不同培養介質對蛹蟲草子實體生長及產量的影響

馬麥艷++馬琴++陳方圓++焦子偉

摘要 結合新疆地區蛹蟲草栽培實際，在已有研究的基礎上，針對不同培養介質進行處理，分析不同培養介質處理對蛹蟲草子實體長度、鮮干重、生物轉化率以及產量、產值效益等方面的影響，篩選適宜本地蛹蟲草人工栽培介質，以期更好地提高本地區蛹蟲草子實體的產出率和優品率。結果表明，不同培養介質處理對蛹蟲草的菌絲發育及子實體生長影響具有顯著差異。以組培玻璃圓瓶的表現最好，其蛹蟲草的菌絲及子實體生長良好，蟲草子實體長度6.50 cm，鮮重12.76 g/瓶，干重2.46 g/瓶，生物轉化率最高，為63.8%，凈利潤2.02元/瓶。因此，組培玻璃圓瓶（內底徑6.5 cm，口徑6.9 cm，高10.8 cm）可作為蛹蟲草人工栽培適宜的培養介質，提高其生產效率和產量，為伊犁乃至新疆地區規模化栽培人工蛹蟲草提供技術支撐。

關鍵詞 蛹蟲草；培養介質；子實體；生長；產量；影響

中圖分類號 S567.3+5 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）23-0054-03

蛹蟲草（Cordyceps militaris）又名北冬蟲夏草或北蟲草，與冬蟲夏草均為蟲草屬不同種的真菌，其藥用價值與冬蟲夏草相似[1]。其富含腺苷、蟲草素、蟲草多糖等多種生物活性成分，具有抗癌、保護呼吸系統、調節免疫系統等多種功效[2-3]。蛹蟲草除南極洲以外在地球上分布十分廣泛，尤其是在熱帶、亞熱帶地區其物種多樣性最高[4-5]。但由于野生蛹蟲草生長的生態環境極其脆弱，加上近年來其被過度采挖，野生蛹蟲草資源日趨枯竭[6]，故研究開發人工蛹蟲草栽培技術具有十分重要的意義[7]。截至目前，我國在蛹蟲草的栽培、菌種選育以及活性成分等方面進行了廣泛深入的研究，并取得了良好的發展[8-9]。程紅艷等[10]研究結果表明，在300 g/盒大米為主料的培養基上，加入450 mL培養液，在相對濕度85%、500 lx光照條件培養下獲得了質量優、產量高的蟲草子實體。努爾買買提等[11]研究也表明，在新疆地區人工栽培培養基配方對蛹蟲草子實體生長具有重要的影響，并篩選出了最佳適宜人工栽培培養基的配方，即每瓶加入20 g大米（或大米12 g+小麥6 g+水稻殼2 g）+20 mL改良PD液體培養基。楊 強等[12]初步建立了蛹蟲草高產優質工業化生產技術流程。目前，國內蛹蟲草的人工栽培已進入產業化階段，但對于蛹蟲草的栽培技術研究與示范仍需進一步完善，努爾買買提等[11]報道，在新疆地區已篩選出最佳培養基配方，即采用大米培養基進行蛹蟲草人工栽培。本文在已有的研究基礎上，針對不同培養介質進行處理，篩選出適宜本地蛹蟲草人工栽培介質，以更好地提高本地區蛹蟲草子實體的產出率和優品率。本研究通過對不同培養介質處理進行人工栽培蛹蟲草試驗與研究，對蛹蟲草菌絲生長、子實體生長情況進行對比分析，分析不同培養介質處理對蛹蟲草子實體長度、鮮干重、生物轉化率以及產量、產值、效益等方面的影響，篩選出適宜蛹蟲草子實體生長的培養介質，縮短生產時間，進而提高生產效率，為伊犁乃至新疆地區大面積規模化人工栽培蛹蟲草提供依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 供試菌株。供試菌株為優良的不同遺傳群體菌株，來源于實驗室。

