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LED光源不同光质对金针菇、滑菇、黑木耳菌丝的影响

范文

李红张敏肖千明

摘要：分别以菌丝生长状态和生物量为指标，研究了发光二极管（LED）光源不同光质对金针菇、滑菇、黑木耳菌丝的影响。结果表明，红光、黄光、黄蓝光、蓝光适合金针菇菌丝的生长，黑暗、红绿光、紫光则不利于其生长;红光和黑暗条件适合滑菇菌丝的生长，蓝光、白光、黄蓝光则不利于其生长;红光、绿光、蓝光适合黑木耳菌丝的生长，红绿光和紫光则不利于其生长。

关键词：发光二极管（LED）;光质;金针菇;滑菇;黑木耳;菌丝

中图分类号： S646.04 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2019）01-0139-03

食用菌生长发育所需的条件主要包括营养条件和环境条件，其中营养条件主要包括碳源、氮源、碳氮比、水分、酸碱度和矿质元素含量等;环境条件主要包括光照、温度、湿度、风速、CO2和O2浓度等，其中光照与温度是关键环境因素[1]。光不仅影响食用菌菌丝体的生物学特征（生长速率、菌丝体密度和颜色）和子实体的生物学形态（菌柄、菌盖及其颜色形成），还对食用菌生理生化过程、营养物质代谢具有调控作用[1-2]。目前对食用菌生长发育所需的营养条件、环境条件中温度、湿度、二氧化碳浓度等方面的研究较多，光照对食用菌生长发育影响的研究较少。迄今，食用菌光生物学研究进展缓慢，处于停滞状态，已经滞后于快速发展的食用菌种类和工厂化生产的技术要求[3-5]。发光二极管（LED）为半导体固态冷光源，可发出单色可见光，具有光质纯、光效高、波长类型丰富、光照度与光谱能量调制便捷等优点，呈现出传统光源无法比拟的光电优势，是设施生物生产中理想的光环境调控光源[6]。本研究通过分析在LED光源不同光质条件下，金针菇、滑菇、黑木耳菌丝生长发育的情况，以期为食用菌菌丝的营养生长与转化代谢方面的研究提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

金针菇，品种为金玉22;滑菇，品种为C3-1;黑木耳，品种为木29。上述菌种均由辽宁省农业科学院食用菌研究所保存提供。马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）综合培养基：马铃薯200 g，葡萄糖20 g，琼脂20 g，磷酸二氢钾3 g，硫酸镁1.5 g，蛋白胨3 g，水1 000 mL，pH值自然。

1.2 试验方法

于2017年5月在辽宁省农业科学院食用菌研究所进行试验。（1）将供试的3个菌株同时接种于PDA综合平板培养基上，置于适温23 ℃培养活化7 d。（2）用解剖刀切取菌丝体边缘同菌龄菌丝长约2 mm接种于PDA综合平板培养基上，用封口膜封口，置于适温23 ℃下培养。（3）把菌丝已经萌发、菌落直径为2 cm左右的菌种放入LED光源不同光质的光下照射，周期为1.5 h黑暗—0.5 h光照，一共设13个处理，分别为红光、黄光、蓝光、绿光、紫光、白光、黄蓝光、黄绿光、蓝绿光、红黄光、红蓝光、红绿光、CK（黑暗）23 ℃培养，每天测定并记录菌丝的生长速度及长势。（4）菌丝体干质量的测定：除去黏附在菌丝体上面的琼脂并用蒸馏水充分洗涤，用滤纸吸干水分，烘干至恒质量。

2 结果与分析

2.1 LED光源不同光质对金针菇菌丝的影响

由表1、图1可以看出，金针菇菌丝在红光、黄光、黄蓝光、蓝光处理下菌落长势最好，菌丝浓白色，边缘整齐，菌丝生长速度没有显著差异，都达到0.6 cm/d及以上;在CK、红绿光、紫光处理下，菌丝长势较差，生长速度较慢，都在 0.55 cm/d 及以下。全部处理的菌丝生长速度排序为红光>黄光=黄蓝光>蓝光>白光>黄绿光>蓝绿光>红蓝光>绿光=红黄光>紫光>红绿光>CK。

2.2 LED光源不同光质对金针菇菌丝生物量的影响

由图2可以看出，金针菇菌丝在蓝光、黄蓝光处理下菌丝生物量最高，达到3.0 mg/mL以上;在CK（黑暗条件）、红蓝光、紫光处理下，菌丝生物量较低，都在1.3 mg/mL以下。

