唐德華,廖文菊(四川民族學(xué)院環(huán)境與生命科學(xué)系,四川康定626001)
天麻(Gastrodia elata B1)為蘭科植物,其干燥塊莖為常用名貴中藥。天麻具有很高的藥用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,有關(guān)天麻的研究文獻(xiàn)較多[1]。蜜環(huán)菌(Armillariella mellea)隸屬于擔(dān)子菌亞門(mén)(Basidiomycotina)傘菌目(Agaricales)白磨科(Tricholomataceae)蜜環(huán)菌屬[Armillaria(Fr.)Staude][2]。蜜環(huán)菌是天麻生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ),為天麻的生長(zhǎng)發(fā)育提供養(yǎng)分。目前,有關(guān)天麻蜜環(huán)菌的研究主要集中在天麻蜜環(huán)菌的培養(yǎng)、天麻蜜環(huán)菌對(duì)天麻產(chǎn)量的影響及天麻與蜜環(huán)菌的共生關(guān)系等方面的研究。
為尋找更多適合天麻生產(chǎn)的能培養(yǎng)蜜環(huán)菌的樹(shù)材,黃明進(jìn)等選取桉樹(shù)、天竺桂和女貞等8種貴州常見(jiàn)樹(shù)材的枝或干作菌材來(lái)接種蜜環(huán)菌,不同菌材培養(yǎng)的蜜環(huán)菌菌索的HPLC指紋圖譜有一定的差異,滇鼠刺、女貞和天竺桂較適合作為培育蜜環(huán)菌的菌材[3]。黃萬(wàn)兵等對(duì)貴州天麻主產(chǎn)區(qū)大方、德江等地進(jìn)行了蜜環(huán)菌的分離及rDNA-ITS序列分析,結(jié)果表明貴州省內(nèi)假蜜環(huán)菌(A.mellea),A.cepistipes的分布最廣,其次是高盧蜜環(huán)菌(A.gallica)[4]。鄒寧等以天麻種子萌發(fā)形成的小米麻為材料,利用正交設(shè)計(jì)研究發(fā)現(xiàn)蜜環(huán)菌液對(duì)天麻的組織培養(yǎng)具有良好的促進(jìn)效果[5]。
蜜環(huán)菌是天麻的共生菌,其菌絲及發(fā)酵液具有與天麻相類(lèi)似的藥理作用,菌絲生長(zhǎng)和多糖產(chǎn)生的最適初始pH為5.0左右,氧氣是影響多糖產(chǎn)生的另一重要因素,菌絲球大小與多糖的產(chǎn)生存在一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系,即菌絲球大,多糖產(chǎn)量少[6]。天麻品種及蜜環(huán)菌均能影響天麻素含量,雜交種Fl的天麻素含量?jī)?yōu)勢(shì)明顯[7]。不同大小天麻和蜜環(huán)菌中的礦質(zhì)元素含量不同,天麻可通過(guò)滲透作用從蜜環(huán)菌中獲取礦質(zhì)元素[8]。碳源因素對(duì)蜜環(huán)菌生長(zhǎng)的影響大于氮源因素,蜜環(huán)菌適宜生長(zhǎng)溫度為20~30℃,甘露醇是蜜環(huán)菌體內(nèi)積累較多的小分子糖類(lèi)成分[9]。
在生產(chǎn)中,蜜環(huán)菌是天麻賴(lài)以生存的支柱,蜜環(huán)菌生長(zhǎng)的好壞直接影響到后期天麻接菌狀況及產(chǎn)量效果,選擇性狀優(yōu)良的蜜環(huán)菌及適宜的培養(yǎng)基是栽培天麻的關(guān)鍵。蜜環(huán)菌原種純培養(yǎng)菌株的長(zhǎng)勢(shì)除與菌株自身的遺傳特性有關(guān)外,還依賴(lài)于其培養(yǎng)基質(zhì)所提供的養(yǎng)分比例[10]。楊文宏等以分離篩選后的昭通烏天麻野生蜜環(huán)菌為試驗(yàn)材料,以PDA為基本培養(yǎng)基研究了不同濃度NAA對(duì)昭通烏天麻野生蜜環(huán)菌生長(zhǎng)的影響,以 5.0 μg/ml為蜜環(huán)菌生長(zhǎng)的最佳濃度[11]。
