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本文总结中国食用菌栽培技术在菌种选育、栽培料选用和栽培模式等方面取得的研究进展,探讨食用菌栽培技术的改良及其发展前景,为提高中国食用菌栽培技术提供参考。

　食用菌产业是我国农业生产结构中举足轻重的一部分,产业发展空间和市场发展空间都很大。

然而,在新形势、新环境下,食用菌的栽培技术需要不断改进和创新,需要与生物技术等前沿学科相结合,加速菌种的研究和开发。

在我国加入世界贸易组织（WTO）后,食用菌栽培技术的研究和推广,要以绿色食用菌的标准化为基本原则,紧跟市场发展需求,走经济效益与生态环境保护相结合的可持续发展道路。

一．香菇的优质菌种选育

香菇菌种是香菇生产中最重要的基础生产资料,在香菇产量及质量构成中占有十分重要

的位置,尤其在以自然生态环境和传统农艺方式为基础发展起来的中国香菇产业中,优良菌种对产业发展所占的技术份额起到举足轻重的作用。

我国香菇菌种的选育是与香菇生产同步发展的,它大致经历了四个历史阶段。

我国香菇菌种选育的四个历史阶段

我国香菇菌种的选育与香菇生产同步发展,大致经历了四个历史阶段。

（1）70年代前,以菌种的自然发生、变异和演变为其主要特征,基本上无人为因素的外源遗传物质导入,很少涉及菌种选育的研究工作,但在纯菌种的培养和接种方法上有所突破阁。

（2）70年代,以引种选育为主要特点。

为适应当时生产需求,从日本等国家陆续引进香菇生产用种闭,既有适合代料栽培的菌种,也有适合段木栽培的菌种,主要以生态性适应试验及多点的品种比较试验为研究内容。

（3）70年代末80年代初,单抱杂交育种发展起来,即通过收集单抱,采用对称杂交将来自不同基因型和生态型的单核亲本交配,以锁状联合为筛选标记,经结实性和生产性能验证,确定符合生产目标的优良组合阁。

生产中的c:

系列菌株是成功进行单抱杂交育种的结果。

亲本遗传物质重组以产生新的种质是该阶段研究工作的主要特征。

（4）从80年代开始,出现了以原生质体融合为食用菌菌种选育主要研究内容的趋势,原生质体融合使基因重组成为可能[6.7〕,尤其是可从有性杂交不亲合的种间和属间转移部分优良

60食用菌学报5卷性状或改良细胞质基因控制的某些性状阁。

农业部食用菌遗传育种重点开放实验室分别利用化学方法（以PEG作助融剂）和物理方法（电融合）构建出香融1、香融2及香菇与虎皮香菇的种间杂种闭,但由于食用菌遗传背景和基本遗传理论研究薄弱,原生质体融合没能成为菌种遗传改良的有效工具。

随着细胞工程技术和分子生物学的发展,本实验室以原生质体为材料,开展了外源基因的导入和转化、染色体的分离和基因定位、基因文库的构建等多个层次的研究〔‘0〕,在研究过程中,形成了异宗结合食用菌原生质体单核化技术〔‘’一’3〕,并在系统研究异宗结合食用菌原生质体单核化现象及原生质体单核体遗传规律的基础上,在国际上首次建立了以原生质体单核体为材料的香菇杂交育种新方法,该方法利用香菇种质资源,充分拓宽了现.有香菇栽培菌株的荃因型。

应用该方法,本实验室已构建出一批具有优良性状的香菇强优势杂交组合。

从香菇发展阶段看,我国香菇育种已形成了引种选育和杂交育种两个技术系列。

前者以组织分离为主要技术手段,以野生菌株驯化和引进菌株的适应性栽培及农艺性状验证为主要内容。

后者以常规技术和现代生物技术为主要手段,以抱子单核体和原生质体单核体为基本材料,以交配型基因为遗传标记,采用对称杂交和非对称杂交方式（根据亲本遗传物质的分配和重组）或有性杂交和无性杂交方式（根据亲本材料的来源和遗传差异）进行杂交育种。

