47株羊肚菌菌株在武漢市的栽培適應性分析

蔡英麗，劉 偉，劉高磊，郭孟配，何培新，馬曉龍

（1.武漢市農業科學院蔬菜研究所，武漢 430345；2.中國科學院昆明植物研究所，昆明 650201；3.鄭州輕工業大學食品與生物工程學院，鄭州 450001）

羊肚菌［Morchellaspp.］隸屬于子囊菌門（Ascomycota）盤菌綱（Pezizomycetes）羊肚菌科（Morchellaceae）羊肚菌屬（MorchellaDill.Pers.），是世界范圍內著名的食藥用菌［1］。羊肚菌屬整體分為紅色羊肚菌（Rufobrunnea Clade）、黃色羊肚菌（Esculenta Clade）和黑色羊肚菌（Elata Clade）［1］。其中，被馴化的羊肚菌系統發育學種有7個（已明確分類地位），包括黑色支系的梯棱羊肚菌（Morchella importuna）、六妹羊肚菌（Morchella sextelata）、超群羊肚菌（Morchella eximia）［2-5］、頭絲羊肚菌（Morchella exuberans）、歐氏羊肚菌（Morchella owneri）和Mel-13［6］（后3種未有詳細的栽培報道）；紅色支系的變紅羊肚菌（Morchella rufubrunnea）［7-9］，該物種主要分布于歐洲和美洲。

目前國內規模化栽培的物種主要為梯棱羊肚菌和六妹羊肚菌（其栽培面積占整個產業的80%～90%），以及少量的超群羊肚菌［10，11］。菌種是羊肚菌栽培成功的關鍵。市場上流通的菌種名稱多種多樣，絕大多數為所有者自由命名，能稱為品種（Variety）的只有“川羊肚菌”系列（均為梯棱羊肚菌）［12-14］，其他的屬于菌株（Strain）。不同羊肚菌品種或菌株的生態適應性和農藝性狀有所差異。例如六妹羊肚菌6號菌株（自由命名）在抗高、低溫方面具有明顯優勢，但子實體肉質松軟、易碎；梯棱羊肚菌4號菌株（自由命名）抗性較差，但子實體呈寬圓錐形，肉質較厚，菌柄較短小，商品性強［11］。此外，之前對7株梯棱羊肚菌的品比試驗發現高產菌株的產量約是低產菌株的5倍，出菇密度也相差約3倍［15］。因此，有必要對選育的品種或菌株的生態適應性進行研究，并對農藝性狀進行描述記錄。

武漢市屬北亞熱帶季風性濕潤氣候。10月之后進入初秋，氣溫會逐漸下降，平均氣溫為20～25℃；從12月底到次年2月是冬季，冬季的平均氣溫一般為1～3℃，3月后進入初春，氣溫回升很快，最高氣溫可以達20℃以上，具有降溫慢、回溫快的特點。本試驗對來自全國不同地區的47株多孢或組織分離栽培菌株在武漢市進行栽培比較，評價這些菌株在武漢市氣候條件下的生態適應性，進而為后期羊肚菌育種工作奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 供試菌株

47株供試羊肚菌菌株的詳細信息見表1。原始羊肚菌子囊果采集自貴州、四川、湖北、重慶、云南、甘肅、河北等地20個城市的野生環境或羊肚菌栽培地區，通過多孢或組織分離，共獲得47株羊肚菌菌株；在前期研究中通過ITS序列測序、比對確定了其系統發育學地位［2，4，10］。47株羊肚菌均屬于黑色羊肚菌支系，其中，3株為超群羊肚菌，20株為梯棱羊肚菌，剩余24株為六妹羊肚菌。

表1 47株羊肚菌的分類地位及來源

1.2 培養基

菌種制作流程參考文獻［5，10］。

1.2.1 母種18 mm×180 mm試管，PDA培養基：馬鈴薯200 g煮汁，葡萄糖20 g/L，瓊脂20 g，去離子水1 L，pH自然。

1.2.2 原種750 mL玻璃瓶，配方：小麥50 g，木屑180 g，腐殖質土30 g，生石灰1%，石膏2%。

1.2.3 栽培種15 cm×30 cm聚丙烯塑料袋，配方：小麥150 g，木屑200 g，腐殖質土40 g，生石灰1%，石膏2%；原種、栽培種制作時含水量控制在65%，高壓蒸汽滅菌。18～23℃發菌，菌種長滿袋后一周內使用。

1.2.4 外源營養袋12 cm×24 cm聚丙烯塑料袋，配方：小麥120 g，谷殼20 g，木屑40 g，腐殖質土20 g，生石灰1%，石膏2%；含水量65%～70%，0.15 MPa高壓蒸汽滅菌2 h，冷卻后使用。

