蜜环菌和冬荪菌侵染与降解菌材的比较研究

天麻菌材浪费的现象十分普遍,实践证明种植过天麻的旧菌材用于种植冬荪可取得较好的效益,但其机制还不清楚。该研究通过对天麻旧菌材及冬荪旧菌材的形态学解剖,比较蜜环菌和冬荪菌对菌材侵染能力的差异;采用硝酸-95%乙醇法、硫酸法、四溴化法分别测定蜜环菌、冬荪菌对菌材中纤维素、木质素和半纤维素的消耗量,比较两者在菌材成分消耗上的差异,以探讨蜜环菌、冬荪菌循环利用菌材的机制,为天麻旧菌材循环利用提供科学依据。结果表明,蜜环菌对菌材维管形成层以外的部分入侵能力较强,而对维管形成层以内的部分入侵能力较弱;冬荪菌对2部分组织的侵染能力都较强;在菌材维管形成层以外的部分,蜜环菌对木质素及纤维素消耗量较大,冬荪菌对半纤维素消耗量较大;在菌材维管形成层以内的部分,蜜环菌对纤维素消耗量较大,冬荪菌对半纤维素消耗量较大。上述结果提示,蜜环菌和冬荪菌通过差异性地利用菌材中的不同成分来吸收碳源,以实现冬荪菌对天麻旧菌材的循环利用,蜜环菌以利用木质素、纤维素为主的碳源,冬荪菌则以利用半纤维素为主的碳源。     

天麻-冬荪轮种模式的生态效益研究

天麻是一种特殊的异养型药用植物,在栽培天麻的过程中,受连作障碍等因素的影响,种过天麻的菌材及土地常被废弃,造成了资源的极大浪费。该文结合天麻、冬荪的种植特点和前人在生态农业相关研究的经验,分析了天麻、冬荪的生态适应性特征,归纳了天麻-冬荪轮种的技术要点;持续对天麻-冬荪轮种模式的推广面积、菌材消耗量、市场销售情况等问题进行跟踪调查,从菌材利用率、单位面积土地资源的附加值、生态环境保护、劳动成本及经济效益等方面对天麻-冬荪轮种模式的生态效益进行分析,并根据天麻和冬荪的生态习性、收种时令、消耗菌材成分的差异性、微生物生态等方面阐明天麻-冬荪轮种的技术原理。天麻-冬荪的轮种既实现了药材和食用菌的双产,减少旧菌材的资源浪费,也使能量从营养供给型真菌向食药用型真菌的转换,保障了天麻种植过程中的生态循环利用。     

蜜环菌与天麻共生分子机制的转录组分析

目的以蜜环菌和昭通乌天麻营养繁殖茎为实验材料,通过转录组测序比较分析,初步揭示蜜环菌天麻共生的分子机制。方法采用Trizol Reagent(Invitrogen)提取营养繁殖茎样品中的RNA,建立测序文库并进行测序。结果蜜环菌与天麻共生时有38 838条序列得到注释,在FDR(False Discovery Rate)0.05和log2|FC|1筛选条件下,共有23 333条基因发生显著差异表达,其中1 595条基因呈上调表达,21 738条呈下调表达。基于转录组数据分析结果,与胞外酶纤维素酶、木聚糖酶、漆酶以及多聚半乳糖醛酸酶相关的Unigene分别有21、6、39和6个,集中差异表达基因分别有9、3、23和4个,除1个纤维素酶基因上调表达外,其他均呈下调表达;与抗氧化酶超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶有关的Unigene基因分别有13、7和17个,其中差异表达的基因分别有6、7和7个,都呈下调表达。此外,q RT-PCR分析验证了这些基因呈下调表达。结论蜜环菌侵染天麻与其共生的过程中,蜜环菌的生命活动减弱,同时未受到天麻胁迫作用。这为进一步研究天麻蜜环菌共生分子机制提供了大量有价值的基因资源。     

