食用菌栽培学
第一章:绪论
一、概述
1、什么是食用菌?
狭义的食用菌是指子实体硕大的、其肉质或胶质可供食用的大型真菌。通称蘑菇。
2、食用菌的营养价值:蛋白质、核酸、碳水化合物与纤维素、维生素、矿物质
3、食用菌的保健功能(1)抗肿瘤活性(2)增强免疫功能(3)调节血脂作用(4)保肝解毒作用(5)降血糖作用(6)其它作用
二、我国食用菌的栽培资源、现状与历史
1、 我国食用菌的栽培现状
(1) 食用菌产值仅次于粮、棉、油、果、菜,在种植业中居第6位。
(2目前国际市场以三大菇类为主,即双孢蘑菇、香菇、平菇。
2、我国食用菌的栽培资源
自然界约有食用菌2000种,我国食用菌已知938种,隶属于166属,54科,14目。
三、国际食用菌事业的现状
世界第一大食用菌为蘑菇,第二大食用菌为香菇,中国的香菇居世界第一位也居世界之首;其次是日本,韩国居第三。
第二章:食用菌的形态结构及分类
一、菌丝体
1、丝体的来源
孢子是微小的繁殖单位,在适宜条件下萌发形成管状的丝状体,每根丝状体叫菌丝。菌丝通常是无色或有色,由顶端生长,在基质中蔓延伸展,反复分枝,组成菌丝群,通称菌丝体。
2、 菌丝体的双核化和子实体的形成
单核孢子萌发时产生一根菌丝,即初生菌丝,这种菌丝开始时是多核的,但很快产生隔膜,使每个细胞各具一个细胞核,又称单核菌丝。单核菌丝不能形成正常的子实体,必须进行双核化后由双核菌丝发育而成。
单核菌丝的双核化是通过“同宗接合”或“异宗接合”方式进行。
同宗接合-------指在同一孢子萌发后长出的单核菌丝互相接合时,彼此之间的原生质和细胞核结合在同一个细胞中(质配)形成双核菌丝,这种单核菌丝为雌雄同株,称自交亲和。少数食用菌属这种类型,如蘑菇、草菇等。
异宗接合-------指由两个具有不同性别的孢子所产生的单核菌丝之间进行质配。同性间永不亲和,不能形成子实体,这种现象称自交不育。大多数食用菌属这种类型。
初生菌丝形成次生菌丝,即进行双核化,与初生菌丝相比:具有两个细胞核,菌丝体较粗长,可作为繁殖材料,可形成子实体,存在时间最长。
锁状联合-------是双核菌丝繁殖的一种特殊形式,通过这种联合,菌丝体不断扩大生长。其过程是:最先在两个核之间生出一勾状凸起,其中一个细胞核移到咀状处,一个留在细胞基部,两个胞核同时分裂产生四个子核,随后,勾状突起中的两个核,其中一个仍留在勾中,另一核进入菌丝细胞前端,原来留在菌丝细胞中的两个核,一个向前移动,另一个留在基部,此时,勾状突起向下弯曲与菌丝细胞壁接触,接触处胞壁溶化,成桥形,同时勾状突起的基部生一隔膜,最后,勾状中的核从菌丝壁溶化处进入菌丝细胞,在桥下方内生一横隔膜,将菌丝细胞分裂成两个子细胞。锁状联合使每个子代细胞都含有来源于父母亲本的核,当菌丝尖端继续向前伸长,新的锁状联合又开始进行。
子实体的形成:单核菌丝-----双核菌丝-----三级菌丝(组织化)---子实体。
3、 休眠体
(1)概念
是在环境不良期间停止活动或停止同化作用的一种菌体,通常以休眠孢子、菌丝体团或菌核方式来实现。
(2) 休眠体的类型
休眠体包括休眠孢子、菌核、菌索等
休眠孢子:如草菇的厚垣孢子。
菌核:由菌丝体的菌丝相互紧密缠结在一起而成的菌丝组织体。
