发酵料中促平菇生长菌株的分离与鉴定

doi:10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.05.016

摘要/Abstract

摘要： 平菇发酵培养料含有吲哚乙酸（IAA），IAA促进平菇生长发育。为了找到产生IAA能力强的微生物菌株，首先，采集不同时期的平菇发酵料样品，采取稀释涂布平板法分离细菌菌株。其次，挑选120株菌利用显色反应进行产IAA能力的定性分析及定量测定，并对高产IAA菌株进行平菇促生试验研究。最后，利用GUTC法提取产IAA能力强的菌株的基因组DNA并进行16S rRNA基因扩增及测序分析，基于构建的16S rRNA基因进化树进行系统发育分析，确定菌株的分类学地位。结果表明，120株菌中有116株菌产生显色反应，即证明这116株菌有产IAA的能力。相对于对照组显色程度，有88株菌的IAA显色程度较低，28 株菌的IAA 显色程度相对较高。挑取这28 株菌进行定量测定，其中，AFX-13-3、XWW-4-3、LTX-11-3、AMB-8-2、AMB-10-2、AMB-14-3、ST-1-2、ST-3-2、ST-4-2 等9 株菌所产IAA的质量浓度达到20 mg/L以上。AFX-13-3产IAA的能力最强，其IAA平均质量浓度达到85.18 mg/L；其次为AMB-10-2、ST-3-2、AMB-8-2、XWW-4-3，其IAA平均质量浓度分别为39.35、34.12、30.94、30.71 mg/L；ST-1-2、ST-4-2、LTX-11-3、AMB-14-3 产IAA 的能力相对较弱，其IAA 平均质量浓度分别为24.41、24.09、22.26、21.94 mg/L。平菇促生试验结果表明，AFX-13-3、XWW-4-3、LTX-11-3均有较好的促生作用。通过16S rRNA 基因测序和系统发育分析，确定AFX-13-3属于巨大芽孢杆菌属，XWW-4-3、LTX-11-3属于谷氨酸杆菌属。

关键词: 平菇, 菌株分离, 鉴定, IAA测定, 促生菌株

Abstract: The fermentation culture of oyster mushroom contains indoleacetic acid（IAA），which promotes the growth and development of oyster mushroom.In order to find the microbial strains with strong IAA production ability，firstly，samples of oyster mushroom fermentation material at different time were collected，and bacterial strains were separated by dilution coating plate method.Secondly，120 strains were selected for qualitative analysis and quantitative determination of IAA‐producing capacity by chromogenic reaction，and high‐yield IAA strains were used to test the oyster mushroom growth‐promoting effect.Finally，the genomic DNA of the IAA‐producing strains was extracted by GUTC，16S rRNA gene amplification and sequencing analysis were carried out，and phylogenetic analysis was performed based on the constructed 16S rRNA gene phylogenetic tree to determine the taxonomic status of the strains.The results showed that in 120 bacterial strains isolated，116 strains produced color reaction，which were proved to have the ability to produce IAA.Compared with the control group，IAA color development degree of 88 strains was lower，28 strains were relatively higher.28 strains with relatively high IAA color rendering degree after qualitative determination were selected for quantitative determination，among them，AFX‐13‐3，XWW‐4‐3，LTX‐11‐3，AMB‐8‐2，AMB‐10‐2，AMB‐14‐3，ST‐1‐2，ST‐3‐2，ST‐4‐2 could produce IAA more than 20 mg/L.Among the nine strains，AFX‐13‐3 had the strongest ability to produce IAA，with average mass concentration of 85.18 mg/L，followed by AMB‐10‐2，ST‐3‐2，AMB‐8‐2 and XWW‐4‐3，with the average mass concentrations of IAA of 39.35，34.12，30.94 and 30.71 mg/L，respectively. The ability of the remaining four strains ST‐1‐2，ST‐4‐2，LTX‐11‐3 and AMB‐14‐3 to produce IAA was relatively weaker，and the average concentrations of IAA were 24.41，24.09，22.26 and 21.94 mg/L，respectively.After the growth promotion test of oyster mushroom，it was found that AFX‐13‐3，XWW‐4‐3 and LTX‐11‐3 had good growth promotion effect on oyster mushroom.Through 16S rRNA gene sequencing and phylogenetic analysis，it was determined that AFX‐13‐3 belonged to Priestia，and XWW‐4‐3 and LTX‐11‐3 belonged to Glutamicibacter.

