楊煥玲 查磊 趙妍 黃建春 雋加香 陳明杰
摘要:以香菇菌株18為材料,通過對不同培養(yǎng)基的香菇菌絲生長狀況的評價、菌絲生長速度及生物量的分析,以篩選出新型的香菇母種培養(yǎng)基。結(jié)果表明,與基礎(chǔ)PDA培養(yǎng)基相比,添加海藻糖的新型培養(yǎng)基對香菇菌絲的生長具有一定的積極作用,能夠促進菌絲的生長速度,有助于菌絲生物量的增加,但不改變其蛋白質(zhì)組成。綜合來看,PDTA培養(yǎng)基(馬鈴薯200 g,瓊脂15 g,葡萄糖10 g,海藻糖10 g,蒸餾水1 000 mL)、PTA-2培養(yǎng)基(馬鈴薯200 g,瓊脂15 g,海藻糖20 g,蒸餾水1 000 mL)更適合香菇18菌絲的培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:香菇;培養(yǎng)基;生長速度;生物量;SDS-PAGE(十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳)
中圖分類號: S646.1+20.4? 文獻標志碼: A? 文章編號:1002-1302(2019)03-0124-03
香菇(Lentinula edodes)在分類學(xué)上屬于擔(dān)子菌門(Basidiomycota) 、傘菌綱(Agaricomycetes) 、傘菌目(Agaricales) 、光茸菌科(Omphalotaceae)、香菇屬(Lentinula)(Available online:http://www.mycobank.org/)。香菇味道鮮美,肉質(zhì)細嫩,具有獨特的香氣和豐富的營養(yǎng),含有較高的蛋白質(zhì)、維生素以及多種類型的礦質(zhì)元素,有著山珍、菇中之王等美稱[1-2]。香菇具有延緩衰老、防癌抗癌、降血脂血壓及膽固醇、提高機體免疫功能等作用[3],因此香菇具有很高的食用價值,市場廣闊,是世界上第二大食用菌,提高其產(chǎn)量及品質(zhì)具有重要意義[4]。
食用菌的培養(yǎng)基是保藏菌種的關(guān)鍵,同時也是生產(chǎn)上獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要前提[5-6]。目前,香菇常使用的固體培養(yǎng)基主要為馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)基(PDA培養(yǎng)基)[7],同時也存在其他少數(shù)類型的培養(yǎng)基,例如用農(nóng)副產(chǎn)品或金銀花藤浸出液制作的香菇母種培養(yǎng)基[8-9],富硒香菇液體培養(yǎng)基[10-11],產(chǎn)多糖的液體發(fā)酵培養(yǎng)基[12],碳源、氮源等優(yōu)化的香菇培養(yǎng)基[13-14]等。海藻糖是一種非還原性二糖,廣泛存在于各種生物體內(nèi),能夠增強生物體對高溫、脫水、干旱、冷凍、高滲透性、重金屬及有毒試劑等逆境的抵抗能力[15]。通過外源添加的方式,海藻糖在菌體外部形成保護膜,能起到較好的非特異性保護細胞,使生物膜和蛋白質(zhì)等在不良環(huán)境中免受傷害,并且使菌體不受自身代謝產(chǎn)物影響的作用[16-17]。本試驗采用添加海藻糖的培養(yǎng)基,對香菇18菌株進行培養(yǎng),將它與常用的基礎(chǔ)PDA培養(yǎng)基進行比較,篩選最佳培養(yǎng)基,不僅豐富了生產(chǎn)上的培養(yǎng)基種類,也在菌種保藏、交替使用培養(yǎng)基防止菌種退化及菌種抗逆等方面具有重要意義。