1.1.2 供試培養基。①改良馬鈴薯（PDA）固體培養基[13]：馬鈴薯200 g，葡萄糖20 g，蛋白胨3 g，瓊脂16 g，磷酸二氫鉀（KH2PO4）2 g，七水硫酸鎂（MgSO4·7H2O）1 g，復合VB 25 mg，用水補至1 000 mL，pH值6.5～7.0。②改良PD液體培養基[13]：馬鈴薯200 g，葡萄糖20 g，蛋白胨3 g，磷酸二氫鉀（KH2PO4）2 g，七水硫酸鎂（MgSO4·7H2O）1 g，復合VB 25 mg，用水補至1 000 mL，pH值6.5～7.0。③人工栽培培養基：以本地的大米作為培養基質，按重量∶體積=1∶1的比例，再加入相應的改良PD液體培養基，輕搖使大米均勻平放瓶或盒底部，待高壓蒸汽滅菌。

1.1.3 供試栽培培養介質。長方形聚丙烯保鮮盒：內底長21.0 cm，內底寬14.1 cm，高8.3 cm，耐高溫，密封性良好。圓形聚丙烯保鮮盒3種，耐高溫，密封性均良好，規格分別為：圓盒1：內底徑16.0 cm，口徑18.4 cm，高9.0 cm；圓盒2：內底徑12.0 cm，口徑13.9 cm，高7.8 cm；圓盒3：內底徑11.4 cm，口徑12.8 cm，高7.1 cm。組培玻璃圓瓶：內底徑6.5 cm，口徑6.9 cm，高10.8 cm，含白色透氣式蓋。組培塑料圓瓶：內底徑6.5 cm，口徑5.4 cm，高10.8 cm，含白色透氣式蓋。

1.2 試驗設計

根據培養介質及培養基的不同，試驗共設6個處理，分別為處理1：長盒：大米179.5 g/盒+改良PD培養基179.5 mL/盒；處理2：圓盒1：大米121 g/盒+改良PD培養基121 mL/盒；處理3：圓盒2：大米68 g/盒+改良PD培養基68 mL/盒；處理4：圓盒3：大米62 g/盒+改良PD培養基62 mL/盒；處理5：玻璃瓶：大米20 g/瓶+改良PD培養基20 mL/瓶；處理6：塑料瓶：大米20 g/瓶+改良PD培養基20 mL/瓶。以努爾買買提等[11]供試培養的組培玻璃圓瓶（內底徑6.5 cm，口徑6.9 cm，高10.8 cm）裝入20 g大米/瓶為參照，計算瓶內底部的單位面積（cm2）的大米量，以單位面積大米量為基準，按照不同培養介質的瓶或盒底內的面積計算加入的大米培養基的量，按重量∶體積=1∶1的比例，再加入相應的改良PD液體培養基。此外，以供試的處理5的透氣直徑為基準，處理1、處理2、處理3、處理4的盒蓋中間用小刀鉆開不同直徑的圓口，再用封口膜封住，以保持相同的透氣直徑，再將不同處理的盒蓋蓋住對應的盒口；處理5和處理6透氣直徑一致。不同處理同時放于115 ℃高壓蒸汽滅菌鍋中滅菌30 min，備用。每個處理6次重復。endprint

1.3 試驗方法

參照努爾買買提等[11]所述，不同遺傳型菌在改良PDA固體培養基中活化，并分別接種于改良型PD液體培養基上搖培3～4 d，獲得不同遺傳型菌懸液，將不同遺傳型菌懸液均勻混合再用無菌水稀釋10倍后，按V∶W=1∶3的比例，無菌條件下分別接入混合的菌懸液于不同處理中，在人工栽培室21 ℃±1 ℃中進行培養，前3～4 d黑暗培養，3～4 d后光照（16 h光照，8 h黑暗，相對濕度85%）培養，培養30 d左右時，無菌操作下加入少量改良型PD液體培養基于不同栽培介質中，并放回培養架繼續培養，培養50～60 d。定期對不同處理的蛹蟲草菌絲體、子實體生長情況進行觀測，并以處理5每瓶20 g大米的量為基準，并對不同處理所含的大米量進行折算，對20 g大米中所收獲的蛹蟲草子實體長度、鮮重、干重、生物轉化率以及產量、經濟效益等指標進行分析與評價。

