菌種是國家重要的生物資源,鑒于其自身的遺傳性和變異性,在菌種保藏過程中,如何降低菌種的衰亡速度,防止雜菌污染,保持菌種遺傳性狀不變異,使優良高產菌株長期在生產中應用,成為食用菌領域一項重要的課題。為適應群眾性生產的需要,為適應群眾性生產的需要,本文介紹了幾種簡單易行、實用效果好的菌種保藏方法。
一、菌種保藏基本原理
通過低溫、干燥、缺氧和饑餓等手段來達到最大限度降低菌絲體的生理代謝。首先要挑選優良純菌種,包括菌絲體和它們的孢子;其次,根據其生理、生化特點,人為創造低溫、干燥或缺氧等條件,抑制微生物的代謝作用,使其生命活動降低到極低的程度或處于休眠狀態,從而延長菌種生命以及使菌種保持原有的性狀,防止變異。
二、 菌種保藏的方法
試管斜面菌種系列保存方法
1、低溫定期移植保藏法
將需要保藏的菌種接種在適宜的斜面培養基上,適溫培養,當菌絲健壯地長滿斜面時取出,放在3~5℃低溫干燥處或4℃冰箱中保藏,每隔3~6個月移植轉管1次,具體應根據菌種特性決定。保藏時要注意環境濕度不能太高,以防霉菌通過棉塞進入管內。因此,若用棉塞,可用干凈的塑料薄膜或牛皮紙包扎棉塞,也可用無菌的白膠塞,并用石蠟涂封,即可減少污染的機會,也可防止培養基干燥。除草菇外,大多食用菌菌種都能采用此法保藏。
2、液體石蠟保藏法
取化學純液體石蠟裝于三角瓶中高壓滅菌后,放入40℃恒溫箱中,蒸發其中水分,至石蠟油完全透明為止。將處理好的石蠟油移接在空白斜面上,28~30℃下培養2~3d,證明無雜菌生長方可使用。然后將母種接在斜面培養基上,當菌絲在斜面上生長豐滿后,將液體石蠟注在斜面上,注入量以高出斜面1cm為宜,使菌種與空氣隔絕,降低其新陳代謝能力。管口用滅過菌的白膠塞塞緊,并用石蠟涂封,直立放在室內干燥處或冰箱內保藏。一般可保存1年以上,在低溫下保藏時間還可延長。使用時從斜面上挑取菌絲少許,移接到新鮮斜面培養基上,經培養即可。由于菌絲體沾有液體石蠟而影響其生長,需再經1次移接才能恢復正常生長。
3、白膠塞封口保存法
選擇與試管口徑相符的白膠塞,用0.2%煤酚皂溶液洗滌,浸泡在酒精內待用。當試管斜面長滿菌絲后,在無菌條件下拔去棉塞,取浸泡的白膠塞1個,通過火焰迅速塞入試管口內,并用石蠟熔封。此法能達到與石蠟油封存相似的效果。用該法保存菌種可存活1~3年,但以每年移植1次為好。
4、蒸餾水保藏法
將8成熟試管菌種放在接種箱內,注入蒸餾水,將培養基斜面全部淹沒至管口2cm。管口用白膠塞塞緊,并用石蠟涂封,常溫下置于陰涼處立放,可以保藏1年左右。
非斜面固體菌種系列保存法
1、麥麩保藏法
將麥麩和水按0.80∶1充分拌勻后,裝入試管高壓滅菌,經無菌檢查合格后接種,適溫下培養至菌絲體發育好后,將試管放入真空干燥器內,用真空泵將麥麩培養基內水分抽干,然后移入盛有硅膠的干燥器內,用凡士林密封在常溫下保存,可保藏3~5年。
2、麥粒保藏法
取優質小麥,淘洗后浸入20℃水中5h,撈出稍晾干,裝入試管,占管深1/3,高壓滅菌后趁熱搖散,冷卻后接入菌絲體,適溫培養至菌絲長滿基質后用石蠟封棉塞,置于冰箱或20℃以下干燥處,可保藏1~2年。
3、木屑保藏法
將闊葉樹木屑78%、麥麩20%、蔗糖1%、石膏粉1%,混合后加水拌勻,裝入試管滅菌后,接入斜面菌種,在適溫下培養,待菌絲長至試管2/3時用石蠟封棉塞,置低溫或常溫下保藏,一般可保藏1~ 2年。
4、稻草粉保存草菇菌種
