斑玉蕈种质资源评价及遗传多样性分析

利用体细胞不亲和性、核糖体基因转录间隔区域(internal transcribed spacer,ITS)序列和简单序列重复区间(inter-simple sequence repeat,ISSR)对67株斑玉蕈种质资源进行鉴定评价,并分析遗传多样性。结果表明,67株斑玉蕈菌株被分为15组,组内无拮抗反应,组间拮抗反应明显。褐色品系和白色品系间拮抗反应明显。采用邻接法(neighbor-joinging,NJ)构建系统进化树,将其分为3个类群,种内遗传距离为0~0.079 4,平均遗传距离为0.005 5±0.001 6。11条ISSR引物,扩增出51个多态性片段,菌株间Nei’s遗传距离为0.034 7~0.627 2。经非加权算数平均配对法(unweighted pair-group method with arithmetic mean,UPGMA)聚类分析,将其分为3个大类群,类群I中分为6个小类群。

1株野生斑玉蕈的生物学特性及驯化栽培

斑玉蕈是我国工厂化栽培的主要食用菌品种之一,栽培种主要来源于日本,我国野生斑玉蕈种质资源丰富,但发掘利用有限。试验以采自西藏林芝的1株野生斑玉蕈菌株L4550为材料,利用单因素试验和正交试验优化筛选其最适生长条件,并进行驯化栽培。结果表明,该菌株菌丝生长的最适培养基为酵母粉2 g·L-1、蔗糖20 g·L-1、磷酸二氢钾0.2 g·L-1、琼脂粉16 g·L-1、初始pH自然,培养温度为26℃。L4550菌株在以木屑为主料的栽培料中菌丝生长旺盛,1100 mL栽培瓶发菌周期为60~62 d;在温度为14℃,空气湿度为90%的人工气候箱条件下给予适量散射光可促进其原基分化,培育出子实体。采用食品安全国家标准对驯化栽培出的L4550子实体进行营养成分测定,其蛋白质、膳食纤维、食用菌多糖、氨基酸,以及钾、镁、铁、锌、锰等成分含量均高于市场购买的斑玉蕈,脂肪含量低于购买的斑玉蕈,且重金属砷、汞、镉的含量均低于食品安全国家标准的要求。

无机盐、维生素及生长调节剂对斑玉蕈菌丝生长的影响

【目的】寻找对斑玉蕈菌丝生长有促进作用的无机盐、维生素及植物生长调节剂,为斑玉蕈液体菌种的进一步开发与利用提供参考。【方法】以斑玉蕈菌株HM-2为材料,向培养基中加入不同种类及质量浓度的无机盐、维生素和植物生长调节剂,于(23±1)℃、空气相对湿度70%～75%的条件下培养12d后测定菌落直径,研究上述物质对斑玉蕈菌丝生长的影响。【结果】与不添加任何无机盐的培养基相比,0.5～2.0g/L的MgSO4、NaCl和KCl对斑玉蕈菌丝生长均有一定的促进作用,且均以1.5g/L时促进作用最大,菌落直径分别达到81.04,78.93和80.29mm;而0.5～2.0g/L的CaCl2、KH2PO4和0.01～0.04g/L的ZnSO4对斑玉蕈菌丝的生长具有不同程度的抑制作用。与不添加任何维生素的培养基相比,2.0～10.0mg/L的烟酸、叶酸、VB1和VB2对斑玉蕈菌丝生长均有一定的促进作用,以2.0mg/L叶酸的促进作用最大,菌落直径达到67.76mm;而2.0～10.0mg/L的VB6对斑玉蕈菌丝生长无明显的促进和抑制作用。与不添加任何植物生长调节剂的培养基相比,2.0～10.0mg/L的IBA、GA3和NAA对斑玉蕈菌丝生长均有极显著的促进作用,以2.0mg/L IBA的促进作用最大,菌落直径达到69.33mm;而2.0～10.0mg/L的KT与6-BA对斑玉蕈菌丝生长的促进作用相对较弱。【结论】在培养基中添加适量的MgSO4、NaCl、KCl、烟酸、叶酸、VB1、VB2、IBA、GA3和NAA,可促进斑玉蕈菌丝的生长。

