唐松明,何 俊,張小雷,王 麗,蘇開美,李樹紅**
(1.云南省農業科學院生物技術與種質資源研究所,云南 昆明 650223;2.云南省農業科學院藥用植物研究所,云南 昆明 650223)
金耳 (Tremella aurantialba) 隸為擔子菌綱(Basidiomycetes) 銀耳目 (Tremellales) 銀耳科(Tremellaceae) 銀耳屬(Tremella) 的寄生真菌,主要分布于我國云南、西藏等高海拔地區,野生資源稀有[1]。金耳的擔子果是由金耳菌寄生于毛韌革菌(Stereum hirsutum)上并由金耳菌絲和毛韌革菌菌絲扭結形成[2]。
金耳在我國民間藥用歷史悠久,《本草綱目》記載金耳能夠滋陰潤肺,止咳化痰,生津,用于肺結核、虛癆、咳嗽、痰多、氣喘、盜汗、高血壓、糖尿病等癥狀的治療[3]。近些年由于受消費者對生態、健康食材熱衷的影響,野生金耳資源遭到過度采集,資源瀕臨滅絕。為了珍貴的金耳資源的可持續利用,20世紀80年代,科學家開始探索金耳的人工栽培,但由于金耳自身生物學性狀的特殊性和菌種制作的獨特性導致了金耳菌種的不穩定,人工栽培金耳產量極低。
近年來通過對金耳的菌種分離培養、接種方法、發菌條件、椴木栽培、袋料栽培和出菇條件等研究現狀進行綜述,揭示了現階段金耳栽培存在的主要問題,對金耳產業的健康發展提出了建設性的意見。
野生金耳生于殼斗科的腐木上,其主要產自云南、福建、四川、山西、西藏、湖北、江西、貴州、吉林等省[4-9],分布區域與溫度、植被類型、降水量等關系密切[10]。
金耳的生活史比較復雜,包括1個有性世代的大循環和幾個無性世代的小循環,期間又有被寄生真菌毛韌革菌的相互參與,導致金耳的栽培難以人為控制。金耳菌從擔孢子到擔孢子的大循環過程,是由擔孢子萌發形成單一型的菌絲,單一型的菌絲形成初生菌絲,經過扭結形成次生菌絲,次生菌絲分化形成金耳子實體,成熟金耳產生金耳擔孢子的整個有性世代,整個有性世代又伴著無性世代,其中包括初生菌絲在某些情況下斷裂,能形成雙核化的粉孢子和粉孢子鏈,以及擔孢子在一些特殊的條件下,以芽殖的方式產生大量的芽孢,芽孢再芽殖,繼續產生大量的芽孢[2]。
金耳完整的擔子果呈腦狀,1983年黃年來[11]教授最先對金耳擔子果進行研究,認為金耳子實體表層是膠質化的金耳菌絲組成的,而子實體的核心部分則是由毛韌革菌菌絲組成,2007年劉春卉[3]又得出同樣的結論。1984年楊紅[12]認為金耳擔子果由金耳菌和毛韌革菌2種菌絲組成,擔子果里面2種菌絲并沒有明確的分界線。1994年劉正南[13]研究認為金耳擔子果由金耳菌絲和被寄生真菌毛韌革菌菌絲組成,并由2種菌絲相互穿插混合組成金耳子實體,而且在金耳子實體內部2種菌絲并沒有明顯的界限。
1822年,世界著名的菌物學家Eles Fries[14]首先對金耳的特異性進行了研究,發現金耳與親緣關系較近的銀耳屬中的一些種有所不同,所以專門論述并正式建立1個新屬耳包革屬Naematelia Fries,并強調金耳子實體系由外層的金耳與內層革菌聯合組成的異質復合體,此觀點得到世界各國菌物學家的認可,并因此把金耳的引種馴化視為難關。1963年~1965年世界上著名的銀耳目專家R.J.Bandoni[15-16]教授,首次對金耳進行了馴化培養,但是未獲得子實體[2]。
1983年黃年來等[11]真菌學家沿用Eles Fries的論點,對金耳進行馴化栽培,強調金耳制種必須在子實體內外交界的有限部位,索取小塊組織,才能獲得金耳和毛韌革菌混合菌絲的出耳菌種,并成功地分離出了金耳的母種、原種,但是出耳率很不穩定。1983年鄭淑芳、劉平[17]首次對金耳進行人工栽培,第1次人工栽培出金耳子實體,但出耳率及產量很低,并提出金耳菌種分離技術、與金耳出耳相關的生態條件、金耳與革菌的關系等一系列問題是金耳栽培技術是否成功的關鍵。1984年楊紅[12]通過試驗指出,金耳子實體的形成與金耳菌和毛韌革菌這兩種菌的比例有關,擴大菌種或培養基不合適將引起2種菌絲的比例失調,這是導致金耳子實體不能形成的重要原因。