菌索:菌丝体缠结成绳索状。
二、子实体
1、 子实体的类型
如伞菌类型、耳菌类型、子囊菌类型等
2、 子实体的构成
由菌盖、菌褶、菌柄、菌环、菌托等几部分组成。
(1) 菌盖
为食用菌的主要食用部分。(2) 菌柄
具有植物茎干功能,可输送养分和水分。(3)菌褶为孢子产生的场所。
菌褶与菌柄的着生关系:
离生:如草菇、蘑菇等。
弯生或凹生:如香菇。
延生或垂生:如侧耳。
直生或贴生:如鳞耳。
(4) 菌环
部分食用菌具有,是内菌幕残留在菌柄上的环状物。
(5) 菌托
部分食用菌具有,是外菌幕遗留在菌柄基部的袋状物或环状物。
三、形态发生
由担孢子萌发,经过单核阶段的初生菌丝至双核化后的次生双核菌丝,最后达到生理成熟的双核菌丝(三生菌丝)形成子实体。
在众多担子菌中,子实体的发育方式可分为四种类型:裸果型、被果型、假被果型、半被果型。
1、 裸果型如耳类、平菇、灵芝等。
2、 被果型如马勃属、秃马勃属
3、 假被果型如虎皮香菇、牛肝菌、红菇等。
4、 半被果型在蘑菇目中很常见
四、大型真菌的分类
全世界已知有食用菌有2000多种,我国已知达600多种以上,属子囊菌亚门盘菌纲(含块菌目、盘菌目)、担子菌亚门(含层菌纲、腹菌纲)。
五、毒菌及其识别
1、 菌种类及识别
(1)鹅膏属毒菌:多毒菌是鹅膏属种类。共同点是孢子印白色,菌褶离生,有菌托,常有菌环。
毒鹅膏:菌盖表面灰褐色至暗灰绿色,菌环上位,菌托大,苞状。
2、 毒菌毒素(1) 原浆毒素(2) 神经致幻毒素(3)血液毒素(4) 胃肠毒素
第三章:食用菌的生理及生态
一、 食用菌的生理基础
1、 营养物质
真菌是一类没有叶绿素的异养型真核生物,
真菌的在生长发育过程有两个现象:合成代谢和分解代谢
食用菌吸收营养物质的特点:
① 大量元素中诸元素都是通过化合物的形式来加以吸收利用的。
② 食用菌的碳素营养都是通过生物降解作用,把植物的残体加以降解后利用的。葡萄糖是广泛利用的碳源。氮素营养的利用与碳素营养相似。动植物残体被微生物分解后,其中间产生的代谢产物可被食用菌利用。硝酸盐是广泛利用的氮源。
③ 绝大多数真菌是好气性的。
④ 真菌的微营养(如维生素、生长素、激素等)非常重要,主要是由于微量元素与酶的活化有关,对代谢途径和生物合成至关重要。
⑤ 真菌的某些次生代谢产物,如柠蒙酸和氨基酸,在真菌细胞内具有鳌合作用,对于pH 值的稳定性起缓冲作用,从而可使某些微量元素发挥有效性。
在食用菌生长中经常使用石灰或石膏,既有钙代谢作用,也能调整酸度。
2、 生长发育特点及其环境条件
① 食用菌的生活史
食用菌的生活史可以粗分为两大方面:营养生长和生殖生长。孢子----萌发-------单核菌丝-------双核菌丝-------三次生菌丝--------子实体-------孢子(分析中间过程)
② 环境条件对作用菌生长发育的影响
影响食用菌因素有:营养物质、酸碱度、温度、水分、氧和二氧化碳、光照以及生物因素。
A、 营养物质
营养物质的利用是通过菌丝分泌木质素酶,
一般地说,真菌在菌丝迅速生长期间,其基质的C/N比高,往往有利于脂肪的合成,在孢子萌发的前期C/N比高,后期低,总得来说:在子实体分化发育阶段,C/N过高则不能形成菌蕾;C/N过低,则又使众多的原基夭折。菌丝生长阶段的C/N约为20:1;子实体分化阶段,C/N约为18:1。
