技术领域
本发明属于蛹虫草栽培技术领域,具体地,涉及一种蛹虫草子囊 孢子的收集和保存方法。
背景技术
蛹虫草Cordycepsmilitaris(L.exFr)Link,又名北冬虫夏草、 北虫草,寄生在鳞翅目、鞘翅目、双翅目等昆虫蛹体上。生长在低海 拔的平原地域,主要分布在东北、华北、西北等地。现代研究表明, 蛹虫草含有虫草素(3’-脱氧腺苷)、虫草酸(D-甘露醇)、腺苷、虫 草多糖、麦角甾醇、超氧化物歧化酶(SOD)、硒(Se)等化学成分。 具有提高人体免疫功能、抗癌、抗菌、抗疲劳、抗衰老、抗惊厥、耐 缺氧、镇静、壮阳固肾等作用。同时还具有减肥、瘦身、美容等功效。
近年来,很多研究都表明,人工栽培的蛹虫草化学成分及药理作 用与冬虫夏草相似,但价格却远远低于冬虫夏草,因此,蛹虫草的开 发应用具有极大的潜在市场。人工培养蛹虫草要得到子实体,关键是 该蛹虫草菌株要有形成子实体的能力,不同菌株所具备的遗传背景是 不一样的,所以它们具备形成的子实体的能力有差异。然而,在实际 生产中,即使是优势蛹虫草菌株,随着菌种传代、转接次数的增加或 保藏时间的延长,菌种资源极易退化。
孢子分离法,是用食用菌的有性孢子或无性孢子萌发成菌丝,培 养成菌种的方法。这种菌种生活力较强,但孢子个体之间有差异,且 自然分化现象较严重,变异大,需经出菇试验才能在生产上应用。目 前的孢子分离法主要有:(一)单孢分离法:是每次或每支试管只取 一个担孢子,让它萌发成菌丝体来获得纯菌种的方法。单孢分离生产 上较少采用,而且技术复杂,一般采用多孢分离法。(二)多孢分离 法是把许多孢子接种在同一培养基上,让它们萌发、自由交配来获得 食用菌纯菌种的一种方法。具体操作方法,有以下几种:1.种菇孢子 弹射法:选择适应性强的八九分成熟的种菇,菌柄用无菌水冲洗数遍 后再用已灭菌的纱布或脱脂棉、滤纸吸干表面水分。在接种箱或无菌 室内,把种菇的菌褶朝下用铁丝倒挂在玻璃漏斗下面,漏斗倒盖在培 养皿上面;上端小孔用棉花塞住。培养皿放在一个铺有纱布的搪瓷盘 上,静置12~20小时,菌褶上的孢子就会散落在培养皿内。形成一层 粉末状孢子印。用接种针沾取少量孢子在试管中的琼脂外面或培养皿 上划线接种。待孢子萌发,生成菌落时,选孢子萌发早、长势好的菌 落进行试管培养。还可用孢子采集器收集孢子。按上述程序,轻轻掀 开玻璃钟罩,将种菇柄朝下插在孢子采收器的钢丝架上,放在培养皿 正中央。随即盖好玻璃罩,用纱布将钟掌周围塞好。并在纱布上倒少 许升汞或无菌水。移入20℃左右恒温箱培养。2.褶上涂抹法:选择 成熟的种菇,用接种针直接插入褶片之间,轻轻抹取褶片表面子实体 尚未弹射的孢子,再在培养基上划线接种。3.钩悬法:取成熟菌盖的 几片菌褶或一小块耳片(黑木耳、毛木耳、白木耳),用无菌不锈钢 丝(或铁丝、棉线等其他悬挂材料)悬挂于三角瓶内的培养基的上方, 勿使接触到培养基或四周瓶壁。置适宜温度下培养、转接即可。4. 贴附法:将成熟的菌褶或耳片取一小块,用溶化的琼脂培养基或阿拉 伯胶、浆糊等贴附在配管斜面培养基正上方的试管壁上。经6~12小 时的培养,待孢子落在斜面上,立即把孢子连同部分琼脂培养基移植 到新的试管中培养即可。孢子分离得到的母种、进一步提纯复壮, 当母种定植一周左右,菌丝布满斜面时,选择菌丝健壮、生长旺盛无 老化、无感染杂茵的母种试管,进而转管扩大。孢子分离得到的母种, 必须通过出菇试验,鉴定为优质菌种后,才可供生产使用。上述方法 存在两个不足:第一,操作复杂。第二,只能收集成熟的被弹射出的 孢子,而成熟的却没被弹射出的成熟孢子却不能收集到。
发明内容
本发明的目的是提供一种蛹虫草子囊孢子的收集和保存方法,以 克服上述不足。
为了实现本发明目的,本发明的一种蛹虫草子囊孢子的收集方 法,其包括如下步骤:
1)将沙子放入能封口的多孢分离收集容器中,灭菌、干燥;
2)蛹虫草子囊果发育成熟的子实体放入步骤1)中的多孢分离收 集容器中;
3)振荡多孢分离收集容器,收集含有弹射出的成熟的子囊孢子 和未弹射出的成熟的子囊孢子的沙子。