2国外香菇育种的现状

国外香菇育种研究以日本为主,主要采用抱子分离的对称杂交手段,已形成了低温、中温和高温三大温型系列及小叶型、中叶型、大叶型等不同品质系列的菌株体系。

这些菌种不仅在日本当地使用,还大量输出国外,我国曾引进许多优良的栽培菌株。

菌种选育与栽培方式相适应,日本历来以段木栽培为主,因而日本的香菇菌株大多只适合于段木栽培。

由于香菇菌种对培养基具有较强的选择性,大量段木菌种不适应代料栽培方式,因此日本代料栽培香菇发展缓慢,适合于代料栽培的菌种选育和配套技术相对落后,在代料栽培初期,还从我国引进菌种。

近年来,日本香菇产业结构正进行一场大的调整,东京、大阪等大城市周围陆续发展了一批代料香菇生产基地,这种发展趋势,必将促使日本加强对代料香菇菌种的选育。

3香菇遗传研究的现状

香菇的遗传研究总体上滞后于育种研究,特别是对香菇基本遗传规律,如子实体的发育机理,种质的形成、演变和进化等许多问题的研究都相当薄弱,有的领域甚至是空白。

香菇作为高等担子菌,既不同于细菌等原核微生物,它是具有完整细胞壁和细胞核的真核生物;

又不同于高等植物,它的组织是由菌丝体组成,从香菇子实体的任何部位都可分离出菌丝,这些遗传特征使许多微生物和高等植物遗传理论研究中的方法较难用于香菇遗传研究。

目前,香菇遗传研究主要集中于交配型基因。

香菇是标准四极性异宗结合的高等担子菌,属双因子不亲合系统,由A和B两对交配因子控制,这些因子在减数分裂时独立分配,自由组合,每个交配型基因都有一系列的复等位基因t川。

汪中文等（1996）从湖北香菇自然种群中采集的32个野生香菇,鉴定出52个特异的A因子及5个特异的B因子,发现A

、B因子呈随机分布〔’5〕。

康亚男（1992）分析了采自南方九省的52个香菇品系的交配型分布情况,发现每一菌株的四个交配型呈随机分布,具有四种交3期潘迎捷等:

香菇遗传研究和菌种选育的现状及发展配型的菌株占79%,具有两个交配型的菌株占21%tl6〕。

香菇交配型基因中的复等位性构成了我国香菇种质资源在生态和地理分布上的多元化和多样性。

香菇交配型基因的研究是香菇性控制机理和发育机理的研究基础,对建立交配型基因的遗传标记具有重要的指导作用。

实践表明,来自世界各地的不同香菇菌株在结实性和品质上的变异系数较大,这种变异是由基因型差异决定的,可能表现为双核体的发育受单核体交配型基因的影响,但单核体交配型基因的这种作用机制和影响机制目前还不很清楚。

单核体是研究香菇交配型基因的基础材料,单核体（不育）是香菇生活史中区别于双核体（可育）而独立存在的一个特殊的单核单倍体阶段,一系列交配型复等位基因分布在不同的单核体中,本实验对香菇单核体的制备及遗传特点进行了系统的研究,提出根据来源不同将单核体分成抱子单核体（Sporulatedmonokaryon）和原生质体单核体（Protoplastedmonokaryon）,证明了两者具有不同的遗传背景,建立了以不育原生质体单核体为材料的香菇杂交育种新方法,成功地构建了优质高产的香菇原生质体杂交菌株,进行大规模示范和推广

由于香菇在食品结构中的地位和作用日趋突出,国外也开始重视香菇的遗传研究工作,随着原生质体技术、PCR技术、脉冲电泳技术和基因转化技术的发展,香菇遗传研究逐渐深入。

如日本广岛大学的Morinaga利用脉冲电泳技术研究了香菇的染色体核型,香港中文大学的关海山利用PCR技术分析了香菇属间和种间的遗传差异,并探讨了子实体发育基因的鉴定和分

离。

国内也陆续开展了这方面的研究工作,农业部食用菌遗传育种重点实验室在这方面做了大量的工作,先后在交配型基因、单核体遗传性状多态型、

子实体发育机理、香菇杂种优势表达机理、我国香菇野生种质资源和栽培种质资源的遗传评价、染色体的核型分析、菌种的遗传变异及退化机理等许多方面开展了研究,取得了许多重要的研究结果。

