2结果与分析


2.1样品形态学鉴定


样品子实体菌落形态如图1、2所示。头部呈椭圆形或卵圆形或近球形,饱满肥厚,呈颗粒状簇生在一起,表皮黑褐色、光滑,内部呈白色,有浓郁的香气。菌丝体呈树枝状,由根部往上生长分出若干分枝。菌丝体表皮呈黑褐色,带黑色斑点,末端白色,在培养基中生长时分泌出水滴状液体。


2.2野生菌株的ITS序列分析


PCR产物经0.8%琼脂糖凝胶电泳分析显示,可见约600 bp的目的条带,条带明亮清晰,无拖尾,见图3。测序获得野生菌株的ITS区域核酸序列,共579 bp。提交至GenBank获得基因号为KF897015。下载与其同源性较高的菌株序列作为参考,用Mega 5.1软件构建分子系统发育树,结果如图4所示。与登录号为FM164944.1的多形炭角菌(Xylaria polymorpha)的DNA序列同源性为99%。结合形态特征鉴定结果,鉴定该菌为多形炭角菌(Xylaria polymorpha),属于炭角菌目,炭角菌科,炭角菌属。

图4 T-18的16 s基因序列构建的系统发育树


2.3不同碳源对菌丝体生长的影响


不同碳源对多形炭角菌菌丝体生物量影响如图5所示。该菌株在5种供试碳源中均可生长,表明该菌株菌丝对单糖、双糖及多糖均能利用,但菌丝长速和长势存在差异。该菌株以葡萄糖作为碳源时菌丝生物量最大,达到466 mg/100 mL,且与其他碳源相比,差异显着(P<0.01)。因此,葡萄糖为菌丝生长的最佳碳源。

图5不同碳源对菌丝体生长的影响


2.4不同氮源对菌丝体生长的影响


不同氮源对多形炭角菌菌丝体生物量影响如图6所示。结果表明,多形炭角菌菌丝体在6种供试氮源培养基中均能生长,但不同氮源对菌丝体生物量的影响有差异,其中以牛肉膏为氮源的菌丝体生物量最高,达到327 mg/100 mL。无机氮源中,除硫酸铵组外,供试氮源与空白对照菌丝体生物量差异均显着(P<0.05),但没有达到极显着水平(P<0.01)。

图6不同氮源对菌丝体生长的影响


2.5不同无机盐对菌丝体生长的影响


不同无机盐对多形炭角菌菌丝体生物量影响如图7所示。结果表明,其中以KH2PO4和MgSO4为无机盐的菌丝体生物量较大,分别达到351 mg/100 mL和346 mg/100 mL,而以硫酸锌为无机盐的菌丝体生物量最少,只有32 mg/100 mL。


2.6不同pH对菌丝体生长的影响


不同pH对多形炭角菌菌丝体生物量影响如图8所示。结果表明,多形炭角菌菌丝体在供试pH为4~9的培养基都能生长。培养基在pH 7时菌丝体生物量最高,达到386 mg/100 mL,pH 3时菌丝体生物量最低,为169 mg/100 mL。培养基pH偏酸或偏碱时,都不适宜菌丝体生长。因此可将pH 7选为多形炭角菌菌丝体液体发酵培养的最适pH。

图7不同无机盐对菌丝体生长的影响

图8不同pH对菌丝体生长的影响


2.7不同温度对菌丝体生长的影响


不同温度对多形炭角菌菌丝体生物量影响如图9所示。培养温度15~25℃,随着温度的上升,菌丝生长速度加快,于25℃时菌丝体生物量最高,达到424 mg/100 mL,与其他温度相比均达到极显着水平(P<0.01)。因此,最适培养温度为25℃。

图9不同温度对菌丝体生长的影响


3小结与讨论


天然药用炭角菌资源非常稀少,子实体的人工栽培技术尚未成熟,利用现代生物技术进行液体深层发酵,可以得到大量的菌丝体和代谢产物。探究多形炭角菌菌丝体液体发酵培养的最佳营养条件和最适环境条件,了解其生长特性,提高菌丝体产量,对炭角菌研究具有重要意义。多形炭角菌液体培养最佳碳源为葡萄糖,结果与栾洋等的报道类似。炭角菌不仅能通过渗透作用直接吸收单糖,而且能分泌淀粉酶等胞外酶,将淀粉等分解成葡萄糖后吸收。菌丝体能有效利用有机氮,而几乎不能利用无机氮源。分析原因可能是由于有机氮除提供氮源外,还提供一定的碳素营养和生长因子,从而促使营养平衡和物质转化。供试无机盐中磷酸二氢钾、硫酸镁对菌丝体生长有一定的促进作用,K、Mg、P是多形炭角菌生长必需的大量元素。


野生菌株T-18属于多形炭角菌(Xylaria polymorpha),菌丝生长的最适温度为25℃,最适pH为7.0,最适碳、氮源分别为葡萄糖和牛肉膏,添加一定量的MgSO4和KH2PO4有利于菌丝体的生长。


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