2.3 LED光源不同光质对滑菇菌丝的影响

由表2可以看出，滑菇菌丝在红光、CK、黄绿光处理下长势最好，浓白色，生长最快，8 d即可长满，菌丝生长速度没有显著差异。由图3可见，从菌落的形态上看，红光、CK、黄绿光、红绿光、红黄光、蓝绿光、绿光下菌落呈螺纹状生长，边缘整齐或较整齐，其他处理呈絮状不规则生长，边缘不整齐;从颜色上看，蓝光、白光、紫光有黄褐色色素分泌，说明菌丝有退化现象发生，其他处理菌丝浓白色。全部处理的菌丝生长速度的排序为红光>CK>黄绿光>红绿光>红黄光>蓝绿光>绿光>黄光>红蓝光>紫光>蓝光>白光>黄蓝光。

2.4 LED光源不同光质对滑菇菌丝生物量的影响

由图4可以看出，滑菇菌丝在红光、黄绿光、CK处理下菌丝生物量较高，达13.0 mg/mL左右，在蓝光、紫光、白光、黄蓝光处理下，菌丝生物量较低，为8.0 mg/mL以下。

2.5 LED光源不同光质对黑木耳菌丝的影响

由表3可以看出，黑木耳菌丝在红光、绿光处理下菌落的长势较好，菌丝浓白色，边缘整齐，菌丝生长速度间没有显著差异，都达到0.35 cm/d及以上;在紫光、红绿光处理下，菌丝长势较差，生长速度较慢，均在0.26 cm/d左右，并且有褐色色素分泌（图5），说明菌丝有退化现象发生。所有处理的菌丝生长速度排序为红光>绿光>蓝光>白光>黄绿光>黄光>蓝绿光>CK>黄蓝光>红蓝光>红黄光>红绿光>紫光。

2.6 LED光源不同光质对黑木耳菌丝生物量的影响

由图6可以看出，黑木耳菌丝在红光、绿光、蓝绿光处理下菌丝生物量较高，达到13.0 mg/mL左右;在紫光、红绿光、红蓝光处理下，菌丝生物量较低，都在9.0 mg/mL以下。

3 结论与讨论

光照是食用菌生长发育过程中一个不可忽略的因素，不同品种食用菌对不同波长可见光的反应不同，不同生长发育阶段对光照度、光质的要求均有差异。光照既可刺激真菌发育，也可抑制真菌发育，光照的作用机制是复杂的，并受其他环境因子或营养因子的影响[6]。本研究分析了LED光源不同光质对金针菇、滑菇、黑木耳菌丝的影响，结果表明，LED光源不同光质对金针菇、滑菇、黑木耳菌丝的影响显著。红光、黄光、黄蓝光、蓝光适合金针菇菌丝的生长，黑暗、红绿光、紫光则不利于其生长;红光和黑暗条件适合滑菇菌丝的生长，蓝光、白光、黄蓝光则不利于其生长;红光、绿光、蓝光适合黑木耳菌丝的生长，红绿光和紫光则不利于其生长。可能与光谱中各个单色光的波长不同有关，蓝光、紫光（波长380～540 nm）对菌丝的抑制作用最大，红光的波长（570～920 nm）较长，相对于其他波段光线对菌丝生长的影响作用较弱。

现今，LED光质对食用菌生长发育、产量品质影响的研究少见报道，国内外研究刚刚起步，对食用菌光质生物学特性的研究十分迫切。未來应进一步确定最佳光照度、光质和光周期参数，同时确定不同光质对子实体的影响，为食用菌菌丝的营养生长与转化代谢方面的研究提供理论依据。

参考文献：

[1]于海龙，郭倩，杨娟，等. 环境因子对食用菌生长发育影响的研究进展[J]. 上海农业学报，2009，25（3）：100-104.

[2]李玉，于海龙，周峰，等. 光照对食用菌生长发育影响的研究进展[J]. 食用菌，2011（2）：3-4.

[3]罗茂春，林标声，林跃鑫. 光质对红平菇菌丝体和子实体生长发育的影响[J]. 食品工业科技，2012，33（8）：188-190.

[4]刘明月，何长征，谭金莲，等. 光质对金针菇子实体生长发育的影响[J]. 中国食用菌，1997，16（6）：11-13.

[5]王立华，陈向东，王秋颖，等. LED光源的不同光质对灵芝菌丝体生长及抗氧化酶活性的影响[J]. 中国中药杂志，2011，36（18）：2471-2474.

[6]刘文科，杨其长. 食用菌光生物学及LED应用进展[J]. 科技导报，2013，31（18）：73-79.刘玉新，蒋欣梅，于锡宏，等. 不同肥料处理对短毛独活生长的影响[J]. 江苏农业科学，2019，47（1）：142-145.

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