其中,所述步骤1)沙子为中性干燥沙子,其通过如下方法获得:
a)将河沙过60目筛,弃去大颗粒及杂质;
b)再用80目过筛,弃去细沙,收集未过筛的沙子;
c)去除沙子中的铁质;
d)用10%-20%的盐酸浸泡沙子24h后,倒去盐酸,用水洗泡至 中性,烘干沙子。
进一步地,步骤c)中可使用吸铁石除去沙子中的铁质。
本发明使用的多孢分离收集容器,可以为任意形状的可密封的玻 璃容器或金属容器。
其中,步骤1)所述的沙子放入能封口的多孢分离收集容器中的 放置方法是将等质量的沙子与蒸馏水混合后,按体积比1:3-10置于多 孢分离收集容器中。
其中,步骤1)所述的灭菌是121℃,湿热灭菌30min。
其中,步骤1)所述的干燥是80℃干燥24-48h。
上述灭菌和干燥的步骤中,多孢分离收集容器均严格封口进行灭 菌和干燥。
其中,步骤2)蛹虫草子囊果发育成熟的子实体优选1-2cm子囊果 丰富的子实体头部,放入步骤1)中的多孢分离收集容器中,室温放 置10-30天,至子实体完全干燥。
其中,步骤2)所述的子实体放入多孢分离收集容器中,放入的 子实体条数与容器中沙子的个数质量比为1条:2.5-5g。
在本发明提供的蛹虫草子囊孢子收集方法的步骤2)中,室温放 置10-30天,直至子实体完全干燥。在这期间,一部分成熟的子囊果 会自然弹射子囊孢子到细沙上,有部分成熟的子囊果尚未弹射子囊孢 子就干燥了,还有一部分未完全成熟的子囊果没有进入弹射时期,子 囊孢子仍然保留在干燥的子囊果内。
其中,步骤3)所述的振荡是将多孢分离收集容器以80-200r/min 转速振荡24-48h。
本发明提供的一种蛹虫草子囊孢子的收集方法还包括将干燥的 子实体取出。
本发明还提供一种蛹虫草子囊孢子的保存方法,将上述方法获得 的含有弹射出的成熟的子囊孢子和未弹射出的成熟的子囊孢子的沙 子置于干燥无菌容器中密封保藏。
进一步地,本发明保存蛹虫草子囊孢子的保藏条件为室温避光或 0-6℃冷藏。
本发明提供了蛹虫草子囊孢子收集方法在蛹虫草育种中的应用。
本发明利用细沙的摩擦作用,当干燥的成熟的子囊果和未成熟的 子囊果受到到细沙的摩擦作用从而破碎并释放其中的子囊孢子,落入 沙子载体中。通过收集肉眼可视的沙子,从而收集到肉眼不可见的蛹 虫草子囊孢子,因此本方法不仅能够收集到弹出的子囊孢子,还能收 集到未弹出的子囊孢子,子囊孢子的收集率达到100%,提高了子囊 孢子的收集效率。而现有技术中采用弹射方法收集的子囊孢子只是子 囊果成熟后弹射出的部分子囊孢子,子囊孢子数量不到子实体子囊果 中所有子囊孢子总量的1%。本发明进一步将干燥的子实体取出,将 子囊孢子活化或保存备用,最终实现了蛹虫草子囊孢子的分离、收集 和保藏的目的。本发明提供的蛹虫草子囊孢子收集方法操作简单,节 省人力物力,同时提高了子囊孢子的收集率,提供的蛹虫草子囊孢子 保存方法能在2-4年内有效保持子囊孢子的生物活性,保持了原始亲 本的遗传性状,为选育新菌种提供有效方法,具有广泛的应用前景。
具体实施方式
以下实施例进一步说明本发明的内容,但不应理解为对本发明的 限制。在不背离本发明精神和实质的情况下,对本发明方法、步骤或 条件所作的修改或替换,均属于本发明的范围。
若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟 知的常规手段。
实施例1蛹虫草子实体的培养
1、菌种:采用自主筛选获得的菌株编号为HX-64蛹虫草菌株(购自 北京市农林科学院生物中心)。
2、液体摇瓶用培养基(1L):去皮土豆300g(煮汁)、葡萄糖10g、 蛋白胨2g、磷酸二氢钾0.5g、硫酸镁1g、水1000ml,pH7.2。
3、子实体生产营养液:黄豆2%、葡萄糖1%、奶粉5%、磷酸二氢 钾0.5%、硫酸镁0.05%、维生素B110mg/1000ml的比例配成营养液, 调整pH在5.6~7.2。
4、采用PP料制成的培养盒(高10cm,上底直径12cm,下底直径 8cm)。每盒大米40g和子实体生产营养液56g分装混合,灭菌接种。