1.4 數據統計

本試驗數據以平均值為計算值，數據分析采用Excel軟件、SPSS軟件（Version 11.5，USA）進行數據處理與方差分析（ANOVA）。

2 結果與分析

2.1 蛹蟲草菌絲生長情況

從表1可以看出，不同處理經接菌、人工栽培后，各個處理的蛹蟲草菌絲生長情況均呈現較好態勢，但隨著培養時間的增加，各處理下的蛹蟲草菌絲長滿時間、菌絲密度、菌餅變黃時間及菌絲轉色情況出現一定程度變化。處理1、處理5蛹蟲草的菌絲生長情況最好，菌絲長滿時間為3 d，菌絲密度較好，菌絲由白色變橘黃色快，菌餅變黃時間為10 d。處理3、處理4蛹蟲草的菌絲生長情況較好，菌絲長滿時間4 d，菌絲密度較好，菌絲由白色變橘黃色較快，菌餅變黃時間為11 d。處理6蛹蟲草菌絲生長一般，菌絲長滿時間5 d，菌絲密度好，菌絲由白色變橘黃色較快，菌餅變黃時間為11 d。

2.2 蛹蟲草子實體生長分析

從表2可以看出，除處理3和處理4的一致外，其他不同處理對蛹蟲草子實體生長情況各不相同。處理1和處理5對蛹蟲草的子實體生長情況最好，處理1的出草時間最短，為26 d，子座較粗長、均勻；子實體出草早，正常，橘紅色；有子囊殼，出草質量最好。處理5的出草時間27 d，子座粗長，均勻；子實體出草較早，正常，橘紅色，有子囊殼，出草質量最好。與其他處理相比，處理6的效果最差，其出草時間最長，為32 d，子座較粗長、均勻，出草較早，子實體生長一般，呈現橘紅色，出草的質量一般。

2.3 蛹蟲草出草情況

待蛹蟲草子實體成熟后，以處理5為基準，保證單位面積的相關生物指標一致，其他處理的相關生物指標進行了折算，并對不同處理的蛹蟲草子實體的相關生物學指標進行了記錄分析。從圖1和表3可以看出，從蟲草長度來看，處理1、處理2、處理3和處理5差異不顯著，其處理的蛹蟲草子實體長度最好，處理6的子實體長度最短，僅為3.7 cm。從鮮重來看，處理5和處理6無顯著性差異，但與其他處理相比呈顯著性差異，處理5的鮮重最高，為12.76 g/瓶，處理2的鮮重最低，為7.53 g/瓶。從干重來看，處理2、處理3與處理4之間，處理5和處理6之間無顯著性差異，其中，處理5的干重最高，為2.46 g/瓶，處理1的干重最低，為1.33 g/瓶。從鮮干比來看，處理2、處理3、處理5與處理6之間，處理1、處理3及處理5之間無顯著差異，處理1的鮮干比最大，為6.17；處理4的鮮干比最小，為4.47。從生物轉化率來看，處理5與除處理6以外的其他處理相比呈顯著性差異，生物轉化率最高，為63.80%；處理2的生物轉化率最低，為37.65%。經綜合分析，處理5的各項指標表現最好，子實體平均長度6.5 cm，鮮重12.76 g/瓶，干重2.46 g/瓶，生物轉化率最高，為63.80%；其次是處理3，相對較好；最差的為處理2，雖在鮮重、干重、鮮干比、生物轉化率等方面均表現較好，但子實體長度最短，商品性較差。