不同微量元素对斑玉蕈菌丝生长及酶活的影响

通过在PDA加富培养基和生产培养基中添加6种微量元素,探索不同条件下微量元素对斑玉蕈菌丝生长及基质降解有关酶的酶活的影响.结果表明:PDA加富培养基中添加100、60、500、100 mg·L^(-1)的微量元素Mn^(2+)、Ca^(2+)、Mo^(6+)、Fe^(2+),显著促进菌丝生长;生产培养基中添加100 mg·kg^(-1)的Fe^(2+)和Cu^(2+)对菌丝生长有明显的促进作用,添加100 mg·kg^(-1)Zn^(2+)对菌丝生长有抑制作用;生产培养基中添加100 mg·kg^(-1)的Cu^(2+)显著提高漆酶、锰过氧化物酶和木质素过氧化物酶的酶活,其酶活分别达到39.83、19.17和9.58 U·m L^(-1).表明每种微量元素对纤维素酶和木聚糖酶酶活的影响不显著,在不同培养基中不同微量元素对斑玉蕈的菌丝生长及酶活的影响不同.

超声波-复合酶解法提取斑玉蕈子实体中氨基酸的工艺

采用超声波-复合酶解法提取斑玉蕈(Hypsizygus marmoreus)子实体中的氨基酸,采用单因素和响应面实验优化最佳提取条件。结果表明:在单因素试验中,超声功率为324 W,料液比为1∶40,超声时间为40min,氨基酸含量分别为135.1、136.2、139.2 mg/g;在复合酶解单因素中,酶解时间为3.5h,酶解pH为7.0,氨基酸含量分别为137.8、138.2mg/g。响应面优化后最佳提取条件为超声温度55℃,超声时间42min,酶解温度47℃,酶解时间3.7h,最佳提取条件下实际氨基酸提取量为148.3mg/g,理论值为150.229mg/g,与预测值相差1.28%。

斑玉蕈多糖的酶辅助提取及其抗氧化活性分析

通过Box-Behnken中心组合实验设计,获得了酶辅助提取斑玉蕈多糖的最佳工艺;以DPPH自由基清除率、还原力、羟基自由基清除率为指标,评价了斑玉蕈多糖的抗氧化活性。结果表明,酶辅助提取斑玉蕈多糖的最佳工艺条件为复合酶(木瓜蛋白酶和纤维素酶按1∶1质量比例配合)添加量0.9%、酶解pH5.4、酶解温度55.6℃、提取时间2.8h,在此条件下多糖得率为4.68%。斑玉蕈多糖具有较好的抗氧化活性,在一定范围内,其抗氧化能力与多糖质量浓度呈线性正相关,斑玉蕈多糖清除DPPH和羟基自由基的IC50值分别为78.5μg/mL和170.5μg/mL。

斑玉蕈菌种连续传代对其生产性能的影响

为了研究连续传代对斑玉蕈菌种生产性能的影响,确定斑玉蕈生产菌种用种代数,通过模仿工厂制备固体菌种的方法,将亲本菌种(0代)进行连续传代培养制备10代菌种,以0代为对照,测定不同传代次数菌种的生理生化参数(菌丝生长速度、可溶性蛋白质含量、还原糖含量、基质降解酶活力)与出菇产量的变化。结果表明,0~4代菌种的生长速度基本一致,5~10代菌种的菌丝生长速度逐渐降低,第10代菌种生长速度相对亲本菌株降低27%。同时还原糖与可溶性蛋白分泌量逐渐减少,中性蛋白酶、漆酶、木聚糖酶活力也大幅度降低;与0~4代菌种的纤维素酶活力相比,5~10代菌种的酶活力逐渐增加。在农艺性状表现上,0~4代菌种的产量高,均在55 g/瓶以上,菇蕾数、菇数多,整齐度好;5~10代菌种产量逐渐降低,第10代产量仅为28.7 g/瓶,出菇蕾数、菇数、成品菇比例随传代次数逐渐降低。研究表明,斑玉蕈菌种继代培养4代以内的菌种生产特性良好,5代以后生产性能逐渐退化。

外源添加皂苷对斑玉蕈生长发育的影响

研究了外源添加皂苷对斑玉蕈生长发育的影响。结果表明:外源添加皂苷显著抑制了斑玉蕈菌丝的生长,并对菌落形态有所影响;显著增加了培养60 d的菌丝子实体的产量和数量,但对培养85 d的菌丝子实体影响不明显。当皂苷质量浓度为0.01 g/L和0.05 g/L时,培养60 d的菌丝子实体产量比未添加的85 d对照组高。外源添加皂苷后,斑玉蕈胞外纤维素酶和β-葡萄糖苷酶活性均呈现先降低后升高的趋势。