草菇斜面菌種在2~4℃下保存2d便失去生活力,室溫下保存又因斜面培養基失水太快影響菌種存活。用稻草粉保存草菇菌種有其獨特的優越性。其配方為稻草粉75%、麥麩22%、石膏粉1%、碳酸鈣1%、蔗糖1%、適量的水拌勻調濕。裝入試管高壓滅菌后按常規接種培養,當菌絲長到試管2/3時,管口棉塞用石蠟熔封。常溫下保存至次年,不影響其活力和種性。
液體系列菌種保存法
1、生理鹽水保藏法
將待保藏的菌種接入馬鈴薯培養液中,在250mL三角形瓶中裝60mL培養液,振蕩培養或每天搖動5~10次,培養5~7d,然后將形成的菌絲球用無菌吸管吸入裝有5mL無菌生理鹽水試管中,每管移入4~5個菌絲球,塞上無菌白膠塞,用石蠟涂封,置低溫下可保藏1~2年。
2、營養液保存法
營養液的配方為馬鈴薯汁20%、葡萄糖2%、磷酸二氫鉀0.3%、硫酸鎂0.15%、硫酸銨微量。每支試管內裝5mL,滅菌后用無菌吸管吸取生理鹽水保藏法深層培養的菌絲球4~5個于試管中,10~25℃的室溫下保存,可存活2~3年,其保存效果優于生理鹽水保存法。不影響菌株形成子實體的能力。
3、無菌水保存法
先將培養好的斜面菌種切成小塊,連同培養基移入盛有適量無菌蒸餾水的試管中,然后用白膠塞封口,在20℃左右的室溫下保存。可存活1~2年。也可用磷酸緩沖液做保存液,其緩沖液的pH值視各保存菌株生長的酸堿度而定。該法操作簡便易行。
利用孢子保存菌種系列方法
1、濾紙片保藏法
取白色(收集深色孢子)或黑色(收集白色孢子)濾紙,剪成4.0cm×0.8cm的小紙條,平鋪在培養皿中用紙包裹進行滅菌。采用鉤懸法收集孢子,讓孢子落在濾紙條上。將載有孢子的濾紙條放入保藏試管中,白膠塞封口,再將保藏試管放入干燥器中1~2d,除去濾紙水分,然后低溫保藏。保存期可達2~10年。
2、沙土管保藏法
取河沙用水浸泡洗滌數次,過60目篩除去粗粒,加用1%稀鹽酸煮沸30min,以除去其中的有機質,再用水沖洗至pH值達到中性,烘干備用。同時取非耕作層的瘦黃土或紅土,用水反復沖洗至中性,烘干碾細,過100目篩,將處理好的沙與土以2~4∶1混勻,然后分裝小試管內,每管裝0.5g,高壓滅菌(1.5kg/cm2)3次,再干熱滅菌(160℃,2h)1次,待無菌檢驗合格后方可使用。將已形成孢子的斜面菌種,在無菌條件下注入無菌水3mL,刮菌苔,制成菌懸液,再用無菌吸管吸取菌液滴入砂土管中,以浸透砂土為止。將接種后的沙土管放入盛有干燥劑的真空干燥器內,接上真空泵抽氣至沙土干燥為止。真空干燥操作需在孢子接入后48h內完成,以免孢子發芽。制備好的沙土管石蠟封口,在低溫下可保藏2~10年。
此外,還有甘油保藏法、枝條保藏法、超低溫液氮保藏法、冷凍真空干燥法等。菌種保藏方法雖多,但也各有利弊。其中低溫定期移植保藏法雖然簡單易行,不需特殊設備,但需幾個月轉管1次,轉管的次數多了,變異的可能性就增大,易造成菌種衰退。
近年來人們找到一種目前認為最有效廣譜安全的保藏方法——超低溫液氮保藏法,ATCC 用這種方法保藏雙孢蘑菇,9年后菌種仍保持穩定,是目前國際上公認為較為理想的菌種保藏方法。但需要液氮保藏罐設備,且液氮來源有限,費用高,只有少數科研院所使用,無法推廣。此外,還有冷凍真空干燥法,此法一般可保存10年以上,但成本較高。
三、菌種保藏效果的鑒定
常用指標是菌株的存活率和接種物成活率。為確切判斷菌株在保藏后是否發生變異,還須從以下4個方面進行觀察和測定:①生物學特征,如菌絲形態、顏色等;②對基質分解能力,如走菌、吃料速度等;③遺傳特征,如相關酶的酶譜、酶活力等;④生產出菇能力,包括產量、質量。通過經常檢驗,以確保不出現任何退化跡象的菌株取得菇農的信賴。通過保藏菌種的效果鑒定,可以對保藏方法加以改善,使保藏體系更加完善。