星孢寄生菇个体发育对可控环境因子的响应

摘    要：为探讨星孢寄生菇个体发育与可控环境因子的关系，采用L16（45）正交试验的方法，研究了5种可控环境因子对该菇菌丝生长、原基分化以及子实体发育的影响。结果表明，星孢寄生菇菌丝生长的最佳组合为温度25 ℃、琼脂浓度2%、pH 7.0、培养皿直径70 mm、光照时间0 h·d-1，该组合条件下，菌丝的萌发时间最短（1 d），生长速度最快[（9.02±0.18） mm·d-1]且长势良好。此外，在温度25 ℃、琼脂浓度2%、pH 5.6、培养皿直径60 mm、光照时间0 h·d-1的正交组合条件下，该菇原基分化的时间较短（3 d）且数量最多[（20.75±3.31）个·皿-1]。在温度25℃、琼脂浓度2%、pH 6.2、培养皿直径100 mm、光照时间14 h·d-1的组合下，该菇子实体农艺性状较好，且数量最多[（5.50±0.58）个·皿-1]。值得注意的是，除温度外，上述适宜于星孢寄生菇生长发育的最佳可控环境因子组合与其单因素最佳水平均不相符。在温度≤10 ℃或≥30 ℃以及培养基pH≤4.0的条件下，该菇菌丝停止生长，原基停止分化且子实体无法形成。总之，可控环境因子对星孢寄生菇的个体发育有较大影响且存在交互作用，其中琼脂浓度、温度是关键的环境因素。

关键词：星孢寄生菇；可控环境因子；个体发育；响应

中图分类号：S646.9 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2023）08-112-11

Abstract： To explore the relationship between the ontogenetic development of Asterophora lycoperdoides and the controllable environmental factors， the researchers studied the effects of five controlled environmental factors on the mycelial growth， primordium differentiation and fruiting body development of A. lycoperdoides using the L16（45） orthogonal test. The results indicated that the optimal combination of the mycelial growth for A. lycoperdoides was at the temperature of 25 ℃， agar concentration of 2%， pH of 7.0， petri dish diameter of 70 mm and light time of 0 h·d-1， when， under the orthogonal test， the germination time was found shortest （1 d） with the fastest growth rate [（9.02±0.18） mm·d-1] and desirable growth. In addition， the orthogonal combination at the temperature of 25 ℃， agar concentration of 2%， pH 5.6， petri dish diameter 60 mm and light time 0 h·d-1 resulted in the shortest time to differentiation （3 d） with the greatest number of primordium （20.75±3.31 per petri dish）. Furthermore， the combination， at the temperature of 25 ℃， agar concentration of 2%， pH of 6.2， petri dish diameter of 100 mm and light time of 14 h·d-1， proved better agronomic characteristics of the fruiting body with the greatest number （5.5±0.58 per petri dish）. It is noteworthy that， except for the temperature， none of the above combinations of optimal controllable environmental factors suitable for the growth and development of A. lycoperdoides corresponded to their single-factor optimal levels. At the temperatures≤10 ℃ or ≥30 ℃ and the culture media pH≤4.0， the mycelial growth stopped growing， the primordium discontinued differentiating， and the fruiting body failed to take shape. In conclusion， the controllable environmental factors exert a prominent influence and interaction on the ontogenetic development of A. lycoperdoides， in which agar concentration and temperature are the key environmental factors contributing to the orthogonal combination.

Key words： Asterophora lycoperdoides; Controllable environmental factors; Ontogenetic development; Response

星孢寄生菇隶属于真菌门（Eumycota）、担子菌纲（Basidiomycota）、伞菌目（Agaricales）、离褶伞科（Lyophyllaceae）、寄生菇属（Asterophora），主要分布于我国的云南、贵州、四川等地区[1]。该菇是一种兼有寄生与腐生的菌寄生菇，有着独特的营养方式。在人工培养基上，星孢寄生菇的菌丝体与一般食用菌相比具有生长速度快、出菇迅速的特点[2]。因此，研究其出菇机制与遗传学原理对推动名贵食药用真菌人工栽培进程具有重要意义。

适宜的环境因子是众多野生菇类得以出菇的必备条件，而个体发育是菇类在环境因子影响下遗传基因的外在表达，也是菇类对环境因子的最终响应。然而，目前绝大多数野生菇类仍无法有效地人工栽培，其子实体发育机制也难以解释，驯化模式仍受内在因素与环境因素的影响[3]。笔者以独特的星孢寄生菇为研究对象，探究其个体发育与可控环境因子的关系，对于阐释其出菇机制、遗传学原理及其应用具有重要的意义。

