适宜河南省栽培的12种羊肚菌菌株比较试验
作者: 李宾 金丽 田芳 郑华魁 刘格 高翔 管中显
作者简介:李宾(1984—),男,本科,助理研究员,研究方向:食用菌育种及高产栽培技术。
通信作者:金丽(1990—),女,硕士,研究实习员,研究方向:食用菌育种及高产栽培技术。
摘 要:近年来,羊肚菌产业发展迅速,对羊肚菌优良种质资源的需求越来越大。为筛选培育出在河南省适应性更好、产量更高的羊肚菌新品种,分别在郑州市荥阳市、平顶山市宝丰县、南阳市西峡县、洛阳市嵩县,对使用不同育种方式获得的12种羊肚菌优良菌株进行栽培试验,并对其培养性状和栽培特性进行观察测定。结果表明:各菌株的培养性状均较佳,但在栽培特性方面表现出较大差异。其中,内共生化羊肚菌菌株和杂交融合羊肚菌菌株在产量方面表现优秀,野生驯化菌株也表现出较好的高产潜力。
关键词:羊肚菌;优良种质;培养性状;栽培特性
中图分类号:S626;S646.7 文献标志码:B 文章编号:1674-7909(2024)1-62-3
DOI:10.19345/j.cnki.xckj.1674-7909.2024.01.014
0 引言
羊肚菌[Morchella esculenta (L.)Pers.]隶属子囊菌门盘菌纲盘菌目羊肚菌科,为珍稀食药兼用型真菌,具有降血脂、抗氧化、抗菌、提高人体免疫力、抗肿瘤等功效。在20世纪末,羊肚菌栽培技术被认为很难攻克。我国对羊肚菌栽培技术的研究始于1990年,但直到2012年,羊肚菌室外土地栽培模式才在川渝地区大获成功。此后,我国羊肚菌栽培面积迅速扩大。据不完全统计,2022年我国羊肚菌栽培面积在2.37万 hm2左右。然而,在羊肚菌产业快速发展的同时,将近70%的种植者不能从中获利。羊肚菌栽培品种选择不当、缺少优良种质、菌种质量差、制种技术不统一和不规范、栽培管理技术不规范等均会影响羊肚菌栽培的稳定性[1],而利用优良种质资源是成功栽培羊肚菌的前提。
目前,羊肚菌育种主要依靠常规的自然选育,但随着羊肚菌人工栽培面积的不断扩大,再加上菌株易老化的特点,自然羊肚菌种质资源已无法满足人工栽培的需求。随着科技发展,杂交育种、原生质体技术育种[2]、诱变育种、人工内共生有益菌[3]等技术被广泛应用于羊肚菌育种中。此研究通过在实验室中对12种优良菌株进行生物培养性状和生产特性观测和对比,从而筛选出适合河南省栽培的新菌株。
1 材料与方法
1.1 试验菌株
1.1.1 野生驯化菌株
601M1、601M6为六妹羊肚菌(601M)系列,于2018年采自四川省,是经过多年选育形成的栽培菌株。701M-G(高原红)采自新疆天山,是经人工驯化和分子鉴定筛选出的七妹羊肚菌菌株。
1.1.2 引种菌株
72M11、73M1是从陕西省榆林市引种的人工栽培七妹羊肚菌菌株。
1.1.3 杂交融合菌株
701M6、701M10、701M13是通过原生质体融合技术获得的六妹羊肚菌和七妹羊肚菌融合菌株。Z-7、Z-18、Z-31是通过原生质体融合技术获得的六妹羊肚菌和梯棱羊肚菌融合菌株。
1.1.4 人工内共生化羊肚菌菌株
M-11是以601M系列菌株为原始菌株,内共生限制马拉色菌的六妹羊肚菌菌株。T-3是以601M系列菌株为原始菌株,内共生土地杆菌的六妹羊肚菌菌株。
1.2 培养基与培养料的配方和制作
1.2.1 母种培养基的配方与制作
在进行母种培养及培养性状观测时,采用马铃薯-葡萄糖-琼脂(PDA)培养基。取马铃薯200 g、葡萄糖20 g、琼脂20 g,加水至1 000 mL,pH值自然,于121 ℃条件下高压灭菌20 min,冷却后在无菌工作台上分装到直径为9 cm的培养皿中,每皿20 mL。