5、菌丝培养管理
培养室适宜温度为18~25℃,湿度为70~85%,避光培养8天。 菌丝布满表面后开始通风培养。
6、子实体培养
在按种后待菌丝布满整个培养容器并深扎到容器底,开始见光, 但避免太阳光直射。若培养室光线太暗,可补充日光灯照。菌丝见光 后,在培养料表面或四周见有桔黄色色素形成,并出现米粒状的桔黄 色菌蕾,菌蕾伸长后即成为子实体。子实体培育阶段,温度应为20~ 23℃,超过25℃生长缓慢,湿度应提高到80~85%。超过27℃菌丝 萎缩不能出菌束。在子实体培养后期,逐渐加大室内空气的流通和交 换,培养室培养阶段若发现污染应立即清除。
7、采收:采后后平均鲜重达到28.7克/培养盒。
实施例2蛹虫草子囊孢子的收集和保存(1)
(1)多孢载体吸附沙的准备:
将河沙用60目过筛,弃去大颗粒及杂质,再用80目过筛,去掉 细沙。用吸铁石吸去铁质,放入容器中用10%盐酸浸泡,24小时后 倒去盐酸,用水洗泡数次至中性,将沙子烘干。
(2)多孢收集容器的灭菌及干燥处理:
取处理好的多孢载体吸附沙约25g与等量蒸馏水混合后放入 250mL三角瓶中,然后整体121℃湿热灭菌30min。灭菌后放入干燥箱 中80℃干燥24小时直至完全干燥。
(3)多孢分离亲本子实体的选择:
选取实施例1中的正在栽培瓶中生长后期的没有受到污染的,子 实体生长周期短、条形整齐,粗细均匀、颜色橘红、子囊果发育成熟 的栽培瓶经过瓶表面消毒后放入超净工作台。
(4)多孢的收集:
选取子囊果发育成熟的子实体经过无菌操作将子囊果丰富的头 部用剪刀切取1cm,放入灭菌干燥过的多孢分离收集瓶中,每瓶收集 5条。
室温放置10天,直至子实体完全干燥。在这期间,一部分成熟的 子囊果会自然弹射子囊孢子到细沙上,有部分成熟的子囊果尚未弹射 子囊孢子就干燥了,还有一部分未完全成熟的子囊果没有进入弹射时 期,子囊孢子仍然保留在干燥的子囊果内。
静止干燥结束后,将多孢分离收集瓶放入摇床,以80r/min的转速 进行震荡24小时。
由于细沙的摩擦作用,干燥的成熟的子囊果和未成熟的子囊果收 到细沙的摩擦作用从而破碎进而释放其中的子囊孢子。然后将干燥的 子实体部分取出,收集含有弹射出的成熟的子囊孢子和未弹射出的成 熟的子囊孢子的沙子。最终实现了蛹虫草子囊孢子的分离、收集的目 的。本实施例可收集到子实体上子囊果内的全部子囊孢子,收集率为 100%。
(5)多孢的保存
小试管用160℃2小时干热灭菌,将收集的含有弹射出成熟的子囊 孢子和未弹射出的成熟的子囊孢子的沙子分装于小试管中,然后用固 体石蜡封口,防止水分进入,室温避光保存2年。
实施例3蛹虫草子囊孢子的收集和保存(2)
(1)多孢载体吸附沙的准备:
将河沙用60目过筛,弃去大颗粒及杂质,再用80目过筛,去掉 细沙。用吸铁石吸去铁质,放入容器中用15%盐酸浸泡,24小时后 倒去盐酸,用水洗泡数次至中性,将沙子烘干。
(2)多孢收集容器的灭菌及干燥处理:
取处理好的多孢载体吸附沙约50g与等量蒸馏水混合后放入250 mL三角瓶中,然后整体121℃湿热灭菌30min。灭菌后放入干燥箱中 80℃干燥48小时直至完全干燥。
(3)多孢分离亲本子实体的选择:
选取实施例1中正在栽培瓶中生长后期的没有受到污染的,子实 体生长周期短、条形整齐,粗细均匀、颜色橘红、子囊果发育成熟的 栽培瓶经过瓶表面消毒后放入超净工作台。
(4)多孢的收集:
选取子囊果发育成熟的子实体经过无菌操作将子囊果丰富的头 部用剪刀切取2cm,放入灭菌干燥过的多孢分离收集瓶中,每瓶大约 收集10条。
室温放置30天,直至子实体完全干燥。在这期间,一部分成熟的 子囊果会自然弹射子囊孢子到细沙上,有部分成熟的子囊果尚未弹射 子囊孢子就干燥了,还有一部分未完全成熟的子囊果没有进入弹射时 期,子囊孢子仍然保留在干燥的子囊果内。
静止干燥结束后,将多孢分离收集瓶放入摇床,以200r/min的转速 进行震荡48小时。
