光炭轮菌菌丝体培养条件研究

摘要：本研究首次报道了光炭轮菌在平板上培养所需的适宜条件以及固体培养子实体的研究结果。实验结果表明：光炭轮菌菌丝体培养的适碳源为葡萄糖，适氮源为蛋白胨，温度为 34-37℃，适 pH 为 6-7。固体培养基上能够培育出发育成熟的子实体。研究结果为今后光炭轮菌在功能食品与药品领域的开发利用提供了一定的科学依据。
光炭轮菌，拉丁学名 Daldinia eschscholtzii（Ehrenb.:Fr.） Rehm，Ann. Mycol. 2：175.1904，又名光轮层炭壳，分类地位隶属于子囊菌门（Ascomycota），盘菌亚门（Pezizomycotina），粪壳菌纲（Sordari-omycetes），炭角菌亚纲（Xylariomycetidae），炭角菌目（Xylariales），炭角菌科（Xylariaceae），炭轮菌属（Daldinia Ces. & De Not.，Comm. Soc. crittog. Ital.1（4）：197（1863）。采用形态学及分子生物学手段首次对其进行了分析，获得 ITS 序列号 JN182921。在人工纯培养条件下，能够发育成有性子实体。该菌是一种木腐生菌物。国内外对光炭轮菌培养及成分分析的研究报道少。国内有研究表明，炭轮菌属中的黑轮层炭壳含有酮类色素：轮层炭壳酮Daldinones A 和 B，国外许多国家已经把大型真菌色素批准为药业产品和食品添加剂，并建立了相应的色素管理机构。国外有研究表明，从炭轮菌属中发现过 20 种新的生物活性代谢产物。但其药用价值还未被研究。因此摸索出光炭轮菌的生长特性和子实体的培养方法，对其扩大化人工培养和后续开发具有十分重要的意义。
本试验采用单因素试验，研究了不同碳源、氮源、温度和 pH 对光炭轮菌菌丝体生长的影响，以及对有性子实体进行细致的形态描述，为光炭轮菌在功能食品、药品等领域的产品开发提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 供试菌株
光炭轮菌野生子。
1.2 仪器设备
高压灭菌锅，恒温培养箱，净工作台，干燥箱，电子天平，控温震荡培养箱。
1.3 试验方法
1.3.1 基础培养基
1000mL 中含去皮马铃薯 200g 的汁液，葡萄糖20g，蛋白胨 2g，磷酸二氢钾 3g，硫酸镁 1.5g，琼脂20g，pH 自然。
1.3.2 菌种活化
将菌种转接到新斜面培养基上，长满待用。
1.3.3 碳源对菌丝体生长的影响试验
基础培养基中不加葡萄糖为空白对照，以基础培养基中葡萄糖的含碳量为标准，用含相同含碳量的蔗糖、木糖、乳糖、麦芽糖、可溶性淀粉分别代替葡萄糖进行试验。共 7 个处理，每个处理 5 个重复。采用十字交叉法测定菌落的直径及观察菌丝长势，待菌丝长满整个平皿后停止测量（下同）。
1.3.4 氮源对菌丝体生长的影响试验
基础培养基中不加蛋白胨为空白对照，以基础培养基中蛋白胨的含氮量为标准，用含相同含氮量的牛肉膏、酵母粉、硝酸铵、氯化铵、硝酸钠、尿素分别代替蛋白胨进行试验。共 9 个处理，每个处理 5 个重复。
1.3.5 温度对菌丝体生长的影响试验
以基础培养基为标准，以优的碳源和氮源进行不同温度试验：25℃，28℃，31℃，34℃，37℃，40℃，共 6 个处理，每个处理 5 个重复。
1.3.6 pH 对菌丝体生长的影响试验
以基础培养基为标准，在优的温度下，以优的碳源和氮源进行不同 pH（5，6，7，8，9，10）试验，每个处理 5 个重复。
1.3.7 子实体培养
培养基配方：木屑 78%，麸皮 20%，石灰 1%，石膏 1%，1∶1-1∶1.2 的水，pH 自然。
2 结果与分析
2.1 碳源对光炭轮菌菌丝生长的影响
菌丝体在 6 种供试碳源上能生长，但生长速率和长势各不相同。添加葡萄糖菌丝生长速率，为 19.3mm/d，菌丝也浓密；添加蔗糖菌丝生长慢，为 15.1mm/d；添加木糖菌丝稀疏。根据显著性分析及菌丝生长的浓密程度，终确定优碳源为葡萄糖。
2.2 氮源对光炭轮菌菌丝生长的影响
试验表明菌丝体在 6 种供试氮源上能生长，但生长速率和长势有所差异。根据生长速率的显著性分析，可以得出，蛋白胨、牛肉膏、酵母粉、NH4Cl 对菌丝生长影响不大，没有显著性差异，再根据菌丝浓密程度分析，添加蛋白胨菌丝为浓密，终确定优氮源为蛋白胨。
2.3 温度对光炭轮菌菌丝生长的影响
以的碳源和氮源为前提，进行不同的温度试验。根据生长速率的显著性分析，当温度为 34℃和 37℃时，菌丝生长速率为27.2mm/d 和 28.3mm/d。与其他温度时的菌丝生长速率有显著性差异；当温度为 25℃时菌丝生长慢，为 11.3mm/d。再根据菌丝生长的浓密程度，34℃与37℃的菌丝浓密程度相似。故光炭轮菌的适生长温度 34-37℃。
2.4 pH 对光炭轮菌菌丝生长的影响
试验根据差异显著性分析可以得出，pH 为 6 和 7 时，菌丝生长速率为 23.2mm/d 和21.5mm/d，与其他 pH 时的菌丝生长速率有显著性差异；当 pH 为 10 时菌丝生长慢，为 14.8mm/d。再根据菌丝生长的浓密程度分析，pH 为 6 和 7的菌丝浓密程度相似。故光炭轮菌的适生长 pH为 6-7。
2.5 子实体培养
子实体一年生，单生、群生或相互连生。子座呈球形、半球形或近球形、瘤状或不规则形，无柄或近无柄，直径 1.0-9cm，高 1-5.5cm，表面光滑或有细小的突起。子座表面初期棕褐色、浅红褐或紫褐色，后变褐黑至黑色，孢子成熟后变黑粉状。子座内部暗褐色，纤维状、丝状，有明显的黑白相间的同心环带，有 5-15 层，每层的厚度为 2-3mm。菌柄 1-10mm，直径 4-6mm，棕褐色，柱状，中生或偏生，实心。子囊壳埋生在子座的表面，子囊壳长椭圆形、长方体形，在子座表面开口，孔口点状至稍明显。子囊圆筒形，有孢子部分 75-85×8-10μm，子囊柄长 60-70μm。每个子囊内有 8 个孢子，单行排列。孢子印紫黑色。子囊孢子黑色至黑褐色，单胞，椭圆形、不等边椭圆形或肾脏形，光滑，薄壁，两端狭窄，尖端圆润，大小 10-12×5-6μm。
来源：惠合胶体磨研磨设备厂

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