2株野生猴头菇的生物学特性、驯化和栽培模式研究.pdf

中国食用菌耘阅陨月蕴耘 云哉晕郧陨 韵云 悦匀陨晕粤灾燥造援 42晕燥援4DOI：10.13629/ki.53-1054.2023.04.004中国食用菌圆园23，42（4）：2833，40耘阅陨月蕴耘 云哉晕郧陨 韵云 悦匀陨晕粤悦晕缘猿原员园缘源/匝陨杂杂晕 员园园猿原愿猿员园2 株野生猴头菇的生物学特性、驯化和栽培模式研究*陆珠1，纪淑娟1，任梓铭1，王月1，谢孟乐2，3，4，杨阳2，3，4*，于延申1*，张桐4（1.吉林省蔬菜花卉科学研究院，吉林 长春 130033；2.中国热带农业科学院 环境与植物保护研究所，海南 海口 571101；3.扬州大学 食品科学与工程学院，江苏 扬州 225127；4.吉林省农业技术推广总站，吉林 长春 130033)摘要：猴头菇野生资源丰富，可作为新品种选育的重要来源。以采集到的 2 株野生猴头菇为材料，基于内转录间隔区（ITS）序列进行鉴定，并开展生物学特性分析、驯化出菇试验和栽培模式研究。结果表明，2 株野生菌株均为猴头菇，蔗糖、酵母粉、KH2PO40.15%+MgSO20.1%分别为 2 个菌株通用的最适碳源、氮源和元素，最适培养温度均为 2025 益。2 株野生猴头菇均可驯化出菇，与栽培菌株相比，2 个野生菌株的子实体较大，菇形好，肉质紧密，产量高。其中野生驯化菌株 A 的平均生物学效率高达 110.43%。2 个野生菌株的最优栽培模式均为棚内立体床架摆放式栽培。本试验结果可为猴头菇野生菌株的驯化栽培提供参考，同时为今后猴头菇育种提供新的种质资源。关键词：猴头菇；生物学特性；驯化；栽培模式中图分类号：S646.2文献标志码：A文章编号：1003-8310（2023）04-0028-07Study on Biological Characteristics,Domestication and Cultivation Patternsof Two Wild Strains of Hericium erinaceusLU Zhu1,JI Shu-juan1,REN Zi-ming1,WANG Yue1,XIE Meng-le2,3,4,YANG Yang2,3,4,YU Yan-shen1,ZHANG Tong4(1.Jilin Province Vegetable and Flower Research Institute,Changchun 130033,China;2.Environment and Plant Protection Institute,Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences,Haikou 571101,China;3.College of Food Science and Engineering,Yangzhou University,Yangzhou 225127,China;4.Jilin Province Agricultural Technology Extension Station,Changchun 130033,China)Abstract:The wild resources of Hericium erinaceus is rich and can be used as an important source for new varieties breeding.Two wild H.erinaceus strains were collected as materials and identified based on internal transcribed spacer(ITS)sequence,and biological characteristics analysis,domestication experiment and cultivation patterns were carried out.The results showedthat the two wild strains were identified as Hericium erinaceus,and there were certain differences in the biological characteris原tics of the two strains,but sucrose,yeast powder and KH2PO40.15%+MgSO40.1%were the same suitable carbon source,nitro原gen source and element for the two strains,respectively.The appropriate calture temperature of the two strains was the same,which were 20-25 毅C.The two strains