外源海藻糖對高溫脅迫下雙孢蘑菇菌株生長的促進效應與耐高溫株系篩選

周 林，郭 尚，楊 臻，楊 杰，王 華，南曉潔

(山西省農業科學院食用菌研究所，山西 太原 030031)

1 材料與方法

1.1 供試品種(株系)

雙孢蘑菇供試品種保存在山西省農科院食用菌研究所菌種保藏中心(表1)。

1.2 培養基配制

母種培養基為基本培養基添加葡萄糖、海藻糖、麩皮等成分，基本培養基為馬鈴薯、瓊脂、糖分、純凈水。配制方法(以配制1 L為例)是先將洗凈的馬鈴薯去皮，稱取200 g切成小塊，加水煮爛，用紗布過濾，加熱，再加20 g瓊脂，繼續加熱攪拌混勻，待瓊脂溶解完后，加入糖分。根據實驗處理，處理1添加葡萄糖20 g/L；處理2添加海藻糖20 g/L；處理3添加海藻糖20 g/L和麥麩20 g/L。待稍微冷卻后再補足水分至1000 mL，pH自然。在121 ℃下滅菌20 min，取出分裝于培養皿中，每個培養皿20 mL，冷卻后備用。

菌種生產培養基配制，處理1：小麥96 %+石膏粉2 %+海藻糖2 %，含水量50 %±1 %，處理2：玉米粒(0.5 cm碎粒)96 %+石膏粉2 %+海藻糖2 %，含水量50 %±1 %，pH 7.5。原種培養袋選用15 cm×28 cm、厚 0.04～0.06 mm 的耐126 ℃高溫的聚丙烯塑料袋。

1.3 培養條件與數據調查

將供試品種母種菌絲體接種于各種處理培養基培養皿，接種菌塊0.2 cm。28 ℃黑暗條件下培養，每周觀察菌絲體生狀態，記錄菌絲體生長勢，菌絲體長度。母種菌絲體生長觀察3周，原種觀察35 d后的菌絲生長狀態。

表1 供試雙孢蘑菇(Agaricus bisporus)品種Table 1 White mushroom varieties (Agaricus bisporus) for experiment

2 結果與分析

2.1 添加外源海藻糖對高溫下雙孢蘑菇品種菌絲體生長的影響

從表2可以看出，在添加外源海藻糖的培養基(處理2)中，絕大多數的品種表現出菌絲生長快、生長勢強、豐厚，與添加葡萄糖的普通PDA培養基(處理1)相比，都表現良好。幾乎所有品種在添加外源海藻糖的培養基(處理2)中，都具有較強的生長勢，菌絲生長速度快、豐滿，Baichagu和Shouguang-2796兩個品種在兩種培養基中都生長良好，只有(Accc-50842-411、JP-118)2個品種在普通PDA培養基(處理1，添加葡萄糖)中菌絲生長量超過了添加外源海藻糖的處理2(表3)。

添加外源海藻糖的培養基(處理2)與同時添加海藻糖和麩皮的培養基(處理3)相比，兩者都具有良好的生長勢(表2)，有90 %左右品種在添加海藻糖培養基處理2中具有較好的生長勢、生長豐滿，菌絲生長快，而在添加海藻糖和麩皮的處理3中菌絲生長稍慢一些，但生長勢較強，較豐厚。

2.2 外源海藻糖培養基中雙孢蘑菇不同品種菌絲體的生長特性比較

從表4可以看出，絕大部分品種生長良好，菌絲生長速度快，菌絲健壯，豐滿，品種間存在著明顯差異，表現出了各自的品種特異性。2796系列品種中，除Mohuanong-2796-1生長稍差一點外，全體品種都表現出了強壯的生長勢，菌絲生長速度快；Accc系列來源的品種分為2種類型，Accc-50554，Accc-51483，Accc-50842-411，Accc-52327等品種菌絲體生長較快，而Accc-50442-515，Accc-51483-411兩個品種菌絲生長較慢；F56系列的2個品種(株系)生長較慢，菌絲生長勢很強，而從日本引進的2個品種則表現不同，在添加外源海藻糖培養基中，2個品種都表現出了很強的生長勢，而菌絲體生長量則是JP-100品種更適宜海藻糖培養基，另一個JP-118品種的菌絲體生長慢一些，表現為更適宜普通PDA培養基(表3)。

表2 外源海藻糖對雙孢蘑菇不同品種菌絲生長的影響Table 2 Effect of exogenous trehalose on mycelial growth of different varieties of Agaricus bisporus

表3 高溫下雙孢蘑菇不同品種對PDA與外源海藻糖培養基的適應性Table 3 Adaptability of different varieties of Agaricus bisporus at high temperature to sucrose and trehalose

2.3 外源海藻糖培養基中不同品種菌種的萌發和生長速率特性

從圖1可知，接種開始到接種后第3周的各品種的生長特性基本上可以分為3個類型。第1種類型是接種后菌絲萌發較快，在第1周就迅速生長，而在第2～3周生長很緩慢，如Baichagu、2796系列的2796-Gaoyou、2796-4-9、Accc系列的Accc-52327、Accc-50842-411等品種。

