不同氮源對(duì)羊肚菌菌絲生長(zhǎng)的影響*

李 青，柴美清，陳 斌，韓鵬遠(yuǎn)，李 毅，郝麗峰，李云霞

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)研究中心，山西 太原 030031）

羊肚菌（Morchellaspp.），真菌學(xué)分類隸屬于子囊菌亞門 （Ascomycota） 盤菌綱 （Discomycetes） 盤菌目（Pezizales） 羊肚菌科 （Morchellaceae），是大型的食用兼藥用真菌之一，因其外形與羊肚極為相似，故取名為羊肚菌[1－2]。

關(guān)于羊肚菌的栽培研究，早在1883年，英、美、法、德等國(guó)家就已經(jīng)開始了，到了20世紀(jì)80年代，美國(guó)學(xué)者首次在室內(nèi)成功獲得了羊肚菌子實(shí)體，而我國(guó)則是從20世紀(jì)70年代開始進(jìn)行研究[3－4]。雖然不時(shí)有羊肚菌栽培成功的報(bào)道，但是產(chǎn)量并不高，試驗(yàn)的重復(fù)性也較差，大面積的栽培和商業(yè)化生產(chǎn)還需全世界研究者的共同努力[5]。

羊肚菌作為珍稀食（藥）真菌之一，一直被稱為宴席上的美味佳肴，深受人們的喜愛(ài)，在歐洲更被稱為“上帝的食物”[6]，但是野生羊肚菌的產(chǎn)量有限，而且遭到人類的掠奪、采挖甚至是肆意性的毀滅[7]，因此，國(guó)內(nèi)外許多真菌學(xué)家們?cè)谘蚨蔷Y源調(diào)查和形態(tài)學(xué)研究的基礎(chǔ)上，開始對(duì)其生理特性進(jìn)行研究，以期為實(shí)現(xiàn)羊肚菌的人工栽培提供一定的理論依據(jù)。

山西省有著特殊的環(huán)境和地理地貌，其獨(dú)特的氣候特點(diǎn)為羊肚菌的生長(zhǎng)繁衍提供了得天獨(dú)厚的條件[8-9]。本試驗(yàn)研究了山西省內(nèi)3個(gè)產(chǎn)地的羊肚菌對(duì)不同氮源的利用情況，旨在為羊肚菌的人工馴化提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)

試驗(yàn)于2017年在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)研究中心實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)材料

1.2.1 菌種

菌株均由本實(shí)驗(yàn)室采集、分離并純化所得，分別采集于山西省臨汾市襄汾縣、呂梁市方山縣、長(zhǎng)治市沁源縣，菌株編號(hào)分別為XF、FS、QYY。

1.2.2 培養(yǎng)基

基礎(chǔ)培養(yǎng)基：馬鈴薯200 g、葡萄糖10 g、蛋白胨4 g、硫酸鎂1 g、磷酸二氫鉀2 g、瓊脂粉20 g，去離子水1 000 mL，pH自然。

1.3 試驗(yàn)過(guò)程

采用平板培養(yǎng)法，測(cè)定不同培養(yǎng)基上羊肚菌的菌落直徑，并對(duì)菌落長(zhǎng)勢(shì)進(jìn)行評(píng)分，研究供試氮源對(duì)羊肚菌菌絲生長(zhǎng)的影響。所有試驗(yàn)采用直徑90 mm的培養(yǎng)皿，培養(yǎng)基用量每皿30 mL，為防止由于培養(yǎng)基用量過(guò)少而在培養(yǎng)的過(guò)程干掉，因此每個(gè)平板上定量接種直徑約為5 mm的菌柄1塊，在（25±1）℃條件下的恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)。觀察并記錄每個(gè)菌株菌絲的菌落直徑、顏色、長(zhǎng)勢(shì)、滿皿時(shí)間、疏密度、平均生長(zhǎng)速率等情況。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 不同氮源對(duì)羊肚菌菌絲生長(zhǎng)的影響

分別用等量的供試氮源代替基礎(chǔ)培養(yǎng)基中的蛋白胨，以不加氮源為對(duì)照（CK），研究不同氮源對(duì)羊肚菌菌絲生長(zhǎng)的影響，每個(gè)處理重復(fù)5次。供試培養(yǎng)基氮源為：蛋白胨、牛肉膏、尿素、甘氨酸、硝酸銨、硝酸鉀。

1.4.2 菌落長(zhǎng)勢(shì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

菌落長(zhǎng)勢(shì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為：5分表示菌絲長(zhǎng)勢(shì)濃密，均勻；4分表示菌絲長(zhǎng)勢(shì)較濃密，較均勻；3分表示菌絲長(zhǎng)勢(shì)較稀疏，較均勻；2分表示菌絲長(zhǎng)勢(shì)較稀疏，不均勻；1分表示菌絲長(zhǎng)勢(shì)稀疏，不均勻。