天麻-冬荪轮种模式对土壤微生物群落结构的影响

天麻-冬荪轮种模式是贵州产区采用的一种新型种植模式,但是天麻-冬荪的种植对土壤微生物群落结构的影响尚不清楚。因此,该研究采集未种植天麻土壤为对照(CK),分别采集天麻块茎际土壤(GE)、蜜环菌菌索区际土壤(AGE)、天麻-冬荪轮作后的白鬼笔Phallus impudicus菌丝区际土壤(PI),采用ITS和16S rDNA高通量测序技术对土壤真菌和细菌的群落组成进行测定分析。结果表明,通过OTU聚类和主成分(PCA)分析发现,AGE和GE土壤微生物聚为一类,PI和CK土壤微生物聚为一类;与CK相比,AGE和GE土壤微生物的多样性和丰度均显著增加;而与AGE和GE相比,PI土壤微生物的多样性和丰度均降低。物种注释表明,与CK相比,AGE和GE土壤中担子菌门Basidiomycota、酸杆菌门Acidobacteria、绿弯菌门Chloroflexi的丰度明显减少,而子囊菌门Ascomycota、接合菌门Zygomycota、变形菌门Proteobacteria丰度明显增加;与AGE和GE相比,PI则与之相反,PI与CK土壤微生物丰富度较为相似。此外,蜜环菌与冬荪菌共培养表明冬荪菌可以明显抑制蜜环菌的生长。由此推测,冬荪菌对土壤微生物群落结构的影响表现为通过抑制蜜环菌的生长,从而使土壤微生物群落结构得以恢复。     

一株适合红天麻伴栽的蜜环菌菌株筛选

为了筛选适宜红天麻伴栽的蜜环菌菌株,该研究通过对不同产区伴栽天麻的蜜环菌菌株的分离鉴定、蜜环菌菌株的生长特征比较及伴栽天麻实验,筛选出了1株适宜红天麻伴栽的高卢蜜环菌菌株。收集4个天麻产区伴栽天麻使用的菌材,分离菌材上的蜜环菌菌株(G、Y、S、H),采用形态学鉴定与系统发育树相结合的方法,对蜜环菌菌株进行鉴定,确定栽培天麻常用的蜜环菌菌株种类;基于课题组的前期研究对蜜环菌菌株蔗糖酶基因型进行鉴定,以确定蜜环菌菌株的基因型特征;通过对蜜环菌菌株菌索生长速度、直径、干重及多糖含量的测定确定蜜环菌菌株的生长特征;结合蜜环菌菌株的生物学特性和蔗糖酶基因型特征,选择了2株不同的菌株进行天麻伴栽实验,测定天麻产量、天麻素和对羟基苯甲醇含量,筛选出最适合红天麻伴栽的菌株。该研究发现4株蜜环菌菌株均为高卢蜜环菌Armillaria gallica;同一蔗糖酶基因型的菌株G、H菌索总长度、生长速度、直径、分支数、干重和多糖含量均高于同一蔗糖酶基因型的菌株S、Y;分别使用菌株H、S伴栽天麻,发现使用生长速度更快、分支数更多的菌株H伴栽天麻的产量为6.528 kg·m^-2、天麻素和对羟...     

菌材物种调查及其与天麻产量和质量相关性分析

目的:作为蜜环菌和天麻能量获得的来源,菌材物种基原多样并在天麻产业发展中发挥着重大作用。为了探讨不同基原菌材物种对天麻质量的影响,该文通过文献和实践生产基地调查,系统分析了天麻生产用菌材的基原、木质纤维素含量以及单位面积天麻产量和质量。方法:对贵州、云南、湖北和陕西4个主要产区天麻及其菌材进行收集,并通过DNA特征片段鉴定菌材物种基原;分别利用高效液相色谱法和灼烧法对菌材木质纤维素含量进行测量;采用苯酚-硫酸法对各产区天麻的多糖含量进行测定;比较使用不同基原菌材所产单位面积天麻质量和多糖含量,并分析其与栽培菌材状况之间的关系。结果:栽培天麻使用的菌材物种基原多样,且桦木科树种利用最为广泛。各基原菌材的木质纤维素组成比例存在差异,其中蓝果树科纤维素含量最高、桑科半纤维素含量最高、蔷薇科木质素含量最高。菌材基原不同对天麻产量和多糖含量具有一定影响,产量最高可达1 285.51 g,最低仅379.30 g;多糖平均质量分数为241.1 mg·g-1,变化幅度为87.95～411.2 mg·g-1。天麻产量和多糖含量与菌材纤维素含量具有极强的正相关性、与木质素含量具有强负相关性。结论:栽培天麻使用菌材基原不同将影响天麻的产量和质量,选择合适的基原将有利于蜜环菌营养物质的吸收、提高天麻的产量,上述结果将为天麻栽培过程中菌材物种的选择提供依据。     