目前，国内外有关星孢寄生菇的研究主要集中于形态学[4]、种质资源[5-6]、亲缘关系[7]等方面。王建东等[2]对该菇个体发育所需的基础培养基、碳源、氮源、温度以及pH行了初步筛选，但除此之外，关于该菇的生理学研究未见其他报道，导致野生星孢寄生菇的开发与利用严重滞后，因此有必要对该菇进行更深入的研究。

环境因子能够影响菇类的生理代谢过程[8]，从而影响其生长发育全过程。因此，厘清不同环境因子胁迫下菇类个体的发育规律与特点，是野生菇类人工驯化的基础[9]。与此同时，随着人们生活水平的提高，菇类的消费需求呈快速增长趋势，而野生菇类驯化的速度却缓慢滞后[10]，这种矛盾日益凸显。因此，探究该菇个体发育对可控环境因子的响应对突破野生菇类资源人工化难度大这一瓶颈意义重大。

笔者的研究从星孢寄生菇菌种的活化入手，重点探究不同温度、琼脂浓度、酸碱度、氧气含量、光照时长等可控环境因子单因素及其正交组合对该菇菌丝生长、原基分化及子实体发育的影响，旨在筛选该菇个体发育的最佳可控环境因子组合，厘清该菇生长发育过程中的主要影响因素，并为其进一步开发与利用提供一定的理论参考。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 供试菌株 星孢寄生菇菌株YAASM4665由云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所鉴定、提供及保存。

1.1.2 培养基 母种培养基（PDA）：马铃薯浓度（w，后同）20%、葡萄糖浓度2%、琼脂浓度1.5%、蒸馏水1 L、pH自然。基础培养基（PSA）：马铃薯浓度20%、蔗糖浓度2%、琼脂浓度1.5%、蒸馏水1 L、pH自然。

1.2 方法

1.2.1 培养基的制作 试验于2021年5月在滇西科技师范学院食用菌实训室内进行。 马铃薯去皮、弃芽眼并清洗干净，将其切成1 cm3的小块，用蒸馏水对其煮沸10 min，并经4层纱布过滤后取滤液，再加入蔗糖和琼脂，待上述药品完全溶解后用蒸馏水定容，将培养基分装于250 mL的锥形瓶内，在121 ℃下灭菌30 min。灭菌结束后，趁热倒平板并将其放入自制的缓慢降温容器中，以防止平板内产生小水珠[11]。

1.2.2 菌种的活化、接菌、培养及测定 取4 ℃冰箱内保存的菌株YAASM4665，将其置于培养室常温下活化培养3～5 d。在无菌操作条件下，取黄豆大小的菌块接种于母种培养基平板中央，将其25 ℃下倒置培养7 d，备用。用上述同样的方法，将直径为5 mm的菌块接入培养基平板中央，用保鲜膜密封，记录菌丝萌发时间（d）、菌丝与子实体颜色、原基分化时间（d）。待同一因素下最大菌落直径长到平板2/3时，测定菌丝生长势（“+++及以上”表示浓密健壮，“++”表示较浓密，“+”表示生长稀疏、“─”表示不生长）[12]、菌落直径（mm）、生长速度（mm·d-1）[13]、原基分化数量（个·皿-1）、菌盖直径（mm）、菌柄直径（mm）、菌柄长度（mm）以及子实体数量（个·皿-1）。

1.2.3 温度试验 在基础培养基平板上设置9个梯度的5 ℃温差（0、5、10、15、20、25、30、35、40 ℃）进行初试。根据初试最佳温度范围设计2 ℃温差试验。菌丝在遮光下培养，下同。

1.2.4 琼脂浓度试验 通过控制琼脂浓度来改变基础培养基的含水量，设计琼脂浓度为0.2%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%的7个梯度试验。在菌丝生长最佳温度下培养，下同。

1.2.5 pH试验 使用1 mol·L-1 HCl溶液和1 mol·L-1 NaOH溶液调节基础培养基的pH值，设置19个pH梯度试验[14]，分别为4.0、4.5、5.0、5.2、5.4、5.6、5.8、6.0、6.2、6.4、6.6、6.8、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、10.0。在菌丝生长最佳琼脂浓度下培养，下同。

1.2.6 氧气含量试验 通过改变培养皿直径的大小控制氧气含量，设计培养皿直径为60、70、90、100 mm的4种基础培养基平板试验。在菌丝生长最佳pH值下进行培养，下同。

1.2.7 光照时长试验 在基础培养基平板上，设置光照时间分别为0、12、24 h·d-1的3组处理试验[15]。除氧气试验外，上述研究培养皿直径均为60 mm。

1.2.8 正交试验 以温度、琼脂浓度、pH、光照和含氧量5个单因素进行设计，分别以菌丝体生长速度（表1）、原基分化数量（表2）及子实体发育数量（表3）为指标，进行L16（45）正交试验。