松杉灵芝作为一种重要的药用真菌,具有丰富的种质资源和多种生物活性物质。本文回顾了松杉灵芝的种质资源和生物活性物质方面的研究进展。松杉灵芝的自然分布主要集中在中国东北地区,其人工栽培主要采用段木栽培模式,以落叶松木和蒙古栎木为培养基原料,在林下仿生栽培、林下野生栽培和棚室栽培等模式下取得了显著成果;松杉灵芝富含多糖、萜类和甾醇等活性成分,其中多糖和三萜是松杉灵芝的重要活性成分,已有研究表明其能够增强机体免疫功能、抑制肿瘤细胞生长和转移,并对心脑血管系统具有保护作用。对其进一步的研究应关注活性成分的提取与纯化、药理机制的探索以及人工栽培技术的改进,以实现其更广泛的开发利用。
以我国27株皱木耳类群种质资源为材料,利用ITS进行分子鉴定,采用多样性分析、相关性分析、聚类分析和主成分分析等方法,对16个表型性状进行评价。 结果表明:供试菌株鉴定为皱木耳类群中的2个物种中国皱木耳和皱木耳;16个表型性状的Shannon-Wiener’s多样性指数范围为0.42-1.60,平均值0.97;4个数量性状变异系数范围为4.35%-26.49%;部分表型性状间存在相关性;经聚类分析,在欧氏距离1.54处,划分为3个类群,5个表型性状即菌丝体胶质物、菌丝体(栽培种)颜色变化、鲜耳片腹面主要颜色、耳片质地和子实体成熟期为类群划分的指标性状;主成分分析将16个表型性状转化为5个主成分,累计贡献率为81.55%,第1主成分的方差贡献率26.67%,命名为子实体颜色性状因子、第2主成分的方差贡献率是23.05%,为菌丝体性状因子、第3主成分方差贡献率仅为12.89%,定为生育期-商品性状因子。经综合分析筛选出菌丝体胶质物、鲜耳片腹面主要颜色和子实体成熟期等3个表型性状作为种质评价关键指标。
基于采自昆明植物园生长在云南松腐朽树桩上的一簇野生菌丝,运用分子系统发育研究确定其为侧耳属真菌金顶侧耳Pleurotus citrinopileatus,借助体视显微镜和光学显微镜分别观察到金顶侧耳无性菌丝和无性孢子的形态特征。显微观察结果表明,该金顶侧耳菌株的无性菌丝体由具有锁状联合的双核菌丝占主体,并具有3种无性孢子形成方式,第一种是由双核菌丝侧面分化出短且无分枝的分生孢子梗,并在其顶部形成球形的双核分生孢子,直径为1.50-4.57 μm;第二种是由双核菌丝侧枝分化产生椭圆形的双核粉孢子,直径为1.17-3.99 μm,或圆柱形的双核粉孢子,大小为2.78-5.40×1.57-3.03 μm,第三种是由单核菌丝侧枝分化产生链状圆柱形单核粉孢子,大小为3.71-6.70×3.60-4.02 μm。本研究首次对金顶侧耳无性菌丝和无性孢子的形态特征进行了描述和讨论。
金针菇从原基期到伸长期要经历子实体的分化与发育,其分子机制仍不明确。本研究采用转录组和蛋白组联合分析,深入研究了金针菇Flammulina filiformis从原基期到伸长期子实体的发育机制。对比伸长期子实体与原基期,发现菌柄有1 220个差异基因和97个差异蛋白,菌盖有2 329个差异基因和387个差异蛋白。这些差异基因和蛋白在GO (gene ontology)功能聚类中主要涉及催化活性、细胞组分等。KEGG (kyoto encyclopedia of genes and genomes)富集分析显示,伸长期菌柄与原基期有105个差异基因分布于20条通路,其中19条为代谢通路;伸长期菌盖与原基期有163个差异基因分布于20条通路,其中18条为代谢通路。本研究依据蛋白组数据分析了差异蛋白互作网络,并随机选取8个差异表达基因进行实时荧光定量PCR验证。本研究为深入了解金针菇子实体生长发育机制提供了数据参考,为下一步研究金针菇及其他食用菌子实体分化与发育的分子调控机制筛选了候选功能基因。