can be domesticated to produce fruit bodies.Compared with the cultivated strains,thetwo wild strains had larger fruit bodies,good shape,compact context and high yield,and the average biological efficiency of wilddomesticated strain A was 110.43%.The optimal cultivation pattern of the two wild strains was the stereoscopic shelf cultivationin the shed.The results can provide a reference for the domestication and cultivation of wild H.erinaceus strains,and providenew germplasm resources for H.erinaceus breeding in the future.Key words:Hericium erinaceus;biological characteristic;domestication;cultivation patterns*基金项目：2023 年吉林省部门预算基本科研经费项目；海南省自然科学基金（322QN365）；中央级公益性科研院所基本科研业务费专项（1630042022003，1630042022020）。作者简介：陆珠（1991），女，硕士，助理研究员，主要从事食用菌栽培与育种方面研究。E-mail:*通信作者：杨阳（1992），女，博士，助理研究员，主要从事食用菌栽培与育种方面研究。E-mail:；于延申（1965），男，硕士，研究员，主要从事食用菌栽培与育种方面研究。E-mail:收稿日期：2023-04-14育种与驯化第 42 卷第 4 期王彤等：美味牛肝菌药用价值及产品开发现状猴头菇（Hericium erinaceus Bull.Pers.）因子实体外形与猴的头部极其相似而得名1。在古代时，就有“山珍猴头，海味燕窝”的说法2。猴头菇不仅在我国历史传统文化中占据一席之地，其营养价值和药用价值也得到了大众认可3。猴头菇是药食兼用菌，清除自由基能力比较好4，可以提高机体运动耐力，延缓体力疲劳，治疗胃炎5、胃溃疡6。除此之外，猴头菇还具有降低胆固醇、降血糖、抗抑郁、增强免疫力7-8、抗肿瘤9、抗感染、抗病毒、抗菌、抗炎和抗凝血10等多种活性。野生猴头菇广泛分布于西欧、北美、日本、俄罗斯等地区。在中国，野生猴头菇分布于黑龙江、吉林、内蒙古、河北、浙江、福建等 20 多个省份、自治区11。我国是世界上最早进行野生猴头菇人工驯化栽培的国家，距今已有 150 余年历史12。栽培规模较大的地区有吉林、黑龙江、福建、山东、浙江、江苏、山西等13。最有名的猴头菇产地是黑龙江省海林市，因此该地也被誉为中国的猴头菇之乡14。但随着猴头菇栽培的不断推广，新的猴头菇种质资源需求愈加迫切。目前，杜忠伟等15对一株野生猴头菇生物学特性及农艺形状进行了研究，筛选出一株适合人工栽培的猴头菇菌株。然而，其他涉及野生驯化栽培和栽培模式的研究仍较少。通过对采集到的 2 株野生猴头菇进行分子生物学鉴定，明确其分类学地位。分析其生物学特性，筛选各菌株的菌丝最适生长条件并进行驯化栽培。研究目的旨在为不同来源的猴头菇野生菌株的驯化栽培提供参考，建立新的猴头菇种质资源信息。1材料与方法1.1供试菌株试验使用的 3 个猴头菇菌株详细信息见表 1，2个野生菌株子实体形态特征见图 1。如表 1 和图 1 所示，以采自龙泉市和海林市的2 个野生猴头菇菌株（菌株 A、菌株 B）为试验材料。以引自福建省的 1 个栽培猴头菇菌株（菌株 C）为对照，菌株 C 栽培种的特点是菌丝浓白、粗壮，抗杂菌能力强，菌球大、白色，优质高产，约 50 d出菇。所有菌株保存在吉林省蔬菜花卉科学研究院食用菌研究所。1.2试验方法1.2.1野生菌株的鉴定使用基因组 DNA 提取试剂盒分别提取 3 个猴头菇菌株的 DNA，通过 1%的琼脂糖凝胶电泳和紫外分光光度计检测 DNA 浓度与纯度。以猴头菇 DNA为模板，对其内转录间隔 ITS 进行 PCR 扩增，选取通用引物 ITS1 和 ITS4 进行扩增。反应体系为 25 滋L：10伊 PCR Buffer 2.5 滋L，MgCl22.5 滋L，10 mmol L-1dNTP Mixture 0.6 滋L，基因组 DNA 0.5 滋L，20 滋mol L-1的上游引物 0.3 滋L，20 滋molL-1的下游引物 0.3 滋L，5 UL-1Taq 酶0.3 滋L，ddH2O 18.0 滋L。ITS 的 PCR 扩增程序为：95 益预变性 3 min，94 益变性 40 s，54 益退火 45 s，72 益延伸 1 min，共计 34 个循环。