不同蜜環(huán)菌對(duì)天麻生物產(chǎn)量及天麻素含量的影響有顯著性差異,我國(guó)高海拔地區(qū)不同丙型蜜環(huán)菌對(duì)天麻生物產(chǎn)量及天麻素含量的影響有顯著性差異[12-13]。蜜環(huán)菌不同菌株對(duì)天麻產(chǎn)量具有一定的影響,蜜環(huán)菌菌株M1能顯著提高天麻產(chǎn)量,室內(nèi)瓶栽和室內(nèi)地栽(室內(nèi)地面覆土栽培)試驗(yàn)均表現(xiàn)出良好的伴栽效果,適應(yīng)性強(qiáng)[14]。不同蜜環(huán)菌菌株對(duì)烏天麻產(chǎn)量的影響不同,其中菌株Ar-4能顯著提高天麻產(chǎn)量[15]。不同菌株對(duì)天麻的影響不同,天麻的產(chǎn)量和菌株的生長(zhǎng)速度呈正相關(guān)關(guān)系[16]。
天麻的產(chǎn)量與質(zhì)量不僅與天麻麻種及萌發(fā)菌、蜜環(huán)菌2個(gè)菌種各自的質(zhì)量有關(guān),而且還與為蜜環(huán)菌生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)的菌材、各種相關(guān)因素的互作及栽培技術(shù)有關(guān)[17]。蜜環(huán)菌和菌材多了反而會(huì)抑制天麻的生長(zhǎng)發(fā)育,導(dǎo)致天麻生長(zhǎng)量減少和產(chǎn)量降低[18]。在栽培天麻時(shí),選用未拌栽過(guò)天麻的密環(huán)菌有利于天麻的生長(zhǎng),同時(shí)要注意有可靠的栽培技術(shù)和科學(xué)的管理方法作保證[19]。栽培天麻的產(chǎn)量與質(zhì)量不僅取決于麻種的質(zhì)量,而且與菌種的無(wú)性繁殖代數(shù)密切相關(guān),蜜環(huán)菌連續(xù)無(wú)性繁殖代數(shù)越高其質(zhì)量越差,采用誘導(dǎo)子實(shí)體方法可以使退化的蜜環(huán)菌復(fù)壯,其促進(jìn)天麻生長(zhǎng)及天麻素積累的作用也得以恢復(fù)[20]。
天麻與蜜環(huán)菌長(zhǎng)期共生演化后,無(wú)葉綠素而不能進(jìn)行光合作用,自身不能吸收營(yíng)養(yǎng),必須依靠蜜環(huán)菌侵入天麻體內(nèi)后為其供應(yīng)營(yíng)養(yǎng),天麻與蜜環(huán)菌的關(guān)系極為復(fù)雜[21]。天麻和蜜環(huán)菌對(duì)環(huán)境條件要求的一致性是它們建立共生關(guān)系的環(huán)境基礎(chǔ),在營(yíng)養(yǎng)上兩者之間的依賴(lài)性是它們建立共生關(guān)系的物質(zhì)基礎(chǔ)。特殊條件下,蜜環(huán)菌也會(huì)分解天麻塊莖以滿足自己的營(yíng)養(yǎng)需要。在一般情況下,正常的共生關(guān)系對(duì)天麻是有利的,對(duì)蜜環(huán)菌也無(wú)害[22]。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)奧氏蜜環(huán)菌(Armillaria ostoyae)、高盧蜜環(huán)菌、Ajezoensis、芥黃蜜環(huán)菌(A.sinapina)、A.singuza 等5 種蜜環(huán)菌均可與天麻共生[23]。
蜜環(huán)菌代謝產(chǎn)物對(duì)天麻種子發(fā)芽初期有抑制作用[24]。蜜環(huán)菌胞內(nèi)提取液對(duì)天麻生長(zhǎng)有一定的抑制作用,蜜環(huán)菌胞外提取液對(duì)天麻生長(zhǎng)有促進(jìn)作用,但不如活體蜜環(huán)菌的作用大[25]。蜜環(huán)菌能從天麻中獲取營(yíng)養(yǎng),且蜜環(huán)菌和天麻之間存在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的相互交流,菌麻之間存在著特殊的共生關(guān)系[26]。彭述敏等采用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)法進(jìn)行了云南昭通2株優(yōu)良天麻共生蜜環(huán)菌生長(zhǎng)條件篩選研究[27]。徐錦堂等利用顯微鏡和電鏡觀察到天麻種子可與紫萁小菇(Mycena osmundicola Lange)、蘭小菇(M.orchidicola Fan et Guo)等小菇屬真菌共生萌發(fā)形成原球莖[28]。胡忠等分離出了天麻抗真菌蛋白(GAFP),并進(jìn)行了測(cè)序與基因克隆[29]。