1 材料與方法
1.1 供試菌株
香菇菌株18由上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所提供。
1.2 培養(yǎng)基種類
PDA固體培養(yǎng)基:馬鈴薯200 g,瓊脂15 g,葡萄糖20 g,蒸餾水1 000 mL。
PDA液體培養(yǎng)基:馬鈴薯200 g,葡萄糖20 g,蒸餾水 1 000 mL。
PDTA固體培養(yǎng)基:馬鈴薯200 g,瓊脂15 g,葡萄糖10 g,海藻糖10 g,蒸餾水1 000 mL。
PDTA液體培養(yǎng)基:馬鈴薯200 g,葡萄糖10 g,海藻糖 10 g,蒸餾水1 000 mL。
PTA-2固體培養(yǎng)基:馬鈴薯200 g,瓊脂15 g,海藻糖 20 g,蒸餾水1 000 mL。
PTA-2液體培養(yǎng)基:馬鈴薯200 g,海藻糖20 g,蒸餾水 1 000 mL。
PTA-5固體培養(yǎng)基:馬鈴薯200 g,瓊脂15 g,海藻糖 50 g,蒸餾水1 000 mL。
PTA-5液體培養(yǎng)基:馬鈴薯200 g,海藻糖50 g,蒸餾水 1 000 mL。
1.3 固體及液體培養(yǎng)方法
所有培養(yǎng)基均在121 ℃下滅菌20 min,冷卻后待接種。在紫外線滅菌30 min后的超凈工作臺上,選用相同生長狀況的香菇菌絲進行接種。固體培養(yǎng)在25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中黑暗條件下進行培養(yǎng),液體培養(yǎng)在25 ℃、150 r/min轉(zhuǎn)速的恒溫搖床中黑暗條件下進行培養(yǎng)。
1.4 香菇菌絲生長情況及蛋白組成的測定
1.4.1 菌絲生長狀態(tài)及生長速度的測定 在長滿菌絲的PDA固體培養(yǎng)基上,分別用直徑為5 mm的打孔器沿菌落邊緣打孔,將菌塊接種于不同類型的固體培養(yǎng)基上,在25 ℃黑暗條件下進行培養(yǎng),每天定時觀察菌絲的生長形態(tài)[18]。分別在接種后培養(yǎng)4、6、8 d用十字交叉法測量菌落半徑,菌落半徑差值(mm)與生長時間(d)的比值即為菌絲生長速度(mm/d)。每組重復(fù)3次,計算菌絲平均生長速度并且在培養(yǎng)10 d時對菌絲菌落形態(tài)進行拍照。
1.4.2 菌絲生物量的測定 接種后的液體培養(yǎng)基在25 ℃恒溫搖床中黑暗條件下培養(yǎng)到10 d時,菌絲基本長滿搖瓶,處于生長旺盛階段,10 d時收集香菇菌絲。用烘干至恒質(zhì)量(m1)的濾紙過濾,將菌絲體與濾紙共同烘干至恒質(zhì)量(m2),計算菌絲體干質(zhì)量m=m2-m1,每個處理設(shè)置3次重復(fù)。
1.4.3 SDS-PAGE電泳分析 將在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)10 d的菌絲進行收集,采用TCA(三氯乙酸)/丙酮法提取蛋白質(zhì),并用濃度為12.5%的凝膠進行SDS-PAGE電泳分析蛋白質(zhì)組成。
2 結(jié)果與分析
2.1.1 不同培養(yǎng)基對香菇菌絲生長狀況的影響? 將接種后的培養(yǎng)皿置于25 ℃培養(yǎng)箱中黑暗條件下培養(yǎng),分別在接種后4、6、8、10 d比較觀察菌絲生長狀態(tài),記錄菌絲色澤、邊緣整齊度以及菌落長勢,并劃分如下長勢等級:菌絲潔白粗壯,菌落濃密,菌絲分支多且密,長勢好,邊緣整齊則標記為+ + +;菌絲中等粗壯,菌落濃密,微黃,菌絲分支中等,邊緣較整齊記為+ +;菌絲纖細絨毛狀,微黃至黃褐色,菌落稀疏,邊緣不整齊則記為+[19]。
