羊肚菌人工栽培研究的現(xiàn)狀與前景

楊國良 賈乾義

　　羊肚菌（Morchella spp）俗稱羊肚菜、羊肚蘑。因其菇蓋表面凹凸不平，形態(tài)酷似羊肚（胃）而得名。分析表明，羊肚菌富含人體必需的8種氨基酸及維生素類。特別值得一提的是羊肚菌含有C-3-氨基-L-脯氨酸、氨基異丁酸和2，4-二氨基異丁酸等稀有氨基酸，因而具有其獨(dú)特風(fēng)味，是世界上最著名的珍貴食藥用菌之一。它的人工馴化栽培一直是國內(nèi)、外菌物學(xué)家致力研究探索的課題之一。

　　羊肚菌不同于常見的擔(dān)了菌菇類，它是真菌中的子囊菌，生長發(fā)育所要求的環(huán)境較特殊，因此實(shí)現(xiàn)人工栽培有一定的難度，目前國內(nèi)、國際的最高水平僅限?quot;半人工栽培"，即人工培育出營養(yǎng)菌絲體，之后必須返回或模仿羊肚菌的野生環(huán)境出菇。這種栽培方式并沒有突破自然環(huán)境的限制，出菇無把握且產(chǎn)量很低。"物以稀為貴"。近年來安新縣白洋淀產(chǎn)的野生羊肚菌成為市場搶手貨，價值很高，干品達(dá)600-800元/公斤。

國內(nèi)7年前有商業(yè)廣告（附參考資料）稱獲得了某個羊肚菌品種的栽培技術(shù)專利，技術(shù)轉(zhuǎn)讓費(fèi)索價高達(dá)380萬人民幣。然而迄今為止，國內(nèi)尚無一處生產(chǎn)成功的范例。權(quán)威專家認(rèn)為，羊肚菌的全程人工栽培尚未真正成功，需要進(jìn)行應(yīng)用基礎(chǔ)研究，而且工作確有難度，具有挑戰(zhàn)性和競爭性，一旦成功，其成果的學(xué)術(shù)意義與經(jīng)濟(jì)價值較高。例如，可在白洋淀產(chǎn)區(qū)建設(shè)我國的羊肚菌生產(chǎn)基地，因?yàn)榘籽蟮碛惺畮兹f畝田葦田的原材料資源，栽培生產(chǎn)羊肚菌有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。人工栽培羊肚菌投資少、效益高，以畝產(chǎn)150公斤鮮菇、單價40元（目前產(chǎn)地收購價）計算，畝產(chǎn)值高達(dá)6000元，是種植小麥、玉米等傳統(tǒng)作物產(chǎn)值的10倍多，比目前葦田的產(chǎn)蹈嘰鐫?0倍。安新縣發(fā)展栽培2000畝羊肚菌，即可產(chǎn)干品3萬公斤，產(chǎn)值1200萬元，年增效益800萬元，投入產(chǎn)出比約1:3。

更為重要的是通過發(fā)展人工栽培羊肚菌滿足市場需求，可以防止人們?yōu)E采濫挖野生資源，也是環(huán)保農(nóng)業(yè)的重要內(nèi)容。河北省農(nóng)業(yè)主管部門為了研究保護(hù)并開發(fā)利用白洋淀這一名貴的野生種質(zhì)資源，已將羊肚菌的研究開發(fā)列入全省食用產(chǎn)?quot;十五"規(guī)劃。為配合政府落實(shí)這一科技發(fā)展計劃，我們與安新縣農(nóng)業(yè)局協(xié)作，聯(lián)合進(jìn)行"羊肚菌人工栽培研究"的科技攻關(guān)?，F(xiàn)將白洋淀野生羊肚菌資源情況及國內(nèi)、外對羊肚菌的有關(guān)研究綜述如下：