與這些品種不同的，第2種類型的品種比如U3-4-22、日本引進品種JP-100和JP-118、F56系列、還有2796系列和Accc系列的一些品種等，接種后菌絲萌發較慢，第1周生長較緩，甚至有的品種生長很慢，而在接種后第2周迅速生長。另外的品種如Accc-50554、Accc-50442-515、Mohuanong-2796-1等3個品種則不同于前2種類型，第1周基本上菌絲體不萌發不生長，而在第2周后期，特別是第3周開始加快生長速度，生長較快。

2.4 篩選的品種及株系在高溫下的原種菌絲生長效果

根據在添加外源海藻糖培養基中的各品種菌絲體在高溫條件下生長特性的分析比較可知，2796-Gaoyou、F56-420、Accc-50554等品種的菌絲生長速度快，菌絲健壯、豐厚，生長特性分別屬于3種類型。以這些品種的單株篩選株系進行原種生產試驗。

從圖2可以看出，F56的2個株系，在小麥和玉米粒2種培養基質中都生長良好，在接種35 d后，75 %以上菌絲體長滿了菌袋，在玉米粒培養基質中高達100 %滿袋率，比在小麥培養基質中有較好的表現。2796-Gaoyou的株系，在小麥培養基質中所有株系的菌絲生長都非常良好，滿袋率可達到50 %～85 %以上，在玉米粒培養基質中，2796-Gaoyou的1號和4號菌株滿袋率為50 %～80 %。Accc-50554的幾個株系，在小麥培養基質中，所有的株系的生長都非常良好，Accc-50554-1株系滿袋率高達100 %，其他所有株系也都在70 %以上。在玉米粒培養基質中，Accc-50554-2和Accc-50554-4兩個株系達到了65 %和80 %。

表4 外源海藻糖培養基中雙孢蘑菇不同品種的生長效應Table 4 The growth effect of different varieties of Agaricus bisporus in the exogenous trehalose medium

3 討 論

雙孢蘑菇是低溫型食用菌，夏季高溫時，菌絲生長虛弱，雜病菌泛濫，菌種生產控溫成本過高，現時雙孢蘑菇生產中缺乏耐高溫的、菌絲生長快、生長勢強的有利品種，因此，嚴重影響雙孢蘑菇夏秋季生產。

海藻糖普遍存在于低等植物、細菌、酵母菌、霉菌、食用菌、昆蟲及無脊椎動物等各種生命體中，最初被發現于1832年, 是由 Wiggers 從黑麥的麥角菌中分離到，后來在許多動植物和微生物中也相繼發現含有海藻糖[10]。海藻糖可以提高生物耐高溫、低溫、干燥等逆境條件的能力，具有保護生物細胞和生物活性物質在脫水、干旱、高溫、冷凍、高滲透壓等不良環境條件下活性免遭破壞的功能，是國際上最近開發的主要低聚糖之一。

圖1 不同品種在外源海藻糖培養基中的生長速率Fig.1 The growth rate of mycelium of different varieties in exogenous trehalose medium

圖2 高溫下生育良好品種(株系)的原種菌絲生長效果Fig.2 The growth effect of the original hypha of good breed (strain) at high temperature

本研究結果得出證明，雙孢蘑菇品種在高溫條件以及外源海藻糖培養中具有不同的生長特性，大體上可以分為3種類型，一是菌種萌發早，生長迅速，短期內就可以完成菌絲體繁殖過程。第2種類型則是菌種接種后萌發較晚，第1周基本上不生長，而在第2周迅速生長，第3種類型則比第2種類型生長更晚一些，這3種類型可以根據生產栽培計劃分別應用于各種經營類型的生產企業。在夏季殘暑時節，溫度較高，過早的繁殖母種、原種以及生產栽培種，則必然會遇到28 ℃以上，或超過30 ℃以上的高溫，勢必影響到菌絲體的生長發育，因此，根據生產計劃可以選用適當的品種類型應用于生產。例如：選用后期快速生長類型的品種，可以稍稍提前接種，利用其前期緩慢、后期迅速的特點。又如可以采用稍晚一些時期接種的辦法，利用前期快速生長類型品種，避開高溫，迅速完成菌絲繁殖生長過程。這樣，就可以利用外源海藻糖在高溫下的促進生長的作用，再加上合理選用品種類型，在夏季殘暑季節，迅速有效地防止高溫帶來的菌絲生長虛弱的影響，解決殘暑高溫的菌種生產障礙。

雙孢蘑菇屬低溫型食用菌，菌絲體生長溫度18～24 ℃為適宜范圍，在高溫條件下菌絲生長虛弱，高于30 ℃的菌絲生長衰減。本試驗選擇28 ℃高溫，添加外源海藻糖培養基對雙孢蘑菇生產品種進行耐高溫生長類型的篩選，其所選品種株系用于原種培養。試驗結果表明F56兩個株系在小麥、玉米粒培養料中，2796-gaoyou在小麥培養料中，Accc-50554 1號和2號株系在小麥、玉米粒兩種培養料中，都表現為生長勢強，菌絲健壯，良好，滿袋率高，原種生產成品率高。本試驗證明應用篩選的3個品種及株系，借助于外源海藻糖培養條件，可以在夏季殘暑高溫下解決菌種生產中的菌絲生長虛弱，菌種生產期長，生產控溫成本高等諸問題，是解決夏秋季生產，早日出菇、解決淡季供應問題的有效途徑之一。