随着香菇育种研究的广泛开展,香菇遗传研究势必引起国内外学术界的重视,这一领域许多重大理论的发展和突破会进一步促进育种工作,提高香菇育种的技术水平。

4我国香菇菌种的主要问题和解决的技术途径

菌种是香菇遗传和育种研究成果最直接和最终的表现形式。

菌种上反映出的问题就是遗传育种研究的内容和方向。

目前,我国香菇菌种主要存在三个问题,即菌种退化、菌种混乱和菌种选育滞后。

菌种退化是目前影响面最广和造成危害最大的因素,一个物种在长期进化过程中,由于负向变异的逐步积累和选择压力,退化是不可避免的,但退化的速度则是可以人为控制的。

菌种退化主要表现在三个方面,一是菌种在生产上的使用寿命缩短;

二是退化从影响产量转向降低质量;

三是菌种退化面扩大,生产上使用的许多菌种,都不同程度地出现了退化现象。

菌种退化的原因是多方面的,主要原因有:

（l）我国香菇栽培菌种的亲本来源过于狭窄和集中,同步退化在所难免;

（2）盲目引种,不加限制地继代培养;

（3）菌种保藏技术落后,先进的液氮保存技术

和冷冻干燥保存技术没有得到广泛应用。

菌种混乱长期以来一直阻碍我国香菇的发展,缺乏系统的菌种鉴定方法是产生这一间题的技术原因。

香菇能够进行无性繁殖,可以通过组织分离和继代培养大量繁衍无性后代;

在生产上,香菇的产量和质量这两个重要的农艺性状又易受生态条件、栽培方式和管理水平等多种因素的影响,因而表型具有很高的可变性,同种异名和同名异种现象普遍存在。

生产上菌种使用混乱既损害了育种者和菇农的利益,又加速了我国香菇菌种退化的速度。

菌种选育滞后主要是由于许多从事食用菌遗传育种的研究单位迫于生存的压力,减少甚至停止了这方面的工作。

目前,国内能系统开展香菇遗传和育种研究的单位不多,生产发展需要大量菌种与菌种选育滞后的矛盾日趋突出。

种质资源是遗传和育种的基础材料,拥有好的种质,就拥有育种的主动权。

由于种质资源的搜集、保存、整理和评价是一项任务重、投资大、且直接经济效益低的基础研究,相对育种等应用研究,开展这方面的研究更加困难。

菌种鉴定是保护育种者权益和生产者利益的基础工作〔川。

目前,香菇菌种鉴定主要有四种基本方法,第一种是经验型的外观观察,以菌丝的生长速度、菌落形态、子实体的形成及形态特征作为区别不同菌株的主要依据。

由于香菇的菌丝和子实体形态均与外界环境和栽培条件相关联,影响因素多,因此,这种鉴定比较粗放。

第二种是以香菇不同菌株间是否发生拮抗反应为依据。

两个具有不同遗传背景时菌株在PDA培养基上发生拮抗反应是菌种间不亲合性的遗传表现,该方法在香菇菌株鉴定上曾发挥很大的作用。

但是,随着香菇杂交育种的发展和种质资源的丰富,在使用上表现出其局限性,即不能有效地区分出2个有相似遗传背景或亲缘关系的菌株,主要原因是对胞内性亲合性因子把亲合信息传递到菌丝细胞壁的过程与拮抗反应的关系缺乏足够了解。

第三种方法是80年代发展起来的同工酶技术,把同工酶的差异作为区分不同菌株的主要依据。

使用较多的同工酶有酷酶、过氧化物酶和超氧化物歧化酶等,该鉴定手段主要基于“一个酶一个基因”学说。

80年代这一技术曾作为香菇菌种鉴定的主要方法,但不同菌龄、不同发育阶段、木同子实体部位、不同培养条件、不同的样品制备和保存方法都会对酶谱产生影响,依据酶谱的差异较难准确地判断菌株间的遗传差异,同工酶酶谱所储藏的生物信息还有待进一步分析。

