时间：2022-08-25 07:19:37
摘 要：采用单因素试验和正交试验相结合的方法，研究了天达V901草菇菌丝在不同营养条件和不同培养条件下的生长状况。结果表明，适宜草菇菌丝生长的碳源有葡萄糖、纤维素、可溶性淀粉、麦芽糖和蔗糖，但对草菇菌丝生长最有利的碳源是可溶性淀粉；适宜草菇菌丝生长的最佳氮源是蛋白胨；最佳碳氮比是10∶ 1；最佳可溶性淀粉浓度是5.0%；钾对草菇菌丝生长有明显促进作用。草菇菌丝生长的最适温度为35℃；最适pH值为7.5。
关键词：草菇； 菌丝生长；生物学特性；生长条件优化
中图分类号：S646.1+3 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2012）10-0079-05
草菇[Volvariella volvacea（Bull.ex Fr.）Sing.]属担子菌纲、伞菌目、光柄菇科、苞脚菇属。最早栽培于我国，已有二百多年的历史。草菇是一种高温型草腐真菌。草腐菌栽培所用的主要原料为作物秸秆，以及禾本科植物的秸秆。草腐菌菌丝生长适宜的碳源为蔗糖、葡萄糖，以及经发酵腐熟的农作物秸秆、家畜禽粪和其他木腐菌利用后的菌渣；氮源为蛋白胨、酵母粉、麸皮、玉米粉和米糠等。人工栽培时，由于所需原料的碳氮比不同，因此，筛选和优化草菇的营养成分及其环境条件，是草菇优质高产的关键。本试验选用7种碳源和6种氮源在不同温度和酸碱度条件下进行试验，以获取适宜草菇菌丝生长碳氮比、碳源浓度及温度、pH值等条件。
1 材料与方法
1.1 试验菌种
天达V901为山东省农业科学院农业资源与环境研究所微生物室保存菌种。
1.2 供试培养基
1.2.1 加富PDA培养基 马铃薯200 g，麸皮80 g，葡萄糖20 g，蛋白胨4 g，磷酸二氢钾3 g，硫酸镁1.5 g，维生素B1 2片（10 mg/片），琼脂15 g，水1 000 ml，pH自然。121℃灭菌20 min。
1.2.2 基础培养基 葡萄糖20 g，蛋白胨4 g，磷酸二氢钾3 g，硫酸镁1.5 g，维生素B1 2片（10 mg/片），琼脂15 g，水1 000 ml，pH自然。121 ℃灭菌2 0min。
1.3 试验方法
1.3.1 菌种活化 从试管斜面上挑取草菇菌块接种到加富PDA培养基平板上，30℃进行培养。待长满平板后，用打孔器将其打成直径5 mm的菌块，接种到供试培养基上进行试验。
1.3.2 菌丝长速及长势观察 在不同培养基和培养条件下，接种培养24 h后，用十字交叉法测量菌落直径，每隔24 h测量1次，连续测量3次，计算菌丝日均生长速度；同时观察、记录菌丝长势，主要是菌丝粗细、浓密程度、菌落完整性及色泽等。
1.3.3 营养成分对菌丝生长的影响 在基础培养基上依次对最适碳源、最适氮源、最适碳氮比及最适碳源浓度进行优化试验，测定矿物质元素对菌丝生长的影响，每次试验优化的结果进入随后的优化试验中。
（1）最适碳源：葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖、糊精、可溶性淀粉和纤维素分别代替基础培养基中的葡萄糖，添加量按所含碳源量相等为准。每一种碳源试验设6个平行试验，测定菌丝日均生长速度，观察记录菌丝长势。
（2）最适氮源：确定最适碳源后，再分别用含氮量相当于4 g蛋白胨的玉米浆、酵母粉、豆粕粉、尿素、硫酸铵、硝酸铵、硝酸钾代替基础培养基中的蛋白胨，每一种氮源试验设6个平行试验，测定菌丝日均生长速度，观察记录菌丝长势。
（3）最适碳氮比：用最适碳源、氮源代替基础培养基中的葡萄糖和蛋白胨，碳源的浓度固定在3%，改变氮源浓度，配成碳氮比为10∶ 1、20∶ 1、30∶ 1、40∶ 1、50∶ 1、60∶ 1、70∶ 1、80∶ 1、90∶ 1、100∶ 1的培养基，每一个试验设6个平行试验，测定菌丝日均生长速度，观察记录菌丝长势。