PCR 产物由吉林省库美生物科技有限公司测序。在 NCBI 中进行 BLAST 序列比对。1.2.2野生菌株生物学特性试验基础培养基为 PDA 培养基，配方包含马铃薯200 g、葡萄糖 20 g、琼脂 20 g，蒸馏水定容至1 000 mL，pH 自然。分别对碳源、氮源、温度和补充元素 4 个因素进行研究。1）碳源筛选试验：分别以蔗糖、麦芽糖、乳糖、可溶性淀粉为碳源替代 PDA 培养基中的葡萄糖，添加量均为 20 g，pH 自然。2）氮源筛选试验：分别以酵母粉、蛋白胨、尿素、硫酸铵、麦麸汁为氮源，添加量均为 0.2%，以葡萄糖为固定碳源，pH 自然。3）温度筛选试验：使用 PDA 培养来源地类型福建省栽培龙泉市野生试验编号保藏编号CLZHT12ALZHT09BLZHT10海林市野生表 1供试猴头菇菌株信息Tab.1Information of test Hericium erinaceus strainsLHT09LHT10图 1野生猴头菇菌株 LHT09 和 LHT10 子实体Fig.1Fruit bodies of wild strains LHT09 and LHT10of Hericium erinaceus陆珠等：2 株野生猴头菇的生物学特性、驯化和栽培模式研究29中国食用菌耘阅陨月蕴耘 云哉晕郧陨 韵云 悦匀陨晕粤灾燥造援 42晕燥援4基，pH 自然，接种后分别于 15、20、25、30、35 益培养。4）补充元素筛选试验：在 PDA 培养基中添加不同的元素进行配制，分别以 KH2PO40.15%（补充 K 元素）、MgSO40.1%（补充 Mg 元素）、KH2PO40.15%+MgSO40.1%（补充 K 和 Mg 元素）、CaCO30.1%（补充 Ca 元素）、维生素 B10.05%为供试条件。在培养基中间位置接入直径为 6 mm 的菌块，于 23 益（除温度筛选试验外）恒温培养。每个试验设置 3 个重复。每 24 h 观察 1 次，并用平板划线法测量、标记菌丝生长，连续测量直至某一平板长满菌丝，同时观察并记录菌丝长势。1.2.3驯化栽培试验将猴头菇菌株在 PDA 培养基上活化，23 益恒温暗培养 10 d，接种至麦粒培养料（小麦粒 78%、木屑 10%、麦麸 8%、石膏 2%、葡萄糖 1%、过磷酸钙 1%，含水量 60%）。待菌丝爬满麦粒，再转接到木屑培养料（木屑 78%、麦麸 20%、石膏 1%、过磷酸钙 1%，含水量 62%）。将菌袋置于 2024 益黑暗条件下培养，观察并记录菌丝的浓密程度、满袋时间。菌丝满袋后，将温度降至 18 益，后熟 7 d。用灭菌后的刀具在菌袋中部划“一”字口，长度为3 cm，并转入湿度约 60%的出菇室中进行恢复生长。待开口处长出洁白、粗壮的菌丝后，调节温度为1622 益，湿度逐渐升到 85%90%，每天上午和下午各通风 1 h。统计原基形成时间。以栽培菌株 C 为对照，在相同条件下进行出菇试验。统计和分析主要农艺性状，包括生育期（d）、出菇产量（g）、生物学效率、子实体形态等。1.2.4栽培模式比较试验采用 3 种栽培模式进行对比，分别为棚内立体床架摆放式栽培、棚内立体旋转架栽培和猴头菇-草莓立体栽培。每种栽培模式放置 100 袋，均在菌袋中部划“一”字口，长度为 3 cm。3 种栽培模式的出菇管理相同，培养温度为 1625 益，湿度为 85%90%，每日通风。记录出菇的农艺性状。2结果与分析2.1野生菌株鉴定结果通过基因组提取、ITS1/ITS4（650 bp）PCR 扩增和基因组测序，获得 2 个野生猴头菇菌株（菌株A、菌株 B）的 ITS 序列，序列号为 OP648265 和OP648266。在 NCBI 进行序列比对，2 个菌株的 ITS序列与已公布的猴头菇 ITS 序列的相似性均达 99%。因此，鉴定 2 个野生菌株均为猴头菇。2.2野生猴头菇菌株的生物学特性2.2.1菌丝生长最适碳源筛选 2 个野生猴头菇菌株菌丝生长的最适碳源，数据以 3 次重复的平均值依标准误差表示，结果详见图 2。0.50.40.30.20.10菌株 A葡萄糖蔗糖麦芽糖乳糖可溶性淀粉碳源0.40.30.20.10菌株 B葡萄糖蔗糖麦芽糖乳糖可溶性淀粉碳源图 2不同碳源对猴头菇菌株菌丝生长的影响Fig.2The effects of different carbon sources on mycelial growth of Hericium erinaceus注：+表示菌丝浓密；+表示菌丝较密；+表示菌丝较稀疏；+表示菌丝稀疏。与菌丝生长速度最快的处理相比，*表示存在差异（P约0.1），*表示差异极显著（P约0.000 1）。