做對照實(shí)驗(yàn)如下:①接組織塊:將與上述同樣條件處理過的根段不作分割,直接種植在4種培養(yǎng)基平皿上,置于相同條件下培養(yǎng);②接洗滌水:將最后一次清洗消毒組織塊的無菌水0.1 mL涂于4種培養(yǎng)基表面,置于相同條件下培養(yǎng),③直接印跡:將與上述同樣條件處理過的根段直接在4種培養(yǎng)基表面做印跡。
培養(yǎng)基的選擇:將上述處理過的根段在無菌條件下切去兩端,剩余部分分割成小片,隨機(jī)將小片分別種植于4種培養(yǎng)基平板上,每種培養(yǎng)基設(shè)3個平行皿,每皿4片,置于30℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3~7 d,并以4種空白培養(yǎng)基做對照??瞻讓φ兆?種處理,一是不做任何處理;二是將培養(yǎng)基內(nèi)接入消毒時要使用的同等條件下滅菌的無菌水少許;三是在消毒操作過程中,將倒入培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿開蓋暴露于超凈臺內(nèi),目的是為了驗(yàn)證培養(yǎng)基、無菌水和超凈臺滅菌是否徹底。
分離菌的培養(yǎng):觀察實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)皿及對照皿情況,隨時觀察出菌情況及組織片變化,待根組織邊緣長出菌后,挑取菌絲或菌體,經(jīng)平板劃線法和平板稀釋法反復(fù)分離、純化,培養(yǎng)觀察菌落的形態(tài),比較4種培養(yǎng)基對黃芪內(nèi)生真菌的分離情況,并對菌落的生長及特征做相應(yīng)的記錄。將所得菌株編號,轉(zhuǎn)入相應(yīng)斜面培養(yǎng)基培養(yǎng)16 h,放入4℃冰箱短期保藏,備用。
1.2.3 內(nèi)生真菌的形態(tài)學(xué)鑒定
采用濕室法制備標(biāo)本片:對培養(yǎng)皿、載玻片、蓋玻片、鑷子、蒸餾水、PDA培養(yǎng)基等試劑和器皿進(jìn)行消毒滅菌處理,在培養(yǎng)皿中放入兩片蓋玻片(距離約為10 mm),并放入無菌水適量,備用。在固體培養(yǎng)基尚未凝固前,用蓋玻片沾取培養(yǎng)基,使其表面形成一層薄的培養(yǎng)基;并將蓋玻片置于培養(yǎng)皿中的蓋玻片上,形成橋狀。挑取少量待測菌株菌絲,接種于蓋玻片上,培養(yǎng)2~3 d,將蓋玻片轉(zhuǎn)移到滅菌的載玻片上鏡檢觀察并拍攝顯微圖像。根據(jù)菌株的培養(yǎng)性狀和顯微圖像,結(jié)合真菌分類鑒定相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行初步分類。
實(shí)驗(yàn)確定了黃芪根塊的最佳表面消毒方式,即先在75%乙醇中漂洗3 min,后用10%的次氯酸鈉溶液浸泡消毒7 min,空白對照應(yīng)選擇印跡法或接洗滌水法。在上述表面消毒操作中,所有空白培養(yǎng)基及印跡法和接洗滌水法在整個觀察過程中均未染菌;而接組織塊法中,在第5天后,組織塊兩端有時會有菌長出。
在上述分離純化操作中,在PDA培養(yǎng)基中得到內(nèi)生真菌19株,LB(Luria-Bertani)固體培養(yǎng)基中得到內(nèi)生真菌6株,高氏I號培養(yǎng)基中得到內(nèi)生真菌1株,牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基中得到內(nèi)生真菌2株;菌株在PDA培養(yǎng)基中長勢最好,且分離得到的內(nèi)生真菌數(shù)量最多(表1)。用4種不同的培養(yǎng)基進(jìn)行黃芪內(nèi)生真菌的分離時,PDA培養(yǎng)基無論是在提取菌的數(shù)量上,還是在菌的生長狀態(tài)上都要明顯好于其他3種培養(yǎng)基。因此,確定PDA培養(yǎng)基為本實(shí)驗(yàn)最佳的提取分離黃芪內(nèi)生真菌的培養(yǎng)基。
表1 各菌株在各自提取培養(yǎng)基上培養(yǎng)96 h時的菌落形態(tài)特征
本研究共從黃芪根塊中共分離出28株內(nèi)生真菌,采用形態(tài)學(xué)鑒定和分子生物學(xué)鑒定相結(jié)合的方式,對所有的內(nèi)生真菌進(jìn)行了分類鑒定。結(jié)果在28株黃芪內(nèi)生菌中,鐮孢菌屬19株,生赤殼屬3株,裸胞殼屬2株,枝穂霉屬、枝頂孢屬、青霉屬及曲霉屬各1株。
在材料表面消毒過程中,用同樣操作方法對材料表面消毒后,采取3種不同的方法驗(yàn)證表面消毒效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn),印跡法和接洗滌水法在整個培養(yǎng)過程中均未染菌,而接組織塊法中,在第5天后,組織塊兩端有時會有菌長出。如果其他操作不變,將次氯酸鈉消毒時間延長至10 min時,)組織塊兩端依然會有不同程度染菌。因此,這不能表明表面消毒不徹底。接組織塊在第5天后兩端染菌,原因可能是表面消毒過程中,消毒液使組織塊失活或部分失活,加之材料經(jīng)過了連續(xù)5 d 28℃的培養(yǎng),導(dǎo)致組織塊內(nèi)部水分或其他液體從組織塊兩端滲出,材料中的內(nèi)生菌也隨之外滲,使組織塊兩端染菌。因此,在提取內(nèi)生菌的研究中,根據(jù)材料的不同,采用合理的表面消毒效果驗(yàn)證方法,對于保證內(nèi)生菌提取的數(shù)量和質(zhì)量具有重要意義。本試驗(yàn)研究表明,驗(yàn)證蒙古黃芪根塊表面消毒效果采用印跡法和接洗滌水法效果較好。
在內(nèi)生真菌的形態(tài)學(xué)鑒定過程中,采用濕室法制片后,鏡下觀察時沒有加蓋蓋玻片,有效地保護(hù)了菌絲和孢子的形態(tài)結(jié)構(gòu),取得良好的觀察效果。
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