1.5 數(shù)據(jù)處理

由于羊肚菌對(duì)不同氮源有較強(qiáng)的選擇性，故其在不同氮源培養(yǎng)基上的菌絲長(zhǎng)勢(shì)和菌絲生長(zhǎng)速率差異較大，為便于比較，故引入菌絲生長(zhǎng)指數(shù)（I），其計(jì)算公式為：

式中：N表示菌絲長(zhǎng)勢(shì)評(píng)分；V表示菌絲生長(zhǎng)速率，mm·d-1。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用DPS統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氮源對(duì)3個(gè)羊肚菌菌株菌絲生長(zhǎng)的影響

不同氮源對(duì)3個(gè)羊肚菌菌株菌絲生長(zhǎng)的影響，結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1可以看出，3個(gè)羊肚菌菌株對(duì)供試的6種氮源物質(zhì)均能利用，但在不同的氮源培養(yǎng)基上，其利用程度不同，菌絲生長(zhǎng)情況也不同。3個(gè)羊肚菌菌株在不同的氮源培養(yǎng)基上，其菌落顏色基本都呈黃色、棕色或棕黃色，值得注意的是，QYY和FS菌株在CK培養(yǎng)基上產(chǎn)生了菌核，而在其他培養(yǎng)基上并未看到菌核。從菌絲密度、均勻度和長(zhǎng)勢(shì)評(píng)分來(lái)看，QYY、XF、FS菌株分別在硝酸鉀、硝酸銨和硝酸銨培養(yǎng)基上菌絲濃密，均勻，長(zhǎng)勢(shì)評(píng)分達(dá)到了5分，3個(gè)羊肚菌菌株在尿素培養(yǎng)基上長(zhǎng)勢(shì)均為最差，評(píng)分均只有1分。由此可見(jiàn)，尿素不適宜3個(gè)羊肚菌菌株菌絲的生長(zhǎng)。

表1 不同氮源對(duì)羊肚菌菌絲生長(zhǎng)的影響Tab.1 Effect of different nitrogen sources on the growth of mycelia of Morchella spp.

2.2 不同氮源對(duì)3個(gè)羊肚菌菌株菌絲生長(zhǎng)速率的影響

不同氮源對(duì)3個(gè)菌株菌絲生長(zhǎng)速率的影響，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 不同氮源對(duì)羊肚菌菌絲生長(zhǎng)速率的影響Tab．2 Effect of different nitrogen sources on the growth rate of mycelia of Morchella spp．

由表2可以看出，同種供試氮源培養(yǎng)基上，不同產(chǎn)地的羊肚菌菌株菌絲生長(zhǎng)速率各不相同，具體表現(xiàn)為：除尿素培養(yǎng)基外，其他培養(yǎng)基上的XF菌株菌絲生長(zhǎng)速率較QYY和FS菌株菌絲生長(zhǎng)速率快；在蛋白胨和CK培養(yǎng)基上，菌絲生長(zhǎng)速率為QYY＞FS，而在其他培養(yǎng)基上，菌絲生長(zhǎng)速率則表現(xiàn)為FS＞QYY。同種羊肚菌菌株在不同氮源培養(yǎng)基上，菌絲生長(zhǎng)速率也不盡相同：XF菌株在蛋白胨和牛肉膏培養(yǎng)基上，菌絲生長(zhǎng)速率最快，達(dá)到 10．21 mm·d－1，在其他培養(yǎng)基上菌絲生長(zhǎng)速率在 8．71 mm·d－1～9．92 mm·d－1，但在尿素培養(yǎng)基上僅為 2．67 mm·d－1；FS 菌株在牛肉膏、甘氨酸、硝酸鉀培養(yǎng)基上菌絲生長(zhǎng)速率都在 6．5 mm·d－1以上；QYY 菌株在甘氨酸培養(yǎng)基上菌絲生長(zhǎng)速率最大，為 5．71 mm·d－1，在尿素培養(yǎng)基上最小，僅為 1．05 mm·d－1。

2.3不同氮源對(duì)3個(gè)種羊肚菌菌株菌絲生長(zhǎng)指數(shù)的影響

不同氮源對(duì)3個(gè)羊肚菌菌株菌絲生長(zhǎng)指數(shù)的影響，結(jié)果見(jiàn)圖1。

由圖1可知，7種氮源培養(yǎng)基上，3個(gè)羊肚菌菌株的菌絲生長(zhǎng)指數(shù)各不相同，其中，QYY、XF、FS菌株在硝酸鉀、硝酸銨、硝酸鉀培養(yǎng)基上菌絲生長(zhǎng)指數(shù)最大，分別達(dá)到了 22．81、49．58、26．50，而三者均在尿素培養(yǎng)基上菌絲生長(zhǎng)指數(shù)最小，分別只有1．05、2．67、3．50。在同種培養(yǎng)基上 （除尿素外），XF菌株的菌絲生長(zhǎng)指數(shù)要大于QYY和FS菌株的菌絲生長(zhǎng)指數(shù)。

圖1 不同氮源對(duì)羊肚菌菌絲生長(zhǎng)指數(shù)的影響Fig．1 Effect of different nitrogen sources on mycelium growth index of Morchella spp．

