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食用菌栽培料一般经巴氏杀菌、堆积发酵处理或采用生料。食用菌生长发育过程中,培养料中存在多种其他微生物,有些微生物对食用菌的生长发育具有促进作用,如假单胞菌、嗜热革节孢菌等,尤其是假单胞菌对平菇、杏鲍菇和双孢蘑菇具有较强的促生作用。然而,假单胞菌对食用菌的促生作用机理还了解甚少。
本实验主要目的是研究荧光假单胞菌的分离、筛选和鉴定及其对食用菌菌丝生长、原基分化、子实体形成以及对产量影响。从郑州市区周边及安徽文昌取得根际土土样、从平菇栽培料、双孢菇覆土料栽培料样品共计60份样。采用稀释平板涂布法分离、划线纯化得到1017个单菌落。从中分离筛选产荧光的假单胞菌菌株,通过对菌落特征、细菌形态的观察和检测并利用荧光假单胞菌在特定培养基KB培养基中会产生水溶性色素,在紫外光照射下能产生的荧光的特性,初步筛选出70株为荧光假单胞菌;以此为出发菌株进一步将分离到的菌株与平菇(天达-300)菌种分别在PDA平板和装有棉籽壳的试管中共培养,与对照相比较发现所分离出的菌株对平菇菌丝的生长有不同程度的促进作用,同时发现分离出来的其它不发光菌株对平菇菌丝的生长也有促进作用。促进作用最明显者菌丝生长速度可达到对照的1.87倍。从而优选出三种菌株:0、b、22。经16S rDNA鉴定,结合其形态生理生化特性,该3株菌均为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)。
不同菌液对不同种食用菌香菇、平菇、鸡腿蘑、白灵菇、双孢蘑菇、杏鲍菇的促生效果不同。在平菇、杏鲍菇、双孢蘑菇、鸡腿蘑菌丝生长的共培养实验中,荧光假单胞菌的促进作用明显,以平菇、双孢蘑菇最为显著。白灵菇菌丝生长的共培养实验中,没有观察到明显的促进作用。然而在香菇菌丝生长的共培养实验中发现显著的抑制作用。平菇、杏鲍菇出菇实验结果表明,添加菌液的菇袋,菌丝满袋时间较不添加菌液的对照提前5-8天。原基分化、子实体形成也提前约一周的时间,同时出菇产量提高了11.9%。
关于促进作用机制的初步研究结果表明,不同培养基培养所得菌液促进生长作用效果差异显著,以PDB为最佳。经0.2μ m无菌滤膜过滤所得上清液亦有促进作用,但其促进作用弱于纯菌体和菌液。筛选出的三种菌株间拮抗实验结果表明其间无拮抗作用,则可考虑三者之间的复配。
荧光假单胞菌对食用菌的促生作用机理是否与植物相同即通过降解乙烯合成前体物1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)从而减少乙烯的抑制作用,本研究应用离子色谱法和稀释平板计数法(采用ACC为唯一氮源的培养基)分别测定了双孢蘑菇培养料、覆土和鲜土中的ACC含量和ACC脱氨酶产生菌的数量。离子色谱法测定双孢蘑菇培养料、覆土和鲜土中的ACC含量简便快速。双孢蘑菇培养料和覆土中的ACC含量显著高于鲜土,双孢蘑菇培养料和覆土中ACC脱氨酶产生菌的数量及其占细菌总数的比例同样明显高于鲜土,ACC脱氨酶产生菌主要是荧光假单胞菌。添加乙烯抑制剂AgNO3的灭菌土,鸡腿蘑也有子实体形成,表明双孢蘑菇鸡腿蘑可能具有乙烯合成的ACC途径,覆土中ACC脱氨酶产生菌利用ACC,消除了菌丝合成高浓度乙烯对子实体形成和发育的抑制作用可能是双孢蘑菇和鸡腿菇覆土出菇的原因。全面阐释覆土机制尚有待依据分子生物学方法进行深入研究。
至于在食用菌菌丝生长、原基形成、子实体分化等各阶段生理发育时期,各类微生物消长变化研究,荧光假单胞菌定殖拓展动态,都有待于进一步深入研究。本实验为食用菌栽培添加有效促进生长的细菌制剂商业化生产提供了良好契机。将平菇菌丝生长的促生菌制成微生物活菌制剂,有助于将来在食用菌栽培推广商业领域的开发和利用。