第四种是1990年Wiliams等人运用随机引物扩增DNA片段的多态性作为分子标记命名的RApD[24）。

由于RApD操作简单,快速,信息量大,检测DNA多态性的方式独特,已经广泛应用于香菇的菌种鉴定,从ONA水平上揭示不同菌株间的

遗传差异[25一27〕,它是目前较为准确可靠的菌种鉴定方法。

但RApD技术中随机扩增引物的选择和数量是十分关键的环节,不同的引物或引物选择数量的多少将直接影响分析的结果。

本实验室在进行香菇种质资源性状评价中发现,80个香菇菌株的很多生化、形态、农艺性状的评价结果与RApD的评价结果相悖,这一现象还须深入分析。

以上四种鉴定方法从菌株鉴定的实际需要和鉴定的准确性来说,都有很多的局限性和不足。

根据菌种选育的过程和生产中存在的问题,在香菇交配型基因的研究基础上,本实验室提出以交配型基因为主要标记的香菇菌株鉴定新方法,即以香菇性亲合性规律为基础,以交配型

基因的复等位性和多态性为依据,以待测菌株的原生质体单核体为材料,参照标准菌株原生质体单核体的两种亲本交配型,综合传统鉴定方法的各种优点而进行的菌种系统鉴定。

　菌种选育的手段主要有:

自然选育、诱变育种、杂交育种、基因育种[1]。

以下简要介绍基因工程育种,以及很有发展前景的菌种脱毒技术。

1.1　基因工程育种

　　基因工程育种上的优势越来越突出,随着生物学的蓬勃发展,基因工程应用于食用菌育种的技术将会得到更大应用和推广。

尽管食用菌转基因研究起步较晚,但多种主要栽培食用菌已建立了遗传转化体系,如双孢蘑菇（Agaricusbisporus）、糙皮侧耳（Pleurotusostreatus）、杨树菇（Agrocybeaegerita）、草菇（Volvariellavolvacea）等,其所利用的选择标记或为抗药性标记基因、或为营养缺陷型标记基因[2,3]。

外源抗药性基因导入香菇体内的研究[4],初步建立了香菇的遗传转化体系,为利用基因工程手段定向培育抗病虫、高产、优质的香菇新品种提供了一条新途径。

1.2　菌种脱毒

　　食用菌菌种脱毒技术,丰富了菌种的选育手段,有很大的应用前景。

经“脱毒”的菌种能够抑制菌株的“退化”速度、还菌种自身原来的生物性状,菌种的抗逆性和抗病性明显提高。

菌种脱毒的原理是采用先进的尖端分离技术,配合对成熟菌丝体不同阶段、不同形态自然生成物的分离技术,选用不同基质,使接入种有条件进行选择性生长,并经2～4个循环后,使该菌种彻底摆脱原携带病毒、病菌,恢复其原本生物特性。

　　目前,“脱毒”菌种的品种尚少、菌种脱毒的数量太少,要适应产业化大生产还须不断开展菌种的脱毒研究工作[5]。

二．栽培料的研究和选用

　　目前,食用菌栽培料选用的范围不断扩大,不仅仅限于传统的栽培料,工农业废料也得到了广泛利用,而且食用菌生产下脚废料也可以用于生产。

经济、来源广泛的栽培料,不仅极大地降低了生产成本、加速食用菌大规模生产,而且为资源的可持续利用开辟了一条新道路。

2.1　以工农业废料作为栽料

　　食用菌生产发展是目前对偏远、地处山区农村脱贫致富、建立无公害有机食品基地的内容之一。

目前,城乡交接地带也开始工业化生产,充分利用一切

条件和资源。

在培养方法上不断改良,以工农业废料进行食用菌人工栽培。

2.1.1　香菇的栽培料

　　香菇（Lentinusedodes）,长期以来袋料栽培,均沿用传统配方杂木屑作为配料,势必消耗大量的菇木资源,食用菌生产与林业的矛盾日益突出,寻求替代栽培料已是大势所趋。

吴士元等[6]经研究发现,象草可以用来代替部分杂木屑栽培香菇。

象草培养基质为:

杂木屑43%,象草粉30%,麦麸15%,细土10%,石膏1%,红糖1%,水适量。

　　另外,以农作物秸杆（玉米芯、玉米秸杆、小麦秸杆）为主料,进行规模化、工厂化培植香菇[7]。

把棉秆制作成粉替代木屑发展香菇生产,棉秆粉在袋料中,所占比重可达到66%,生产出的香菇品质和产量不低于木屑栽培[8]。

苹果枝条和孛落树木屑,也可作代料栽培香菇的主料,且效果优于硬杂木屑[9]。

2.1.2　平菇的栽培料

　　张恒[10]用稻壳替代棉籽壳栽培平菇（Pleurotusostreatus）的研究结果表明:

当料与水的比例为1∶1.5,pH值（灭菌前）为8时,按稻壳∶豆渣∶棉籽壳的比例为15∶2∶16配料,生产的平菇产量最高。

施安辉等[11]研究发现,醋糟可代替棉籽壳栽培平菇,原种培养基配方为:

醋糟45%,棉籽45%,麸皮29%,葡萄糖1%,pH值7.0左右。

栽培料配方:

醋糟52%,棉籽壳42%,麸皮6%。

葡萄籽饼是葡萄酒厂下脚料之一,其可作为辅料栽培平菇,可用20%葡萄籽饼替代15%麦皮、5%玉米粉进行栽培[12]。

稻草生料栽培平菇的技术,也有报道[13]。

那么,中药厂药渣废料利用,值得探究。

中国的中药厂药渣废料丰富,例如:

在广西梧州市,药业集团下属制药厂四处可见中药渣废料,如果把这些中药渣废料用于食用菌的栽培,前景广阔。

2.1.3　草菇的栽培料

　　在以棉籽壳为栽培料生产草菇（Volvariellavolvacea）栽培中,加入适量稻草,不仅不影响草菇生物效率,而且对降低草菇生产成本和提高经济效益,有一定促进作用[14]。

因此,在人们重视净化环境,保持自然生态平衡的今天,发展绿色农业,开拓食用菌市场具有较大潜力。

2.2　利用栽培食用菌的下脚废料作为栽培料

　　在食用菌生产中,栽培食用菌的下脚废料,经过适当处理,也可作为栽培料,进行再次利用,降低生产成本。

香菇废料（污染菌袋、出菇结束后废弃的菌棒）在实际生产中较难利用,既不能用作肥料,也不好用作燃料,却可以代替牛粪栽培蘑菇,为香菇废料再利用开辟新途径[15]。

香菇废料再利用不仅可大幅度降低蘑菇生产成本,将不能利用的香菇废料改造成优质的有机肥料,而且有效地减少环境中杂菌数量,具有显著的经济效益和生态效益。

　　刘克全等[16]利用草菇、双孢蘑菇的温型不同、分解能力有差异的特性,进行合理搭配,成功地用草菇废料再栽培双孢蘑菇;

吕庆春等[17]进行平菇废料栽培草菇的试验,也获得了成功。

2.3　其它辅料的改良

　　辅料经适当改良,亦可降低生产成本,进一步提高经济效益。

刘淑娇[18]在国内香菇栽培料常规配方基础上,添加1.2%盐酸代替常规配方中1%蔗糖,测定时,2种栽培料灭菌后还原糖与蔗糖浓度、发菌周期与子实体产量基本一致,而且可以降低成本10%左右。

三．香菇的栽培模式

　　经过多年的发展,食用菌栽培模式越来越多样化,既满足了因地制宜、适时安排栽培季节的要求,又充分利用闲置的空间资源;

此外,还发展了食用菌周年栽培技术,克服了自然环境的影响,实现全年供应。

3.1　周年栽培技术

　　食用菌周年生产模式,实现了生产供应淡季不淡,达到周年供应的目的,增强了我国食用菌产品在国际市场上的竞争力,满足国内外消费者日益增长的需求,特别是对新鲜食用菌的需求。

我国建立了较完善的周年栽培模式,形成了10多种生产模式,如:

塑料大棚周年栽培、室内周年栽培等,均获得了显著

的经济效益。

　　郭倩等[19]对草菇周年栽培技术作了深入研究,其试验认为:

在草菇栽培料的堆制过程中,应防止栽培料产生厌氧发酵;