1985年劉平[18]開始對金耳進行人工段木栽培研究,試驗結果顯示段木栽培下金耳的出耳率為58%,說明段木栽培金耳對環境的要求不高,且適應性廣,在云南廣大地區均可栽培,并首次提出段木栽培金耳對段木的要求。2000年桂明英[19]提出金耳段木栽培技術規范。1985年鄭淑芳[20]開展金耳的段木栽培和袋料栽培出菇對比試驗,試驗結果表明段木栽培金耳與袋料栽培金耳相比在初期、后期,以及在色澤、出菇率、是否出現金耳伴生菌等方面都存在明顯差異。1990年劉正南[21]研究金耳袋料栽培和轉色機制,采用袋內封閉培養開放式半開放式出菇的金耳轉色、開瓣情況優于瓶內封閉培養,并得出結論金耳的轉色情況與子實體暴露在空氣中的比例呈正相關。
1985年鄭淑芳[22]對金耳的生物學特性進行研究,并得出金耳原種、栽培種最適生長溫度為23℃~26℃,子實體分化的最適溫度為23℃~26℃,子實體生長的最適溫度為18℃~23℃,子實體生長空氣濕度需控制在 80%~90%,基質的最適 pH 為 5.5~6.0,金耳正常轉色的光照強度為80 lx~150 lx。
1995年劉正南[23]提出金耳有效菌種的分離培養,是金耳引種馴化,特別是大面積段木、袋料栽培能否成功的首要問題和重要技術關鍵。在金耳段木栽培接種方面,劉平[24]于1985年使用金耳菌絲和革菌菌絲混合接種,劉正南[25]于1990年采用混有金耳原基的菌種進行段木接種,而現在云南大部分金耳栽培菇農使用金耳和革菌混合菌絲與金耳子實體組織塊進行混合接種,成活率、出菇率明顯高于前面2種方法。袋料栽培研究略晚于段木栽培,1983年鄭淑芳等[1]首次對金耳袋料栽培技術進行報道,隨后1989年汪欣等[26]采用直接投耳法對金耳進行了袋料栽培,并獲得成功。1990年劉正南[21]采用投耳法,將金耳菌種里面的子實體直接用手術刀劃成1.5 cm×1.5 cm的小塊,直接接種在袋子內,袋料栽培金耳獲得成功。目前云南地區金耳袋料栽培主要采用直接投耳法(直接接種金耳子實體)或接種菌料(金耳菌絲和毛韌革菌菌絲混合物)和金耳子實體2種方法,2種方法的出耳效果完全相同,但直接投耳法節省了大量的接種人力資源。
金耳由金耳菌菌絲和毛韌革菌菌絲共同組成,然而2種菌的生長條件并不完全相同,因此金耳的培養過程直接決定著金耳栽培是否能夠出菇。1987年鄭淑芳[22]首次對金耳的生物學性狀進行了研究,從而奠定了金耳栽培的基礎。1985年劉平[24]首次研究了金耳的段木栽培,并指出金耳段木接種應該采用現砍伐現接種的方法,接種后保持段木里面的含水量,3個月后空氣加濕到80%~90%進行出菇管理,至此金耳的段木栽培初步獲得成功。2000年桂明英[19]對金耳段木栽培的成功關鍵進行了總結,對段木準備、菌種保藏、接種、栽培管理等進行了詳細說明。
金耳袋料栽培的培養條件明顯比段木栽培要復雜,段木栽培金耳的營養來源主要是以段木營養為主,其含氮量較低,金耳的伴生菌革菌不會生長得太旺盛,所以金耳的段木栽培對溫度等條件要求不高。金耳的袋料栽培往往會添加一些輔料,增加金耳袋料內的含氮量,所以金耳袋料栽培獲得成功的關鍵因素之一是金耳袋料培養條件。1987年鄭淑芳[22]對金耳的發菌條件、原基的形成條件、子實體形成條件進行了詳細的描述。
1995年劉正南等[27]對金耳的經濟價值和開發利用狀況進行研究,并將野生金耳、人工栽培金耳做了詳細的成分分析對比,試驗結果表明人工栽培的金耳所含必須氨基酸種類較齊全,并且含量均高于野生金耳。而野生金耳資源有限,且金耳從成熟到采摘的時間短,加之金耳本身喜歡長在陰暗潮濕的環境,在野外采摘的金耳,有的已經成熟過了,有的還未成熟,基本失去食用價值。
金耳現在的栽培方式主要有段木栽培和袋料栽培2種方式,而云南地區主要以段木栽培方式為主,由于金耳段木栽培每年需要砍伐大量的櫟樹,且多數地區只砍伐不種植櫟樹,導致櫟木資源越來越貧瘠。同時金耳段木栽培存在周期長、生物轉化率低、人工成本高等缺點,所以使用段木栽培金耳的菇農也日益減少。
隨著人們生活水平的提高,人們對金耳的需求越來越高,云南省部分企業開始對金耳的袋料栽培技術進行研究,但取得的成效并不明顯。目前金耳袋料栽培存在的主要問題是金耳菌種的純度要求較高,金耳原基形成時會產生黃水,從而導致原基容易被細菌污染,出菇不整齊,生物轉化率低等,使得金耳袋料栽培難以推廣和規模化生產。
因此,今后金耳的研究方向主要有以下幾點:大量收集全國各地的金耳菌株樣品,并針對這些樣品采用分子手段研究金耳菌跟被寄生菌之間的關系,以及各地金耳菌株之間的親緣關系,以期從中篩選出可以規模化生產的菌株;制作金耳優良菌種的方法;控制金耳的被寄生菌使其向有利于金耳子實體生長的方向發育;研究金耳原基形成時黃水產生的機理,消除或減少黃水的產生。