B、 酸碱度
大多数真菌是喜酸性基质的,一般能适应的pH范围为3-8,香菇为4.0-5.4,木耳为5.0-5.4,双孢蘑菇为6.8-7.0,金针菇为5.4-6.0,猴头菇为4.0,草菇为7.5。加入适量磷酸氢二钾等缓冲物质,使培养基的pH得到稳定,在产酸过多时,可添加适量的碳酸钙等
C、 温度
喜低温或低温结实的有金针菇和滑菇;喜高温的有草菇,
关于温度与食用菌生长发育关系点:
a 食用菌的菌丝体较耐低温。 b、 菌落在琼脂平板上的最快生长速度的温度,不一定就是生理上最佳温度。C就香菇而言,昼夜温差幅度增大,可以刺激成熟的菌丝体形成原基。
D、 水分和湿度
香菇和金针菇的代料栽培中,培养料的含水量为干料的1.8-2.6 倍,菌丝生长最佳。但在子实体分化发育期,则以水分为干料重量的2.6-3.4 倍为最适宜。
适宜于食用菌生长的培养料含水量约为湿料总重量的60% 。相对湿度一般控制在80-90%之间。
E、 氧和二氧化碳
食用菌都是好气性的,对蘑菇及草菇,当CO2浓度超过0.1%时,就对子实体产生毒害作用。当CO2浓度在1000ppm以下时,平菇子实体尚可正常形成,但当其浓度超过1300ppm时,子实体出现畸形。
F、 光照
光照对于食用菌子实体分化和发育关系重大,对菌丝生长几乎没有关系。只有双孢蘑菇和大肥菇可以在完全黑暗的条件下正常生长
二、 食用菌的生态
绝大多数的食用菌都是腐生性的。
微生物的群社关系很复杂, 1中性关系 2竞争关系3寄生关系4偏利共栖关系5.共生关系
第四章:食用菌的制种及菌种保存
菌种的优劣主要取决于菌株原有的种性及制种技术水平的高低。食用菌的菌种系指经人工培养并进行扩大繁殖和用于生产的菌丝体。
根据菌种的来源、繁殖的代数及生产的目的,通常将菌种分为原种、母种和栽培种三级。
原种系指由孢子、子实体组织、菇木或基质菌丝分离纯化,并在试管培养基上繁殖的菌丝体、芽孢及其培养基质。
母种系指由原种移植于固体或液体培养基上繁殖的菌丝体。
栽培种系指由母种移植到固体或液体培养基上扩大繁殖的菌丝体。
一、 菌种制作的基本设备
1、 食用菌菌种制作的工艺流程
培养料的贮备和预处理------- 容器、工具的洗涤------ 配料、培养基制作------ 灭菌------ 冷却------ 接种------ 培养------- 贮存
2、 基本设施
① 厂房:② 原料库③原料预处理场地④ 洗涤室:5配料室⑥ 灭菌室⑦ 接种室⑧ 化验室
⑨ 培养室⑩贮存室
二、 纯种分离
菌种的分离方法主要有:孢子分离法、组织分离法、基内菌丝分离法和土中菌丝分离法。
1、 孢子分离法:属有性繁殖。对于香菇、平菇异宗结合的菇类,为避免产生单孢不孕现象,必须采用多孢分离法。单孢分离法主要用于杂交育种的研究。
⑴ 种菇的选择和处理
种菇选择的标准:必须纯正,具有本菌株性状,发育健壮,无病虫害,成熟度适当。种菇选定后,首先除去附着在菇体表面的杂物,如蘑菇、草菇可用0.1%升汞浸泡消毒2-3分钟,然后用无菌水漂洗3次,以洗除表面附着的药物,最后用无菌纱布吸干水分。香菇、平菇可用75%酒精进行表面消毒。