1.3 大棚栽培模式及區試設置

在武漢市農業科學院北部園區，采用大棚套小拱棚模式開展羊肚菌栽培試驗。栽培大棚規格為長度40.0 m，寬度8.0 m，棚肩高度1.5 m，頂高3.0 m，栽培大棚采用外遮陽模式，遮陽率為80%～90%。本試驗共使用了5個大棚，每個棚內設置47個栽培小區，規格為畦長度3.80 m、畦面寬1.20 m、畦高0.15 m、畦間寬0.20 m，每個小區栽培面積4.56 m2。47株羊肚菌菌株隨機播種在每個大棚的栽培小區內，每個菌株重復5次。

1.4 栽培管理

栽培管理參考文獻［5］，略有改動。播種前1個月在棚內撒石灰，用量約300 g/m2，翻耕均勻；調節土壤含水率為20%～25%，在整理好的廂面上按照0.4 kg/m2的菌種使用量進行撒播，之后覆土3～5 cm，覆蓋黑色農用地膜，進入養菌階段；播種后7～15 d，每個小區均勻放置16袋外源營養袋，在營養袋下部劃口，均勻扣在長滿菌絲的廂面上。次年春天，地溫升至5～7℃時，撤去地膜，移走外源營養袋，滴灌澆水，進行催菇；此時搭建小拱棚，高0.5 m；原基發生后，噴水管理采用霧化微噴方式，保持土壤含水率20%～28%，空氣相對濕度80%～95%，確保子囊果的正常發育。

1.5 性狀測量

統計并計算47株羊肚菌菌絲在栽培菌袋中的生長速度及密度、菌核有無、大小及密度和滿袋時間，每個菌株統計5袋。

在子囊果子實層裸露，即棱紋展開、凹坑明顯時進行采摘［16］。采收時用刀將菌柄基部割下，稱重并計數，用于計算平均產量、子實體密度及單菇鮮重。

1.6 數據處理和分析

利用IBM SPSS Statistics 25軟件中的鄧肯多重比較方法對數據進行生物學統計分析，利用皮爾森相關系數進行相關性分析。

2 結果與分析

2.1 47株羊肚菌菌絲生長特性比較分析

47株羊肚菌在栽培袋中菌絲滿袋時間、菌絲密度、菌絲長速以及菌核有無、菌核密度及大小和位置存在明顯差異（表2）。菌絲滿袋時間為26～41 d，菌絲長速為0.16～0.44 mm/h。菌株WHM37、WHM38、WHM22、WHM44和WHM20菌 絲 長 速 最 快，超 過0.40 mm/h，滿袋時間最短，為26～28 d；菌株WHM02、WHM28、WHM17、WHM25、WHM15和WHM18菌絲長速低于0.25 mm/h，滿袋時間≥41 d，其中，WHM15和WHM28的菌絲密度極低，顯著弱于其他菌株。整體來看，菌絲長速與滿袋時間成反比關系。WHM01、WHM02、WHM03、WHM15、WHM28和WHM29共6株菌株不產生菌核，其他菌株產生的菌核多數在菌袋頂部及中上部，少數在中部產生，菌核密度及大小不一。由47株羊肚菌的菌絲生長特性比較分析可知，菌絲長勢極弱的菌株可能不會產生菌核。

表2 47株羊肚菌的菌絲生長特性比較分析

2.2 羊肚菌子實體農藝性狀比較及相關性分析

采用大棚套小拱棚的模式進行羊肚菌栽培。播種 日期 為2020年12月10日，采 收期 為2021年2月24日至3月18日。栽培結果顯示，除了菌株WHM01和WHM02（2株均為超群羊肚菌）、WHM12（梯棱羊肚菌）、WHM28（六妹羊肚菌）未出菇外，其他43個羊肚菌菌株均正常出菇（表3）。利用鄧肯多重比較分析得知，不同羊肚菌菌株的平均產量、出菇密度、單菇鮮重均存在顯著差異。5株梯棱羊肚菌 菌 株（WHM05、WHM09、WHM13、WHM16和WHM20）的平均產量均超過400 g/m2，出菇密度均超過60個/m2，其中菌株WHM05和WHM13的 平均產量最高，分別為557.98、685.61 g/m2，同時出菇密度也最大，分別為93.03、95.83個/m2；但這5個菌株的單菇鮮重較低，均低于8.00 g。此外，3株六妹羊肚菌菌株（WHM 36、WHM43和WHM44）的平均產量均超過400 g/m2，菌株WHM36的出菇密度相對較高，約為50個/m2，但單菇鮮重較低，為8.75 g；而菌株WHM43和WHM44的出菇密度相對較低，分別為36.65、27.18個/m2，但單菇鮮重較高，分別為13.66、16.07 g。其 次，2株梯棱羊肚菌（WHM07和WHM14）和6株六妹羊肚菌菌株（WHM34、WHM35、WHM 37、WHM38、WHM39和WHM47）的平均產量超過300 g/m2，出菇密度為28～52個/m2。4株梯棱羊肚菌（WHM08、WHM10、WHM15和WHM19）和4株六妹羊肚菌菌株（WHM24、WHM29、WHM30和WHM 32）的平均產量低于150 g/m2，出菇密度極低，均小于14個/m2；雖然其中的WHM32菌株的單菇鮮重最高（約20 g），但由于其出菇密度僅為6.23個/m2，因此其平均產量不高。惟一1株出菇的超群羊肚菌WHM03，其單菇鮮重相對較高，為12.22 g，而其出菇密度只有18.51個/m2，因此，平均產量相對較低，為218.51 g/m2。