香菇在4種培養(yǎng)基上10 d的生長狀況見圖1,菌絲生長狀況評價見表1。香菇菌絲在PDA培養(yǎng)基上生長狀況良好,菌絲潔白微黃,菌落較稀疏,菌絲中等粗壯且分支中等,邊緣整齊;在PDTA培養(yǎng)基上長勢較好,菌絲潔白微黃,菌絲中等粗壯且菌落較濃密,菌落邊緣整齊;在PTA-2培養(yǎng)基上長勢最好,菌絲潔白粗壯,菌落濃密,菌絲分支多且密,邊緣整齊;在PTA-5培養(yǎng)基上長勢良好,菌絲潔白微黃,菌落較濃密,菌絲分叉多,邊緣整齊。
2.1.2 不同培養(yǎng)基對香菇菌絲生長速度的影響 香菇在不同的培養(yǎng)基上的菌絲生長速度測定結(jié)果(圖2)表明,添加海藻糖的培養(yǎng)基對菌絲的生長速度具有不同程度的提高作用。以基礎(chǔ)培養(yǎng)基PDA為對照,添加海藻糖的培養(yǎng)基中菌絲生長速度與對照具有顯著性差異,其中PDTA培養(yǎng)基中菌絲生長速度與對照具有極顯著性差異。
2.1.3 不同培養(yǎng)基對香菇菌絲生物量的影響 香菇在不同液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)的菌絲生物量測定結(jié)果(圖3)表明,添加海藻糖的培養(yǎng)基對菌絲生物量具有不同程度的提高作用。與對照相比,香菇在不同培養(yǎng)基中培養(yǎng)后的生物量均有一定程
度提高,但均未達到顯著性差異。
2.1.4 SDS-PAGE電泳 收集不同培養(yǎng)基培養(yǎng)的香菇菌絲,采用TCA/丙酮法提取蛋白質(zhì)后進行SDS-PAGE電泳,結(jié)果(圖4)表明,新培養(yǎng)基的菌絲蛋白質(zhì)條帶組成與基礎(chǔ)培養(yǎng)基培養(yǎng)的菌絲蛋白質(zhì)條帶組成無區(qū)別, 說明添加海藻糖的培養(yǎng)基并不會改變香菇菌絲的蛋白質(zhì)組成。
3 討論與結(jié)論
香菇新型母種培養(yǎng)基的篩選對香菇菌種的保藏以及生產(chǎn)上高產(chǎn)的穩(wěn)定性具有重要影響。添加海藻糖的培養(yǎng)基能為香菇菌絲生長提供良好的營養(yǎng)和空間環(huán)境,且制作方法簡單,能夠顯著加快菌絲的生長,一定程度上提高菌絲生物量,具有間接增加經(jīng)濟效益的潛力。海藻糖作為一種穩(wěn)定的非還原性二糖,具有防止蛋白質(zhì)變性[20]的作用,而且積累到一定的水平,會響應(yīng)于高溫[21-22]、碳和氮饑餓[23-25]、氧自由基[26]、脫水[27-28]、冷脅迫[29]、冷凍[28]、甲苯及乙醇[30] 等引發(fā)的脅迫性應(yīng)激[20,31-32]。添加海藻糖培養(yǎng)基的使用,不但能夠為香菇菌絲提供營養(yǎng)來源,而且有助于增強香菇菌絲在培養(yǎng)過程中應(yīng)對脅迫條件的能力。試驗以普通PDA培養(yǎng)基為對照,對不同培養(yǎng)基培養(yǎng)的香菇菌絲生長狀況進行評價,對菌絲生長速度及生物量進行分析,結(jié)果表明,香菇菌絲較適合在PDTA培養(yǎng)基、PTA-2培養(yǎng)基上生長。綜上,本試驗中香菇新型母種培養(yǎng)基可以為深入開展食用菌菌種保藏技術(shù)提供參考,同時也揭示了外源添加海藻糖的培養(yǎng)基具有一定的開發(fā)潛力。
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