1.2.2 原种培养料配方与制作
原种培养料配方:木屑35.0%、稻壳35.0%、小麦16.8%、腐殖土10.0%、生石灰1.0%、石膏2.0%、磷酸二氢钾0.2%。用750 mL玻璃瓶或塑料瓶装满培养料,适当压实,于121 ℃条件下高压灭菌2.5 h。
1.2.3 栽培种培养料配方与制作
栽培种培养料配方:木屑30.0%、稻壳30.0%,小麦26.8%、腐殖土10.0%、生石灰1.0%、石膏2.0%、磷酸二氢钾0.2%。用14 cm×28 cm的聚丙烯塑料袋分装培养料,于121 ℃条件下高压灭菌2.5 h。
1.2.4 营养袋袋料配方与制作
营养袋袋料配方:稻壳20%、木屑16.8%、小麦60.0%、生石灰1.0%、石膏2.0%、磷酸氢二钾0.2%。用12 cm×24 cm的聚乙烯塑料袋分装培养料,于常压条件下灭菌36 h。
1.3 试验方法
1.3.1 培养性状观察与测定
对各菌株母种分别取直径为0.5 cm的组织块,将其置于新的PDA培养基上,在22 ℃条件下黑暗培养10 d,观察并记录各菌株生长速度、菌丝长势(菌丝浓密程度)、菌核量、色素产生情况,每个菌株重复3次。其中,菌株培养性状评价参照参考文献[1]。
菌丝生长速度测定方法:在菌丝长满平板前,以接种组织块生长边缘为起点来选取3个不同方向,用刻度尺测量菌落所达刻度,求平均值,即为菌落半径。用菌落半径除以时间,得到菌丝生长速度[4] 。
生长速度(mm/h)= 菌落半径(mm)/ 时间(h) (1)
在培养第10 d时,观测菌丝长势、菌丝整齐度、菌核量、气生菌丝和色素产生情况,并设置4个等级进行评分:长势强、菌丝整齐度好、菌核多、无气生菌丝、无色素产生,记作“4分”;长势较好、菌丝整齐度较好、菌核较多、气生菌丝较少、产生色素较少,记作“3分”;长势较弱、菌丝整齐度较差、菌核较少、气生菌丝较多、产生色素较多,记作“2分”;长势弱、菌丝整齐度差、菌核少或无、气生菌丝多、色素产生明显,记作“1分”。
1.3.2 栽培特性观察与测定
试验地点为郑州市荥阳市、平顶山市宝丰县、南阳市西峡县、洛阳市嵩县,试验播种时间为2022年12月5日,采用简易大棚栽培模式(配套设施有棉被、微喷装置、遮阳网),栽培管理技术参照参考文献[5]。每个菌株种植面积为5 m2,设3个重复。做栽培畦,畦宽120 cm、高15 cm;畦面开沟,沟宽20 cm;将栽培种进行撒播,播种量为400 g/m2,播后覆土3~5 cm。播种后喷水,使畦面10 cm保持湿润状态;播种7 d后摆放营养袋(10 袋/m2),并在营养转化30 d后移除。对菌霜多少、原基产生时间、第1茬菇采收时间及产量进行观察与测定。其中,菌霜多记作“++++”,菌霜较多记作“+++”,菌霜较少记作“++”,无菌霜记作“+”;原基分化时间、第1茬菇采收时间以与播种时间的间隔时间来计算;产量以每1 m2羊肚菌产量来计算。试验结果为4个地区观察与测定数值的平均值。
1.3.3 数据分析
使用SPSS 28.0 软件对试验数据进行统计分析,用LSD法比较其差异性和显著性。
2 结果与分析
2.1 各参试菌株培养性状观察测定结果与分析
各参试羊肚菌菌株培养性状表现见表1。由表1可知:不同菌株的菌丝生长速度表现出显著性差异,菌丝生长速度较快的菌株为T-3、M-11、701M-G,内共生化菌株(T-3、M-11)的菌丝生长速度比原始菌株(601M1、601M6)显著提高;各菌株或多或少分布有菌核,除七妹菌株(72M11、73M1)菌核较少外,其他菌株的菌核均较多;七妹菌株(72M11、73M1)、七妹羊肚菌和六妹羊肚菌融合菌株(701M6、701M10、701M13)的气生菌丝和色素产生较多。综合评定各羊肚菌菌株其余培养性状,并进行比较,表现较好的菌株有M-11、T-3、Z-7、701M-G、701M10、601M6。