（4）最适碳源浓度：用最适碳源、氮源代替基础培养基中的葡萄糖和蛋白胨，碳氮比固定在最适碳氮比的条件下，分别改变碳源浓度，配成碳源浓度为0.5%、1.0%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%、6.0%的培养基。
（5）碳源浓度和碳氮比正交试验：对碳源浓度和碳氮比进行两因素三水平的正交试验，每一个试验设6个平行试验，测定菌丝日均生长速度，观察记录菌丝长势。
1.3.4 培养条件对菌丝生长的影响 在加富PDA培养基上对最适培养温度和最适pH值进行试验，每次试验优化的结果进入随后的优化试验中。
（1）最适培养温度：将菌种接种到加富PDA培养基上，置于20、25、30、35、40℃条件下进行培养，每一个试验设6个平行试验，测定菌丝日均生长速度，观察记录菌丝长势。
（2）最适pH值：加富PDA培养基在灭菌前分别用6 mol/L的盐酸或6 mol/L的氢氧化钠将pH值调至5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、9.0，接种后30℃恒温培养，每一个试验设6个平行试验，测定菌丝日均生长速度，观察记录菌丝长势。
2 结果与分析
2.1 不同碳源物质对草菇菌丝生长的影响
测定结果（表1）表明，不同碳源对草菇菌丝生长速度有明显影响。以麦芽糖为碳源菌丝生长最快，其次是淀粉，第三是蔗糖，日均生长均在3 cm以上；以果糖为碳源的培养基上菌丝生长较慢，日均生长为1.663 cm；菌丝生长最慢的是糊精，日均生长为1.474 cm。
1～7分别是：葡萄糖，果糖，麦芽糖，蔗糖，糊精，淀粉，纤维素
图1 不同碳源对草菇菌丝生长的影响
从表1和图1的菌丝长势上看，可溶性淀粉为碳源，长势最好，菌丝粗壮、洁白、浓密，且菌落完整；其次是葡萄糖、纤维素、麦芽糖和蔗糖，以果糖、糊精为碳源菌丝长势最差，菌丝稀疏、灰白、呈绒毛状，且菌落不完整。 表1
2.2 不同氮源物质对草菇菌丝生长的影响
由表2、图2可以看出，不同氮源对草菇菌丝生长速度有明显影响。以酵母粉为氮源菌丝生长最快，日均生长为5.234 cm；其次是硝酸钾，日均生长为5.188 cm；第三是蛋白胨，日均生长为4.878 cm；以尿素、硫酸铵、硝酸铵为氮源的培养基上菌丝生长最慢，日均生长为0.456～1.411 cm。
1～6分别是：尿素，蛋白胨，硝酸钾，硝酸铵，硫酸铵，酵母
图2 不同氮源对草菇菌生长的影响
从表2和图2的菌丝长势上看，以蛋白胨为氮源的培养基上，菌丝长势最佳，菌落粗壮、完整、洁白、浓密；其次是以酵母粉为氮源的培养基；而以硝酸钾为氮源的培养基菌丝长势细弱、稀疏，但菌落完整；而以尿素、硝酸铵和硫酸铵为碳源的培养基几乎不生长。综合菌丝长速和菌丝长势分析，草菇菌丝在有机氮源的培养基上比在无机氮源上生长的好，且以蛋白胨为氮源的培养基上生长最好。
2.3 不同碳氮比对草菇菌丝生长的影响
由表3可以看出，不同碳氮比对草菇菌丝生长速度有明显影响。在可溶性淀粉浓度固定在3%的水平上，以蛋白胨作为氮源条件下，碳氮比10∶ 1的培养基上，菌丝长速最快，日均生长1.938 cm；随着碳氮比的增大，平均日长速有降低的趋势，碳氮比以90∶ 1的培养基上，日均增长速度最慢，为0.586 cm。
从表3和图3的菌丝长势上看，在碳氮比10∶ 1～30∶ 1范围内，草菇菌丝长势最好，菌丝洁白、浓密、粗壮，菌落完整；在碳氮比40∶ 1～80∶ 1范围内，菌丝长势一般；而在碳氮比90∶ 1～100∶ 1范围内，菌丝长势最差，菌丝不够浓密，略显稀疏，菌落不够完整。综合菌丝长速和菌丝长势分析，可以得出，本试验草菇菌丝生长的最佳碳氮比为10∶ 1。
