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以小麦粒固体培养基栽培高雄山虫草。筛选了适于生产的优良菌株,该菌株栽培后生长良好,搔菌后出草较多、整齐,但生物量和生物转化率与未搔菌相比没有明显差异;搔菌组第二潮子实体生物量和生物转化率均优于未搔菌组,搔菌组平均每瓶分别为(0.33±0.01) g和(2.2±0.01)%,未搔菌组分别为(0.12±0.01) g和(0.7±0.01)%。经过二潮子实体培养总生物量和总生物转化率高于一次培养。
高雄山虫草; 搔菌;子实体生物量; 生物转化率
高雄山虫草(Cordyceps takaomontana)的无性型为细脚棒束孢(Isaria tenuipes),1879年首次对其进行了描述,1974年更名为细脚拟青霉(Paecilomyces tenuipes)[1],2005年LUANGSA-ARD等[2]基于分子系统发育研究,将该其重新更名为细脚棒束孢,其子实体和发酵液含有多种有效活性组分,具有抗肿瘤、抗菌、清除体内自由基以及改善睡眠和抗忧郁等作用,因此该虫草受到中外食药用菌研究者的关注[3-6]。南韩和日本作为“新型冬虫夏草”——雪花虫草已不断推出各种产品[7],目前市场上有常规的饮料、茶、胶囊等产品,还有用细脚棒束孢子实体浸出物与灵芝浸出物、果糖、苹果汁、柠檬酸和牛磺酸等组配成用以强身健体,提高免疫力和防癌的混合饮料,或以细脚棒束孢子实体粉剂(或浸出物)与褐米、小麦、蜂蜜、绿茶、人参等一起配制冲服食品,用于预防高血压、糖尿病等。新产品的不断涌现推动了其培养工艺和工艺条件的发展[8,9]。
为了进一步为高雄山虫草子实体的人工规模化生产提供技术资料,本研究采用小麦粒为主要成分的固体培养基培养高雄山虫草,并尝试寻找提高其子实体生物量与生物转化率的有效手段。
1 材料与方法
1.1菌株
采自河南省的GZUIFR-PT123、PT274和PT230,四川省的W090861,云南省的PTXS-1和贵州省的PTSL-20菌株参照SAMSON[10]的方法,根据韩燕峰[11] 和梁宗琦等[12]的描述,经梁宗琦教授鉴定为高雄山虫草(C. takaomontana)无性型细脚棒束孢(Isaria tenuipes),这些野生菌株均寄生于鳞翅目类昆虫,全部菌株现皆保存于贵州大学生命科学学院真菌资源研究所。
1.2培养基
PDA培养基:200 g马铃薯,20 g葡萄糖, 18 g琼脂,补充自来水至1 L,pH自然。
液体培养基:PDA培养基不加琼脂,其余同。
小麦粒固体培养基:15 g小麦粒,4 g蚕蛹粉,0.5 g麦芽糖,10 mL营养液(0.1% CaCl 2, 0.5% ZnSO 4,0.5% MgSO 4,5 mg维生素B 1),自来水25 mL。
1.3母种制备及接种
菌种在PDA斜面培养基上25 ℃培养5 d后,刮取培养物至20 mL的含有0.1% 吐温80的无菌水中,混匀,无菌擦镜纸过滤,血球计数板计数,调整孢子悬液至1×108个/mL。接种 5 mL孢子悬液至装有50 mL的液体培养基的250 mL三角瓶中,25 ℃、200 r/min摇床培养 5 d取出。
1.4PDA中不同菌株产子实体能力比较
将不同菌株斜面菌种点种于PDA平板上, 25 ℃温箱培养15 d,比较菌落形态和产子实体 情况。
1.5生物转化率的测定
将取出的液体菌种(5 mL)接种至装有15 g小麦粒固体培养基的无色玻璃瓶中(高13 cm,直径6 cm)。于25 ℃暗培养至菌丝长满培养料( 8~10 d)后,搔去表面0.3~0.5 cm的菌丝,不搔菌的作为对照。22 ℃、28 w日光灯下诱导子实体产生。采收第一批子实体后重新扎紧塑料薄膜继续培养。分别记录两批子实体的生物量,计算生物转化率。每个实验组为15瓶,3个重复。
生物转化率=子实体干重/培养料干重×100%
2 结果与分析
2.1PDA中不同菌株的产子实体能力
高雄山虫草不同来源菌株的菌落形态和产子实体能力有明显差异(图1),可粗分为5种类型:
韩燕峰,等:高雄山虫草人工栽培菌株筛选及搔菌对其子实体生物量的影响
1: GZUIFR-PT123; 2: PT274; 3: W0908613; 4: PT230; 5: PTSL-20; 6: PTXS-1
a 产子实体快、多且分枝少,例如,GZUIFR-PT123;
b 产子实体,但多分枝,例如,PT274;
c 产子实体少,多呈卷毛状,例如,W0908613;
d 产子实体少,菌落表面疏松或致密,分生孢子多,例如,PT230和PTSL-20;
e 菌落表面绒毛状,无子实体形成,例如,PTXS-1。
从子实体较好采收和较高产量的需要出发,属于a、b类型的菌株可用于生产。c、d、e类型的菌株产子实体能力差,不适于人工培育;此外,有的菌株会产生较多孢子,在生产过程中对管理人员可能造成不良影响。故本研究选用了属于a类型的GZUIFR-PT123菌株用于培养实验,因其子实体分枝不多且产分生孢子较少等优良生产性状。
2.2搔菌对子实体生物量的影响
自接种小麦粒固体培养基后15 d开始产生子实体原基,40 d子实体成熟,搔菌的培养瓶中子实体数量较多,生长高度较一致(5~7 cm),未搔菌的培养瓶中子实体的平均高度高于搔菌组,但参差不齐。搔菌组平均每瓶生物量为(2.62±0.03)g,生物转化率为(17.47± 0.02)%;未搔菌组生物量为(2.58±0.02)g,生物转化率为( 17.13±0.01)%,生物量和生物转化率在两组间无明显差异。
采收第一潮子实体后培养25 d,第二潮子实体也可高达8~9 cm,搔菌组与未搔菌组没有差异。但搔菌后子实体生物量和生物转化率均优于未搔菌,搔菌组平均每瓶分别为(0.33± 0.01)g和(2.2±0.01)%,未搔菌组则分别为(0.12±0.01)g和(0.7±0.01)%。经过二潮子实体培养总生物量和总生物转化率高于一次培养。