不同来源蜜环菌对天麻产量影响的研究

目的：研究不同来源的11个蜜环菌菌株对天麻产量的影响。方法：有性繁殖,采用菌枝加新材的播种方法,一年半收获,结果：蜜环菌A9,A10伴栽的天麻产量最高,为16．14和15．23kg/m^2。结论：不同来源蜜环菌对天麻产量具有不同的作用。     

高卢蜜环菌几丁质酶基因的生物信息学分析与表达

高卢蜜环菌是一种兼性寄生真菌,在天麻栽培过程中作为天麻的唯一营养源。几丁质酶作为一种糖苷水解酶,在高卢蜜环菌的生长发育及其与天麻的共生过程中发挥重要作用。高卢蜜环菌几丁质酶基因共有22条,对这些几丁质酶基因的氨基酸序列进行生物信息分析,发现有12条几丁质酶基因均含有糖苷水解酶18家族(GH18)结构域。对高卢蜜环菌、奥氏蜜环菌、天麻、酿酒酵母和哈茨木霉的几丁质酶氨基酸序列进行系统进化分析,进一步预测高卢蜜环菌中几丁质酶基因功能。利用独角金内酯类似物GR24诱导高卢蜜环菌分枝,并分析22条几丁质酶基因的表达模式,发现8条基因可能参与蜜环菌分枝、细胞壁降解和重塑等生理过程。     

不同树种树枝对蜜环菌生长的影响

选用北方常见树种的树枝,接种培养蜜环菌,比较蜜环菌的生长速度、胞外漆酶酶活力及菌索的生长状况.结果显示:除了槐树、紫穗槐外,蜜环菌在桃树、梨树等多种树枝上均能正常生长,有希望用于栽培天麻的菌枝、菌棒.     

蜜环菌代天麻的研究概况

天麻系兰科植物,本身无根无叶,不具植物营养器官,必须借助蜜环菌提供养料才能生长发育。蜜环菌是白蘑料的一种食用真菌。在自然环境中常常伸展到天麻块茎上,侵入块茎表层细胞内,并不断分泌其内含物,成为天麻的营养物质来源,进而促进天麻生长开花结果。离开了蜜环菌,天麻的种子将不发芽,块茎也将萎缩退化。根据天麻、蜜环菌的这种共生关系,中国医学科学院药物研究所开展了培养利用蜜环菌以代替天麻的研究。采用发酵法生产蜜环菌,液体发酵和固体发酵均获得成功。药理实验证明在所用剂量下天麻与蜜环菌发酵物具有同样的生物活性,临床试验证明二者     

天麻无伐栽培替代菌材的研究

目的：观察鄂西主要经济树种枝条对蜜环菌生长的影响,为无伐栽培天麻寻找适宜的替代菌材。方法：以鄂西产量丰富的几种经济树种湖北海棠Malus hupehensis(Pamp.)Rehd.、茶Camellia sinensis(L.)O.Ktze.、核桃Juglans regia L.、贴梗海棠Chaenomeles speciosa(Sweet)Nakai.、桑Morus alba L.的废弃枝条作为替代菌材,白栎Quercus fabri Hance木材为对照,在培养瓶中定量接种同种蜜环菌,测定漆酶活力,多糖、总萜和甘露醇的含量。以乌红杂交天麻Gastrodia elata f.elata×glauca为种麻,进行仿野生栽培试验。结果：湖北海棠、茶和核桃等多种植物的废弃枝条可作为替代菌材,其中湖北海棠替代效果最好,各项测定指标数值与白栎相近,仿野生栽培试验结果显示湖北海棠枝条为菌材栽培的天麻产量和质量良好。结论：可用湖北海棠、茶、核桃等植物的枝条作为天麻栽培替代菌材,为天麻无伐栽培技术、保护生态环境提供了依据。     