Key words: Oyster mushroom, Strain isolation, Identification, IAA determination, Growth‐promoting strains

中图分类号:

S646.1⁺4

张俊杰, 王京琪, 刘芹, 刘晴, 崔筱, 张玉亭, 吴杰, 孔维丽. 发酵料中促平菇生长菌株的分离与鉴定[J]. 河南农业科学, 2023, 52(5): 142-149.

ZHANG Junjie, WANG Jingqi, LIU Qin, LIU Qing, CUI Xiao, ZHANG Yuting, WU Jie, KONG Weili. Isolation and Identification of Oyster Mushroom Growth‐Promoting Bacteria from Fermented Materials[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences, 2023, 52(5): 142-149.

参考文献

［1］孔维丽，胡素娟，宋志波，等.河南省食用菌产业现状及经济效益分析［J］.中国食用菌，2018，37（3）：1‐6.
KONG W L，HU S J，SONG Z B，et al.Analysis on the present situation and economic benefits of edible fungus industry in Henan Province［J］.Edible Fungi of China，2018，37（3）：1‐6.
［2］康源春，孔维威，袁瑞奇，等.平菇袋栽工厂化生产技术的研究进展与发展前景［J］.食药用菌，2021，29（4）：285‐288.
KANG Y C，KONG W W，YUAN R Q，et al.Mushroom bag cultivation research progress of factory production technology and development prospect［J］.Journal of Medicinal Food Bacteria，2021，29（4）：285‐288.
［3］刘纯业.利用棉籽壳栽培平菇［J］.农业科技通讯，1980（9）：12‐13.
LIU C Y.The cotton seed shellis using cultivated mushroom［J］.Agricultural Science and Technology Communication，1980（9）：12‐13.
［4］邱贵根.平菇熟料袋栽覆土高产新技术［J］.江西农业科技，1991（5）：42‐43.
QIU G G.Mushroom clinker bag cultivation covering high new technology［J］.Jiangxi Agricultural Science and Technology，1991（5）：42‐43.
［5］胡晓强，李峰，李栋，等.河南省平菇发酵料袋栽技术［J］.中国食用菌，2021，40（6）：96‐99.
HU X Q，LI F，LI D，et al.Mushroom fermentation material bag cultivation technology of Henan Province［J］.China’s Edible Fungus，2021，40（6）：96‐99.
［6］KONG Z J，WANG X Q，WANG M M，et al.Bacterial ecosystem functioning in organic matter biodegradation of different composting at the thermophilic phase［J］.Bioresource Technology，2020，317：123990.
［7］崔筱，刘芹，丁亚通，等.平菇培养料发酵后对霉菌抑制机制研究［J］.河南农业科学，2021，50（3）：109‐116.
CUI X，LIU Q，DING Y T，et al.Study on the mechanism of mold inhibition after fermentation of oyster mushroom culture［J］.Journal of Henan Agricultural Sciences，2021，50（3）：109‐116.
［8］胡素娟，宋凯博，刘芹，等.玉米芯发酵料水浸提液促平菇菌丝生长的机理研究［J］.河南农业大学学报，2021，55（2）：273‐280．
HU S J，SONG K B，LIU Q，et al.Study on the mechanism of water extraction of corn cob fermentation to promote the
growth of mycelium of oyster mushroom［J］.Journal of Henan Agricultural University，2021，55（2）：273‐280.
［9］刘皓皓，刘芹，崔筱，等.基于代谢组学分析平菇栽培用培养料发酵过程中代谢物的变化［J］.中国瓜菜，2021，34（4）：21‐30.
LIU H H，LIU Q，CUI X，et al.Analysis of metabolites during fermentation of cultivation media for oyster mushroom based on metabolomics［J］.Chinese Melon Vegetables，2021，34（4）：21‐30.
［10］崔筱，张玉亭，刘芹，等.平菇生长发育过程中IAA含量及IAA氧化酶活性变化研究［J］.天津农业科学，2020，26（10）：31‐36，42.
CUI X，ZHANG Y T，LIU Q，et al.IAA content and IAA oxidase activity during the growth and development of oyster mushroom［J］.Tianjin Agricultural Sciences，2020，26（10）：31‐36，42.
