超低温保藏对蛹虫草菌种种性与活力的影响

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jimiwison
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蛹虫草(Cordyceps militaris)作为食药兼用的新资源食品备受大众关注。但在生产中常由于菌种质量不稳定,导致其产量急剧下降,为工厂化生产带来严重隐患。因此,优良、稳定的菌种在生产中的应用,成为蛹虫草生产中的核心问题。本试验通过同一菌种的不同保藏方式,研究了保藏温度和保藏时间对蛹虫草菌种种性及活力的影响,探究蛹虫草低温保藏对菌种种性和活力保持机理及菌种保藏过程中抗氧化剂的初步作用,以实现优良、稳定菌种的中长期保藏。试验结果如下:1.在试验范围内,-80℃保藏菌丝表观及出菇均显著优于4℃保藏菌种,在菌丝表观上,-80℃保藏菌种颜色鲜亮,橙黄色,无气生菌丝,节律环清晰;在菌丝生长初期,日均生长量显著高于4℃保藏菌种,达4.84mm/d,菌种活力强,原基分化较早,且生物学转化效率高。2.在试验条件下,-80℃保藏12个月的菌种为双交配型,检测到了MAT1-1和MAT1-2,4℃保藏菌种为单交配型,仅检测到MAT1-1,而MAT1-2丢失;在溴百里酚蓝(BTB)脱色反应中,-80℃保藏菌种脱色能力显著高于4℃保藏菌种。3.细胞膜的重要组成成分——麦角固醇对细胞活力和膜的流动性、完整性的维持及细胞物质运输等起着重要作用。-80℃超低温保藏蛹虫草菌丝内麦角固醇含量显著高于4℃保藏菌丝,菌丝生物量显著高于4℃保藏菌种,结合不同保藏温度下亚细胞结构中膜结构变化可以看出,-80℃超低温保藏细胞膜完整,内容物充实,细胞内膜结构丰富,且膜结构多独立聚集,而4℃保藏菌种细胞膜发生显著变化,内容物发生流失现象,膜结构丰度变小,且形成大的膜结合体,并发现了细胞自噬现象。4.活性氧累积对菌种质量和菌种退化产生重要的影响,As A-GSH循环中相关抗氧化酶活力高低在一定意义上能反应菌种活力、菌种质量情况。-80℃保藏菌种GR和MDHAR酶活力显著高于4℃保藏菌种,且随着保藏时间的延长,GR和MDHAR酶活力显著下降。5.-80℃保藏菌种随着保藏时间的延长,麦角固醇合成相关基因中,除ERG4、ERG7表达量无显著变化外,ERG6-1、ERG6-2和ERG9的表达量呈显著下降趋势。4℃保藏菌种随着保藏时间的延长,麦角固醇合成相关基因除ERG4表达呈显著上调,ERG6-1、ERG6-2、ERG7和ERG9的表达呈显著下降趋势。6.在菌种保藏过程中,本研究筛选并添加了外源抗氧化剂,验证了抗氧化剂GR在保藏中的效果,是蛹虫草低温保藏中较适宜的抗氧化剂。综上,菌种退化是一种常见的生物学现象,不仅影响子实体的发育,还会影响代谢产物的含量,可通过采用适宜的保藏方法避免这种现象的发生或恶化。通过生物学特征、菌种的种性及活力鉴定和合成细胞组分(麦角固醇)的几个合成相关基因表达量的验证发现,-80℃超低温是蛹虫草中、长期保藏的适宜方法,4℃保藏更适合短期保藏。在菌种保藏效果鉴定方法中,生物学特征鉴定、抗氧化酶活力(GR、MDHAR)的测定及麦角固醇含量的测定均是有效的菌种保藏鉴定手段。
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