青梅菌,是青梅的一种外生菌根真菌,学名为晶盖粉褶菌(Entoloma clypeatum),隶属于担子菌门(Basidiomycota),层菌纲(Hymenomycet),伞菌目(Agaricales),粉褶菌科(Entolomataceae)粉褶菌属(Entoloma(Fr.)P.Kumm.),能够与蔷薇科的蔷薇属、梨属、李属、海棠属等植物形成外生菌根[18-20]。青梅菌作为粉褶菌属成员之一,在食用和医疗具有较高的经济价值[21-23]。我国对粉褶菌属真菌的研究主要集中在分类上,对粉褶菌进行分离培养和人工栽培方面的研究未见报道,国外学者从组织中和通过担孢子分离获得了晶盖粉褶菌的遗传多样性的菌株[24-28],并回接杜梨获得子实体[29]。
菌根真菌是一类能够与木本植物共生形成外生菌根的大型真菌,中国已经发现的可食用菌根真菌有677种,占食用菌种类70%[22]。由于菌根真菌生长的特殊性,一直以来没有得到人类的重视。除松口蘑、红菇等少数菌根菌被开发利用外,大多数都任其自生自灭,青梅菌目前仍处于这样的状态。
因此,栽培青梅菌的价值与意义十分重大。本研究拟通过人工分离获得青梅菌菌丝体,研究青梅菌菌丝生长所需要的营养条件和温度需求,为青梅菌的半人工栽培和人工栽培提供理论基础和技术保障。
1材料与方法
1.1培养基
青梅菌菌丝体分离和培养用PDA培养基。
青梅菌原种培养采用的培养基配方如下:基础配方为麸皮10%,石灰1%,石膏1%,供试材料为玉米粒、玉米渣、棉籽壳、木屑和麦粒,添加量均为88%。
1.2青梅菌菌丝的分离与纯化
青梅菌子实体于2020年4月5日采集自四川省乐山市马边彝族自治县三河口乡王家觉坝村(经度103.352°,纬度28.894°,海拔:1 228.54 m),气温16℃,土壤温度14℃。
采集到的青梅菌子实体当日送到实验室,依次用75%的乙醇和5%的次氯酸钠进行表面消毒,用无菌解剖刀去除消毒后的表皮后,用无菌解剖针挑取黄豆粒大小的组织块,接种于PDA平板上,25℃恒温避光培养3~5d[30],取生长良好、无杂菌污染的菌丝在PDA平板上进一步纯化获得青梅菌纯培养[31-32],保存于PDA斜面备用。
1.3温度对青梅菌母种菌丝生长的影响
用无菌打孔器将培养在PDA平板上青梅菌菌丝体打成圆形菌饼(直径7 mm),用解剖针将青梅菌菌饼接种到新鲜的PDA平板中央,分别放置在11℃、17℃、22℃、25℃、28℃、30℃、32℃的恒温培养箱中培养7 d,测定菌落直径,计算青梅菌母种菌丝日均生长速率。
1.4温度对青梅菌原种菌丝生长的影响
采用棉籽壳培养基,按配方配好料后,分装到100 mL的组培瓶中,每瓶分装2/3体积,121℃40 min灭菌,冷却后接入青梅菌母种,分别放置在17℃、22℃、25℃、28℃、30℃、32℃的恒温培养箱中培养10 d,测定菌丝生长长度,计算青梅菌原种日均生长速率。
1.5培养基对青梅菌原种菌丝生长的影响
采用玉米粒、玉米渣、棉籽壳、木屑和麦粒为主粒的5种培养基配方,配方见1.1。各配方培养基按配方配好料后,分装到100 mL的组培瓶中,每瓶分装三分之二体积,121℃40 min灭菌,冷却后接入青梅菌母种,25℃培养10 d,测定菌丝生长长度,计算青梅菌原种日均生长速率。
2结果与分析
2.1青梅菌母种菌丝的分离与纯化
用组织块无菌分离法获得青梅菌母种菌丝体(见图1)。
图1青梅菌母种
2.2温度对青梅菌母种菌丝生长的影响
青梅菌母种菌丝在不同温度下的日均生长速率见表1。由表1可以看出,随着温度升高,青梅菌菌丝生长在22℃以下逐渐加快,在22℃以上逐渐减慢,22℃是青梅菌母种菌丝生长的最适温度。
表1温度对青梅菌母种菌丝生长的影响(菌丝日均生长速率:mm/d)
图2青梅菌母种11℃下生长状况
2.3温度对青梅菌原种菌丝生长的影响
青梅菌原种菌丝在不同温度下的生长情况见表2。由表2可以看出,青梅菌菌丝日均生长速率在25℃最高,在25℃以下随着温度升高逐渐加快,在25℃以上随着温度升高逐渐减慢,25℃是青梅菌原种菌丝的最适生长温度。
表2温度对青梅菌原种菌丝生长的影响(菌丝日均生长速率:mm/d)
2.4培养基对青梅菌原种菌丝生长的影响
青梅菌原种在不同培养基中生长状况见表3。由表3可以看出,青梅菌原种菌丝在棉籽壳培养基中的日均生长速率极显著的高于其他4种培养基,因此棉籽壳培养基是青梅菌原种菌丝生长的最佳培养基。
表3培养基对青梅菌原种菌丝生长的影响(菌丝日均生长速率:mm/d)
3结论与讨论
对人工分离获得的青梅菌菌丝最适生长温度范围和适宜的培养基配方探究,研究结果表明,青梅菌母种菌丝的最适生长温度为22℃,原种菌丝的最适生长温度为25℃,最佳培养基配方为棉籽壳培养基,配方为棉籽壳88%、麸皮10%、石灰1%、石膏1%。
Shishikura M.等人在20℃培养晶盖粉褶菌的菌丝体[28],与本文分离的青梅菌母种菌丝最适生长温度接近,他们用晶盖粉褶菌菌丝体接种杜梨的根后在15℃下进行共培养2个月后获得[29]青梅菌子实体,这和我们采样时土壤温度接近,而与菌丝最适生长温度差别较大,可能的原因是青梅菌菌丝的最适生长温度与子实体形成最适温度不同,或者菌丝在原位生长环境中的生长温度与人工培养条件存在差异,也可能与菌株的特性有关,需要进一步做和植物根的共培养实验。
本实验仅仅对青梅菌菌丝体的生长温度和适宜的培养基进行了探索,作为外生菌根真菌的一员,至少还需要回接到青梅的根部进行共培养,探究其子实体形成的条件,在此基础上才能建立起人工培养的技术体系,这还有很多工作要做。