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台湾虫草子实体的人工诱导培养研究

董建飞  
【摘要】:虫草类真菌具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、抗病原、抗氧化、抗辐射、杀虫、钙离子拮抗及增强人体免疫能力等功能,它们在医药、农业、食品工业及现代生物技术的应用中皆有十分重要的意义。近年来由于人类对自然环境的破坏和对野生虫草资源的滥采滥挖,导致野生虫草资源越来越少,野外采集比较困难,因此人工培养特定虫草子实体成为保护和利用这类生物资源的有效途径。人工培育虫草子实体可得到药材和保健食品的原料,进而分离其有效活性成分,同时在虫草分类、遗传育种等领域也具有重要价值。 本实验对台湾虫草子实体的人工培养条件进行了系统研究,主要内容包括:试验菌株筛选、液体菌种培养基筛选优化、摇瓶种子最佳培养时间确定、不同因素和培养条件对人工固体培养台湾虫草子实体的影响,在此基础上通过响应面法进一步优化分析总结培养条件。 采用平板培养方式对6株优良菌株进行了筛选。结果表明:菌株RCEF0868和RCEF5491在三种平板培养基中长势均良好,菌落直径大,其中RCEF0868培养14d菌落直径最大,产孢能力也较好,且在预实验中该菌株也培养出子实体,因此选择RCEF0868为进一步研究的菌株。 通过液体摇瓶培养方式对五种液体摇瓶培养基进行了筛选,结果表明:菌株RCEF0868在液体培养基Ⅴ中培养15d后菌丝干重达到最高值,菌球大小均匀,发酵液色泽纯正,生长最好,因此选用液体培养基Ⅴ为液体摇瓶培养基。 针对菌株RCEF0868在液体培养基Ⅴ中的摇瓶最佳发酵培养时间进行了研究,结果表明:种子液在培养3d左右开始生长,12d左右生长速率达到最大,24d菌丝体干重达到最高,继续培养菌丝体干重基本保持不变,故选择最大生长速率时期的种子作为摇瓶种子,确定该液体摇瓶种子最佳培养时间为12d。 采用罐头培养瓶人工固体培养台湾虫草子实体,分别研究了固体基质栽培料、栽培营养液、营养液pH值、营养液量、接种量、培养温度、光照时间、光质、不同菌株等因素和培养条件对台湾虫草菌丝体生长、原基产生、子实体形成的影响。结果表明:人工固体培养台湾虫草子实体最适合的固体基质栽培料为大米,最适合的栽培营养液为栽培营养液Ⅴ,所需营养液最佳pH值为6.0,最佳营养液量为40ml,最佳接种量为10ml,最佳培养温度为25℃,菌丝培养阶段为黑暗培养,培养过程使用黑色塑料袋的效果较好,原基出现后给予光照,可获得子实体的量较多。 通过响应面实验对人工培养台湾虫草子实体中影响较显著的三个影响因素进行了进一步的优化分析,得出人工培养台湾虫草子实体最佳培养条件为:营养液pH值为5.7,营养液量为40ml,接种量9.5ml,在此最佳条件下,进行3次平行验证实验,得到的子实体鲜重平均为2.32g,模型理论上预测子实体鲜重最高可达到2.38g,实验值与模拟计算值较接近,验证实验表明,与理论预测值相比相对误差仅为2.52%。 在上述试验基础上,总结出人工培养台湾虫草子实体的工艺流程并申请了专利,为大规模培养提供技术支持。


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