香菇母種培養基優化研究

摘要：探究宕昌地區香菇主栽品種香菇L808菌絲的最佳生長條件和優化其培養基，為甘肅宕昌地區香菇菌種生產企業中母種培養基標準不統一、母種質量參差不齊的現象提供參考，以香菇品種L808為試材，采用單因素試驗和L9（34）正交試驗的方法，進一步明確香菇L808菌絲的最佳碳源、最佳氮源、最適培養溫度、最適培養pH以及優化其培養基配方。結果表明，香菇L808菌種菌絲的最佳生長條件是：最佳碳源為葡萄糖，最佳氮源為牛肉膏，最適培養溫度為24 ℃，最適培養pH為6；其最優培養基配方為木屑 75 g/L、葡萄糖20 g/L、瓊脂粉18 g/L、馬鈴薯 220 g/L。

關鍵詞：香菇；母種；培養基；碳源；氮源；溫度；pH；優化

中圖分類號：S646.1 文獻標志碼：A 文章編號：2097-2172（2024）11-1037-05

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2024.11.011

Study on the Optimization of Lentinula edodes Mother

Seed Culture Medium

LIU Mingjun 1， BAO Yuzheng 2， WANG Xiaowei 1， HAN Aiming 2， LI Tong 1， YANG Jianjie 1， REN Aiming 1

（1. Vegetables Research Institute， Gansu academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China;

2. Tanchang County Agricultural and Technology Extension Centre， Tanchang Gansu 748500， China）

Abstract： In view of the phenomenon that the standard of mother seed culture medium is not uniform and the quality of mother culture is uneven in the production enterprises of Lentinula edodes strains in Tanchang area of Gansu Province， the biological characteristics of the mycelium of the main cultivated varieties of Lentinula edodes in Tanchang area and the optimization of its culture medium were explored. With L. edodes variety L808 as test material， the optimum carbon source， nitrogen source， optimum temperature and pH value of L. edodes mycelium were determined by single factor test and orthogonal test L9（34）， and the medium formula was optimized. The optimum carbon source， nitrogen source， culture temperature and pH value of Lentinula edodes were glucose， beef extract， 24 °C and 6， respectively. The final optimized formula by orthogonal test was sawdust at 75 g/L， glucose at 20 g/L， agar powder at 18 g/L， and potato at 220 g/L.

Key words： Lentinula edodes; Mother seed; Culture medium; Carbon source; Nitrogen source; Temperature; pH; Optimization

香菇（Lentinus edodes）是世界第二大食用菌，我國是世界上最大的香菇主產國［1 - 2 ］。優質的香菇母種則是在栽培過程中獲得高品質和高產的基礎，在栽培過程中具有最重要的意義［3 ］。香菇菌絲的培養基及生長條件是目前香菇生產研究的重要方向，而PDA培養基則是普遍認為最常用的培養基［4 ］。近年來，越來越多的研究開始篩選并優化香菇的最佳培養基，李秋信等［5 ］使用金銀花藤浸出液對香菇武香1號母種培養基進行優化的最終結果表明，向每1 000 mL培養基中添加200 g金銀花藤浸出液后菌絲長速最快，長勢最旺盛，且顯著快于PDA培養基上生長的菌絲。鄧志剛等［6 ］研究表明，香菇L26菌絲在小麥瓊脂培養基和玉米粉蔗糖培養基上生長最佳。不同品種的香菇母種所需的生長條件不同，且相同品種的香菇母種在不同的環境條件下的菌絲生長情況也出現很大變化，故香菇品種的多樣性也導致了培養條件的多樣化。

宕昌縣位于甘肅省南部，地處亞熱帶向暖溫帶過渡地段，山巒起伏，溝壑縱橫，山岳特征顯著，地形地貌異常復雜，縣境海拔1 138～4 154 m，屬溫帶大陸性氣候區。由于當地產業基礎薄弱、香菇菌種混亂、優質菌種缺乏、培養條件研究不到位等問題，故需要利用當地氣候資源優勢，研究規范當地的香菇優質菌種及培養條件。菌種相當于作物的種子，其質量優劣對后期栽培過程起到了關鍵的作用［7 ］，母種菌絲的生長情況與栽培過程中出現的問題呈正相關［8 ］，所以研究菌種的生理學特性及優化其配方尤為重要。我們以當地的香菇L808為供試菌種，研究其菌絲生長的最佳碳源、最佳氮源、最適培養溫度和最適培養pH，以及優化該香菇的母種培養基，進而改進優質菌種的培養及生產，以期為當地的香菇菌種培養和生產提供科學的理論依據，并對指導新時期企業香菇生產具有積極意義。

1 材料與方法

1.1 供試材料

指示香菇品種L808的菌種由宕昌縣宕興菌業有限公司提供。供試培養基有PDA培養基（馬鈴薯200 g、葡萄糖20 g、瓊脂粉18 g、水1 000 mL）、碳氮源篩選培養基［碳源（分別為葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖）20.0 g，瓊脂粉18.0 g，氮源（分別為蛋白胨、亮氨酸、牛肉膏、酵母膏、硫酸銨）0.2 g，磷酸二氫鉀1.0 g，硫酸鎂0.5 g，水1000 mL］。