　　一、白洋淀野生羊肚菌資源

　　1．資源概況 安新縣位于河北省中部、保定市東側(cè)，大部分區(qū)域是永定河與滹沱河沖擊扇所形成的低洼濕地，占有白洋淀85%的面積，共有葦田12萬畝，其中適宜羊肚菌自然發(fā)生的葦田5萬畝，是國內(nèi)已知最大的羊肚菌自然產(chǎn)區(qū)。2000年全淀區(qū)共外銷羊肚菌干品5噸多，產(chǎn)值300余萬元。由于羊肚菌市場好、價值高，已有濫采及"竭澤而魚"之憂。因此，開展白洋淀羊肚菌的人工馴化栽培，保護(hù)河北省這一名貴品種資源已迫在眉睫。

　　2．生態(tài)條件 白洋淀水鄉(xiāng)平均海拔高度10.5米，屬溫帶大陸性氣候，無霜期180天，年均降雨量524.9毫米，正常年景白洋淀保持7.5-8米的水位。大面積的葦田腐殖土，適宜的濕度條件，形成了羊肚菌自然發(fā)生的特有環(huán)境。羊肚菌主要生長于白毛、黃瓤等劣等葦田中，其中低洼葦田、脫水葦田、腐植質(zhì)較多的老葦田、蘆葦較稀的葦田產(chǎn)量明顯高于地勢較高、腐植質(zhì)較少、蘆葦較密的葦田，每年4月上旬開始陸續(xù)出土，4月下旬至5月下旬為生長高峰期，進(jìn)入6月氣溫較高后夏眠，采摘期為2個月左右。降水較多、4-5月份氣溫較高的年份出菇較早，產(chǎn)量較高；干旱少雨，4-5月份氣溫較低的年份出土較晚，產(chǎn)量低。

　　3．種待鑒定 目前，全世界已報道的羊肚菌有20種，在我國已發(fā)現(xiàn)12種，國內(nèi)較常見的種可參見簡表。白洋淀野生羊肚菌是已知種還是新種？或是同一個種的不同生態(tài)型？尚有待研究與鑒定。

　　①尖頂羊肚菌Morchella.conica 圓錐形頂較尖 狹長形紋縱向排列 基部不膨大 蓋淺褐色柄白色 春夏之交生于闊葉林及混交林的林緣地上。河北、山西、江蘇、甘肅、云南等省。

　?、谘蚨蔷鶰esculenta 卵圓形頂鈍圓 近圓形小而深紋脈厚 基部略膨大 蓋淺黃柄白色 早春生于蘆葦灘、果園及闊葉林火燒地。河北、河南、山西、江蘇、吉林、陜西、四川、云南等省。

　?、鄞直蚨蔷櫛蚨蔷鶰.crassipes 近圓形頂鈍圓 近圓形大而淺紋脈薄 基部膨大且扭曲 蓋淺黃柄近白 春夏之交生于林地、河邊沼澤及開闊地。河北、山西等省。Ower 栽培成功。

　　④大孔羊肚菌寬肋羊肚菌M.costata 長錐形與柄隔生 長而淺縱脈發(fā)達(dá) 凹凸不平、不膨大 整體灰黃至灰褐色 春夏生于林內(nèi)及林緣地上。浙江慶元、福建寧化等地。Ower 栽培成功。

　　⑤小羊肚菌美味羊肚菌M.deliciosa 圓錐形頂較鈍 長形不規(guī)則 凹凸不平、基部膨大 蓋淺褐柄近白 春夏之交生于稀疏林地上。山西、陜西、寧夏、新疆、四川、浙江、云南等省。Ower 栽培成功。

　?、藓诿}羊肚菌小頂羊肚菌M.angusticeps 除菌脈色黑外，其余特征與尖頂羊肚菌相似。 春夏之交生于闊葉林地及菜園。南、北方均有。

　　據(jù)試驗(yàn)，羊肚菌、粗柄羊肚菌、小羊肚菌之間可發(fā)生種間融合；黑脈羊肚菌則不與其他任何種發(fā)生融合。這說明羊肚菌、粗腿羊肚菌、小羊肚菌可能是同一個種的不同生態(tài)型，而黑脈羊肚菌則是不同的種。

