馬 偉 賈艷姝 李 娜 龔 賀 張艷賀
(黑龍江中醫藥大學,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,已造成傳統道地黃芪已遠遠不能滿足市場需求[1-2]。因此從天然藥用微生物的角度出發,分離有價值的黃芪內生真菌對保護野生資源具有重要意義[3-7]。
試驗儀器: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(上海申安醫療器械廠);CLASSⅡTYPE B2潔凈工作臺(北京東聯哈爾儀器制造有限公司);HZQF160震蕩培養箱(中國哈爾濱市東聯電子科技開發有限公司);隔水式恒溫培養箱(上海-恒科技有限公司);Nikon-80i顯微鏡(JAPAN);平板培養皿、三角瓶(上海五一玻璃儀器廠)。
試驗試藥: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有限責任公司);瓊脂(JAPAN.OXOID ENGLAND);葡萄糖(分析純,天津基準化學試劑有限公司);醫用酒精(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,采集地點為黑龍江省農科院園藝分院黑龍江中醫藥大學黃芪試驗田。
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號培養基(D)——可溶性淀粉 20 g,KNO 31 g,NaCl 0.5 g,K2HPO40.5 g,MgSO40.5 g,FeSO40.01 g,蒸餾水1000 mL,瓊脂20 g,pH=7.4 ~7.6。
1.2.2 內生真菌的分離純化及培養基的篩選
組織培養: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驗如下: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種培養基平皿上,置于相同條件下培養;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種培養基表面,置于相同條件下培養,③直接印跡:將與上述同樣條件處理過的根段直接在4種培養基表面做印跡。
培養基的選擇: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,隨機將小片分別種植于4種培養基平板上,每種培養基設3個平行皿,每皿4片,置于30℃恒溫培養箱中培養3~7 d,并以4種空白培養基做對照。空白對照做3種處理,一是不做任何處理;二是將培養基內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,將倒入培養基的培養皿開蓋暴露于超凈臺內,目的是為了驗證培養基、無菌水和超凈臺滅菌是否徹底。
分離菌的培養:觀察實驗培養皿及對照皿情況,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,經平板劃線法和平板稀釋法反復分離、純化,培養觀察菌落的形態,比較4種培養基對黃芪內生真菌的分離情況,并對菌落的生長及特征做相應的記錄。將所得菌株編號,轉入相應斜面培養基培養16 h,放入4℃冰箱短期保藏,備用。
1.2.3 內生真菌的形態學鑒定
采用濕室法制備標本片:對培養皿、載玻片、蓋玻片、鑷子、蒸餾水、PDA培養基等試劑和器皿進行消毒滅菌處理,在培養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。在固體培養基尚未凝固前,用蓋玻片沾取培養基,使其表面形成一層薄的培養基;并將蓋玻片置于培養皿中的蓋玻片上,形成橋狀。挑取少量待測菌株菌絲,接種于蓋玻片上,培養2~3 d,將蓋玻片轉移到滅菌的載玻片上鏡檢觀察并拍攝顯微圖像。根據菌株的培養性狀和顯微圖像,結合真菌分類鑒定相關文獻進行初步分類。
實驗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培養基中得到內生真菌19株,LB(Luria-Bertani)固體培養基中得到內生真菌6株,高氏I號培養基中得到內生真菌1株,牛肉膏蛋白胨固體培養基中得到內生真菌2株;菌株在PDA培養基中長勢最好,且分離得到的內生真菌數量最多(表1)。用4種不同的培養基進行黃芪內生真菌的分離時,PDA培養基無論是在提取菌的數量上,還是在菌的生長狀態上都要明顯好于其他3種培養基。因此,確定PDA培養基為本實驗最佳的提取分離黃芪內生真菌的培養基。

表1 各菌株在各自提取培養基上培養96 h時的菌落形態特征
本研究共從黃芪根塊中共分離出28株內生真菌,采用形態學鑒定和分子生物學鑒定相結合的方式,對所有的內生真菌進行了分類鑒定。結果在28株黃芪內生菌中,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種不同的方法驗證表面消毒效果。結果發現,印跡法和接洗滌水法在整個培養過程中均未染菌,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,加之材料經過了連續5 d 28℃的培養,導致組織塊內部水分或其他液體從組織塊兩端滲出,材料中的內生菌也隨之外滲,使組織塊兩端染菌。因此,在提取內生菌的研究中,根據材料的不同,采用合理的表面消毒效果驗證方法,對于保證內生菌提取的數量和質量具有重要意義。本試驗研究表明,驗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。
在內生真菌的形態學鑒定過程中,采用濕室法制片后,鏡下觀察時沒有加蓋蓋玻片,有效地保護了菌絲和孢子的形態結構,取得良好的觀察效果。
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