金针菇菌柄是其主要可食用部位,但是对菌柄伸长的调控机理的了解还不够深入,相关基因报道较少。本研究以工厂化栽培黄色金针菇为研究对象,分析菌柄上、中、下3个部位的伸长特性,并进行比较转录组学分析和qRT-PCR验证。 结果显示,黄色金针菇菌柄伸长区位于上部,中部与下部相比的差异基因共532个,而上部与中部相比的差异基因达3 522个。上部与中部相比的差异基因GO分子功能注释主要包括核糖体结构组成、结构分子活性、运输活性和跨膜转运蛋白活性;KEGG分析则显示上调基因显著富集到核糖体、类固醇生物合成、DNA复制等通路,下调基因显著富集到次生代谢物和氨基酸的生物合成、糖酵解等代谢途径。差异倍数最高的基因包括几丁质酶和糖基水解酶以及转录因子等,qRT-PCR结果证明转录组数据准确可靠。本研究全面展示可能参与金针菇菌柄伸长调控的途径和候选基因,为后续基因功能研究和金针菇的分子育种提供基因资源。
黑木耳Auricularia heimuer是一种重要的食药用菌,含有丰富的营养物质和生物活性成分,在我国被广泛栽培。分别以木屑(SW)、玉米芯(CO)和棉籽壳(CH)为主料栽培黑木耳,通过靶向代谢组学分析不同基质栽培的黑木耳子实体中糖、黄酮和酚酸类化合物以及必需氨基酸的含量差异。结果表明,SW基质栽培的黑木耳中糖类物质总量最低;总黄酮类物质含量无明显差异,仅牡荆素在CO栽培黑木耳中含量最高,CH栽培的最低;多酚类化合物在SW培养条件下的含量总体较高;而氨基酸及其衍生物的总量在CH栽培的子实体中最高,9种必需氨基酸的含量都明显高于SW和CO栽培组,尤其是具有重要生物学活性的赖氨酸和组氨酸差异最大。本研究全面呈现了不同基质栽培黑木耳子实体中糖类、黄酮类、多酚类化合物,以及必需氨基酸含量差异,研究结果为后续黑木耳营养品质鉴别和开发不同功效的功能性产品提供思路和依据。
生物感知和应答非生物胁迫的机制能提高其环境适应能力。Cdc24基因通常被称为小分子G蛋白Rho家族的鸟苷酸交换因子,参与细胞分裂、增殖和分化等生物学过程。Cdc24基因在食用真菌金针菇中的功能尚未研究。本研究通过农杆菌遗传转化构建了金针菇Cdc24基因的RNAi转化子菌株。结果表明,Cdc24基因被干扰后显著降低了菌丝对盐、高温、低温、氧化和酸碱等非生物胁迫的耐受性能力,RNAi转化子菌株的多糖和多酚含量均低于野生型菌株;RNAi转化子菌株的子实体数量、生物学效率指标也显著低于野生型菌株。本研究表明Cdc24基因在金针菇非生物胁迫耐受性和子实体发育过程中具有重要作用,为金针菇品种改良和高效栽培生产提供一定的数据参考。
双单杂交是担子菌类食用真菌重要的杂交育种手段,目前对双单杂交中先导核的研究不够充分。为了探究双单杂交中先导核的遗传学规律,本研究以斑玉蕈3株双核体菌株B3、X3和NN12与9株单核体菌株H3-8、H4-4、H4-10、H13-3、H13-6、H14-10、NN12-1、X3-1A和X3-13为供试菌株,进行完全亲和双单杂交,并开发交配型分子标记鉴定先导核。结果表明,以B3、X3和NN12为核供体的双单杂交实验中,分别获得新的杂交双核体89、87和75株。交配型分子标记鉴定结果显示B3、X3和NN12核供体中两个细胞核成为先导核的比例分别为41: 48、44:43和36:39,均符合统计学1:1的比例,说明在斑玉蕈供试双核体菌株中两个细胞核作为先导核的概率相同。