國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)天麻及蜜環(huán)菌進(jìn)行了大量的研究,結(jié)果表明蜜環(huán)菌對(duì)天麻生長(zhǎng)及產(chǎn)量的提高等具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。近年來(lái),分子生物學(xué)研究方法已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,王守現(xiàn)等利用RAPD分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)收集的13個(gè)天麻栽培生產(chǎn)用蜜環(huán)菌菌株/菌種進(jìn)行有效區(qū)分并分析其遺傳多樣性[30]。鄧艷芹采用ISSR分子標(biāo)記對(duì)西部7個(gè)地理位置的與天麻共生的90個(gè)蜜環(huán)菌菌株進(jìn)行遺傳多樣性以及遺傳分化分析[31]。目前對(duì)貴州地區(qū)天麻研究較多,而對(duì)其他天麻主產(chǎn)區(qū),如四川、云南、陜西等地區(qū)的天麻的研究較少。因此,需加強(qiáng)對(duì)蜜環(huán)菌性狀品種的優(yōu)化篩選及對(duì)四川、云南、陜西等天麻及蜜環(huán)菌的研究,以促進(jìn)天麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
[1]張宏杰,周建軍,李新生.天麻研究進(jìn)展[J].氨基酸和生物資源,2003,25(1):17-20.
[2]邵力平,沈瑞祥,張素軒,等.真菌分類(lèi)學(xué)[M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,1984:1 -262.
[3]黃明進(jìn),羅春麗,劉紅昌,等.貴州8種樹(shù)材對(duì)天麻蜜環(huán)菌生長(zhǎng)的影響[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,42(2):115 -118.
[4]黃萬(wàn)兵,桂陽(yáng),朱國(guó)勝,等.貴州天麻主產(chǎn)區(qū)蜜環(huán)菌的分離及rDNA-ITS序列分析[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2014,39(6):35 -42.
[5]鄒寧,柏新富.蜜環(huán)菌液對(duì)天麻試管快繁的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,36(33):14456 -14458.
[6]譚周進(jìn),謝達(dá)平,王征,等.蜜環(huán)菌胞外多糖的發(fā)酵條件研究[J].微生物學(xué)通報(bào),2002,29(3):33 -37.
[7]盧學(xué)琴.蜜環(huán)菌菌株對(duì)天麻素含量的影響[J].中藥材,2007,30(10):1210-1212.
[8]王晶宇,趙致,李金玲,等.貴州大方紅桿天麻及其蜜環(huán)菌中的礦質(zhì)元素含量[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,41(7):46 -48.
[9]程顯好,郭順星.蜜環(huán)菌固體培養(yǎng)特性[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院學(xué)報(bào),2006,28(4):553 -557.
[10]王守現(xiàn),劉宇,許峰,等.蜜環(huán)菌原種品種及配方篩選試驗(yàn)[J].中國(guó)食用菌,2010,29(5):17 -18,20.
[11]楊文宏,黃美娟,黃海泉.萘乙酸對(duì)昭通烏天麻野生蜜環(huán)菌生長(zhǎng)的影響[J].北方園藝,2013(9):169-171.