图3 不同碳氮比对草菇菌丝生长的影响
2.4 不同碳源浓度对草菇菌丝生长的影响
从表4可以看出，以蛋白胨为氮源，在碳氮比为10∶ 1条件下，以可溶性淀粉浓度为5.0%的培养基上，草菇菌丝生长最快，日均生长4.020 cm；当淀粉浓度小于5.0%时，菌丝长速随着浓度降低而减慢；当淀粉浓度大于5.0%时，菌丝长速呈下降趋势。
从表4和图4的菌丝长势可看出，当淀粉浓度小于5.0%或大于5.0%时，菌丝长势较差，不够浓密，菌落不够完整；但在淀粉浓度为5.0%的培养基上，菌丝长势最好，菌丝洁白且浓密健壮，菌落完整。综合分析可知，草菇菌丝生长的最适碳源浓度为5.0%。
图4 不同碳源浓度对草菇菌丝生长的影响
2.5 碳源浓度和碳氮比正交试验
在单因素试验的基础上，对可溶性淀粉浓度和碳氮比进行两因素三水平的正交试验。试验数据经Sharetop Software Studio公司开发的latin正交软件处理，由正交试验结果（表5）可以看出，两
个因素对草菇菌丝长速的影响顺序为：碳氮比>可溶性淀粉浓度。结合表6和图5的菌丝长势情况，可确定最优方案为：淀粉浓度5.0%、碳氮比20∶ 1，按该方案进行随后优化试验。
图5 碳源浓度和碳氮比正交试验
2.6 不同温度对草菇菌丝生长的影响
草菇菌丝在一定的温度范围内均可生长。从表7的菌丝长速可以看出，在20℃时，菌丝生长最慢，日均生长0.963 cm，随着温度的升高菌丝长速呈增大趋势，以40℃菌丝生长最快，温度低不利于草菇菌丝的生长。
从表7和图6的菌丝长势看，在30～40℃范围内，菌丝浓密、较粗壮、白且菌落完整；在25℃以下，菌丝稀疏，呈绒毛状；在35℃时，菌丝长势最佳。故综合菌丝长速和菌丝长势分析，草菇菌丝生长的适宜温度范围为30～40℃，其最适生长温度应为35℃。
2.7 不同pH值对草菇菌丝生长的影响
从表8和图7菌丝长势看，不同pH条件下，草菇菌丝生长状况明显不同。在pH值6.5～7.5之间，菌丝洁白、浓密、粗壮、生长快，菌落完整；且在pH值7.5时，长速最快，日均生长2.871 cm；而在pH值5.5～6.0时，菌丝几乎不生长，菌丝比较稀疏，菌落不完整：而高于7.5菌丝不够稠密，较粗壮。所以，适宜草菇菌丝生长的pH值范围为6.5～7.5，最适pH值为7.5。由此说明，草菇菌丝适宜在偏碱性条件下生长。
3 小结
菌丝长势和菌丝长速是衡量菌丝优劣的两个关键因素，两者缺一不可，相辅相成。对食用菌而言，菌丝长势优，表明菌丝活力旺盛、抗杂和抗病能力强，这对于提高出菇能力和子实体的产量和品质有直接关系。另外，在菌丝长势弱的情况下，菌丝长速快，有可能是营养不良引起的菌丝徒长，这正是营养失衡的表现。所以，菌丝长势比菌丝长速更为重要。
根据菌丝长速和菌丝长势分析，天达V901草菇在7种常见碳源中菌丝生长的优劣次序依次为淀粉、葡萄糖、纤维素、麦芽糖、蔗糖、果糖、糊精。 适宜草菇菌丝生长的氮源是蛋白胨和酵母粉等有机氮源，而蛋白胨是对草菇菌丝生长最有利的氮源。 草菇菌丝在碳氮比10∶ 1～30∶ 1的范围内均能生长良好，而适宜草菇菌丝生长的最佳碳氮比是10∶ 1。 在淀粉浓度4.0%～6.0%范围内，草菇菌丝长势较好，且在可溶性淀粉浓度为5.0%时，菌丝生长最好，菌丝浓密、粗壮、洁白。 在30～40℃的温度范围内，草菇菌丝均能生长良好；但以35℃菌丝生长最好，菌落完整，菌丝浓密、洁白。 草菇菌丝在偏碱性环境中长势较好，即在pH值6.5～7.5范围内长势较好，而其最适的pH值为7.5。
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