Note:+means mycelia dense;+means mycelia comparatively dense;+means mycelia comparatively sparse;+means myceliasparse.Compared with the treatment of the highest mycelial growth rate,*means there are differences(P0.1),*means the differ原ences are extremely significant(P0.000 1).如图 2 所示，2 个野生猴头菇菌株在 5 种供试碳源培养基上均可生长，但生长速度与长势存在差异。菌株 A 在蔗糖和可溶性淀粉培养基上生长速度最快，且两者间无显著差异，但在可溶性淀粉培养基上长势不如蔗糖，因此其最适碳源为蔗糖。菌株B 在麦芽糖、蔗糖和可溶性淀粉培养基上长速最快，30第 42 卷第 4 期王彤等：美味牛肝菌药用价值及产品开发现状菌丝浓密，且无显著性差异，麦芽糖、蔗糖和可溶性淀粉为最适碳源。比较发现，2 个菌株的最适碳源存在一定差异，但蔗糖是通用的最适碳源。2.2.2菌丝生长最适氮源筛选 2个野生猴头菇菌株菌丝生长的最适氮源，数据以 3 次重复的平均值依标准误差表示，结果详见图 3。图 4不同温度对猴头菇菌株菌丝生长的影响Fig.4The effects at different temperatures on mycelial growth of Hericium erinaceus0.50.40.30.20.10菌株 A1520253035温度/益菌株 B0.50.40.30.20.101520253035温度/益0.50.40.30.20.10菌株 A酵母粉蛋白胨尿素硫酸铵麦麸汁氮源菌株 B酵母粉蛋白胨尿素硫酸铵麦麸汁氮源0.50.40.30.20.10图 3不同氮源对猴头菇菌株菌丝生长的影响Fig.3The effects of different nitrogen sources on mycelial growth of Hericium erinaceus注：+表示菌丝浓密；+表示菌丝较密；+表示菌丝较稀疏；+表示菌丝稀疏。与菌丝生长速度最快的处理相比，*表示差异较显著（P约0.01），*表示差异显著（P约0.001），*表示差异极显著（P约0.000 1）。Note:+means mycelia dense;+means mycelia comparatively dense;+means mycelia comparatively sparse;+means myceliasparse.Compared with the treatment of the highest mycelial growth rate,*means the differences are relatively significant(P0.01),*means the differences are significant(P0.001),*means the differences are extremely significant(P0.000 1).注：+表示菌丝浓密；+表示菌丝较密；+表示菌丝较稀疏；+表示菌丝稀疏。与菌丝生长速度最快的处理相比，*表示差异极显著（P约0.000 1）。Note:+means mycelia dense;+means mycelia comparatively dense;+means mycelia comparatively sparse;+means myceliasparse.Compared with the treatment of the highest mycelial growth rate,*means the differences are extremely significant(P0.000 1).如图 3 所示，2 株野生猴头菇在尿素为氮源的培养基上不能生长。菌株 A 在供试氮源为酵母粉和蛋白胨时，菌丝生长速度最快且两者间无显著差异，长势均为最好，因此其最适氮源为酵母粉和蛋白胨。菌株 B 在供试氮源为酵母粉、蛋白胨、硫酸铵和麦麸汁时，菌丝生长速度最快且无显著差异，但在酵母粉和麦麸汁为氮源的培养基上菌丝长势均为最好，所以最适氮源为酵母粉和麦麸汁。可见，2 个菌株的生长最适氮源也存在差异，但酵母粉为通用的最适氮源。2.2.3菌丝生长最适温度筛选 2 个野生猴头菇菌株菌丝生长的最适温度，数据以 3 次重复的平均值依标准误差表示，结果详见图 4。如图 4 所示，随着温度的升高，2 株野生猴头菇的菌丝生长速度均呈现先增高后下降的趋势，在25 益时生长速度达到最高。结合菌丝长势发现，在 20 益和 25 益下，2 个菌株的菌丝生长情况无显著差异。因此，2 株野生猴头菇的最适生长温度均为 2025 益。陆珠等：2 株野生猴头菇的生物学特性、驯化和栽培模式研究31中国食用菌耘阅陨月蕴耘 云哉晕郧陨 韵云 悦匀陨晕粤灾燥造援 42晕燥援42.2.4菌丝生长最适元素筛选 2 个野生猴头菇菌株菌丝生长的最适元素，数据以 3 次重复的平均值依标准误差表示，结果详见图 5。