5种土壤改良剂对连作天麻和蜜环菌生长及土壤微生物的影响北大核心

目的:探究5种不同土壤改良剂对连作天麻和蜜环菌生长及根际微生物群落结构的影响,筛选缓解天麻连作障碍的土壤改良剂。方法:采用随机抽样调查法,统计各处理天麻和蜜环菌的生长情况,利用Illumina MiSeq测序平台,分析各处理土壤微生物真菌群落结构。结果:5种土壤改良剂(A.石灰;B.腐殖酸肥;C.枯草芽孢杆菌剂;D.哈茨木霉菌剂;E.抗重茬菌剂)均能降低母麻腐烂指数9.07%~63.60%,其中改良剂B、C、D和E能够提高天麻产量59.71%~424.83%,降低天麻感病指数34.29%~82.86%。改良剂B和D能促进蜜环菌的健壮程度和菌索粗度,5种改良剂能增加蜜环菌干重4.49%~83.06%,提升蜜环菌侵染指数4.90%~24.82%。5种改良剂对连作天麻生长的改善效果为D>E>C>B>A,促进连作天麻窝穴中蜜环菌生长由强到弱的顺序为D>B>C>A>E。天麻根际微生物研究中,改良剂A和E施用后土壤中真菌多样性增加,改良剂A、B和D可以增加真菌的丰富度,改良剂D和E与天麻正茬的真菌群落结构相似度高,改良剂C和E能降低天麻根际土壤中致病菌的丰富度,5种改良剂对天麻根际土壤真菌群落结构的改善效果为D>E>B>C>A。结论:5种土壤改良剂中,哈茨木霉菌剂对缓解天麻连作障碍效果最佳,其次是抗重茬菌剂,石灰效果最差。     

天麻种质资源及其与双菌共生分子机制研究

天麻为真菌异养型草本植物,其干燥块茎为药用与保健价值兼备的中药材,生长发育过程先后需与2类真菌——萌发菌与蜜环菌共生。天麻-萌发菌共生体系通过分子调控在共生萌发前期促进种子萌发,并在共生萌发后期随着蜜环菌的侵染利用防御反应打破共生体系动态平衡,为天麻-蜜环菌共生体系的建立创造条件。天麻-蜜环菌共生时期,宿主通过调控代谢相关基因贮存营养及能量物质以保障箭麻的形成。天麻与双菌共生时期均通过建立信号转导与物质运输途径提高天麻-真菌共生效率并维持共生体系动态平衡。本文综述了天麻野生种质的分布、种类与新品种培育现状,并从全局性角度梳理了近年来利用转录组学、蛋白组学等技术对天麻-双菌共生的分子机制研究。对天麻种质资源及遗传信息进行整合,在系统利用现有遗传资源的基础上深入探究菌-麻共生体系的调控机制并有效指导品种选育与遗传改良,助力天麻产业的持续完善和发展,充分发挥其药用价值和经济价值。     

培养蜜环菌的经济途径

用13种植物枝叶分别煮液作培养基培养蜜环菌菌丝体和用栽种过天麻2～4年的半腐烂菌材培养蜜环菌子实体,均收到良好结果。     

蜜环菌胞外酶和多糖含量变化规律研究

目的:比较高卢蜜环菌M1、M2两菌株胞外酶活性、菌丝多糖变化规律及菌株生长量,初步筛选出优良菌株。方法:利用改良PDA固体培养基培养菌株M1和M2,采用十字交叉法测定生长量,ABTS法及DNS显色法检测胞外酶活性,用浓硫酸-苯酚法对二者多糖含量进行测定。结果:M1菌株生长速度快,菌索粗壮,分支较多,长势较好。木聚糖酶是蜜环菌主要作用的胞外酶,其活力远高于纤维素酶、漆酶和果胶酶,M1菌株的木聚糖酶活力更高。M1和M2菌丝体多糖含量最高分别为38.958 mg/g和32.717 mg/g,多糖的累积与其分泌的胞外酶漆酶、木聚糖酶活力呈现显著相关性。结论:通过对M1、M2两菌株生长量、胞外酶活力及菌丝体多糖的比较和分析,初步认为M1为优势菌株。     