1.2 試驗方法

1.2.1 菌種純化 使用90 mm×90 mm的培養皿制作PDA平板培養基，并將菌種轉接至平板上，待平板上的菌落長滿后備用。

1.2.2 不同碳源對香菇菌絲的影響 試驗選用1.1碳氮源篩選培養基配方，分別以葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖為不同碳源制作培養基，以不添加碳源的培養基為對照，分別研究并分析不同碳源對香菇菌絲生長的影響。每處理6次重復，試驗在恒溫培養箱中完成，且均在黑暗條件下培養，記錄香菇菌絲的生長情況。

1.2.3 不同氮源對香菇菌絲的影響 試驗選用1.1碳氮源篩選培養基配方，分別以蛋白胨、亮氨酸、牛肉膏、酵母膏、硫酸銨為不同氮源制作培養基，以不添加氮源的培養基為對照，分別研究并分析不同氮源對香菇菌絲生長的影響。每個處理6次重復，試驗在恒溫培養箱中完成，且均在黑暗條件下培養，記錄香菇菌絲的生長情況。

1.2.4 不同溫度對香菇菌絲的影響 試驗使用PDA培養基為供試培養基，設置8、12、16、20、24、28、32、36 ℃共8個處理，每個處理6次重復，試驗在恒溫培養箱中完成，且均在黑暗條件下培養，分別記錄香菇菌絲的生長情況。

1.2.5 不同pH對香菇菌絲的影響 試驗使用PDA培養基為供試培養基，制作培養基前使用0.1 mol/L的HCl溶液和0.1 mol/L的NaOH溶液將培養基pH分別調節為4、5、6、7、8、9 共6個梯度，再滅菌，每個處理6次重復，試驗在恒溫培養箱中完成，且均在黑暗條件下培養，分別記錄香菇菌絲的生長情況。

1.2.6 香菇母種培養基優化 試驗設置向PDA培養基添加木屑的單因素實驗，以木屑、葡萄糖、瓊脂粉、馬鈴薯為因子對香菇母種培養基進行優化，選出最佳的木屑、葡萄糖、馬鈴薯、瓊脂粉的添加量。試驗采用L9（34）正交設計（表1），并對其成分進行優化。

1.3 數據整理與分析

采用Microsoft Excel 2016軟件對試驗數據進行分析整理，使用SPSS 26.0統計軟件對試驗數據進行方差分析并采用Duncan's新復極差法進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 不同碳源對香菇菌絲的影響

由表2可知，以葡萄糖為碳源的處理香菇菌絲生長速度最快，為0.820 cm/d，均顯著高于其他碳源處理和CK的生長速度（P < 0.05），較CK增加485.71%，較果糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖為碳源的處理分別增加17.14%、18.84%、17.14%、74.46%；以果糖和麥芽糖為碳源的處理香菇菌絲生長速度次之，均為0.700 cm/d，均較CK增加400.00%；以乳糖為碳源的處理香菇菌絲生長速度最慢，為0.470 cm/d，較CK增加235.71%。同時可以看出，以葡萄糖、蔗糖為碳源的處理香菇菌絲長勢旺盛，以果糖、麥芽糖為碳源的處理香菇菌絲長勢較旺盛，以乳糖為碳源的處理和CK香菇菌絲長勢一般。綜上認為，葡萄糖為香菇菌絲生長的最適碳源。

2.2 不同氮源對香菇菌絲的影響

由表3可知，以牛肉膏為氮源的處理香菇菌絲生長速度最快，為0.870 cm/d，較CK增加265.50%，較亮氨酸、硫酸銨、蛋白胨、酵母粉為氮源的處理分別增加52.63%、20.83%、20.83%、8.75%；酵母粉為氮源的處理香菇菌絲生長速度次之，為0.800 cm/d，較CK增加233.33%，均顯著高于其他氮源處理和CK的生長速度（P < 0.05）；亮氨酸為氮源的處理香菇菌絲生長速度最慢，為0.570 cm/d，較CK增加137.50%。同時可以看出，以蛋白胨、牛肉膏為氮源的處理香菇菌絲長勢旺盛，亮氨酸、硫酸銨、酵母粉為氮源的處理香菇菌絲長勢較旺盛，CK香菇菌絲長勢一般。綜上可知，牛肉膏為香菇菌絲生長的最適氮源。

2.3 不同溫度對香菇菌絲的影響

由表4可知，隨著培養溫度的升高，香菇菌絲的生長速度呈現先上升后下降的趨勢，當香菇菌絲在24 ℃培養條件下，菌絲生長速度最快，為0.830 cm/d；其次是28 ℃培養條件下，菌絲生長速度為0.810 cm/d，二者菌絲生長速度均顯著高于8、12、16 、32、36 ℃條件下的菌絲生長速度（P < 0.05），但與20 ℃條件下的菌絲生長速度差異不顯著（P > 0.05）。8 ℃培養條件下，菌絲生長速度最慢，為0.140 cm/d，顯著慢于其余溫度條件下的菌絲生長速度（P < 0.05）。同時可以看出，在20、24、28 ℃培養條件下香菇菌絲長勢旺盛，16 、32 ℃培養條件下香菇菌絲長勢較旺盛，8、12、36 ℃培養條件下香菇菌絲長勢一般。綜上可知，在PDA培養基上香菇菌絲生長的最適培養溫度為24 ℃。