梯棱羊肚菌Morchella importuna同一子囊果的子代单孢菌株间普遍表现为营养不亲和关系。本文以具有不同遗传背景的多个梯棱羊肚菌子囊果为材料,分离同子囊中的单孢菌株,研究同子囊、不同子囊单孢菌株间的营养亲和关系,并鉴定它们的交配型和mimpvic32、mimpvic33基因型。研究结果表明:来自YPL6群体的所有子代单孢菌株间营养亲和群数不超过4个,营养亲和的单孢菌株Y282与Y346杂交,子代子囊果同子囊中单孢菌株营养亲和,所有分离单孢菌株与亲本菌株形成一个营养亲和群;产生Ⅰ型拮抗单孢菌株Y282与Y134杂交,产生Ⅱ型拮抗单孢菌株Y282与Y88杂交,子代子囊果同子囊8个单孢菌株形成2-3个营养亲和群。Y282分别与两株野生单孢菌株ZQW10和ZQW31杂交,同子囊的8个单孢菌株形成4个营养亲和群,而不同子囊的单孢菌株间普遍表现为营养不亲和,形成多个营养亲和群。梯棱羊肚菌的营养亲和性或由多个位点调控,亲本间调控位点上无遗传差异,则所有子代单孢形成一个营养亲和群;亲本间具有遗传差异的调控位点数越多,子代单孢形成的营养亲和群数越多。每个子囊的子囊孢子形成过程中,减数分裂时染色体间重组、交换和分离的方式不同,导致同子囊、不同子囊的单孢间具有遗传和表型的差异。
以甘肃省舟曲县高海拔地区采集的一株野生羊肚菌菌株MS-1为试验材料,进行ITS、RPB1、RPB2、EF1-α多基因鉴定,对其菌丝体阶段及子实体阶段生物学特性进行研究,并与7个商业生产羊肚菌菌株进行比较试验。研究表明:野生菌株MS-1为六妹羊肚菌Morchella sextelata。MS-1母种阶段生长最适温度为18-20 ℃,最低温度为1 ℃,最高温度为33 ℃,最适pH值为6-7,最适碳源为乳糖和可溶性淀粉,最适氮源为酵母浸粉和牛肉浸粉,最适C/N比为40:1-45:1;该菌株较耐高温,母种阶段高温处理2 h得出致死温度为44 ℃,栽培种阶段高温致死温度为48 ℃;单位面积产量为0.6 kg/m2,显著高于5个商业生产菌株,农艺性状较好,栽培周期中等,为140 d。综合分析表明,野生羊肚菌MS-1具备作为商业生产菌株进一步开发的潜力。
以一株采自西藏自治区林芝市米林市的野生贝壳革耳菌株为研究对象,通过形态学观察、ITS测序分析、生物学特性研究、栽培试验对该菌株进行鉴定和驯化栽培。形态学和ITS分子生物学鉴定结果表明,该菌株为贝壳革耳Panus conchatus。生物学特性研究结果表明,贝壳革耳的最适碳源为果糖、最适氮源为酵母粉、最适pH为6.0、最适温度为30 ℃。驯化栽培结果表明,贝壳革耳在以60%为杂木屑的栽培料中满袋时间是22 d,原基出现时间在20-30 d,采收期为10 d,单朵鲜重是24.12 g。本研究对一株野生贝壳革耳成功分离、鉴定并完成驯化栽培试验,为贝壳革耳进一步产业化生产提供科学的参考。
作者对采自西藏米林市的野生绣球菌子实体进行形态学和ITS分子学鉴定,确定为亚高山绣球菌Sparassis subalpina。采用组织分离法从该子实体中分离出纯菌丝体(XQ-1),对该菌株进行了最适母种培养基筛选、生物学特性研究和驯化栽培。母种培养基筛选试验表明,XQ-1菌株的最适母种培养基为CSDA培养基。单因素试验结果显示,XQ-1菌株的菌丝最适生长碳源与氮源分别为葡萄糖和麦芽浸粉,最适生长pH为6.0-6.5,最适无机盐为硫酸镁,添加生长因子维生素C和维生素B1为20 mg/L时长势最佳,最适生长温度为21 ℃,最适碳氮比为5:1和10:1。正交试验结果得出,果糖20.0 g/L、麦芽浸粉2.0 g/L、pH 6.5和硫酸镁0.1 g/L为最佳培养基组合。通过4种酶活性的测定,羟甲基纤维素酶的酶活性最高为191.62 U/mL。在栽培料中添加面粉、青稞粉、玉米粉为辅料时XQ-1菌株可成功出菇,其中以花生粉、青稞粉、糯米粉为添加料时,对菌丝生长起到积极作用。
本研究结合形态学特征及分子数据将唐山市迁西县板栗栽培区采集到的一株野生多孔菌XHMK鉴定为血红栓孔菌Trametes sanguinea。通过单因素试验探讨了不同因素对该菌株菌丝生长的影响。菌丝生长的最佳碳源、氮源、无机盐分别为果糖、酵母浸粉、磷酸二氢钾,最适pH为7,最适温度为35 ℃。正交试验表明,该菌株菌丝最佳生长条件组合为果糖25 g/L、酵母浸粉2 g/L、磷酸二氢钾1 g/L、pH为6.5。驯化试验的优化栽培料为栗木屑70%、玉米芯10%、麸皮19%、石膏1%,发菌期为36 d,生物转化率为9.49%。