斑玉蕈β-葡萄糖苷酶基因的序列分析及皂苷对基因表达的影响

通过转录组测序获得了斑玉蕈(Hypsizygus marmoreus)SIEF3133菌株的β-葡萄糖苷酶基因的cDNA序列(命名为bgl1),采用荧光定量PCR检测bgl1的相对表达量。当PDB中加入0.05g/L的皂苷溶液,菌丝培养4~6d时,bgl1相对表达量降低了1/2左右(相比对照),8d开始升高,第10天为对照组的1.8倍;向工厂化生产用的栽培瓶(接种培养85d后搔菌处理)中添加0.05g/L的皂苷溶液15mL,可缩短子实体采收时间约3d(与对照组相比),在此过程中bgl1相对表达量在第5天时最低,20d时超过对照组,5d时为对照组的1.66倍。

食用菌斑玉蕈研究进展

综述食用菌斑玉蕈(Hypsizygus marmoreus)的营养成分与生理功效、遗传与育种、人工栽培技术、产品贮藏等方面的研究进展,并展望了斑玉蕈研究的发展趋势。

斑玉蕈甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因克隆与序列分析

甘油醛-3-磷酸脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)是糖酵解和卡尔文循环中的关键酶,本实验室之前的研究发现斑玉蕈菌丝的GAPDH表达随培养基中葡萄糖添加浓度的变化而变化,在此基础上我们首次克隆了斑玉蕈GAPDH的DNA和cDNA序列,结果斑玉蕈gpd基因长2 724 bp,对比基因组DNA和cDNA序列知其中有7个内含子、8个外显子;其理论分子量为36.15 kD、编码蛋白质含338个氨基酸、等电点(PI)为8.24。

一株斑玉蕈高产菌株生物学特性研究

研究了不同温度、碳氮、氮源、C/N及pH值对斑玉蕈高产菌株3011菌丝的影响.结果表明,斑玉蕈菌丝体在5～30℃均能生长,最适温度为25℃;能利用葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖、甘露糖、果糖做碳源,但麦芽糖为碳源生长势强,乳糖生长势弱;能利用牛肉膏、蛋白胨、硫酸铵、硝酸铵作为氮源,最适氮源为牛肉膏;C/N在10/1 ～ 60/1范围内均可生长,最适C/N为30/1;菌丝在pH为4.0～8.5条件下均能生长,最适pH为5.0 ～7.0,以pH =6.5生长速度最快.因此,斑玉蕈高产菌株3011利用多糖和有机氮的能力较强,是一种低温、弱酸培养的食用真菌.

斑玉蕈液体菌种培养条件及搔菌时间的筛选

以菌丝体生物量为指标,优化的斑玉蕈(Hypsizygus marmoreus)液体菌种培养基配方为20%马铃薯、2%红糖、0.2%蛋白胨、0.15%KH2PO4、0.05%MgSO4、0.001%维生素B1(VB1),筛选出培养基的最适起始pH为6～7,250mL三角瓶装液量为90mL、培养时间为7d。采用液体菌种栽培斑玉蕈,接种后70d搔菌得到的子实体产量略高于使用固体菌种的处理,且栽培周期可缩短15d。

斑玉蕈交配型位点结构及其多态性分析

为探讨斑玉蕈(Hypsizygus marmoreus)交配型位点结构及其多态性,通过制备双核菌株H3、X3和B3的原生质体及再生获得其单核菌株,分别命名为H3-1、X3-1、B3-1,其他按顺序编号;H3-1、X3-1、B3-1分别与同一菌株的其他单核菌株两两配对,各选取1对亲和单核菌株,两两配对测定交配型,采用生物信息学分析比较基因组重测序后不同单核菌株的A和B交配型位点结构及其多态性。结果表明:双核菌株H3、X3、B3分别分离得到2、13、5对亲和单核菌株,各选取的1对亲和单核菌株两两配对,确定6个单核菌株H3-1、H3-8、X3-1、X3-13、B3-1、B3-2的交配型分别为A1B1、A2B2、A1B3、A3B1、A4B1、A5B4;6个单核菌株的A交配型位点两翼紧邻MIP和B-fg保守基因,且HD2.2结构域共线性良好,单核菌株H3-8和B3-1的A交配型位点结构完全相同,6个单核菌株共包括5种A交配型位点结构,表明A交配型位点具有丰富的多态性;单核菌株X3-1包含5个信息素受体,单核菌株X3-13、H3-1、B3-2均包含7个信息素受体,单核菌株H3-8、B3-1均包含6个信息素受体,6个单核菌株B交配型位点共包括4种,单核菌株H3-1、X3-13、B3-1、H3-8、B3-2均包含1个信息素前体,单核菌株X3-1包含2个信息素前体,B交配型位点结构上下游基因的共线性较差,表明B交配型位点具有丰富的多态性。