2.4 不同pH對香菇菌絲的影響

由表5可知，隨著PDA培養基pH的增加，香菇菌絲的生長速度呈現先上升后下降的趨勢，當香菇菌絲在PDA培養基pH為6的培養條件下，菌絲生長速度最快，為0.730 cm/d；PDA培養基pH為7的培養條件下菌絲生長速度次之，為0.690 cm/d，二者之間菌絲生長速度差異不顯著（P > 0.05），但均顯著快于pH為4、5、8、9時的菌絲生長速度（P < 0.05）；PDA培養基pH為4的培養條件下菌絲生長速度最慢，為0.380 cm/d，其次是pH為9 時的生長速度，均顯著低于其余pH條件下的菌絲生長速度（P < 0.05）。同時可以看出，PDA培養基pH為6、7時香菇菌絲長勢旺盛，pH為5、8時香菇菌絲長勢較旺盛，pH為4、9時香菇菌絲長勢一般。綜上可知，在PDA培養基上香菇菌絲生長的最適培養pH為6。

2.5 正交試驗優化結果

由表6可知，影響香菇菌絲生長的培養基因素排序為A（木屑）> B（葡萄糖）> D（馬鈴薯）>C（瓊脂粉），即對香菇菌絲生長影響最大的因素為木屑，葡萄糖次之，馬鈴薯較小，瓊脂粉最小。正交試驗結果表明，適合香菇菌絲生長的最優組合為A2B1C2D3（木屑75 g/L、葡萄糖18 g/L、瓊脂粉18 g/L、馬鈴薯 220 g/L）；而使用極差分析得到的最優組合為：A2B2C2D3（木屑75 g/L、葡萄糖20 g/L、瓊脂粉18 g/L、馬鈴薯 220 g/L）。將2個方案進行驗證試驗后最終得出，最優組合為A2B2C2D3。通過驗證試驗結果表明（表7），優化組合A2B2C2D3菌絲生長速度略高于最優組合A2B1C2D3，因此認為，香菇母種培養基的最佳配方組合為木屑75 g/L、葡萄糖20 g/L、瓊脂粉18 g/L、馬鈴薯 220 g/L。

3 討論與結論

通過改善香菇菌絲的生長條件，可以顯著改善菌絲生長情況，菌絲可以獲得更多的營養物質，并且在栽培過程中可以增加菌絲的抗病性，使其對不良環境有更強的耐受力，減少菌棒的污染率，達到提高產量和品質的效果［9 - 10 ］，所以對菌絲的生物學特性的探究和培養基配方的優化至關重要。但關于當地香菇原種以及香菇栽培條件的改善有待進一步研究。本研究通過對香菇L808母種菌絲的生長條件進行研究，篩選出其最佳碳源為葡萄糖，這與曾茜等［11 ］研究結果一致，以葡萄糖為碳源處理后，菌絲生長旺盛且菌絲生長速度均顯著高于其他碳源和對照不添加碳源處理；最佳氮源為牛肉膏，這與廖真等［12 ］研究結果一致，以牛肉膏作為氮源時，菌絲生長速度快且旺盛。而劉元濤等［13 ］表明，中華小香菇的最佳碳源為麥芽糖；丁李春等［14 ］研究表明，寧香8號香菇的最佳氮源為蛋白胨，這可能是由于香菇品種的不同或是培養條件的不同而產生的差異［15 ］。熊雪等［16 ］研究表明，野生馬桑香菇的最適培養溫度為23～25 ℃，與本研究得出的最適溫度為24 ℃的結果基本一致；但其研究表明，最適培養pH為7～10，而本研究中最適培養pH為6，造成該差異很可能是野生馬桑香菇可能未經馴化，而本研究使用的是已馴化和選育并廣泛種植的香菇品種，或不同地域香菇遺傳差異性的原因所導致［17 - 18 ］。由于香菇菌絲具有較強的降解木質纖維素的能力［19 - 21 ］，而木屑濾液中含有木質纖維素，故在制作香菇母種培養基時可在PDA培養基中添加木屑濾液，可使菌絲生長更加旺盛。

通過對宕昌地區香菇主栽品種香菇L808的菌絲最佳生長條件進行研究，結果表明，香菇L808的菌絲生長的最佳碳源為葡萄糖，最佳氮源為牛肉膏，最適培養溫度為24 ℃，最適培養pH為6。通過正交試驗方法對香菇L808母種培養基進行優化，最終得出最優配方為木屑75 g/L、葡萄糖20 g/L、馬鈴薯 220 g/L、瓊脂粉18 g/L。同時從正交試驗結果分析可發現，對香菇L808菌絲生長的最大影響因素為木屑，因此向香菇母種培養基中添加木屑后香菇菌絲的生長速度和長勢均有明顯的改善。

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