中国东北地区三种蜜环菌的生...学特性及奥氏蜜环菌人工培养_陈鹏.pdf

Research paper 研究论文 22 January 2023,42(1):297-311 菌物学报 Mycosystema ISSN1672-6472 CN11-5180/Q Doi:10.13346/j.mycosystema.220430 资助项目：科技部重点研发专项(2018YFE0107800)This work was supported by the Key Project on Research and Development of Ministry of Science and Technology(2018YFE0107800).*Corresponding author.E-mail: ORCID:JI Ruiqing(0000-0002-4799-0270)Received:2022-10-21;Accepted:2022-11-03 Copyright 2023 Institute of Microbiology,CAS.All rights reserved.| Http:/journals- Tel:+86-10-64807521 菌物学报 297 冀瑞卿 吉林农业大学食药用菌教育部工程研究中心教授，吉林省拔尖创新人才。主要以菌根性食用菌微生态及栽培驯化为研究方向。以东北地区典型的外生菌根真菌为研究对象，探究红菇属、丝膜菌属等在东北地区乃至全国的分布规律，描述新类群；结合宏基因组学及多组学联合分析等技术揭示松茸菌根共生的生态学机制及分子机制；对榛蘑等珍稀的食用菌进行人工驯化栽培，明确其生长发育特性，为食用菌的开发利用奠定基础。中国东北地区三种蜜环菌的生物学特性及奥氏蜜环菌人工培养 陈鹏，宋佳，郭璞，冀瑞卿*吉林农业大学 食药用菌教育部工程研究中心，吉林 长春 130118 摘 要：蜜环菌属 Armillaria 真菌具有较高的食药用价值。由于蜜环菌的生长发育过程较复杂，还未完全实现商业化栽培，野生资源的供应受到季节性和地域性的影响。本研究以采自东北地区蜜环菌属的 3 个菌株为研究对象，通过培养物的形态特征及分子标记确定菌株 JG19016 为奥氏蜜环菌 A.ostoyae，菌株 JG19017 为高卢蜜环菌 A.gallica，菌株 JG19018 为中国蜜环菌生物种 C。奥氏蜜环菌JG19016最适生长温度为25，高卢蜜环菌JG19017的最适生长温度为22，中国蜜环菌生物种C JG19018 则在 2225 时菌丝生长速度最快；3 个菌株最适 pH 为 56。奥氏蜜环菌 JG19016 对葡萄糖和蔗糖利用率较好，高卢蜜环菌 JG19017 对葡萄糖利用率较好，中国蜜环菌生物种 C JG19018对葡萄糖和淀粉利用率较好；蛋白胨对 3 个菌株促进作用最强，为最适氮源。培养基中加入 VB1，对 3 个菌株的菌丝生长均有明显的促进作用。奥氏蜜环菌 JG19016 菌丝生长的最优培养基配方为：葡萄糖 20 g，蛋白胨 3 g，磷酸二氢钾 2 g，硫酸镁 1.5 g，VB1 10 mg，琼脂 20 g，水 1 L。在木屑基质中培养，其配方的最优碳氮比为 38:1，最佳木屑粗细比为 3:1 以上。出菇条件探索结果显示，菌丝及菌索长满菌袋(17 mm33 mm5 mm 丝聚乙烯袋)需要 5060 d，之后在 18、60%湿度和12 h 散射光的环境中，10 d 左右可观察到原基产生。增加菇房湿度到 90%95%，23 d 可观察到13 cm 的幼子实体，7 d 左右菌柄和菌盖完全分化，10 d 左右观察到菌盖展开。关键词：蜜环菌属；生物学特性；大型真菌种质资源；驯化栽培 陈鹏 等/中国东北地区三种蜜环菌的生物学特性及奥氏蜜环菌人工培养 研究论文 菌物学报 298 引用本文 陈鹏，宋佳，郭璞，冀瑞卿，2023.中国东北地区三种蜜环菌的生物学特性及奥氏蜜环菌人工培养.菌物学报，42(1):297-311Chen P,Song J,Guo P,Ji RQ,2023.Biological characteristics of three Armillaria species from Northeast China and artificial cultivation of A.ostoyae.Mycosystema,42(1):297-311 Biological characteristics of three Armillaria species from Northeast China and artificial cultivation of A.ostoyae CHEN Peng,SONG Jia,GUO Pu,JI Ruiqing*Engineering Research Center of Chinese Ministry of Education for Edible and Medicinal Fungi,Jilin Agricultural University,Changchun 130118,Jilin,China Abstract:Armillaria species have high edible and medicinal values,however,and they have not fully been commercially cultivated for their complex growth and development process.The supply of wild resources is affected by seasons and regions.In this study,three strains of Armillaria from Northeast China,A.ostoyae JG19016,A.gallica JG19017,and Chinese Biological