菌根食藥用菌及其在山西省的開發前景分析

周林　郭尚　王華　南曉潔

摘要：闡述了菌根食用菌的基本特征和研究發展狀況，分析了山西省的自然環境生態和食用菌發展的條件，論述了山西省菌根食用菌資源及其開發利用前景。。

關鍵詞：菌根食用菌；人工馴化栽培；資源開發利用

中圖分類號：S646 文獻標志碼：A 文章編號：1001-1463（2017）06-0082-03

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2017.06.027

食用菌不僅營養豐富、風味獨特， 而且許多種類對增進人類健康具有特殊功效， 對改善人類的膳食和營養結構、提高人體免疫功能有著重要的作用，被譽為“天然、營養、特效功能”的營養健康食品。食藥用菌是指食用的、藥用的以及食藥兼用的大型高等真菌， 包括現行條件下可栽培的食藥用菌和野生食藥用菌。國際上作為新興食物源，對食藥用菌的資源保藏以及特效功能研究開發極為重視，并且投入了相當大的財力物力。全世界約有食藥用菌2 000余種，我國現記錄54科，166屬，938種。以云南省最多，有野生食藥用菌在750種以上，加上50多人工栽培種類，云南的食藥用菌有近800種。山西省有野生和栽培食藥用菌種類300多種，絕大多數屬于口蘑科、牛肝菌科、紅菇科、蘑菇科、裂褶菌科、多孔菌科、珊瑚菌科和絲膜菌科等類群。菌根食藥用菌是食藥用菌中重要的組成部分，約占全部食藥用菌種類的70%。我們就菌根食藥用菌的基本情況以及山西省的菌根食藥用菌資源和開發前景作一討論，旨在為相關研究提供參考。

1 菌根食藥用菌概念與特性

菌根是自然界中普遍存在的一種共生現象，它是由土壤中的菌根真菌與高等植物根系形成的一種互惠共生體。菌根在土壤結構、植物養分吸收與生長、生物多樣性及農業和自然生態系統的生產力等方面具有重要作用。根據形態結構的不同， 菌根分為叢枝菌根（Arbuscular mycorrhiza， AM）、漿果鵑類菌根（Arbutoid mycorrhiza）、外生菌根（Ectomycorrhiza，EM）、歐石南類菌根（Ericoid）、石晶蘭類菌根（Monotropoid mycorrhiza）、蘭花菌根（Orchid mycorrhiza）等6類。其中最普遍且最有經濟價值的當屬與農業生產中絕大部分的谷類作物、蔬菜和水果等共生的叢枝菌根及與樹木及灌木共生的外生菌根[1 - 2 ]。

菌根食用菌（Edible mycorrhizal fungi，EMF）是外生菌根真菌中具有食用價值（包括藥用價值）的大型真菌的統稱，即只有在與植物根系建立共生關系、形成共生體后才能產生子實體的可食用（包括藥用）的真菌稱為菌根食用菌，由于同時具有藥用效果，因而也稱為菌根食藥用菌。菌根食用菌資源十分豐富，在全世界2 200余種食用真菌中，菌根食用菌約占1/3。戴玉成等[3 ]對我國食用菌名稱進行了系統考證后，整理收錄了966個分類單元，包括936種、23變種、3亞種和4變型，其中菌根食用菌677種，占中國食用菌種類總數的70%。

菌根食用菌的最大特征是其菌絲與共生的植物根系形成共生關系的菌根，菌絲通過菌根吸收植物光合產物的營養物質，得以生長發育，形成子實體。同時，植物又通過其菌絲吸收土壤中的營養物質，因此菌物與植物形成了共生關系。這類菌根食用菌的菌絲大多數獨立培養具有相當的困難，需要與植物根系共生培養，而共生合成的微環境十分復雜，其共生機理大多還未研究清楚。