[12]孫士青,陳貫虹.不同蜜環(huán)菌對(duì)天麻生物產(chǎn)量及天麻素含量的影響[J].山東科學(xué),2003,16(2):7 -10.
[13]孫士青,史建國(guó),李雪梅,等.丙型蜜環(huán)菌對(duì)天麻生物產(chǎn)量及天麻素含量的影響[J].山東科學(xué),2008,21(4):10 -12.
[14]陳明義,李福后,邊銀丙.蜜環(huán)菌不同菌株對(duì)天麻產(chǎn)量的影響[J].食用菌學(xué)報(bào),2004,11(1):46 -48.
[15]季寧,李玉.不同蜜環(huán)菌菌株對(duì)烏天麻產(chǎn)量的影響[J].菌物研究,2008,6(4):231 -233.
[16]王秋穎,郭順星,關(guān)鳳斌.不同來(lái)源蜜環(huán)菌對(duì)天麻產(chǎn)量影響的研宄[J].中草藥,2001(9):74 -76.
[17]彭述敏,陳玉惠,敖新宇.蜜環(huán)菌與菌材不同組合對(duì)昭通烏天麻種子萌發(fā)及生長(zhǎng)的影響[J].西南林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2012,32(3):47 -54.
[18]姚啟華,王紹柏.天麻蜜環(huán)菌材培養(yǎng)技術(shù)的源起、發(fā)展與展望[J].食用菌,2013(6):5-6.
[19]王曉玲,王曉多,劉安發(fā),等.天麻共生密環(huán)菌生長(zhǎng)情況的實(shí)驗(yàn)研究[J].貴陽(yáng)醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2005(4):340 -341.
[20]孫士青,馬耀宏,孟慶軍,等.野生、退化、復(fù)壯蜜環(huán)菌對(duì)天麻產(chǎn)量及天麻素量的影響[J].中草藥,2009,40(8):1300 -1302.
[21]張維經(jīng),李碧峰.天麻與蜜環(huán)菌的關(guān)系[J].植物學(xué)報(bào),1980,22(1):57-62.
[22]蔡義榮.淺論天麻和蜜籠不菌及其共生關(guān)系[J].生物學(xué)通報(bào),1987(1):11 -12.
[23]CHA J Y.IGARASHI T.Armillaria species associated with Gastrodia elata in Japan[J].Eur J For Path,1995,25:319 -326.
[24]冉硯珠,徐錦堂.蜜環(huán)菌抑制天麻種子發(fā)芽的研究[J].中藥通報(bào),1988,13(10):15 -16.
[25]鄒寧,柏新富,呂劍濤,等.組織培養(yǎng)中天麻與蜜環(huán)菌共生機(jī)理的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(34):19312 -19313.
[26]蘭進(jìn),徐錦堂.蜜環(huán)菌和天麻共生營(yíng)養(yǎng)關(guān)系的放射性自顯影研究[J].真菌學(xué)報(bào),1994,13(3):219 -222.
[27]彭述敏,陳玉惠,程立君,等.2株優(yōu)良天麻共生蜜環(huán)菌生長(zhǎng)條件篩選[J].中國(guó)食用菌,2010,29(4):22 -25.
[28]徐錦堂,范黎.天麻種子/原球莖和營(yíng)養(yǎng)繁殖莖被菌根真菌定殖后的細(xì)胞分化[J].植物學(xué)報(bào),2001,43(10):1003 -1010.
[29]胡忠,黃清藻,劉小燭.天麻抗真菌蛋白GAfP-I的一級(jí)結(jié)構(gòu)和cDNA克?。跩].云南植物研究,1999,21(2):131 -138.
[30]王守現(xiàn),劉宇,張英春,等.蜜環(huán)菌菌株遺傳多樣性RAPD分析[J].食用菌學(xué)報(bào),2009,16(3):15 -19.
[31]鄧艷芹.湖北西部天麻共生蜜環(huán)菌的遺傳多樣性及協(xié)同進(jìn)化[D].武漢:中國(guó)科學(xué)院武漢植物園,2007.