由于食用菌產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,隨之制作菌種的單位個(gè)人也越來越多。但由于有些菌種廠專業(yè)知識(shí)差、制種工藝失誤;或者一個(gè)新的菌株育成后,由于生理、生態(tài)失控等因素,致使菌種出現(xiàn)老化甚至退化現(xiàn)象,直接影響菌種質(zhì)量,給栽培戶造成損失。以下就菌種老化、退化的原因及防止措施,略作簡介,僅供同行參考:
菌種的老化
老化和退化是兩個(gè)截然不同的概念。菌種培育過程中隨著菌齡的增加,養(yǎng)分不斷消耗,菌種必然會(huì)出現(xiàn)老化現(xiàn)象。菌絲老化后,其生命力衰退,色素分泌增加,細(xì)胞中空泡增多,甚至破裂。老化的菌種接入培養(yǎng)料后表現(xiàn)為菌絲生長慢、抵抗雜菌能力弱、出菇遲。老化現(xiàn)象不會(huì)傳給子代,這是與退化的最大區(qū)別。
菌種老化與線粒體DNA的改變及類質(zhì)粒DNA (Plas-mid-like DNA,簡稱PIDNA)的存在密切相關(guān)。PIDNA的產(chǎn)生和插入可能是造成老化的一個(gè)重要原因,PIDNA的產(chǎn)生和反轉(zhuǎn)錄酶有關(guān),可以自我復(fù)制,并能在菌絲中轉(zhuǎn)移。
一旦菌株出現(xiàn)了異?,F(xiàn)象,首先要分清是老化還是退化,或是因?yàn)橥饨缗囵B(yǎng)條件發(fā)生變化而引起。如果是因老化或外界條件變化引起的異常,采用新的培養(yǎng)基及適合的培養(yǎng)條件后菌株生長會(huì)恢復(fù)原狀;如果是因退化而引起,則不會(huì)改變生長的惡劣狀況,這時(shí)就要對(duì)菌株進(jìn)行復(fù)壯。復(fù)壯方式是啟用該菌株的原始菌株,從保藏袋取出菌種,經(jīng)多次轉(zhuǎn)管培養(yǎng)后,使其恢復(fù)到原菌株的生長狀況。另一種復(fù)壯方法是對(duì)該菌株進(jìn)行人工栽培,對(duì)子實(shí)體進(jìn)行單孢分離及組織分離,看菌絲體能否恢復(fù)到原菌株的狀態(tài)。如果還不行,那只有重新進(jìn)行菌株分離或采取對(duì)原菌株進(jìn)行雜交、誘變等措施。
菌種的退化
菌種退化的本質(zhì)是染色體的變異。自然界中生物體發(fā)生變異是絕對(duì)的。隨著生物由低等向高等進(jìn)化,這種變異機(jī)率越來越小。如果這種變異朝著人們認(rèn)為是壞的方向發(fā)展,就稱為退化。菇類某一菌種的整體性能在不因外界條件因素而變得惡劣且這種性能會(huì)遺傳給下一代,就稱為菌株退化。
1.1 退化表現(xiàn)
菌種退化的形態(tài)表現(xiàn):某些雙核菌絲出現(xiàn)生長緩慢和白色、濃密的角形菌落;菌絲長勢變稀,子實(shí)體原基的產(chǎn)生減少;產(chǎn)生無性孢子的能力大幅度上升或大幅度下降。代謝產(chǎn)物的變化:藥用菌產(chǎn)生有藥理活性次生代謝產(chǎn)物的能力大幅度下降;菌絲越來越稀,菌球少,毛刺少,培養(yǎng)周期越來越長,菌絲易老化,鏡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)空泡多。色香的變化:菌株斜面培養(yǎng)時(shí),產(chǎn)生異常的色素或由產(chǎn)出色素變?yōu)椴划a(chǎn)色素,或產(chǎn)出色素量大幅度增加或減少。鏡檢時(shí),大量的菌絲由原來的鎖狀聯(lián)合變成無鎖狀聯(lián)合而出現(xiàn)大量單核化菌絲。菌種退化直接導(dǎo)致食用菌產(chǎn)量減少和品質(zhì)下降,直至影響經(jīng)濟(jì)效益。