(2)多孢分离法
① 整菇播种法② 钩悬法③ 贴附法 4菌褶上抹取孢子法⑤ 孢子印分离法 ⑥ 空中孢子捕捉法
(3)单孢子分离法
一般采用方法:平板稀释法、连续稀释法、毛细管法等。
2、 组织分离法
(1) 子实体分离法(2)菌核分离法(3)菌索分离法:对一些不易找到子实体及菌核的菌类
3、基内菌丝分离法
对于子实体只有在特定的季节下出现,平时不易采到,或子实体小而薄或呈胶质状态(1)菇木(或耳木)分离法
在食用菌繁殖旺盛期
(2) 代料基质分离法
分离前,选择一批子实体发生早、产量高、菇体尚幼嫩且生活力强而无病虫害的栽培袋,待子实体将近成熟时,去掉子实体,然后用75%洒精将培养袋进行消毒后,在培养料下1.5cm处挑取0.3cm的培养料小方块组织,接入试管培养基的中央,置于恒温下培养。
3、 土中菌丝分离法: 用于采集生长在土中的菇类菌丝体
三、制种技术
采用孢子分离、组织分离和基内菌丝分离等方法分离培养而获得的纯菌丝,经过原种的扩大培养和母种、栽培种的制作,即可作为食用菌生产用的菌种。
1、 菌种的类型
母种、原种、生产种
2、 培养基的种类
天然培养基、合成培养基、半合成培养基
3、 原种制作
从担孢子或菇体组织直接分离培养获得的原种或引进的原种
4、 母种及生产种制作
将原种菌丝体移植到由粪、草、木屑、棉籽壳或麦粒等原料配制成的培养基上,而制成的菌种称母种。将母种再扩大繁殖制成的菌种,称栽培种或生产种。
5、 培养基灭菌
(1)高压蒸汽灭菌法
琼脂培养基采用1.05kg/cm2 压力,温度121℃ ,灭菌20-30 分钟;母种和栽培种固体培养基采用1.2-1.5kg/cm2 压力,温度123-129℃ ,灭菌1-1.5 小时。
(2) 常压蒸汽灭菌
6、 接种室消毒灭菌
(1)熏蒸消毒法:甲醛与高锰酸钾混合熏蒸法(2)紫外线消毒:(3)石碳酸灭菌
7、 接种
在无菌条件下,将原种或母种菌种移接到经过严格灭菌的培养基上,称为接种。
8、 菌种培养
(1)原种培养
接种后的试管原种,置于25℃左右的恒温箱中培养,经过2-3天即可检查生长情况,纯洁菌种经过7-15天的培养,原种菌丝即可长满斜面培养基。
(2)母种及栽培种培养
栽培种接种后置于25℃左右的培养室内培养。当菌种瓶中菌丝体伸入培养基的1/3时,培养室内的温度可降低2-3℃,以避免菌丝生长代谢加强,料温上升而引起高温障碍。培养室内保持60-70%的空气相对湿度。一般经过20-40天的培养,菌丝即可扩散生长到整个培养基,再经过7-10天即可培养出优质的菌种。
四、菌种保藏方法及复壮技术
1、 菌种保藏方法
菌种保藏的基本手段是采用低温、冷冻、干燥、减少供氧量等方法,终止其繁殖,降低其代谢强度,使之处于休眠状态。
(1) 斜面低温保藏法:保藏时间不长。(2) 液体石蜡保藏法:保藏期限可达3-5年。
(3)滤纸保藏法:保藏期限可达2-5年。(4)真空冷冻干燥保藏法:保存时间可达数年(5)液态氮超低温保藏法:近年国际流行的新技术。
2、 菌种复壮技术
提纯复壮。主要有组织分离法及菌丝体复壮的方法。
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