杜莎莎,尚俊軍,王 瑩,萬佳寧,周陳力,李 燕
(1.國家食用菌工程技術(shù)研究中心,上海 201403;2.農(nóng)業(yè)部南方食用菌資源利用專業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 201403;3.上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 食用菌研究所,上海 201403)
真姬菇(Hypsizygusmarmoreus(Peck) H.E.Bigelow)又名玉蕈、斑玉蕈,屬擔(dān)子菌亞門、層菌綱、傘菌目、白蘑科、玉蕈屬,外形美觀,質(zhì)地脆嫩,味道鮮美[1].目前栽培的有褐色和純白色兩個(gè)品系,褐色品系因具有龜裂紋,通常稱為“蟹味菇”;純白色品系則稱為“白玉菇”或“海鮮菇”.盡管商品名有所不同,但是這三種均屬于白腐菌,同屬于一個(gè)生物學(xué)種[2].由于一家一戶的小作坊模式無法滿足日益增長的市場需求,工廠化栽培是食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大勢所趨.上海豐科公司自20世紀(jì)90年代引進(jìn)日本的工廠化生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)了真姬菇的工廠化周年栽培;且隨著工廠化栽培技術(shù)的進(jìn)步,國內(nèi)日產(chǎn)10 t以上的真姬菇工廠已達(dá)數(shù)十家,一方面滿足了國內(nèi)市場的需要,另一方面通過出口,創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益.
影響食用菌子實(shí)體生長發(fā)育的環(huán)境因素,主要有溫度、濕度、pH值、空氣和光照等[3].其中溫度是關(guān)鍵的影響因素之一.在食用菌的營養(yǎng)生長階段,溫度與菌絲控制著菌絲的生長速度.菌絲在以木質(zhì)纖維素為培養(yǎng)料的基質(zhì)上生長,在合適的溫度下,不同的木質(zhì)纖維素酶將基質(zhì)降解為葡萄糖供給菌絲的生長,溫度與菌絲生長是一種相輔相成的關(guān)系;而一旦溫度超過最適溫度,酶就會(huì)因?yàn)闇囟冗^高而失活,從而導(dǎo)致發(fā)生“燒菌”等現(xiàn)象[4].而且,對(duì)于真姬菇來說,它是一種變溫結(jié)實(shí)的食用菌,在營養(yǎng)生長和生殖生長階段需要不同的溫度.因此,對(duì)于工廠化栽培的真姬菇來說,最適溫度是重要的生產(chǎn)參數(shù).
真姬菇工廠化栽培是采用現(xiàn)代工業(yè)設(shè)施,通過人為調(diào)控環(huán)境條件,創(chuàng)造出適合其不同發(fā)育階段所需的環(huán)境,進(jìn)行立體、規(guī)模、周年栽培,并實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、高收益的一種生產(chǎn)方式.在真姬菇的工廠化栽培過程中,溫度作為食用菌菌絲生長的重要環(huán)境參數(shù),影響食用菌的生長發(fā)育的整個(gè)過程.因此,本試驗(yàn)選取了市場上廣泛栽培的真姬菇品種,設(shè)置了溫度梯度來培養(yǎng)菌絲,觀察菌絲的形態(tài)特征及生長狀況,以菌落直徑和菌絲生長指數(shù)為指標(biāo),研究溫度對(duì)工廠化栽培真姬菇菌株菌絲生長的影響規(guī)律.
本試驗(yàn)共收集了廣泛栽培的真姬菇菌株20株,其中15株是來自于華綠生物公司栽培菌株,另外5株是收集自市場的栽培菌株,具體見表1.
表1 供試菌株Tab.1 H.marmoreus strains for test
本驗(yàn)使用的培養(yǎng)基均是Difco PDA培養(yǎng)基,稱取39 g PDA粉末,加入1 L水,121 ℃高壓滅菌15 min.
取6 mm的接種塊至PDA平板上,每個(gè)5個(gè)重復(fù),分別置于培養(yǎng)箱10、15、20、25 ℃和30 ℃恒溫培養(yǎng),10 d后用游標(biāo)卡尺測量菌落直徑.
由圖1可以看出,真姬菇菌絲在10~30 ℃之間均可生長.在10~25 ℃時(shí)菌絲的生長速度隨溫度的增加而加快,但是在25~30 ℃時(shí),菌絲生長減慢,菌落萎縮且邊緣不規(guī)則.在10 ℃恒溫條件下,20個(gè)菌株的平均生長速度是1.68 mm/d,長得最快的菌株是5號(hào)菌株(2.24 mm/d),長得最慢的菌株是16號(hào)菌株(1.23 mm/d);在15 ℃恒溫條件下,20個(gè)菌株的平均生長速度是2.81 mm/d,長得最快的菌株是16號(hào)菌株(3.74 mm/d),長得最慢的菌株是12號(hào)菌株(1.58 mm/d);在20 ℃恒溫條件下,20個(gè)菌株的平均生長速度是4.89 mm/d,長得最快的菌株是11號(hào)菌株(5.83 mm/d),長得最慢的菌株是12號(hào)菌株(3.47 mm/d);在25 ℃恒溫條件下,20個(gè)菌株的平均生長速度是5.09 mm/d,長得最快的菌株是13號(hào)菌株(6.76 mm/d),長得最慢的菌株是5號(hào)菌株(1.41 mm/d);在30 ℃恒溫條件下,20個(gè)菌株的平均生長速度是2.48 mm/d,長得最快的菌株是14號(hào)菌株(4.49 mm/d),長得最慢的菌株是2號(hào)菌株(0.91 mm/d).
