遮光处理对盆景灵芝生长发育和酶活性的3个影响

遮光处理对盆景灵芝生长发育和酶活性的影响

 

摘要：为探究遮光处理对盆景灵芝生长发育和不同生长时期子实体活性成分含量及相关酶活性的影响，以“盆景灵芝3号”为研究菌株，采用不同密度遮阳网来控制光照强度，设置0%（自然光照，T0）、50%（T1）、70%（T2）和90%遮阳率（T3）共4个处理，分析不同遮光处理下盆景灵芝的农艺性状和不同生长期内多糖、三萜、可溶性蛋白含量及相关酶活性的变化。结果表明，T2处理灵芝出原基时间提前，原基个数增加；且成熟期灵芝菌盖为金黄色，颜色鲜亮有光泽、整齐度好，优于其他处理；同时多糖含量最高。

T0处理灵芝菌盖的直径、厚度和菌柄长度及产量均表现较差；且在灵芝生长的4个时期中多糖含量最低，可溶性蛋白含量最高。随着遮阳率的增加，灵芝木质素酶活性逐渐增大，漆酶在原基期时活性最低，锰过氧化物酶在原基期活性最高。T2处理灵芝超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性均显著高于其他处理。综上所述，光照强度不仅影响灵芝的生长发育，还会影响灵芝的次生代谢物含量和酶活性变化，自然光照对灵芝有较强的胁迫作用，易激发灵芝体内产生活性氧，使得抗氧化酶活性急剧升高，间接降低了木质素酶的催化活性，因此，70%遮阳率更有利于盆景灵芝的生长发育。

 

灵芝[Ganodermalucidum（LesyssexFr.）Karst]为担子菌纲多孔菌科灵芝属真菌，作为一种重要的食药用真菌，自古以来就是我国一味传统的名贵中药[1]。现代药理学研究证实，灵芝主要活性物质为灵芝多糖、三萜、可溶性蛋白、氨基酸、核苷类等，具有调节免疫、抗肿瘤、抗衰老、保肝护肝、治疗心脑血管疾病等功效[2-4]。灵芝还是吉祥如意的象征，可做成天然的观赏品灵芝盆景，活跃花卉市场、美化环境、陶冶情操。制作灵芝盆景需要美丽的外形和鲜艳的颜色，因此，灵芝子实体外形和菌盖颜色是培养出高观赏价值灵芝盆景的关键。

 

光作为植物生长发育最重要的环境因素之一，控制并决定着植物的生长、发育和分化等过程[5]。与植物相比，灵芝主要将光作为一种外界信号，而非能量来源，在不同光照条件下灵芝子实体的生长速度、形状、代谢产物含量以及各类酶活性特征会发生相应变化。

夏至兰[6]报道，在灵芝的生长期通过控制光照条件、空气湿度等环境因素，可培育成外形美观、喻意吉祥的观赏植物；孙立晨等[7]通过白膜遮挡处理研究发现，光照强度越大灵芝中丙二醛含量越高；余吴梦晓等[8]通过蓝光和自然光处理栽培灵芝，发现蓝光对灵芝子实体产量有明显的促进作用，且能够促进多糖的积累，提高糖代谢相关酶的活性；郝俊江等[9]研究表明，不同光质处理对灵芝子实体产量和灵芝孢子粉产量均有影响，蓝色光质可以使灵芝子实体维持较高的抗氧化酶活性水平，促进可溶性蛋白合成，从而增强灵芝代谢，延缓灵芝衰老。

在灵芝生长过程中，合适的光照强度尤为重要，当光照强度过高时，子实体生长缓慢，菌盖表面色泽较差；当光照强度较弱时，菌盖分化困难，柄长，盖薄，子实体细小。因此，研究不同遮光处理下灵芝生长发育及抗氧化酶的响应，对了解盆景灵芝适应逆境的生理机制有重要意义，本研究以盆景灵芝菌株为试验材料，通过不同光照强度处理，探讨遮阳率对盆景灵芝生长及体内酶活性的的影响，以期为盆景灵芝的生产栽培提供理论指导。