为深入挖掘野生食药用菌种质资源,丰富人工栽培食用菌种类,以在山东省采集到的野生柠檬鳞伞菌株为研究材料,开展了人工驯化栽培相关研究。培养料配方筛选试验结果表明:棉籽壳40%,木屑40%,麸皮10%,玉米粉8%,石膏粉2%为适宜柠檬鳞伞人工栽培的培养料配方,采用此配方,前两茬出菇可获得54%的生物学效率。连续3代驯化栽培出菇试验结果显示:供试柠檬鳞伞野生菌株的生物学效率经驯化3代后提升了7.2%,达57.90%。单簇菇数变为原来的1.66倍,商品性状良好,驯化栽培成效显著。出菇模式试验结果发现:窝口棒顶部出菇模式的生物学效率达56.30%,显著高于长棒多孔出菇模式。菌渣替代型栽培料正交试验优化的结果显示:供试4个因素对柠檬鳞伞的生物学效率均有显著影响,其中,香菇菌渣50%,麸皮20%,贝壳粉2%,石膏粉1%,木屑27%为优化到的香菇菌渣替代配方。子实体蛋白及氨基酸营养分析结果显示:驯化栽培所得柠檬鳞伞子实体蛋白质含量为35.17%,氨基酸评分为64.7分,鲜味氨基酸占氨基酸总含量的44.52%,营养价值较高。综合分析驯化栽培结果,认为柠檬鳞伞是一种极具开发潜力的珍稀食用菌种类。本研究成果将为该菌的人工栽培和推广应用提供良好的理论基础和资源保障,经济和社会效益显著。
糖尿病是最常见的慢性疾病之一,能够产生多种并发症。α-葡萄糖苷酶是治疗糖尿病的关键靶点,发掘新型α-葡萄糖苷酶抑制剂对糖尿病的治疗具有重要意义。本研究首次对野生食用菌灰褐栓齿菌Phellodon cinereofuscus子实体的化学成分及其α-葡萄糖苷酶抑制活性进行了研究。灰褐栓齿菌子实体的70%乙醇提取物通过硅胶柱色谱、HP20柱色谱、ODS柱色谱和高效液相色谱等现代色谱分离技术进行分离纯化,从中分离得到16个化合物,利用核磁共振波谱学方法对它们的结构进行了鉴定,分别为(22E,24R)-3β-hydroxy-24-methylcholesta-5,22-dien-7-one (1)、(22E,24R)-ergosta-4, 6,8(14),22-tetraen-3,15-dion (2)、5α,8α-epidioxyergosta-6,9,22-trien-3β-ol (3)、(22E,24S)-cerevisterol (4)、20R,24R,9α-hydroxy-Δ4,6,8(14),22-tetraene-3,15-dione-ergosterol (5)、glaucoposterol B (6)、(22E,24R)-5α,6α- epoxyergosta-8(14),22-diene-3β,7α,15α-triol (7)、3β-Hydroxyl-(22E,24R)-ergosta-5,8,22-trien-7,15-dione (8)、5α,6α-epoxy-(22E,24R)-ergosta-8(14),22-diene-3β,7α-diol (9)、(22E,24R)-5α,6α-epoxy-ergosta-8,22-dien- 3β,7α-diol (10)、demethylincisterol A3 (11)、betulinic acid (12)、lup-20(29)-en-3α,28-diol (13)、(Z)-6-nonadecenoic acid (14)、tetradecanoic acid (15)、hexacosane (16)。16个化合物均为属内首次分离获得,对化合物1−16进行α-葡萄糖苷酶抑制活性测定,化合物3、6、11、13和14具有较好的抑制活性,其IC50值分别(19.51±5.68)、(6.29±1.16)、(12.15±2.21)、(6.81±0.26)、(10.26±1.84) μmol/L,该研究结果为灰褐栓齿菌的药用功能提供了理论支持。