［11］KIM M K，MATH P K，CHO K M，et al.Effect of Pseudomonas sp.P7014 on the growth of edible mushroom Pleurotus eryngii in bottle culture forcommercial production［J］.Bioresour Technol，2008，99（8）：3306‐3308.
［12］张继英，张娅婷，邱立友.荧光假单胞菌对食用菌生长的促进作用研究［J］.现代农业科技，2013（2）：71‐74，76.
ZHANG J Y，ZHANG Y T，QIU L Y.Study on the promotion effect of Pseudomonas fluorescens on the growth of edible fung［i J］.Modern Agricultural Science and Technology，2013（2）：71‐74，76.
［13］董晓雅，周巍巍，张继英，等.荧光假单胞菌对食用菌的促生作用及其机理［J］.生态学报，2010，30（17）：4685‐4690.
DONG X Y，ZHOU W W，ZHANG J Y，et al.Growth promotion effect and mechanism of Pseudomonas fluorescentensis on edible fungi［J］.Acta Ecologica Sinica，2010，30（17）：4685‐4690.
［14］邱立友，朱红霞，王风芹，等.一种利用大豆慢生根瘤菌促进平菇生长的方法：CN102405770B［P］.2013‐03‐13.
QIU L Y，ZHU H X，WANG F Q，et al.A method of using soybean rhizobia to promote the growth of oyster mushrooms：CN102405770B［P］. 2013‐03‐13.
［15］赵慧云，戚名扬，党长喜，等.植物根围促生菌诱导小麦幼苗耐旱性的研究［J］.云南农业大学学报（自然科学），2020，35（1）：8‐14.
ZHAO H Y，QI M Y，DANG C X，et al.Induced plant rhizosphere bacteria grows wheat seedling drought resistance［J］.Journal of Yunnan Agricultural University（Natural Science），2020，35（1）：8‐14.
［16］咸洪泉.微生物学实验教程［J］.北京：科学出版社，2010.
XIAN H Q. Microbiology experiment course［J］.Beijing：Science Press，2010.
［17］EIKE L，RENATE M，EDDA S.Interactions between plants and epiphytic bacteria regarding their auxin metabolism Ⅸ. the influence of the epiphytic bacteria on the auxin production from tryptophan applied to corn shoots and coleptiles［J］.Physiologia
Plantarum，1970，23（4）：784‐791.
［18］GLICKMANN E，DESSAUX Y.A critical examination of the specificity of the salkowski reagent for indolic compounds produced by phytopathogenic bacteria［J］.Applied and Environmental Microbiology，1995，61（2）：793‐796.
［19］张俊杰.新疆鹰嘴豆根瘤菌的生物学特征研究［D］.北京：中国农业大学，2014.
ZHANG J J.Study on the biological characteristics of chickpea rhizobia in Xinjiang［D］.Beijing：China Agricultural University，2014.
［20］ZHANG J J，PENG S S，ANDREWS M，et al.Rhizobium changzhiense sp.nov.isolated from effective nodules of Vicia sativa L. in North China［J］.International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology，2021，71（3）：004724.
［21］张俊杰，彭姗姗，余辉，等.正阳县花生根瘤菌遗传多样性及其共生特性研究［J］.河南农业大学学报，2021，55（3）：495‐503.
ZHANG J J，PENG S S，YU H，et al.Genetic diversity and symbiosis characteristics of peanut rhizobium in Zhengyang County［J］.Journal of Henan Agricultural University，2021，55（3）：495‐503.
［22］刘国丽，侯晓磊，李跃，等.高效利用玉米秸秆的平菇菌株的快速筛选［J］.中国食用菌，2021，40（4）：56‐60.
LIU G L，HOU X L，L Y，et al.Rapid screening of Pleurotus ostreatus strains from corn stalk for efficient degradation［J］.Edible Fungi of China，2021，40（4）：56‐60.
［23］刘芹，孔维丽，徐柯，等.糙皮侧耳不同生长时期发酵料中微生物和代谢物的变化［J］.菌物学报，2021，40（6）：1458‐1479.
LIU Q，KONG W L，XU K，et al.Changes of microorganisms and metabolites in fermentation materials at different growth stages of pellagra auricularis［J］.Mycosystema，2021，40（6）：1458‐1479.