　　二、國內(nèi)外研究概況

　　羊肚菌的研究歷史已將近100年，內(nèi)容較多。近幾年，國內(nèi)對羊肚菌的研究也有多篇報道，主要限于資源考察、菌種分離鑒定及菌核發(fā)生條件的試驗(yàn)等初級工作。雖有栽培成功的報道，但尚未得到生產(chǎn)性的驗(yàn)證。下面重點(diǎn)介紹國際學(xué)術(shù)界認(rèn)可的兩項(xiàng)重要研究成果：

　　1．首次人工栽培的羊肚菌 1982年，Ower 用粗柄羊肚菌（M.crassipes）的菌核作為營養(yǎng)體進(jìn)行出菇試驗(yàn)，首次在人工控制條件下獲得了羊肚菌的子囊果，認(rèn)識到菌核在羊肚菌生活史中起關(guān)鍵作用。Ower的研究之所以成功，主要是采用的方法有獨(dú)創(chuàng)，其技術(shù)要點(diǎn)如下：

　?。?）培養(yǎng)菌核體：選擇合適的培養(yǎng)料配方，裝入專用容器，裝料量占容器空間的70%，在料面隔放一張打孔的厚錫紙，在錫紙上面填裝5厘米左右的腐殖土。按常規(guī)滅菌后，將羊肚菌的菌核菌種接種于土層，置于18-22℃培養(yǎng)7-10天，菌絲通過土層延伸到培養(yǎng)料獲取營養(yǎng)，土層中生出許多菌絲團(tuán)塊--菌核。

　　（2）誘導(dǎo)有性生殖：誘導(dǎo)菌核菌絲進(jìn)入有性生殖狀態(tài)才生成子囊果。

　　方法之一：除去外源營養(yǎng)物質(zhì)，僅由菌核供應(yīng)營養(yǎng)，迫使?fàn)I養(yǎng)菌絲發(fā)生有性過程；

　　方法之二：大量注水并不斷滲漏，洗除可溶性的營養(yǎng)。

　　（3）保障原基發(fā)育：從現(xiàn)原基到子囊果長到3厘米高這段發(fā)育期，生態(tài)條件不適（需要羊肚菌的野生條件），子囊果極易敗育。

　?。?）伴生菌問題：羊肚菌生態(tài)環(huán)境中有一種霉菌（Trichlderma sp）可以促進(jìn)出菇，這種作用類似銀耳的"伴生菌"（香灰菌）。由此可見，搞清羊肚菌的"伴生菌"及其作用，也是人工栽培成功的關(guān)鍵。

　　2．首次描繪的羊肚菌生活史圖：1990年，Thomas研究的羊肚菌生活史中各階段的細(xì)胞學(xué)變化，首次描繪出羊肚菌的生活史圖。這個成果對羊肚菌遺傳育種及人工栽培兩方面的研究都十分重要。其所采取的主要研究方法和結(jié)果如下：

　　（1）研究方法：采集野生羊肚菌的子囊孢子，在完全培養(yǎng)基上萌發(fā)并插片培養(yǎng)獲得營養(yǎng)菌絲。用能使細(xì)胞發(fā)熒光的染料（吖啶類）對樣品進(jìn)行染色，用熒光顯微鏡觀察這些樣品的細(xì)胞學(xué)特性。另一些樣品用姬姆薩染色，用普通光學(xué)顯微鏡觀察。

　?。?）菌絲特征：羊肚菌的菌絲相當(dāng)粗（直徑5-10微米），且分枝較多。菌絲細(xì)胞具有多核（照片1），極端例子是一個細(xì)胞內(nèi)具有65個核。使用不同的核染料（如姬母薩、吖啶類及光輝霉素）都可觀察到核。吖啶類具有較強(qiáng)的熒光，且使用方便，因而它在核觀察中尤其有用。大多數(shù)菌絲細(xì)胞中的核為10-15個，新生出的頂端細(xì)胞核數(shù)量最少（1-2個核）。菌絲細(xì)胞間的中隔物由多孔隔膜組成，某些細(xì)胞器及核可由此流通，這可能是每個細(xì)胞中核數(shù)有差異的原因。