1.2 退化原因
菌種退化原因涉及到較復(fù)雜的生理、生化。目前,認(rèn)為可能引起退化的因素有以下6個(gè)方面:
1.2.1 細(xì)胞內(nèi)酶合成能力下降 在菇菌有性與無性繁殖過程中,由于基因發(fā)生了重組,控制酶的合成與表達(dá)的遺傳密碼發(fā)生自然變異。盡管這些變異的頻率很低,但長期使用的結(jié)果是變異逐漸積累,當(dāng)變異程度影響到基因表達(dá)時(shí),會(huì)導(dǎo)致酶的合成能力下降或不能高效地表達(dá),從而影響菌株有效地進(jìn)行物質(zhì)的分解與轉(zhuǎn)化,由于缺少足夠的養(yǎng)分,從而導(dǎo)致菌絲長勢弱,影響子實(shí)體的產(chǎn)生與發(fā)育,產(chǎn)量下降。
1.2.2 病毒干擾正常代謝 特別是香菇和雙孢蘑菇的老菌種,會(huì)不同程度地感染上病毒,這可在電子顯微鏡下觀察到。病毒與染色體同步復(fù)制,形成一種平衡狀態(tài),在正常情況下,這種平衡不會(huì)對(duì)菌絲生長發(fā)生影響。但是,當(dāng)菌株特定的遺傳及生態(tài)環(huán)境發(fā)生了變化時(shí),這種平衡就會(huì)被打破,菌絲細(xì)胞內(nèi)的病毒顆粒大量復(fù)制、數(shù)量驟增,既攝取大量營養(yǎng),又干擾細(xì)胞正常代謝活動(dòng),使菌絲活性衰退,長勢減弱。
1.2.3 極性變異與單核化 老菌種的單核體中,控制菌絲配對(duì)繁殖的極性因子會(huì)出現(xiàn)丟失現(xiàn)象,還伴隨著其他基因的丟失或變異,從而影響雙核菌絲的產(chǎn)生,導(dǎo)致菌絲長勢減弱及子實(shí)體原基的產(chǎn)生減少。另外,雙核體的單核化也是菌株退化的一個(gè)主要遺傳標(biāo)記。鏡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)不產(chǎn)生或極少產(chǎn)生鎖狀聯(lián)合,是單核化的表現(xiàn)形式。
1.2.4 無限傳代 食用菌產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,制種技術(shù)已經(jīng)不是少數(shù)科技人員所控制。群眾性菌種生產(chǎn)發(fā)展,在技術(shù)和條件差別很大、甚至違反科學(xué)生產(chǎn)的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生;母種生產(chǎn)中,只做組織分離,不做出菇鑒定,分離出來的菌種直接應(yīng)用于生產(chǎn),有的對(duì)擴(kuò)大母種無限制地傳代、無限制地轉(zhuǎn)管,轉(zhuǎn)管越多,創(chuàng)傷越多,頻繁無性繁殖一般都是負(fù)變異占絕對(duì)優(yōu)勢。這種變異的長期積累,當(dāng)達(dá)到一定程度時(shí),就會(huì)出現(xiàn)菌絲減弱、產(chǎn)量降低等現(xiàn)象,且能遺傳給后代,成為退化。
