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天麻蜜環菌研究綜述

2015-12-18 01:16唐德華廖文菊四川民族學院環境與生命科學系四川康定626001
安徽農業科學 2015年13期
關鍵詞:環菌天麻共生

唐德華,廖文菊(四川民族學院環境與生命科學系,四川康定626001)

天麻(Gastrodia elata B1)為蘭科植物,其干燥塊莖為常用名貴中藥。天麻具有很高的藥用價值和經濟價值,有關天麻的研究文獻較多[1]。蜜環菌(Armillariella mellea)隸屬于擔子菌亞門(Basidiomycotina)傘菌目(Agaricales)白磨科(Tricholomataceae)蜜環菌屬[Armillaria(Fr.)Staude][2]。蜜環菌是天麻生長發育的基礎,為天麻的生長發育提供養分。目前,有關天麻蜜環菌的研究主要集中在天麻蜜環菌的培養、天麻蜜環菌對天麻產量的影響及天麻與蜜環菌的共生關系等方面的研究。

1 天麻蜜環菌的培養研究

為尋找更多適合天麻生產的能培養蜜環菌的樹材,黃明進等選取桉樹、天竺桂和女貞等8種貴州常見樹材的枝或干作菌材來接種蜜環菌,不同菌材培養的蜜環菌菌索的HPLC指紋圖譜有一定的差異,滇鼠刺、女貞和天竺桂較適合作為培育蜜環菌的菌材[3]。黃萬兵等對貴州天麻主產區大方、德江等地進行了蜜環菌的分離及rDNA-ITS序列分析,結果表明貴州省內假蜜環菌(A.mellea),A.cepistipes的分布最廣,其次是高盧蜜環菌(A.gallica)[4]。鄒寧等以天麻種子萌發形成的小米麻為材料,利用正交設計研究發現蜜環菌液對天麻的組織培養具有良好的促進效果[5]。

蜜環菌是天麻的共生菌,其菌絲及發酵液具有與天麻相類似的藥理作用,菌絲生長和多糖產生的最適初始pH為5.0左右,氧氣是影響多糖產生的另一重要因素,菌絲球大小與多糖的產生存在一定的負相關關系,即菌絲球大,多糖產量少[6]。天麻品種及蜜環菌均能影響天麻素含量,雜交種Fl的天麻素含量優勢明顯[7]。不同大小天麻和蜜環菌中的礦質元素含量不同,天麻可通過滲透作用從蜜環菌中獲取礦質元素[8]。碳源因素對蜜環菌生長的影響大于氮源因素,蜜環菌適宜生長溫度為20~30℃,甘露醇是蜜環菌體內積累較多的小分子糖類成分[9]。

在生產中,蜜環菌是天麻賴以生存的支柱,蜜環菌生長的好壞直接影響到后期天麻接菌狀況及產量效果,選擇性狀優良的蜜環菌及適宜的培養基是栽培天麻的關鍵。蜜環菌原種純培養菌株的長勢除與菌株自身的遺傳特性有關外,還依賴于其培養基質所提供的養分比例[10]。楊文宏等以分離篩選后的昭通烏天麻野生蜜環菌為試驗材料,以PDA為基本培養基研究了不同濃度NAA對昭通烏天麻野生蜜環菌生長的影響,以 5.0 μg/ml為蜜環菌生長的最佳濃度[11]。

2 天麻蜜環菌對天麻產量的影響研究

不同蜜環菌對天麻生物產量及天麻素含量的影響有顯著性差異,我國高海拔地區不同丙型蜜環菌對天麻生物產量及天麻素含量的影響有顯著性差異[12-13]。蜜環菌不同菌株對天麻產量具有一定的影響,蜜環菌菌株M1能顯著提高天麻產量,室內瓶栽和室內地栽(室內地面覆土栽培)試驗均表現出良好的伴栽效果,適應性強[14]。不同蜜環菌菌株對烏天麻產量的影響不同,其中菌株Ar-4能顯著提高天麻產量[15]。不同菌株對天麻的影響不同,天麻的產量和菌株的生長速度呈正相關關系[16]。

天麻的產量與質量不僅與天麻麻種及萌發菌、蜜環菌2個菌種各自的質量有關,而且還與為蜜環菌生長提供營養的菌材、各種相關因素的互作及栽培技術有關[17]。蜜環菌和菌材多了反而會抑制天麻的生長發育,導致天麻生長量減少和產量降低[18]。在栽培天麻時,選用未拌栽過天麻的密環菌有利于天麻的生長,同時要注意有可靠的栽培技術和科學的管理方法作保證[19]。栽培天麻的產量與質量不僅取決于麻種的質量,而且與菌種的無性繁殖代數密切相關,蜜環菌連續無性繁殖代數越高其質量越差,采用誘導子實體方法可以使退化的蜜環菌復壯,其促進天麻生長及天麻素積累的作用也得以恢復[20]。

3 天麻與蜜環菌的共生關系

天麻與蜜環菌長期共生演化后,無葉綠素而不能進行光合作用,自身不能吸收營養,必須依靠蜜環菌侵入天麻體內后為其供應營養,天麻與蜜環菌的關系極為復雜[21]。天麻和蜜環菌對環境條件要求的一致性是它們建立共生關系的環境基礎,在營養上兩者之間的依賴性是它們建立共生關系的物質基礎。特殊條件下,蜜環菌也會分解天麻塊莖以滿足自己的營養需要。在一般情況下,正常的共生關系對天麻是有利的,對蜜環菌也無害[22]。有學者發現奧氏蜜環菌(Armillaria ostoyae)、高盧蜜環菌、Ajezoensis、芥黃蜜環菌(A.sinapina)、A.singuza 等5 種蜜環菌均可與天麻共生[23]。

蜜環菌代謝產物對天麻種子發芽初期有抑制作用[24]。蜜環菌胞內提取液對天麻生長有一定的抑制作用,蜜環菌胞外提取液對天麻生長有促進作用,但不如活體蜜環菌的作用大[25]。蜜環菌能從天麻中獲取營養,且蜜環菌和天麻之間存在營養物質的相互交流,菌麻之間存在著特殊的共生關系[26]。彭述敏等采用單因素試驗和正交試驗法進行了云南昭通2株優良天麻共生蜜環菌生長條件篩選研究[27]。徐錦堂等利用顯微鏡和電鏡觀察到天麻種子可與紫萁小菇(Mycena osmundicola Lange)、蘭小菇(M.orchidicola Fan et Guo)等小菇屬真菌共生萌發形成原球莖[28]。胡忠等分離出了天麻抗真菌蛋白(GAFP),并進行了測序與基因克?。?9]。

4 結語

國內學者對天麻及蜜環菌進行了大量的研究,結果表明蜜環菌對天麻生長及產量的提高等具有十分重要的現實意義。近年來,分子生物學研究方法已經得到廣泛應用,王守現等利用RAPD分子標記技術對收集的13個天麻栽培生產用蜜環菌菌株/菌種進行有效區分并分析其遺傳多樣性[30]。鄧艷芹采用ISSR分子標記對西部7個地理位置的與天麻共生的90個蜜環菌菌株進行遺傳多樣性以及遺傳分化分析[31]。目前對貴州地區天麻研究較多,而對其他天麻主產區,如四川、云南、陜西等地區的天麻的研究較少。因此,需加強對蜜環菌性狀品種的優化篩選及對四川、云南、陜西等天麻及蜜環菌的研究,以促進天麻產業發展。

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