另一方面,1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)、6號(hào)、8號(hào)和17號(hào)等7個(gè)菌株是真姬菇的白色品種,其他13個(gè)菌株均為真姬菇的褐色品種.由圖2看出,溫度對(duì)真姬菇菌絲有明顯的影響,在較低的溫度下,真姬菇菌絲生長緩慢,菌落較?。浑S著溫度的緩慢升高,真姬菇菌絲生長開始加快,菌落有明顯的氣生菌絲;在20~25 ℃,真姬菇菌株基本上處于最適溫度培養(yǎng)下,菌絲生長最快,菌絲形態(tài)舒展且氣生菌絲旺盛;當(dāng)超過25 ℃,真姬菇菌絲的生長開始放緩,甚至出現(xiàn)菌落萎縮.由此可見,溫度對(duì)真姬菇菌絲的生長具有很大影響,選擇適合的培養(yǎng)溫度,對(duì)真姬菇的工廠化生產(chǎn)至關(guān)重要;且不同的品種具有不同的溫度要求.
A:10 ℃;B:15 ℃;C:20 ℃;D:25 ℃;E:30 ℃圖1 溫度對(duì)真姬菇菌絲的生長速度的影響Fig.1 The effect of temperature on H.marmoreus mycelia growth
對(duì)20個(gè)真姬菇菌株的生長曲線進(jìn)行比較,總的來說,白色品種的最適溫度在21~23 ℃,其中17號(hào)菌株的最適溫度是21 ℃,2號(hào)、8號(hào)和6號(hào)菌株的最適溫度是22 ℃,1號(hào)、3號(hào)和4號(hào)菌株的最適溫度均為23 ℃;對(duì)于13個(gè)褐色品種來說,最適溫度的跨度較大,在20~25 ℃之間,其中5號(hào)菌株的最適溫度僅為20 ℃,11號(hào)菌株則為21 ℃,7號(hào)菌株則為22 ℃,12號(hào)、18號(hào)、9號(hào)、10號(hào)、14號(hào)、15號(hào)和19號(hào)菌株均為24 ℃,13號(hào)、16號(hào)和20號(hào)菌株則為25 ℃,如圖3所示.比較20個(gè)真姬菇菌株在最適溫度下的生長速度則可以得到圖4,其中白色品種中,2號(hào)菌株在最適溫度下生長最慢,大約是4.3 mm/d,3號(hào)菌株則生長最快,大約5.7 mm/d;對(duì)于褐色品種來說,在最適溫度下,7號(hào)菌株長速最慢,大約是4.6 mm/d,13號(hào)菌株長速最快,大約6.6 mm/d.
菌絲以尖端生長的方式先前延伸,菌絲分叉并朝不同的方向生長,交織成一個(gè)巨大的三維網(wǎng)絡(luò),可以高效的從周圍環(huán)境中吸收生長所需的養(yǎng)分[5].雖然菌絲不是以直線的方式往前生長,但是整個(gè)菌落是以接種點(diǎn)為中心向四周輻射狀生長,所以通過測量菌落直徑的方法來比較菌絲的生長速度,是一種切實(shí)可行且簡潔高效的方法.本試驗(yàn)比較了20株真姬菇的在10、15、20、25 ℃和30 ℃下真姬菇菌絲的生長速度及菌落形態(tài),結(jié)果表明,真姬菇的菌絲在10-30℃均可生長,這與之前的報(bào)道結(jié)果一致[3].
溫度作為重要的環(huán)境參數(shù),是影響菌絲生長的重要因素.本試驗(yàn)中,菌絲生長與培養(yǎng)溫度呈現(xiàn)出一定的線性關(guān)系.在本試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),不合適的培養(yǎng)溫度會(huì)造成菌絲的萎縮,生長變緩.環(huán)境脅迫是指環(huán)境因素對(duì)有機(jī)體生長造成一定的影響.溫度作為環(huán)境重要的組成部分,因此,不適的培養(yǎng)溫度也屬逆境脅迫.白靈側(cè)耳在4 ℃和35 ℃的脅迫環(huán)境條件下,超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)和過氧化氫酶(CAT)均發(fā)生了變化,急劇升高后緩慢下降,說明不適的培養(yǎng)溫度破壞了細(xì)胞生長的動(dòng)態(tài)平衡[6].
圖4 真姬菇菌絲在最適溫度下的生長速度比較Fig.4 The growth rates of 20 H.marmoreus under optimal temperature
真姬菇栽培雖然在中國的時(shí)間不長,但是由于其工廠化栽培技術(shù)成熟,因此,備受國內(nèi)外市場的歡迎.工廠化栽培的真姬菇能夠更加精確的控制環(huán)境參數(shù),如溫度和濕度等.目前,普遍認(rèn)為,真姬菇菌絲的培養(yǎng)溫度是22~24 ℃[2].本試驗(yàn)通過對(duì)20株市場上廣泛栽培的真姬菇的菌絲溫度試驗(yàn)結(jié)果表明,部分真姬菇菌株的最適溫度在這個(gè)溫度區(qū)間,總的來說,真姬菇菌絲培養(yǎng)的最適溫度在20~25 ℃之間,依品種的變化而變化.本試驗(yàn)的5號(hào)菌株最適溫度是20 ℃,而13號(hào)、16號(hào)和20號(hào)菌株則為25 ℃.因此,在真姬菇的工廠化生產(chǎn)過程中,務(wù)必進(jìn)行溫度試驗(yàn),追蹤菌絲在不同溫度下的菌絲形態(tài)及生長速度,并以此為依據(jù),調(diào)整工廠化栽培車間的培養(yǎng)溫度,對(duì)于提高生產(chǎn)效率是有益的.