1.2.5 營養(yǎng)不良 現(xiàn)在多用斜面試管PDA培養(yǎng)基,它是微生物萬能培養(yǎng)基。固體培養(yǎng)基多數(shù)用木屑添加麥麩、米糠等,配方大同小異。一個(gè)優(yōu)良菌株,如果長期使用基本相同的培養(yǎng)基,其營養(yǎng)不能達(dá)到生理要求,長此以往繁殖下去,必然造成營養(yǎng)不良;或因菌種培養(yǎng)時(shí)間延長,瓶內(nèi)養(yǎng)分耗盡,菌絲生長活力由強(qiáng)變?nèi)?。衰老是生物學(xué)過程,是菌株中遺傳密碼失去對(duì)菌株生長發(fā)育的調(diào)控,導(dǎo)致整個(gè)機(jī)體死亡的過程。
1.2.6、長期低溫保藏 菌種長期保存或長期使用后,菌絲長勢減弱,容易提前出現(xiàn)老化現(xiàn)象。菌株在低溫下保藏,并未停止其生命活動(dòng),仍然存在著變異的潛在可能。
1.3 防止退化措施
1.3.1 減少擴(kuò)接 食用菌的退化性變異,是在繁殖過程中發(fā)生的,常用控制菌種移接次數(shù)來防止。生產(chǎn)中減少菌種移接次數(shù),當(dāng)獲得優(yōu)良菌種后,轉(zhuǎn)管擴(kuò)接最多不要超過5次。
1.3.2 防止基因突變 低溫保藏菌種,一般宜在0~4℃。目前國內(nèi)、外為防止菌種退化,均采用液態(tài)氨在超低溫條件下保藏。
1.3.3 分離純化 對(duì)保藏的優(yōu)質(zhì)菌種需要經(jīng)常分離純化,一般每次出菇后,都應(yīng)挑選符合本品種特征的優(yōu)良子實(shí)體進(jìn)行組織分離,每年進(jìn)行一次孢子分離,并經(jīng)出菇鑒定后,選擇性狀優(yōu)良者再進(jìn)行組織分離??傊?,有性孢子分離與無性組織分離要交替使用。以有性繁殖來發(fā)現(xiàn)好的變異菌株,用組織分離來鞏固這些優(yōu)良菌株的遺傳。
1.3.4 菌種復(fù)壯 復(fù)壯只能使菌種恢復(fù)健康,而不能使其恢復(fù)年輕。當(dāng)某一菌種因環(huán)境條件不適宜、生長發(fā)育不良時(shí),給予適宜的條件,菌絲會(huì)比原來長得旺盛,就叫復(fù)壯。復(fù)壯的措施很多,如選擇該菌種適合的培養(yǎng)基、培養(yǎng)溫度、環(huán)境、pH、防止雜菌污染及避免多品種混合栽培等。
1.3.5 活化移植 菌種在保藏期間,通常每隔3~4個(gè)月要重新移植1次,并放在適宜的溫度下培養(yǎng)1星期左右,待菌絲基本布滿斜面后,再用低溫保藏。但應(yīng)在培養(yǎng)基中添加磷酸二氫鉀等鹽類,使培養(yǎng)基pH變化不大。
1.3.6 更新養(yǎng)分 各種菌類往往對(duì)培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分喜新厭舊,連續(xù)使用同一種木屑培養(yǎng)基,會(huì)引起菌種退化。因此,應(yīng)注意變換不同樹種和配方比例的培養(yǎng)基。也可在配制中添加VE,用注射筒注入VE膠丸溶液,制作斜面培養(yǎng)基,可增強(qiáng)菌種新的生活力,促進(jìn)良性復(fù)壯。
1.3.7 改善環(huán)境 一個(gè)品質(zhì)優(yōu)良的菌種,如果受不良外界環(huán)境的影響,也會(huì)造成衰退。因此,在制種過程中,應(yīng)創(chuàng)造適宜的溫度;并注意通風(fēng)換氣,保持室內(nèi)干燥,使其在適宜的生態(tài)條件下生長,保持性狀穩(wěn)定。
1.3.8 保證菌種的純培養(yǎng) 不用被雜菌污染的菌種,不要用同一食用菌種類的不同菌株混合或近距離相連接培養(yǎng)。