2結(jié)果與分析
2.1樣品形態(tài)學(xué)鑒定
樣品子實(shí)體菌落形態(tài)如圖1、2所示。頭部呈橢圓形或卵圓形或近球形,飽滿肥厚,呈顆粒狀簇生在一起,表皮黑褐色、光滑,內(nèi)部呈白色,有濃郁的香氣。菌絲體呈樹枝狀,由根部往上生長分出若干分枝。菌絲體表皮呈黑褐色,帶黑色斑點(diǎn),末端白色,在培養(yǎng)基中生長時(shí)分泌出水滴狀液體。
2.2野生菌株的ITS序列分析
PCR產(chǎn)物經(jīng)0.8%瓊脂糖凝膠電泳分析顯示,可見約600 bp的目的條帶,條帶明亮清晰,無拖尾,見圖3。測序獲得野生菌株的ITS區(qū)域核酸序列,共579 bp。提交至GenBank獲得基因號為KF897015。下載與其同源性較高的菌株序列作為參考,用Mega 5.1軟件構(gòu)建分子系統(tǒng)發(fā)育樹,結(jié)果如圖4所示。與登錄號為FM164944.1的多形炭角菌(Xylaria polymorpha)的DNA序列同源性為99%。結(jié)合形態(tài)特征鑒定結(jié)果,鑒定該菌為多形炭角菌(Xylaria polymorpha),屬于炭角菌目,炭角菌科,炭角菌屬。
圖4 T-18的16 s基因序列構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹
2.3不同碳源對菌絲體生長的影響
不同碳源對多形炭角菌菌絲體生物量影響如圖5所示。該菌株在5種供試碳源中均可生長,表明該菌株菌絲對單糖、雙糖及多糖均能利用,但菌絲長速和長勢存在差異。該菌株以葡萄糖作為碳源時(shí)菌絲生物量最大,達(dá)到466 mg/100 mL,且與其他碳源相比,差異顯著(P<0.01)。因此,葡萄糖為菌絲生長的最佳碳源。
圖5不同碳源對菌絲體生長的影響
2.4不同氮源對菌絲體生長的影響
不同氮源對多形炭角菌菌絲體生物量影響如圖6所示。結(jié)果表明,多形炭角菌菌絲體在6種供試氮源培養(yǎng)基中均能生長,但不同氮源對菌絲體生物量的影響有差異,其中以牛肉膏為氮源的菌絲體生物量最高,達(dá)到327 mg/100 mL。無機(jī)氮源中,除硫酸銨組外,供試氮源與空白對照菌絲體生物量差異均顯著(P<0.05),但沒有達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。
圖6不同氮源對菌絲體生長的影響
2.5不同無機(jī)鹽對菌絲體生長的影響
不同無機(jī)鹽對多形炭角菌菌絲體生物量影響如圖7所示。結(jié)果表明,其中以KH2PO4和MgSO4為無機(jī)鹽的菌絲體生物量較大,分別達(dá)到351 mg/100 mL和346 mg/100 mL,而以硫酸鋅為無機(jī)鹽的菌絲體生物量最少,只有32 mg/100 mL。
2.6不同pH對菌絲體生長的影響
不同pH對多形炭角菌菌絲體生物量影響如圖8所示。結(jié)果表明,多形炭角菌菌絲體在供試pH為4~9的培養(yǎng)基都能生長。培養(yǎng)基在pH 7時(shí)菌絲體生物量最高,達(dá)到386 mg/100 mL,pH 3時(shí)菌絲體生物量最低,為169 mg/100 mL。培養(yǎng)基pH偏酸或偏堿時(shí),都不適宜菌絲體生長。因此可將pH 7選為多形炭角菌菌絲體液體發(fā)酵培養(yǎng)的最適pH。
圖7不同無機(jī)鹽對菌絲體生長的影響
圖8不同pH對菌絲體生長的影響
2.7不同溫度對菌絲體生長的影響
不同溫度對多形炭角菌菌絲體生物量影響如圖9所示。培養(yǎng)溫度15~25℃,隨著溫度的上升,菌絲生長速度加快,于25℃時(shí)菌絲體生物量最高,達(dá)到424 mg/100 mL,與其他溫度相比均達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。因此,最適培養(yǎng)溫度為25℃。
圖9不同溫度對菌絲體生長的影響
3小結(jié)與討論
天然藥用炭角菌資源非常稀少,子實(shí)體的人工栽培技術(shù)尚未成熟,利用現(xiàn)代生物技術(shù)進(jìn)行液體深層發(fā)酵,可以得到大量的菌絲體和代謝產(chǎn)物。探究多形炭角菌菌絲體液體發(fā)酵培養(yǎng)的最佳營養(yǎng)條件和最適環(huán)境條件,了解其生長特性,提高菌絲體產(chǎn)量,對炭角菌研究具有重要意義。多形炭角菌液體培養(yǎng)最佳碳源為葡萄糖,結(jié)果與欒洋等的報(bào)道類似。炭角菌不僅能通過滲透作用直接吸收單糖,而且能分泌淀粉酶等胞外酶,將淀粉等分解成葡萄糖后吸收。菌絲體能有效利用有機(jī)氮,而幾乎不能利用無機(jī)氮源。分析原因可能是由于有機(jī)氮除提供氮源外,還提供一定的碳素營養(yǎng)和生長因子,從而促使?fàn)I養(yǎng)平衡和物質(zhì)轉(zhuǎn)化。供試無機(jī)鹽中磷酸二氫鉀、硫酸鎂對菌絲體生長有一定的促進(jìn)作用,K、Mg、P是多形炭角菌生長必需的大量元素。
野生菌株T-18屬于多形炭角菌(Xylaria polymorpha),菌絲生長的最適溫度為25℃,最適pH為7.0,最適碳、氮源分別為葡萄糖和牛肉膏,添加一定量的MgSO4和KH2PO4有利于菌絲體的生長。
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