3 討論與結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，在7種供試的氮源培養(yǎng)基上，除尿素外，3個(gè)羊肚菌菌株均能夠很好地利用其他5種氮源。不同產(chǎn)地的羊肚菌對(duì)氮源的利用各不相同，QYY、XF、FS菌株的最適氮源分別為硝酸鉀、硝酸銨、硝酸鉀，菌絲生長(zhǎng)速率分別為 4．56 mm·d－1、9．92 mm·d－1、6．63 mm·d－1，菌絲生長(zhǎng)指數(shù)分別為22．83、49．58、26．50。

氮源是食用菌合成蛋白質(zhì)和核酸的必要元素，本試驗(yàn)中，供試的6種氮源中有有機(jī)氮源、無(wú)機(jī)氮源、復(fù)合型氮源和氨基酸類氮源，整體上來(lái)看，除在尿素培養(yǎng)基上，3個(gè)羊肚菌菌株菌絲生長(zhǎng)較差外，在其他供試培養(yǎng)基上都能較好、較快地生長(zhǎng)，這說(shuō)明羊肚菌對(duì)氮源的利用較為廣泛。綜合菌絲長(zhǎng)勢(shì)評(píng)分、菌絲生長(zhǎng)速率和菌絲生長(zhǎng)指數(shù)，QYY、XF、FS菌株的最適氮源培養(yǎng)基分別為硝酸鉀、硝酸銨、硝酸鉀，而最不適宜的氮源均為尿素。

關(guān)于羊肚菌氮源的研究，不同的菌株、不同的培養(yǎng)條件、不同的學(xué)者研究的結(jié)果差異較大。本試驗(yàn)中，3個(gè)羊肚菌菌株都能很好地利用硝酸類氮源，菌絲生長(zhǎng)較快，生長(zhǎng)勢(shì)較好，生長(zhǎng)指數(shù)也較大，這與柴林山[10]、和曉娜[11]、王澤清[12]的研究結(jié)果一致，但張松[13]、謝放等[14]研究認(rèn)為羊肚菌最適氮源為蛋白胨，車進(jìn)等[15]認(rèn)為羊肚菌最適氮源為牛肉膏、酵母膏、黃豆粉，謝占玲等[16]認(rèn)為羊肚菌最適氮源為硫酸銨、酵母膏、硝酸鈉。

試驗(yàn)中，3個(gè)羊肚菌菌株在尿素培養(yǎng)基上，菌絲生長(zhǎng)緩慢，菌絲生長(zhǎng)勢(shì)差，生長(zhǎng)指數(shù)小，并不適宜羊肚菌菌絲的生長(zhǎng)，這可能是因?yàn)?個(gè)羊肚菌菌株中缺乏表達(dá)脲酶的基因，進(jìn)而無(wú)法分解尿素來(lái)提供菌絲生長(zhǎng)所需的氮源，或者是加入尿素后，3個(gè)菌株代謝中的關(guān)鍵酶遭到了阻遏，進(jìn)而無(wú)法正常的代謝[14]；也有可能是尿素在高溫下分解，釋放出氫氰酸和氨，從而影響了菌絲的生長(zhǎng)[13]。這與董雪[17]、車進(jìn)[15]的研究結(jié)果一致，但是與朱永真[18]、董愛(ài)榮[19]、刁治民[20]、任桂梅[21]、陳芝蘭等[22]得到的羊肚菌菌絲生長(zhǎng)的最優(yōu)氮源為尿素的研究結(jié)果不一致。

不同產(chǎn)地的羊肚菌對(duì)氮源的利用也存在一定的差異。本試驗(yàn)選擇的3個(gè)羊肚菌菌株分別來(lái)自山西省內(nèi)不同地區(qū)，由于各地氣候條件和羊肚菌的生長(zhǎng)環(huán)境不同，3個(gè)菌株對(duì)氮源的選擇略有不同。楊芳[23]研究結(jié)果認(rèn)為適合北京羊肚菌生長(zhǎng)的最佳氮源是豆粕粉，適合武漢羊肚菌生長(zhǎng)的最佳氮源為蛋白胨，適合山東羊肚菌生長(zhǎng)的最佳氮源為魚粉；而王澤清等[12]研究結(jié)果表明適合云南麗江的羊肚菌生長(zhǎng)的最適氮源是硝酸鉀或硝酸銨。由此可見(jiàn)，不同產(chǎn)地的羊肚菌對(duì)氮源的利用不一樣，這也體現(xiàn)了羊肚菌的遺傳多樣性，進(jìn)一步增加了羊肚菌栽培方面的難度[11]。

本試驗(yàn)僅研究了氮源對(duì)羊肚菌菌絲生長(zhǎng)的影響，對(duì)于碳氮比、pH值、光照、溫度等對(duì)羊肚菌生長(zhǎng)的影響有待進(jìn)一步研究，以便全面地探索羊肚菌的營(yíng)養(yǎng)生理特性，為羊肚菌的人工馴化栽培提供一定的參考依據(jù)。