如图 5 所示，2 株野生猴头菇菌丝在 5 种供试元素的培养基上均能生长。菌株 A 在同时补充了 K和 Mg 元素的 KH2PO40.15%+MgSO40.1%培养基上生长速度最快且长势最好，且与添加了其他元素的培养基相比存在显著差异，因此可将其作为菌株 A 菌丝生长的最适元素。菌株 B 在仅补充了 Mg 元素的MgSO40.1%培养基和 同时补充 K 和 Mg 元素的KH2PO40.15%+MgSO40.1%培养基上生长速度最快且长势最好，两者间无显著性差异。可见，MgSO4和KH2PO4更有利于 2 株猴头菇的菌丝生长。2.3驯化栽培结果对 2 株野生猴头菇（菌株 A、菌株 B）进行驯化栽培，以国内栽培猴头菇菌株（菌株 C）为对照，试验结果详见表 2。抗杂菌能力白色圆形、猴头形或不规则长紧实较强菌株生育期/d单菇平均鲜质量/g平均生物学效率/%子实体形态特征C50240104.35610712B56235102.17511711白色圆形、猴头形长紧实较强颜色形状菌刺紧实度短直径/cm长直径/cmA45255110.87612813白色圆形、猴头形长紧实强0.50.40.30.20.10菌株 AKH2PO40.15%+MgSO40.1%元素MgSO40.1%KH2PO40.15%CaCO30.1%维生素 B10.04%菌株 BKH2PO40.15%+MgSO40.1%元素MgSO40.1%KH2PO40.15%CaCO30.1%维生素 B10.04%0.50.40.30.20.10图 5不同元素对猴头菇菌株菌丝生长的影响Fig.5Effects of different microelement on the mycelial growth of Hericium erinaceus注：+表示菌丝浓密；+表示菌丝较密；+表示菌丝较稀疏；+表示菌丝稀疏。与菌丝生长速度最快的处理相比，*表示差异显著（P约0.001），*表示差异极显著（P约0.000 1）。Note:+means mycelia dense;+means mycelia comparatively dense;+means mycelia comparatively sparse;+means myceliasparse.Compared with the treatment of the highest mycelial growth rate,*means the differences are significant(P0.001),*meansthe differences are extremely significant(P小菇成熟菇（菌盖直径3.0耀4.0 cm）老熟菇的规律。虽然菇蕾和小菇的硒含量高，但菇体太小，这 2 个时期采摘会严重影响产量；而子实体过于老熟时，硒含量降低且品质下降，因此，秀珍菇的子实体在成熟菇采收较为适宜。综合分析 10 个低温刺激型秀珍菇的耐硒水平、富硒水平及栽培出菇效果，筛选出综合表现较好的富硒菌株为永州 6 号。永州 6 号菌株菌棒的菌龄为120耀160 d 时，其子实体的硒含量较高且稳定，其菌盖富硒能力集水平高于菌柄，菇蕾期子实体硒含量最高。永州 6 号菌株可在栽培生产中推广应用。参考文献：1 胡婷，惠改芳，赵桂慎，等.富硒食用菌研究进展J.食用菌学报，2019，26（1）：68-76.2 张炎灼.液体培养富硒秀珍菇菌丝营养代谢动态规律研究D.福州：福建农林大学，2012.3 吴圣进，吴小建，陈雪凤，等.辣木屑对秀珍菇子实体产量与品质的影响J.热带作物学报，2017，38（3）：482-486.4 张斐斐，黄赟，李孝敢，等.栽培料中硒浓度对秀珍菇生长周期和硒含量的影响J.现代农业科技，2021（5）：63-64.5 何忠伟，何彩梅，吴桂容，等.富硒秀珍菇栽培研究J.食品工业，2018，39（3）：28-30.6 徐联鹏，吴萍，陆晨晖，等.富硒秀珍菇的培育及其营养品质评价J.南京晓庄学院学报，2021（6）：53-58.7 俞涛.硒元素在秀珍菇中的富集研究及其对产量和品质的影响D.合肥：安微农业大学，2016.8 沈恒胜，陈君琛，汤葆莎，等，秀珍菇生物富硒及富集水平J.食用菌学报，2009，16（4）：35-38.9 GB 5009.3-2017，食品安全国家标准 食品中硒的测定S.10 张正伟.香菇硒富集规律与富硒香菇生产关键技术的初步研究D.武汉：华中农业大学，2013.11 陈启才，韦茁萍，廖晋楠，等.桑枝秀珍菇富硒特性与栽培配方研究J.广西农学报，2018，33（6）：7-10.12 陈雪凤，黄奕洲，韦永格，等.桑枝屑栽培富硒秀珍菇配方比较试验J.食用菌，2021，43（5）：41-43.13 祝传望，刘安军，郑捷，等援 硒酸精氨酸对富硒平菇子实体品质的影响J援 现代食品科技，2015（6）：67-72.14 李华为，铁梅，张崴，等援 金针菇子实体富硒栽培特性及 HPLC-LCP-MC 法对硒的分布研究J援 菌物学报，2012，31（1）：86-91.（责任编辑：刘韵然）40