　?。?）菌落特征：在完全培養(yǎng)基平板上，羊肚菌的孢子可迅速萌發(fā)并長成菌落。在22-25℃，5-6天長滿8.5厘米的平皿，平均生長率為0.4-0.5毫米/小時。羊肚菌是低溫菌，在4℃下12-15天長滿同樣大小的平皿。羊肚菌菌絲一旦在培養(yǎng)基上形成菌落，便分泌出一種深褐色色素，因此羊肚菌菌落呈現(xiàn)出特殊的淺褐色。

　?。?）菌核特征：當(dāng)生長條件不適時，羊肚菌的營養(yǎng)菌絲會形成菌核。以核盤菌菌核的傳統(tǒng)概念來說，羊肚菌不是真正的菌核。核盤菌菌核是菌皮與菌髓的復(fù)合組織分化而成，而羊肚菌的菌核則是未分化的假菌核。

　　在含有2%羊糞的培養(yǎng)基上，羊肚菌菌絲也容易形成菌核。菌絲在此培養(yǎng)基上生長7-10天后，便開始形成一些小菌核（1-2毫米），并逐漸擴(kuò)大，小菌核通常聚結(jié)在一起而形成大菌核。當(dāng)菌核停止增大并產(chǎn)生深褐色素時，可認(rèn)為菌核已成熟。在形態(tài)上，菌核菌絲具有厚壁并保持多核。在生理上，菌核一開始便貯藏養(yǎng)分，如脂類（供形成子囊果），很容易觀察到菌絲細(xì)胞累積的油滴。菌核成熟后可耐低溫和干燥等不利條件。

　?。?）生活史：羊肚菌的子囊果（菇體）是子囊菌的生殖組織，也是目前分類的形態(tài)依據(jù)。其圓錐形的菌蓋像羊胃的表面凹凸不平，凹坑中生有許多子囊和側(cè)絲。每個子囊含有8個子囊孢子，孢子彈射可達(dá)數(shù)米以外。

　　羊肚菌的生活史如附圖，解釋如下：

　　途徑I：羊肚菌的子囊孢子在適宜條件下萌發(fā)，生成初生菌絲，這些菌絲間尚未發(fā)生質(zhì)配。當(dāng)外界條件不適宜菌絲進(jìn)一步營養(yǎng)生長時，如養(yǎng)分涸竭、水分不足、溫度不利等，則可直接形成菌核或形成分生孢子。不利條件的誘導(dǎo)并不是唯一的刺激因素，某些養(yǎng)分如羊糞也能誘導(dǎo)菌核形成。顯微觀察，菌核組織的菌絲膨大變圓，色深壁厚。菌核能越冬并在春天萌發(fā)形成新菌絲。

　　途徑I與途徑II的差異在于菌絲間是否發(fā)生質(zhì)配并生成異核體。非異核體的菌核能否形成子囊果尚有爭議。

途徑II：羊肚菌子囊孢子萌發(fā)生成的初生菌絲，與另一親和性（交配因子不同）初生菌絲發(fā)生質(zhì)配，相互融合而產(chǎn)生穩(wěn)定的異核體菌絲（子囊菌不具鎖狀聯(lián)合）。二個基因型不同的核能起遺傳互補(bǔ)作用而親和，其特征是在菌絲會合處隆起并產(chǎn)生黑褐色素線（照片2），這種現(xiàn)象被稱做"菌絲融合"。

用光輝霉素對子囊母細(xì)胞染色，可顯示出雙核體的核配對（每個細(xì)胞有數(shù)對），其中1對可遷移到子囊母細(xì)胞的頂端，融合成一個大的二倍體核，此核在子囊中發(fā)生減數(shù)分裂和有絲分裂，使每個子囊含有8個子囊孢子。

　　羊肚菌從現(xiàn)原基到子囊果成熟這段發(fā)育期很容易敗育而導(dǎo)致人工栽培出菇失敗，羊肚菌原基形成的最佳佳溫度為18℃，相對濕度85%-90%，基質(zhì)含水率為50-60%。子囊果發(fā)育的溫度范圍10-20℃，相對濕度80-90%，基質(zhì)含水率30-55%。

以上綜述謹(jǐn)供參考，歡迎同行指正。