表3 43株羊肚菌的子實體農藝性狀比較分析

對43株羊肚菌菌株的平均產量、出菇密度和單菇鮮重之間的相關性進行了分析，結果（表4）顯示，平均產量與出菇密度之間的皮爾森相關系數為0.913，呈極顯著正相關（P=0）；出菇密度與單菇鮮重之間的皮爾森相關系數為-0.484，呈極顯著負相關（P=0.001）；平均產量與單菇鮮重之間無顯著相關性。相關性分析表明，出菇密度是影響羊肚菌產量的關鍵因素。

表4 43株羊肚菌子實體農藝性狀間的相關系數

此外，對六妹羊肚菌（WHM24至WHM47）和梯棱羊肚菌（WHM04至WHM23）的出菇密度和單菇鮮重比較分析發現，在出菇密度上前者［（25.54±11.36）個/m2］普遍低于后者［（38.50±26.84）個/m2］，而在單菇鮮重上前者［（11.58±3.19）g］普遍高于后者［（8.42±2.13）g］。從圖1也可以看出，梯棱羊肚菌（代表菌株WHM20）的出菇密度大，但子實體的菌蓋短、菌柄長粗、肉質?。ǖ湫偷母邷匾鸬幕伟l育），抗雜能力差；而六妹羊肚菌（代表菌株WHM35、WHM36和WHM47）的出菇密度一般，但子實體的菌蓋長、菌柄短細、肉質厚，抗雜能力強。這表明梯棱羊肚菌的出菇能力較強，但對高溫耐性和抗雜能力較弱，而六妹羊肚菌的出菇能力較弱，但能夠耐高溫且抗雜能力強。

圖1 羊肚菌出菇情況及子實體形態（部分）

3 討論

本試驗收集了47株來自20個城市的羊肚菌生產區的栽培菌株，對其在武漢市（高溫）氣候的栽培適應性進行了評價。結果表明，不同羊肚菌物種及同一物種下的不同菌株對環境適應性存在顯著性差異。WHM05、WHM09、WHM13、WHM16、WHM20等菌株雖然產量高且出菇密度大，但是肉質薄、抗雜菌能力較弱；WHM10、WHM22、WHM24、WHM32、WHM40等菌株單菇鮮重較高、肉質厚且抗雜菌能力較強，但是出菇密度和產量較低；這些菌株在武漢市的氣候條件下表現出相對較弱的適應性。WHM43和WHM44菌株的產量較高、出菇密度適中、單菇鮮重較高、菇型好且抗雜菌能力較強，在武漢市氣候條件下表現出相對較強的適應性，這種差異性在本質上是由遺傳物質決定的。劉偉等［17］利用14條RAPD引物在來自全國的26個梯棱羊肚菌和10個六妹羊肚菌栽培菌株（包括本試驗中的大部分菌株）中共擴增出124條多態性條帶，表明2種羊肚菌在種間和種內均具有遺傳多樣性。

本研究顯示，羊肚菌的平均產量與出菇密度呈極顯著正相關，與單菇鮮重無顯著相關性，而出菇密度與單菇鮮重呈極顯著負相關。Gong等［1］對2個香菇測交群體的農藝性狀進行了評價與分析，相關性分析表明，單菇重和菇數作為香菇產量構成因素，它們之間相互制約：菇數對產量具有較強的正效應，而與單菇重互作的負效應部分減弱了對產量的正效應；單菇重對產量也有直接的正效應，但與菇數互作負效應抵消了直接的正效應。在香菇產量的2個組成因素中，菇數與產量的影響更大，是更為關鍵的組分，本研究結果與其相似。在以后的羊肚菌育種過程中，突出對出菇數的選擇，兼顧單菇重，對產量的提高可能更有利。

此外，本研究發現不產菌核且菌絲長速極慢的羊肚菌菌株不產生子實體。劉偉等［18］提出了一套包括菌株身份（Identity）識別、交配型基因（Mating type）檢測和菌株活力（Vitality）測定在內的羊肚菌生產菌株栽培適宜性IMV評價系統，其中包括了對菌絲長勢和菌核產生的評價。此外，相關研究及生產實踐表明不產生菌核的菌株不宜用于規?；a［19］。因此，菌種生產過程中要對菌種質量進行評價。

根據本研究結果，可篩選出菇密度大（P1）、子囊果形態好、耐儲存（P2）菌株作為親本，通過單孢雜交、多孢雜交、原生質體融合等手段，輔以分子標記技術，開展針對溫型、產量、品質等目標的育種工作。