菌根食用菌包括鵝膏屬、牛肝菌屬、絲膜菌屬、乳菇屬、塊菌屬、紅菇屬和口蘑屬中的許多種類，分布于東亞地區的代表性菌根食用菌有松茸Tricholoma matsutake（S. Ito & S. Imai） Singer、黃白乳牛肝菌Suillus placidus （Bonord.） Singer、美味紅菇Russula delica Fr.和變綠紅菇R. virescens （Schaeff.） Fr.、印度塊菌Tuber indicum（Cooke & Massee）、美味牛肝菌Boletus edulis Bull.、雞油菌Cantharellus cibarius Fr.、松乳菇Lactarius deliciosus（L.） Gray，它們中3/4與不同針葉樹木共生，而其他與樺樹、栲樹、木麻黃、桉樹、櫟樹、楊樹等共生。

2 菌根食用菌研究狀況

2.1 菌根食藥用菌生理生化

在菌根食用菌營養生理研究方面，蘇開美 等[4 ]研究認為，改進松茸培養基組成成分可以提高分離純培養成功率。根據唐超等[2 ]綜述報道，橘皮苷、桑色素、蕓香苷及槲皮苷等7種類黃酮類物質能顯著促進乳牛肝菌菌絲生長，而腺苷可促進褐環粘蓋牛肝菌Suillus luteus（L.：Fr.） Gray菌絲生長、分枝和聚集。培養基中添加甘露糖和葡萄糖能夠促進菌絲生長，提高菌絲干重。培養基中添加D-異亮氨酸有助于松茸菌絲體的生長，D-異亮氨酸不僅能夠提供菌絲體生長的養分，還能作為菌絲生長起始的一種信號物質 [5 ]。關于菌根食用菌與共生植物間的相互識別、信號傳遞以及子實體形成的機理等還有很多不清楚的地方，還有許多菌根食用菌如塊菌等還不能獨立純培養，必須依靠植物共生來提供生活物質。

2.2 菌根食藥用菌生態學

對菌根食用菌生物學特性以及與非生物因子、環境因子相互關系的研究，多集中在對菌根食用菌的分布、生長發育、生理代謝及其功能影響等方面。何新華等[1 ]和唐超等[2 ]綜述報道，一般認為菌根食用菌與林木根系有普遍共生關系，但也有一些菌根食用菌與灌木或草本植物共生[6 ]，如分布于我國河北張家口和內蒙古草原的口蘑（Tricholoma mongolicum Imai）及喜馬拉雅山東麓的多種菌根食用菌[7 ]。菌根食用菌菌根的形成和發育是菌絲體與植物根系及根圍微環境間信息交換的結果，許多小分子和大分子有機物被分泌到根圍土壤中，這些分泌物和揮發性有機化合物在調節共生關系及與其他有機體之間的相互作用時發揮了積極作用[8 ]。

2.3 菌根食藥用菌馴化與栽培

菌根食用菌資源豐富，分布廣泛，但菌根食用菌屬共生營養型真菌，目前還無法按腐生型食用菌的栽培方法和技術來栽培生產。菌根食用菌的栽培生產依賴寄主植物、適宜的土壤、氣候等生態條件，因此，在馴化和栽培上還具有很大的困難，也是一種挑戰。國際上對菌根食用菌的栽培和開發主要依靠菌根化苗木，模擬該種菌根食用菌的適宜自然生長和生態條件，建立自然種植園，進行半人工栽培或仿野生栽培，這種途徑已經在多種根食用菌栽培方面取得突破。付紹春 等[9 ]培育出馬尾松（Pinus massoniana）與美味牛肝菌（Boletus edulis Bull.）菌根化幼苗，并探討了基質、苗齡和接種方式對共生體形成的影響。

實現菌根食用菌人工栽培的關鍵技術是合成菌根共生苗，以及大量化生產這種菌根共生苗。目前一些菌根食用菌如松茸、塊菌、牛肝菌等可以生產菌根共生苗，但仍不能做到量產化，大部分種類的菌根食用菌還不能順利地生產菌根共生苗。因此，生產菌根合成苗仍然是人工馴化栽培菌根食用菌的關鍵性技術，還需要很多更加有效的技術研發。