由于细沙的摩擦作用,干燥的成熟的子囊果和未成熟的子囊果收 到细沙的摩擦作用从而破碎进而释放其中的子囊孢子。然后将干燥的 子实体部分取出,收集含有弹射出的成熟的子囊孢子和未弹射出的成 熟的子囊孢子的沙子。最终实现了蛹虫草子囊孢子的分离、收集的目 的。本实施例可收集到子实体上子囊果内的全部子囊孢子,收集率为 100%。
(5)多孢的保存
小试管用160℃2小时干热灭菌,将收集的含有弹射出成熟的子 囊孢子和未弹射出的成熟的子囊孢子的沙子分装于小试管中,然后用 固体石蜡封口,防止水分进入,保藏条件为0℃冷藏4年。
实施例4蛹虫草子囊孢子的收集(3)
(1)多孢载体吸附沙的准备:
将河沙用60目过筛,弃去大颗粒及杂质,再用80目过筛,去掉 细沙。用吸铁石吸去铁质,放入容器中用20%盐酸浸泡,24小时后 倒去盐酸,用水洗泡数次至中性,将沙子烘干。
(2)多孢收集容器的灭菌及干燥处理:
取处理好的多孢载体吸附沙约50g与等量蒸馏水混合后放入500 mL三角瓶中,然后整体121℃湿热灭菌30min。灭菌后放入干燥箱中 80℃干燥38小时直至完全干燥。
(3)多孢分离亲本子实体的选择:
选取实施例1中正在栽培瓶中生长后期的没有受到污染的,子实 体生长周期短、条形整齐,粗细均匀、颜色橘红、子囊果发育成熟的 栽培瓶经过瓶表面消毒后放入超净工作台。
(4)多孢的收集:
选取子囊果发育成熟的子实体经过无菌操作将子囊果丰富的头 部用剪刀切取2cm,放入灭菌干燥过的多孢分离收集瓶中,每瓶大约 收集8条。
室温放置25天,直至子实体完全干燥。在这期间,一部分成熟的 子囊果会自然弹射子囊孢子到细沙上,有部分成熟的子囊果尚未弹射 子囊孢子就干燥了,还有一部分未完全成熟的子囊果没有进入弹射时 期,子囊孢子仍然保留在干燥的子囊果内。
静止干燥结束后,将多孢分离收集瓶放入摇床,以150r/min的转速 进行震荡40小时。
由于细沙的摩擦作用,干燥的成熟的子囊果和未成熟的子囊果收 到细沙的摩擦作用从而破碎进而释放其中的子囊孢子。然后将干燥的 子实体部分取出,收集含有弹射出的成熟的子囊孢子和未弹射出的成 熟的子囊孢子的沙子。最终实现了蛹虫草子囊孢子的分离、收集的目 的。本实施例可收集到子实体上子囊果内的全部子囊孢子,收集率达 到100%。
(5)多孢的保存
小试管用160℃2小时干热灭菌,将收集的含有弹射出成熟的子囊 孢子和未弹射出的成熟的子囊孢子的沙子分装于小试管中,然后用固 体石蜡封口,防止水分进入,保藏条件为6℃冷藏3年。
实施例5收集保存的蛹虫草子囊孢子的活化和培养
分别取实施例2-4收集和保存的蛹虫草子囊孢子,在无菌条件下 打开多孢保藏管,取部分沙粒于PDA斜面培养基上,长出菌落后再转 接一次。或取沙粒于适宜的液体培养基(1L液态培养基的配方为去皮 土豆300g(煮汁)、葡萄糖10g、蛋白胨2g、磷酸二氢钾0.5g、硫酸镁 1g、水1000ml)中,增殖培养后直接做出菇实验或再转接斜面。
实施例2-4保存的蛹虫草子囊孢子活化后,按照实施例1记载的方 法进行蛹虫草子实体的培养。培养结果发现,实施例2-4保存的蛹虫 草子囊孢子均能培养得到子实体,采后后平均鲜重分别达到28.7、 28.9、28.8克/培养盒,子实体的产量和生物性状与实施例1培养得到 的子实体均无显著差异,说明本发明收集和保存蛹虫草子囊孢子的方 法能够保留亲本遗传性状。本实施例结果说明:上述实施例2-4中的 收集的蛹虫草子囊孢子在室温或普通冰箱条件下菌种保存2-4年仍具 有生物活性,且子实体产量和生物转化率无显著差异,基本保留了原 始亲本的遗传性状。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详 尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本 领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础 上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。