蜜环菌抑制天麻种子发芽的研究

继1978年初步研究观察到蜜环菌有降低天麻种子发芽率的现象后,又研究证实蜜环菌主要对种子萌发初期起抑制作用。将具有蜜环菌代谢产物的无菌滤液加入培养基播种证明,蜜环菌的代谢产物对天麻种子发芽有抑制作用。     

蜜环菌菌株对天麻素含量的影响

目的:研究蜜环菌对天麻素含量的影响,为蜜环菌菌株选育提供科学依据。方法:采用蜜环菌不同菌株与天麻不同品种伴栽试验。结果:天麻品种和蜜环菌都能影响天麻素含量,杂交种F1的天麻素含量优势明显,与采自韩国的蜜环菌B1伴栽的天麻素含量最高。     

天麻蜜环菌质量标准的建立

目的 建立天麻蜜环菌的质量标准。方法 采用薄层色谱法（TLC）建立天麻蜜环菌鉴别方法,按照《中华人民共和国药典》2020年版（四部）通则2331测定天麻蜜环菌中二氧化硫的残留量,并建立天麻蜜环菌中染料木素、麦角甾醇高效液相色谱法（HPLC）测定方法。结果 建立的TLC色谱图中,天麻蜜环菌样品与天麻蜜环菌对照药材在相同位置上显示相同颜色的斑点。3批天麻蜜环菌样品中二氧化硫残留量为9.477 ~15.905 mg·kg^–1,均低于《日本药局方》第17版与《美国药典》43版要求。建立的天麻蜜环菌HPLC测定方法,染料木素、麦角甾醇线性关系良好（r分别为0.999 5、0.999 8）,平均加样回收率分别为102.90%、101.29%,RSD均小于2%。结论 建立的天麻蜜环菌测定法具有方法简单、稳定性好、专属性强的优点,能够用于天麻蜜环菌质量评价。     

野生、退化、复壮蜜环菌对天麻产量及天麻素量的影响

目的 通过复壮已退化的蜜环菌,恢复其促进天麻生长及天麻素积累的作用.方法 将相同来源的蜜环菌Arrmillearia mellea野生菌种、该野生菌种连续无性繁殖退化的后代菌种以及退化后复壮的黹种接种到同一品种的天麻Gastrodia elata上进行栽培试验,测定大麻的生物产量和天麻素质量分数.结果 野生菌种组与退化菌种组相比较、复壮菌种组与退化菌种组相比较在天麻产量、天麻素质量分数上有显著性差异(P<0.01).结论 采用诱导子实体方法可以使退化的蜜环菌复壮,其促进天麻生长、天麻素积累的作用也得以恢复.     

云南省腾冲县八种树材用于培养蜜环菌栽培菌棒的研究

目的:合理利用当地林木资源,寻找更多适合天麻蜜环菌栽培生长的树材;方法:通过前期的三级种培养筛选试验之后,有目的性地选取云南腾冲县八种当地常见树种制成菌棒,每种菌棒种1 m2,三个重复,培养蜜环菌栽培种,观察不同树材的接菌速度、接菌率、蜜环菌菌索生长速度以及树材特性;结果:欧洲山毛榉和酸角树接菌速度快,接菌率高,菌索生长速度也较快;金叶子、厚皮香、桤木、西南桦的综合情况也较好;结论:实验结果证明,八种树材中除了白杜娟和南烛综合情况不理想之外,其他六种树材都适合作为培养蜜环菌的菌材,其中豆科、山茶科和杜鹃花科属于以前没有用于生产过蜜环菌栽培种的的树种。