3 山西省開發菌根食藥用菌的前景

山西省以太行山作為天然屏障，地形較為復雜，境內有山林、高原、盆地等多種地貌類型；位于大陸東岸，不受海風的影響，形成了比較強烈的大陸性氣候。同時，由于受內蒙古冬季冷氣團的襲擊，北部比較寒冷，由此形成了冬季長而寒冷干燥，夏季短而炎熱多雨的溫帶大陸性季風氣候。這些復雜的地形地貌，多樣的森林類型、土壤種類以及獨特的立體氣候條件，孕育了豐富的野生食用菌資源，為開發野生食用菌資源奠定了良好的基礎。

五臺山是佛教起源地之一，自然植被以草為主，由草甸草原和灌叢構成，野生生物資源豐富。臺蘑是五臺山自然生長的一群食藥用菌資源，是一類營養豐富、香味濃郁、味道鮮美并具有健康、保健之特殊功效的食用菌種群，其中有很多種類是屬于菌根食用菌，如紫丁香蘑、口蘑等。產于五臺山的主要蘑菇種類有11種之多，享有盛名的是銀盤和香蕈，屬于菌根食用菌，富含蛋白質、糖類、脂類、維生素和礦物質元素等多種營養成分，尤其是蛋白質含量較其他食用菌的含量高，還能產生杯傘素，具有抗肺結核病的作用，具有較高的開發價值。

功能性多孔菌雁北嗜藍孢孔菌（Fomitiporia yanbeiensis）（GenBank登錄號為KT861405， Fungal name登錄號為FN570360）是山西省農業科學院食用菌研究所發現并開發的一種新的多孔菌種類，產自于山西雁北地區。經測定，其營養豐富，富含多種氨基酸，且具有一定的藥用價值，進行人工馴化栽培的意義重大。還有松口蘑、牛肝菌、茯苓、豬苓等野生食藥用菌資源都是該省的優勢菌根食藥用菌資源，具有廣闊的開發前景。

人工栽培食用菌是一項“不與人爭糧、不與糧爭地、不與地爭肥、不與農爭時、不與其他產業爭資源”的“五不爭”綠色產業。近幾年來，在山西省各地食用菌種植快速發展，產業技術創新步伐加快，但是與其不匹配的是該省的食用菌資源研究創新、品種選育工作嚴重滯后，主要表現在以下幾方面：資源研究不充分，品種選育力量薄弱，自育品種少、菌種供應亂、體系不健全。山西省栽培食用菌種類主要有平菇、雙孢蘑菇、香菇、靈芝、白靈菇、木耳等20多種，由于該省的特殊地理環境和氣候條件，食藥用菌的大量收獲期與全國的收獲期形成互補，成為我國食用菌周年供應的重要基地之一，這也是該省食藥用菌產業發展的一個亮點。

山西省具有良好的食用菌栽培自然條件，夏季氣溫涼爽，非常適合中低溫型食用菌的生理需求。可供生產的農業生態類型多樣，原材料資源玉米芯、玉米秸稈、牛糞資源豐富而價廉，勞動力成本比發達地區相對低廉。各級部門認識到發展食用菌產業對農業結構調整、農業增效、農民增收、促進農村勞動力就業的重要性，為食用菌產業升級提供了良好的契機。

近年來，山西省農業科學院食用菌研究所承擔了各類研究開發項目40多項。在食藥用菌資源，特別是菌根食藥用菌資源的收集保存、評價利用等研究開發方面建立了山西野生食用菌菌種收集開發利用平臺，目前收集到300余種野生菌種并分離保存了菌株（50種可培養菌絲），并發現開發了嗜藍孢孔菌屬的一個新種雁北嗜藍孢孔菌，目前正進行功能分析和應用試驗。在山西省種業專項研究項目中，栽培用食用菌種質資源評價體系和應用平臺建設以及山西野生菌資源的收集、馴化、利用研究已收集上百種資源，正在整理分類鑒定中，將持續完成種性評價和功能分析。主要食用菌種類的品種選育及產業化栽培研究項目對所收集的國內外品種以及篩選出的菌株（約有300余株）進行評比試驗，在此基礎上進行創新選育和栽培技術研究。因此，加強山西省野生食藥用菌資源包括菌根食藥用菌的調查研究和功能食用菌的開發，大力發展食藥用菌生產和特效產品創新，將為我國乃至世界的新興營養食物源和健康食物源作出重要貢獻。

參考文獻：

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（本文責編：張楊林）