 

1材料与方法

 

1.1材料

 

以“盆景灵芝3号”菌株为试验材料，由四川省农业科学院生物技术核技术研究所提供。

 

1.2方法

 

1.2.1段木栽培

 

2019年1—8月在德阳市食用菌专家大院实验研究基地开展盆景灵芝栽培试验，在研究地周边购买栎树，选取直径为8~20cm树木，将树木切割成15cm长的小原木，选取30cm×40cm×0.005cm的聚丙烯有底菌袋，将原木装入袋内，扎紧口袋，121℃高压灭菌5h；然后进行接种，25℃室内发菌60d，于4月上旬将发菌好的短原木下地栽培。

 

1.2.2试验设计

 

采用黑色遮阳网（江苏钦农农业发展有限公司）来控制光照强度，试验共设置4个处理，包括露天不遮光（遮阳率0%，T0）和分别采用3针加密遮阳网（遮阳率50%，T1）、6针加密遮阳网（遮阳率70%，T2）和8针加密遮阳网（遮阳率90%，T3）进行遮阳处理。每个处理大棚栽培规格为：长6m×宽4m，高1.8m，每个处理3次重复，共计12个栽培棚。每个棚均采用相同盆景灵芝出芝管理方法。

 

1.2.3样品采集

 

通过短原木大棚栽培获得盆景灵芝子实体，将盆景灵芝生长分为4个时期：原基形成期（primordiumformationstage，S1）、菌柄形成期（stipeformationstage，S2）、菌盖分化期（capdifferentiationstage，S3）和子实体成熟期（fruitingbodymaturity，S4）。灵芝不同生长期特征如表1和图1所示。

 

1.2.4不同生长时期

 

灵芝子实体活性成分测定分别在灵芝生长的原基形成期（S1）、菌柄形成期（S2）、菌盖分化期（S3）和子实体成熟期（S4）采集样品，每个大棚随机采集9个样品，进行多糖、三萜和可溶性蛋白含量的测定。多糖含量采用苯酚硫酸法测定[10?11]，三萜含量测定采用香草醛-冰乙酸-高氯酸显色法测定[10,12]，可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝法测定[13]。

 

1.2.5盆景灵芝不同生长时期体内木质素酶活性测定

 

采用随机混合取样法，分别在灵芝生长的原基形成期、菌柄形成期、菌盖分化期、子实体成熟期进行取样。每个处理采集9个样品，随机3个样品1组，对每组样品进行酶活性测定，灵芝子实体内锰过氧化物酶（manganeseperoxidase）和漆酶（laccase）活性的测定方法参考李文涛等[14]和王学奎等[15]方法。

 

1.2.6盆景灵芝不同生长时期体内抗氧化酶活性的测定

 

灵芝样品采集方法同1.2.5，每个样品取0.1g，加入4℃的磷酸缓冲液5mL，研磨，在4℃10000r·min-1离心10min，收集上清液用于酶活性测定。超氧化物歧化酶（superoxidedismutase，SOD）活性测定采用邻苯三酚自氧化法[16]，过氧化物酶（peroxidase，POD）活性测定采用愈创木酚法[15]，过氧化氢酶（catalase，CAT）活性的测定参照Barata等[17]的方法。

 

1.2.7盆景灵芝不同生长时期体内丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量的测定

 

参照李合生[13]的方法，取0.1g样品，加入5%三氯乙酸5mL，冰浴研磨，所得匀浆5000r·min-1离心10min，取上清液2mL，加0.67%硫代巴比妥酸2mL，混合后100℃水浴30min，冷却后5000r·min-1下离心10min。分别测定上清液在532和600nm处吸光值。

 

1.3数据分析

 

采用Excel2013软件进行试验数据的统计分析；利用IBMSPSS22软件进行独立样本t检验，采用Origin8.0进行绘图。