大球盖菇优良菌株筛选及基质降解产物初步分析.pdf

摘要

大球盖菇（Strophariarugosoannulata），又名酒红球盖菇，赤松茸，子实体中含有丰

富的营养物质，是联合国粮农组织（FAO）推荐给发展中国家栽培的食用菌品种之一。

大球盖菇的栽培规模逐渐扩大，发展趋向于市场化。大球盖菇长期栽培，菌株传代次数

过多，导致菌株退化，病虫害增加，然而生产中关于优良菌株选育与最适培养基优化的

研究较少，对基质降解产物的分析相对缺乏。本研究对13个大球盖菇菌株进行母种培

养基配方的筛选，以期综合评价出大球盖菇优良菌株，并对其基质降解产物进行初步分

析。主要研究结果如下：

1.以河南省食用菌种质资源库保存的13个大球盖菇菌株为研究对象，利用体细胞

不亲和实验及ITS分子鉴定（真菌种属鉴定），确定菌株分类地位。13个菌株之间存在

拮抗现象，可能说明各别菌株之间亲缘关系较远；13个菌株聚类分析结果表明，13个

大球盖菇菌株可能为Strophariarugosoannulata。

2.以13个大球盖菇菌株为材料，设置6组固体培养基配方、5组液体培养基配方、

5个温度梯度，探究其对菌丝的长速长势、色泽、生长密度等的影响。结果表明，在固

体培养基配方1(土豆200g、葡萄糖20g、琼脂20g、磷酸二氢钾1g、硫酸镁0.5g、

水1L)上，菌丝长速最快，菌丝洁白、长势好，能形成密度大且边缘整齐的菌落。在液

体培养基配方1(土豆200g、葡萄糖20g、磷酸二氢钾1g、硫酸镁0.5g、水1L、pH

自然)上，菌丝球直径较大，菌丝无挂壁现象，培养液清澈，呈淡黄色状。菌丝最适生长

温度为25℃。进一步分析13个大球盖菇的子实体性状，其中，DS-10的子实体单朵重

最重，长势最好，其菌盖硬度、粘附性、菌柄硬度、胶粘性均最大，综合评价DS-10（（兴

农一号）为优良菌株。

3.大球盖菇降解玉米秸秆过程中，发菌期、出菇期、出菇结束期中层菌丝栽培料的

含水量、电导率、酶活性均高于上下两层，其中，出菇期中层菌丝栽培料的酶活力最高。

大球盖菇菌丝在生长发育过程中分泌木质纤维素降解酶系，酶活性提高，半纤维素、纤

维素、木质素的含量逐渐减少，加快玉米秸秆的利用与转化。

4.为了解大球盖菇菌丝栽培料不同时期的差异代谢物，采用超高效液相色谱-串联

质谱（UPLC-ESI-MS/MS）技术与多变量统计分析方法，对菌株DS-10的发菌期（T1）、

出菇期（T2）、出菇结束期（T3）的中层（（M）菌丝栽培料进行代谢组学分析。主成分分

析（Principalcomponentanalysis，PCA）结果显示，3个时期菌丝栽培料中的代谢物有明

显差异。进一步采用正交偏最小二乘法判别（Orthogonalpartialleastsquaresdiscriminant

analysis，OPLS-DA）分析，比较分析MT1vsMT2、MT1vsMT3、MT2vsMT3三组中

的差异代谢物，分别筛选到224个、380个、379个差异代谢物，其中氨基酸及其衍生

物、生物碱、酚酸类、其它类、有机酸、脂类等物质变化倍数较大，说明这些物质可能

对大球盖菇降解玉米秸秆有较大影响。通路富集分析（KEGG）表明，三组中表现活跃

的10条通路，包括缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成，核苷酸代谢，苯丙氨酸代

谢，嘌呤代谢等，分别涉及到差异代谢物46、53、52种。推测大球盖菇通过核苷酸、苯

丙氨酸、嘌呤的代谢，缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸的合成等主要代谢通路完成秸秆的降

解转化。

综上所述，本研究筛选了大球盖菇最优母种固液体培养基配方，确定了菌丝的生长

温度范围，筛选出优良菌株DS-10（兴农一号）（，为大球盖菇生产选择菌株提供参考。关

于玉米秸秆栽培大球盖菇，初步分析了菌丝栽培料不同时期的差异代谢物，主要通过核

苷酸代谢与嘌呤代谢，缬氨酸、亮氨酸与异亮氨酸的合成等降解玉米秸秆，为大球盖菇

标准化栽培及降解玉米秸秆的机制提供理论依据。

关键词：大球盖菇，菌株筛选，代谢组学，秸秆降解，差异代谢物

ABSTRACT

Strophariarugosoannulata,alsoknownaswinered