2.2 各参试菌株栽培特性观察测定结果与分析
各参试羊肚菌菌株栽培特性表现见表2。由表2可知:同品种系列不同菌株在菌霜产生情况、原基分化时间和第1茬菇采收时间上的差异较小,而不同系列菌株表现出不同的栽培特性;701M-G、M-11、T-3形成菌霜多(呈地毯式覆盖),72M11、73M1形成菌霜较少,其他菌株形成菌霜适中;601M1、601M6、M-11、T-3的原基分化、第1茬菇采收时间均较早,属早熟菌株;Z-7、Z-18、Z-31、701M6、701M10、701M13、72M11、73M1的原基分化、第1茬菇采收时间均较晚,属中晚熟菌株;701M-G的原基分化和成熟时间最晚,属晚熟菌株。对各试验地各参试菌株的产量进行统计分析,结果表明:同品种系列不同菌株之间的产量差异较小,不同系列菌株之间的产量差异显著;内共生化菌株(T-3、M-11)的产量显著高于其他菌株,其次为融合菌株(Z-7、Z-18、Z-31、701M6、701M10)、野生驯化菌株(601M1、601M6、701M-G),而72M11、73M的产量显著低于其他菌株。
3 结论与讨论
通过对12种羊肚菌优良菌株的培养性状和栽培特性进行观察测定,发现内共生化羊肚菌株在菌丝生长速度、菌丝长势、出菇时间、生长周期及产量上均优于原始菌株,这说明通过人工内共生化技术可使原始菌株的培养性状和栽培特性变得更优秀,该结果与何培新等[3]的研究结论一致。由试验可知,杂交融合菌株表现出与母本不同的培养性状,产量也有一定提高,这说明与母本相比,杂交融合种在表现出一些差异性状的同时,也有一定概率保留双亲的优良性状。601M1、601M6、701M-G是由野生种驯化而来的,经过多年的人工筛选和栽培,在河南省有较强的栽培适应性,可作为栽培种和育种材料进行推广应用。综合各参试菌株的培养性状和栽培特性指标,适合河南省栽培的羊肚菌菌株有T-3、M-11、Z-7、701M-G、601M6、701M10。
在羊肚菌产业快速发展的当下,相关科研机构及工作人员可利用原生质体融合、内共生化等先进育种技术,加快羊肚菌优良种质的创制速度,为羊肚菌产业高速发展保驾护航。
参考文献:
[1]刘伟,蔡英丽,马晓龙,等.羊肚菌生产菌株栽培适宜性评价系统[J].轻工学报,2022(3):50-57.
[2]HE P X,YU M,WANG K,et al.Interspecific hybridization between cultivated morels Morchella importuna and Morchella sextelata by PEG-induced double inactivated protoplast fusion[J].World Journal of Microbiology and Biotechnology, 2020(4):58.
[3]何培新,刘伟,王文升,等.利用人工内共生化技术选育羊肚菌优良品种的方法:CN202210515335.1[P].2023-09-26.
[4]田芳,金丽,李宾.羊肚菌连续继代培养对菌丝老化的影响[J].特种经济动植物,2023(3):16-19.
[5]高新楼,田芳,郜惠苹,等.郑州地区羊肚菌简易大棚高产栽培技术[J].农业科技通讯,2018(12):294-295.