[1]	王俊美, 李亚红, 徐飞, 杨共强, 冯超红, 李好海, 宋玉立. 腥掷孢酵母17wy1 的分离、鉴定及对小麦白粉病防效初探[J]. 河南农业科学, 2024, 53(2): 101-107.
[2]	李海泳, 李梦钰, 高闯, 许豪, 殷贵鸿, 董纯豪, 牛吉山, 李巧云. 小麦对Bipolaris sorokiniana黑胚病与苗期叶枯病抗性的相关性[J]. 河南农业科学, 2023, 52(8): 96-104.
[3]	赵文影, 张云静, 白小飞, 孙玉洁, 郭玲花, 黄柏成, 田克恭. 猪细小病毒BJ2 株的分离鉴定及全基因组序列分析[J]. 河南农业科学, 2023, 52(2): 136-144.
[4]	王鹏, 别赵薇, 夏乐乐. 路易斯安那鸢尾叶部病害病原鉴定和防治药剂筛选[J]. 河南农业科学, 2023, 52(12): 107-115.
[5]	程志芳, 史艳艳, 李丽, 韩娅楠, 董晓宇, 常晓轲, 姚秋菊. 辣椒花药培养影响因素研究及再生植株倍性鉴定[J]. 河南农业科学, 2023, 52(11): 124-132.
[6]	刘成功, 李壑, 韩子超, 苏婷婷, 张月洋, 张尧, 李忠晴, 王爱英, 祝建波. 甜瓜SnRK2 基因家族的鉴定与特征分析[J]. 河南农业科学, 2022, 51(5): 108-116.
[7]	杨潇, 王曙光, 梁慎, 娄长城, 王利民, 师曼, 张和臣. 楸树茎腐病致病菌的分离鉴定及不同楸树材料抗病性差异[J]. 河南农业科学, 2022, 51(3): 104-111.
[8]	张俊杰, 李硕, 崔筱, 王楠, 宋凯博, 刘芹, 孔维丽. 平菇发酵料不同发酵阶段功能菌的分离与鉴定[J]. 河南农业科学, 2022, 51(2): 113-119.
[9]	李正玲, 张煜, 韩留鹏, 王永霞, 方宇辉, 胡琳, 许为钢. 黄淮南部麦区小麦抗赤霉病育种技术体系优化[J]. 河南农业科学, 2022, 51(2): 28-36.
[10]	崔筱, 张玉亭, 孔维丽, 胡素娟, 刘芹, 王彦坡, 吴杰, 师子文. 平菇生长发育过程中对IAA响应的转录组分析[J]. 河南农业科学, 2022, 51(12): 97-109.
[11]	睢攀博, 徐菲菲, 梁冠达, 杜海利, 郎家抒, 李俊强. 绵羊源十二指肠贾第虫和隐孢子虫的分子鉴定[J]. 河南农业科学, 2022, 51(12): 147-152.
[12]	李思思, 符运会, 罗宇, 周佳, 赵帅, 屈建航. 一株高效溶磷菌的条件优化及其促生特性研究[J]. 河南农业科学, 2022, 51(11): 73-81.
[13]	李晓蓉, 苏思荣, 张银霞, 张振海, 田蕾, 罗成科, 李培富. Pita、Pib 在宁夏及引进水稻种质资源中的分布及与穗颈瘟抗性的关系[J]. 河南农业科学, 2022, 51(10): 25-35.
[14]	苏卓文, 卢彩鸽, 蔡淑琳, 张涛涛, 董丹, 赵娟, 张殿朋. 芦笋茎枯病拮抗内生细菌的筛选及鉴定[J]. 河南农业科学, 2022, 51(10): 106-113.
[15]	王东, 张妞, 赵远征, 孟焕文, 梁东超, 周洪友. 内蒙古马铃薯主栽品种对腐烂茎线虫病的室内抗性评价[J]. 河南农业科学, 2021, 50(9): 105-116.