片面地提高石灰用量,并不能防止栽培料变酸。

同时,应尽量营造适宜嗜热微生物生长的环境条件,提高栽培料的选择性、降低草菇栽培过程中的污染机会,促进好氧发酵。

在菌丝生长阶段,应以料温为主,要防止料温高于40℃,同时,应根据不同的发菌天数,通过调控气温来控制料温。

随发菌时间的延长,应逐步降低料温。

出菇期料温应控制为32～34℃,气温应控制为28～30℃。

第一茬菇的产量约占总产量的75%～80%,应尽量提高头茬菇的产量;

同时,应增加菇房内的空气循环,减少菇房上下层空间的温度和湿度的差异。

周年栽培在香菇、平菇、金针菇等食用菌栽培中均已得到应用[19]。

3.2　仿野生栽培

　　仿野生栽培是一种人工配料播种、半保护栽培条件下的近野生栽培方式。

通过与自然界紧密接触,开放式生产,子实体可充分享受大自然的温热及风吹,在保证商品外观质量的前提下,大大地提高了商品内在质量,还可以防止大量发生各种病虫害。

大田仿野生栽培平菇、鸡腿菇技术已较完善,尚待解决的问题主要是温度控制,要适应周年化、规模型、大生产的要求,该技术仍须进一步完善和提高[5]。

3.3　充分利用闲置的空间资源

　　在扩展食用菌生产的同时又能保护好土地资源十分重要。

在全国的许多地方都种植有葡萄,尤其是西北和华北地区。

每一个葡萄架下都有一块值得利用的空闲地。

王桂芹[20]搞了葡萄架下栽培平菇的试验,提出夏季高效益栽培模式:

室内袋栽培菌,室外与作物套放或荫棚下出菇。

由于葡萄架上枝叶茂盛密集,形成了一定的郁闭度相当于荫棚,既遮阳保湿,又有一定的散射光,满足了平菇的生长条件,同时,有足够的氧供应,使平菇生长的小环境十分优

越,达到了优质高产。

　　张玉杰等[21]筛选出金针菇品种卢苗5号,在气候寒冷的大兴安岭林区进行瓶栽,获得成功。

此外,柑桔园套种平菇[22]、利用花菇棚床式栽培草菇[23]、“防空洞”栽培鸡腿菇[24]等试验都获得了成功。

3.4　液体菌种应用于栽培

　　液体菌种,是指将菌种培养基质改颗粒型、固体型为液体基质,接种并完成发菌过程后,可用于生产的菌种。

液体菌种是食用菌产业化的必然方向[5]。

　　长期以来,我国的食用菌生产一直依靠固体菌种进行栽培。

与固体菌种比较,液体菌种在生产上具有更大的应用优势:

（1）菌种液体深层培养,新陈代谢旺盛,菌丝生长分裂迅速,能在短时间内,产生大量菌丝体（菌种）;

（2）当液体菌种接入固体栽培料时,具有流动快,易分散,萌发快,发菌点多等特点;

（3）能较好地解决袋栽食用菌在接种过程中易污染的问题;

（4）减少接种的劳动强度,菌种可以进行工业化生产,生产周期短,菌龄整齐[25]。

　　吴华君等[26]采用固液结合法,生产45cm长枝条菌种,每个菌袋只接2支菌条,此法能减少接种穴数,且加大菌种数量、缩短周期,有效地克服传工

艺的不足。

其菌种制作工艺为:

一级母种→二级母种→摇瓶→原种→栽培种。

　　金针菇以固体菌种进行瓶式、袋式栽培的生产周期长。

郑宗坤等[27]以深层液体培养的菌丝体为栽培种,通过液体种箱式栽培金针菇。

在混接（在无菌条件下,将液体种直接和灭菌的培养基均匀混合压实打孔）、红光照射、有植物生长剂作用,二氧化碳（CO2）浓度控制在0.15～0.25g/L的条件下,可提高金针菇的产量和质量,与“袋式”栽培相比,缩短了生产周期和提高生产能力。

3.5　其它栽培模式

　　其它栽培模式有袋料开放式两步法[28]、东北塑料大棚地埋香菇栽培模式[29]、北方香菇开放