Species C(CBS C)JG19018 were selected as experimental samples to research the biological characteristic of Armilaria cultivated strains.The optimum temperature for mycelial growth of A.ostoyae JG19016 was 25 C,of A.gallica JG19017 22 C,and of Chinese Biological Species C(CBS C)JG19018 2225 C.The optimum pH for mycelial growth of the three strains was 56.Glucose and sucrose were the optimal carbon sources for A.ostoyae JG19016,glucose was for A.gallica JG19017 and glucose and starch were for Chinese Biological Species C(CBS C)JG19018.The optimum nitrogen source for the three strains was peptone.Trace of VB1 significantly promoted the mycelial growth rate of the three strains.The optimal medium formula for mycelial growth of A.ostoyae JG19016 was glucose 20 g,peptone 3 g,potassium dihydrogen phosphate 2 g,magnesium sulfate 1.5 g,VB1 10 mg,agar 20 g,and water 1 L.For the formula of sawdust medium,the optimum carbon-nitrogen ratio was 38:1,the optimum ratio of coarse sawdust to fine sawdust is 3:1.It will take 5060 days for bagful cultivation of mycelium and rhizomorph in the bag of 17 mm33 mm5 mm in size.Primordium can be observed in about 10 days under 18 C,60%humidity and illumination of scattered light for 12 h.After 23 d the young fruiting bodies of 13 cm can be observed by increasing the humidity of the cultivation room to 90%95%.The time of full differentiation for the stem and cap of the fruiting body is about 7 d,and in about 10 d the fruiting bodies mature.Keywords:Armillaria;biological characteristics;germplasm resources of macrofungi;domesticated cultivation 蜜环菌属Armillaria(Fr.)Staude隶属于担子菌门 Basidiomycota、伞菌目 Agaricales、泡头菌科 Physalacriaceae(Watling et al.1982)。蜜环菌属真菌广泛分布在温带到热带地区，有些种类是重要的森林病原菌(戴玉成等 2000；戴玉成 2012)。据报道，我国有蜜环菌真菌 16 种，东北地区有 5 种(贺伟等 1996；秦国夫等 2000；赵俊等 2005，2008)。目前，蜜环菌属内物种的分类鉴定常采用形态分类结合分子标记的手段进行，但对于分离培养的无性繁殖材料的分类鉴Research paper 22 January 2023,42(1):297-311 Mycosystema ISSN1672-6472 CN11-5180/Q 菌物学报 299定，分子标记技术是比较通用且有效的。对于蜜环菌属的部分物种，用 ITS 序列不能完全区分开，引进其他辅助序列如 Tef-1 等将得到更准确的分类效果(门金鑫等 2016)。蜜环菌属真菌具有降血糖(Xu&Zhang 2014)、保健功能(杨淑云等 2007)、护肝(崔海丹等 2011)、抑制肿瘤(Wu et al.2019)等药理作用，也有报道部分药理作用和临床疗效与天麻相似(袁媛等 2008)。蜜环菌属真菌广泛应用于药品、保健品和功能食品等领域，具有良好的经济价值(陈海燕 2016；戴玉成和杨祝良 2008；戴玉成等 2010)。蜜环菌属真菌的子实体含有丰富的蛋白质、维生素以及矿物质元素，味道鲜美且本身富含油脂(王晶宇等 2013)，其中的奥氏蜜环菌Armillaria ostoyae 是东北地区著名的食用蘑菇，俗称为粗腿榛蘑，其菌肉肥厚、风味独特，是餐桌上的美食。蜜环菌属真菌的生长发育与环境条件密切相关，在适宜的生态环境才能生产出优质的子实体。蜜环菌属真菌的人工培养已多年，秦国夫(2002)认为奥氏蜜环菌在体外培养基上容易产生子实体。同时 15%的氧气浓度和60%的 土 壤 湿 度 菌 索 发 育 最 快(曾 玉 洁 等 2022)。对分类菌株进行生物学特性研究为其进一步的开发应用奠定基础，通过查明其营养菌丝