长白山斑玉蕈的生物学特性及致濒机理

对长白山野生斑玉蕈生物学特性的研究结果表明:斑玉蕈菌丝生长利用多糖和有机氮的能力较强,菌丝生长的最适温度为25℃,最适pH值为5,最适培养料含水量为65%。在人工条件下,虽然斑玉蕈容易形成子实体原基,但子实体的发育及孢子的大量弹射所需的环境条件范围较窄、对基物的选择范围较小,这些因素可能是其野生种群稀少的内在原因。而适宜其生存的原始森林面积锐减可能是导致其种群分布面积狭小的外在原因。因此,要加强对野生斑玉蕈资源的生态调查和保护斑玉蕈的的生存环境,从而提高其种群数量。

斑玉蕈栽培菌株遗传变异与生长速率GWAS分析

以38份斑玉蕈(Hypsizygus marmoreus)种质资源为研究对象,采用全基因组重测序获得供试菌株的SNP(single nucleotide polymorphism)数据,结合在不同温度(10、15、20、25、30℃)下的菌丝生长速率测定结果,开展全基因组关联分析(genome wide association study,GWAS)。结果表明:供试群体分为4大类群;在实验范围内,20、25℃为斑玉蕈适宜生长温度;GWAS分析显示20、25℃分别存在10、14个与生长速率显著关联的SNP位点,其中1个属于潜在功能性SNP位点。

斑玉蕈两个品种菌糠营养成分比较分析与评价

测定斑玉蕈(Hypsizygus marmoreus)两个品种(真姬菇和白玉菇)菌糠的主要营养成分,并进行初步评价。结果表明:真姬菇菌糠和白玉菇菌糠的蛋白质中总氨基酸含量分别为6.63%和4.09%,必需氨基酸含量分别占总氨基酸的44.56%和46.55%,氨基酸比值系数分别为61.10和53.43。真姬菇菌糠的蛋白质营养价值高于白玉菇菌糠,磷、钾含量也高于白玉菇菌糠,但钙含量则低于白玉菇菌糠。两者的粗纤维含量均超过18%,均可直接用作粗饲料或动物饲料的来源。

斑玉蕈菌种质量LBL评价法作用机理初探

应用LBL评价方法,对2个显色分别为黄色(SIEF3132)和蓝色(SIEF3246)的斑玉蕈优劣菌株进行液体显色培养,测定了培养过程中A_(615)、pH、电导率和菌丝体生物量、乳糖的变化,分析了它们之间的相关性,并对使BTB变色的活性物质进行了作用位置的定位。结果显示:显示黄色的优质菌株,pH、电导率变化小,代谢乳糖能力强;显示蓝色的劣质菌株,pH、电导率变化大,代谢乳糖能力弱;使BTB变色的活性物质分泌到细胞外,在胞内没有发现活性。

斑玉蕈高产菌株3011最适培养料配方筛选

以棉子壳、木屑、玉米芯等主料的11个配方料,栽培斑玉蕈3011。结果表明,木屑为主料3011菌株菌丝体生长优于以棉子壳、玉米芯为主料,棉子壳为主料有利于子实体的形成,特别是棉子壳添加少量木屑、阔叶、腐殖土(配方5)更利于子实体形成,出菇周期为83 d,产量最高(83.5 g/袋)。因此,最适培养料配方:棉子壳40%,木屑20%,阔叶26%,腐殖土3%,石膏粉1%。

斑玉蕈不同交配型的原生质体单核菌株差异分析

对2个斑玉蕈菌株进行了原生质体分离与交配型鉴定,并对不同交配型单核体的代谢特性进行了研究。结果表明,2个斑玉蕈菌株均出现2种交配型,2种交配型比例不一致,且2个菌株的两种单核体的分离比例均不符合1∶1分离比,交配型比例上出现明显的偏差现象。2个菌株中,不同交配型单核菌株的菌丝形态有明显差别,代谢过程中的菌丝生物量及发酵液的pH、还原糖含量和电导率均存在差异,表明在这2个菌株中不同交配型单核菌株的菌丝形态及代谢特性与交配型因子相关。