2.4 蛹蟲草子實體經濟效益分析

從表4可以看出，以處理5的相關經濟指標為基準，保證單位面積的相關經濟指標一致，其他處理的所需的成本及效益進行折算，對不同處理蛹蟲草培養介質的投入與產出分析。在投入成本方面，各處理按每瓶20 g的成本投入來算，購置不同培養介質費用除外，投入是相同的，經分析估算以0.44元/瓶計算，包括原料及其他如電費、水費和人工費用等的投入。在產出、產出/投入比和凈利潤方面，處理5、處理6之間差異不顯著，但與其他處理間差異顯著，處理5產出最高，為2.46元/瓶，產出投入比為5.59，凈利潤為2.02元/瓶；處理2、處理3與處理4之間差異不顯著，以處理4的較好，其產出為1.83元/瓶，產出投入比為4.16，凈利潤1.39元/瓶。處理1、處理2與處理3之間差異不顯著，以處理1的最低，產出為1.33元/瓶，產出投入比3.02，凈利潤0.89元/瓶。

3 結論與討論

3.1 結論

本文進行了不同培養介質對新疆地區蛹蟲草子實體生長及產量、效益影響分析，篩選出了適宜的培養介質，即用組培玻璃圓瓶對蛹蟲草的菌絲及子實體生長最好，其子實體長度6.50 cm，鮮重12.76 g/瓶，干重2.46 g/瓶，生物轉化率為63.8%，凈利潤2.02元/瓶，可作為本地區蛹蟲草人工栽培適宜的培養介質，以提高生產效率和產量，為伊犁乃至新疆地區規模化栽培人工蛹蟲草提供技術依據。

3.2 討論

目前，關于溫度、光照等因素對蛹蟲草子實體生長影響的研究較多，但在培養介質方面研究較少。本文通過不同培養介質處理對蛹蟲草的菌絲長滿時間、菌絲密度、變黃時間、菌絲轉色情況、子實體的出草時間、子座生長、子實體生長及轉色以及出草質量等方面進行綜合分析與評價，以用組培玻璃圓瓶作為人工栽培介質的表現最好，其處理的蛹蟲草的菌絲及子實體生長良好，蟲草子實體平均長度6.50 cm，鮮重12.76 g/瓶，干重2.46 g/瓶，生物轉化率最高，為63.8%，凈利潤2.02元/瓶；盡管用組培塑料瓶與組培玻璃圓瓶的在鮮重、干重、產出、凈利潤等方面差異不顯著，但其子實體長度最差，僅為3.70 cm，商品性較差；圓盒2相對效果較好，其菌絲生長及子實體生長良好，子實體平均長度5.90 cm，鮮重8.64 g/瓶，干重1.60 g/瓶，生物轉化率43.22%，凈利潤1.16元/瓶。高 雯等[14]也有相關類似結果，即以罐頭瓶栽培產量最高；塑料瓶雖栽培產量次之，但其易操作管理，成本低可多次重復使用。本文通過相關試驗與研究也篩選出了適宜的組培玻璃圓瓶，豐富了蛹蟲草人工栽培的培養介質，也可作為今后伊犁乃至新疆蛹蟲草大面積工廠化栽培生產的首選容器。endprint

人工栽培蛹蟲草的產量和質量取決于菌種和栽培條件[15]。張金艷等[16]進行了不同程度透氣試驗，結果表明，蛹蟲草菌絲生長需要良好的透氣性。本文結合新疆實際情況，選用組培玻璃圓瓶，對蛹蟲草人工栽培出草效果最好，產出量最高，其也易操作管理，帶有白色透氣蓋，內含有0.22 μm的濾膜，控制污染效果好，但易破碎，對人易造成傷害，二次投入成本相對較大；雖組培塑料瓶的直徑、高度及帶有白色透氣蓋和組培玻璃瓶的一致，但其口徑沒有組培瓶的口徑大，導致透氣性不好，影響蛹蟲草子實體的生長。其他處理如聚丙烯保鮮盒，包括長方形和圓形的，其耐高溫，密封性很好，但單位面積產出率不高，也需要在蓋子上人工打孔，貼上帶有0.22 μm的濾膜的封口膜，且其口徑的不同等也可能相對影響蛹蟲草子實體生長，當然也需要進一步研究不同處理的口徑及透氣速率對蛹蟲草子實體的生長發育影響與分析評價。

此外，也有其他不同培養介質也需要進一步去驗證，以進一步豐富人工栽培蛹蟲草的培養介質。

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