对采自广西弄岗自然保护区的弄岗黄层孔菌Fulvifomes nonggangensis进行生物学特性的分析及驯化栽培,并就栽培获得子实体水提物的抗氧化活性进行初步研究。 结果表明最佳栽培条件组合:果糖为碳源、酵母提取物为氮源、温度28 ℃及pH 6.5;温度对菌丝生长的影响程度最大。驯化栽培最佳培养基配方为棉籽壳40%、木屑38%、麸皮20%、石灰1%、石膏1%;菌丝生长速度达到0.33 cm/d,平均产量27.26 g/袋,生物学效率达到12.98%。采用超声法提取的子实体水提物,当浓度达到5 mg/mL时,DPPH的清除率达到84.45%,而浓度仅为2.5 mg/mL时,ABTS的清除率仍达到93.82%,说明该菌具有较好的抗氧化活性。本研究为弄岗黄层孔菌的规模化栽培和产业化利用提供数据支撑。
目前关于暗褐网柄牛肝菌营养生理方面的研究较少,未见暗褐网柄牛肝菌子实体不同生长阶段中小分子碳水化合物变化规律相关报道。本研究对暗褐网柄牛肝菌子实体不同生长阶段的子实体中小分子碳水化合物含量变化进行了测定分析。结果显示海藻糖和甘露醇在暗褐网柄牛肝菌子实体中含量较高,生长过程中变化幅度大,其中豌豆期到采收期海藻糖含量增加13.72倍。结果揭示海藻糖和甘露醇在暗褐网柄牛肝菌碳源物质的转运中起到主要作用。在栽培基质添加海藻糖和甘露醇能够起到增产效果,其中海藻糖增产幅度达4.15%。本研究结果对进一步揭示暗褐网柄牛肝菌营养生理规律及改进栽培基质配方具有参考价值。
为提高黑木耳发酵液中黑色素得率,本研究以黑木耳1703为试验菌株,采用单因素实验和响应面法优化发酵培养基配方,研究黑木耳黑色素的光、热和金属离子稳定性及体外抗氧化活性。 结果表明:蔗糖、蛋白胨、MgSO4对黑木耳发酵液中黑色素得率影响显著,最佳发酵培养基配方为马铃薯200 g/L、蔗糖21.40 g/L、蛋白胨5.34 g/L、MgSO4 0.56 g/L,在此条件下黑木耳黑色素得率为0.050 g/100 mL;黑木耳黑色素具有良好的光、温度及金属离子稳定性,色素保存率均在90%以上;黑木耳黑色素具有较强的DPPH自由基、超氧阴离子自由基清除能力和铁还原力,其中对DPPH自由基、超氧阴离子自由基的IC50值分别为0.021 mg/mL和0.90 mg/mL。本研究为黑木耳黑色素的液体发酵制备及应用提供理论参考。
利用系统选育方法育成‘川羊肚菌’系列羊肚菌新品种3个。新品种‘川羊肚菌7号’是七妹羊肚菌,其典型特征为成熟子实体菌盖灰褐色,近似圆锥形,顶端形态为圆钝,菌盖棱纹不明显。‘川羊肚菌8号’是六妹羊肚菌,其子实体菌盖颜色为红褐色至暗红褐色,菌盖棱纹密度为中等,有明显纵棱,菌盖剖面的子实层呈肉粉红色。‘川羊肚菌10号’是梯棱羊肚菌,其特征为成熟子实体菌盖呈灰褐色,近三角形,顶端圆钝,菌盖棱纹密度中等,菌盖剖面的子实层呈浅灰褐色。
金针菇Flammulina filiformis ‘农万金8号’是‘F0321’和‘F0323’通过单孢杂交、系统选育的工厂化栽培白色金针菇新品种,其子实体丛生,菇体洁白,基部绒毛少,菌盖略大,菌柄略粗,但菇体坚挺,较耐贮藏,平均产量为365 g/瓶,栽培周期45 d。‘农万金9号’是‘F0321’和‘F0323’通过双单杂交、系统选育的工厂化栽培白色金针菇新品种,菇体白,菇帽小并且整齐均匀,菌柄硬,菇根紧实、纵切面孔隙均匀,整体干爽,性状好单产高,平均产量为436 g/瓶,栽培周期45 d。斑玉蕈Hypsizygus marmoreus ‘农万真1号’是‘B01’和‘B02’通过单孢杂交、系统选育的工厂化栽培的白色斑玉蕈品种。‘农万真1号’芽数多,菌柄细、硬度好,菇体比对照‘B01’略白,单朵饱满,适合生产白玉菇,平均产量为284 g/瓶,栽培周期113 d。