食用菌的生理與生態(tài)

食用菌的生理與生態(tài)第1頁/共50頁第一節(jié)

概述真菌生理學Fungalphysiology真菌生態(tài)學Fungalecology生理：真菌生長發(fā)育及生命代謝活動對營養(yǎng)及外界環(huán)境條件的要求。生態(tài)：真菌與環(huán)境之間的關系（腐生、寄生、菌根）。第2頁/共50頁第3頁/共50頁第4頁/共50頁第5頁/共50頁第6頁/共50頁第二節(jié)

食用菌的生理基礎一、營養(yǎng)物質

（一）碳素營養(yǎng)

（二）氮素營養(yǎng)

（三）無機鹽

（四）生長因子

第7頁/共50頁（一）碳素營養(yǎng)1.無機碳：食用菌不能利用無機碳2.有機碳：單糖、寡糖、多糖、果膠、有機酸、醇等單糖：葡萄糖寡糖：雙糖（雙糖中麥芽糖好于蔗糖）、三糖（多數(shù)食用菌不能利用三糖，但棉籽糖除外）。多糖：淀粉、纖維素、半纖維素、木質素黑木耳對半纖維素的分解能力強，香菇對木質素的分解能力強。第8頁/共50頁(二)氮素營養(yǎng)1.無機氮：銨鹽、硝酸鹽。多數(shù)食用菌在營養(yǎng)生長階段能利用無機氮，但生長速度緩慢，有時不長菇。2.有機氮：蛋白質、蛋白胨、氮基酸、尿素。

在食用菌栽培中，常用有機氮為麩皮、豆餅、谷糠、玉米粉等。

在實驗室中，常用酵母粉、牛肉膏、蛋白胨等。在菌絲體生長階段，培養(yǎng)基中適宜含氮量為0.016%-0.064%在子實體發(fā)育階段，培養(yǎng)基中適宜含氮量為0.016%-0.032%.第9頁/共50頁碳/氮比在菌絲體生長階段，培養(yǎng)料中適宜碳/氮比為15-20：1；

在子實體發(fā)育階段，培養(yǎng)料中適宜碳/氮比為30-40：1。

第10頁/共50頁栽培品種

碳源種類

質量濃度

氮源種類

質量濃度

C/N

（g.1000L-1)（g.1000L-1)美味牛肝菌

果膠或乙醇

860絲氨酸

1086金針菇1蔗糖

2640天冬酰胺

13203金針菇2葡萄糖

667酒石酸銨

1007香菇

葡萄糖+延胡索酸

713酒石酸銨

2232平菇1葡萄糖

667蛋白胨

2230平菇2葡萄糖

333天冬酰氨或絲氨酸

15

22幾種適宜食用菌栽培的培養(yǎng)料中碳氮種類及碳氮比第11頁/共50頁(三)無機鹽無機鹽：食用菌生物不可缺少的營養(yǎng)物質無機鹽主要功能：構成細胞的成分，作為酶的組分，維持酶的作用，調節(jié)滲透壓、氫離子濃度、氧化環(huán)原電位。重要元素：磷、鉀、鎂（KH2PO4,K2HPO4,CaSO4,MgSO4,ZnSO4)微量元素：鐵、銅、鈷、錳、硼、鋅、鉬等（一般不需要添加）。第12頁/共50頁(四)生長因子（維生素、核酸、激素等）維生素B1：缺少，食用菌菌絲則生長緩慢，嚴重缺乏，則停止生長。培養(yǎng)基中最適濃度為0.01-0.1mg/L。維生素B2、維生素H、維生素B5、維生素B6、維生素C、維生素D、三十烷醇、α-萘乙酸等：維生素來源：馬鈴薯、麥芽、酵母、麩皮富含維生素。注意：維生素不耐高溫（120℃以上易被破壞）。第13頁/共50頁二、營養(yǎng)物質的吸收與轉化

（一）碳代謝

（二）氮代謝

第14頁/共50頁（一）碳代謝1.直接吸收小分子物質：單糖、有機酸、醇等。2.轉化復雜有機物分子（纖維素、半纖維素、木質素）被胞外酶分解后才能被吸收。

纖維素纖維二糖葡萄糖

纖維素酶纖維二糖酶水解水解第15頁/共50頁ADP：AdenosineDiphosphate二磷酸腺苷ATP：AdenosineTriphosphate三磷酸腺苷第16頁/共50頁在總反應中，可概括成兩個階段(耗能和產能)、三種產物(NADH＋H+、丙酮酸和ATP)和10個反應步驟。1分子葡萄糖為底物10步反應2分子丙酮酸2分子ATPNAD：Nicotinamide-adeninidinucleotide煙酰胺腺嘌呤二核苷酸，輔酶INADH：還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸，

還原型輔酶INADPH：還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸

輔酶II第17頁/共50頁1.氧化階段：6-磷酸葡萄糖脫氫脫羧生成5-磷酸核糖2.非氧化階段：磷酸戊糖分子重排第18頁/共50頁由丙酮酸經過一系列循環(huán)式反應而徹底氧化、脫羧、形成CO2、H2O和NADH2的過程。第19頁/共50頁（二）氮代謝1.無機氮一般來講，食用菌無利用無機氮合成有機物的能力。研究發(fā)現(xiàn)，一些擔子菌在有硫胺素（維生素B1）存在的情況下才能利用無機氮。因此，在制作培養(yǎng)基加無機氮時，應考慮添加硫胺素。

食用菌難利用硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮。

銨態(tài)氮比硝態(tài)氮容易被吸收利用。

有些食用菌具有將硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮還原成氨的能力。

NO3-

NO2-

NH4+

硝酸還原酶亞硝酸還原酶第20頁/共50頁（二）氮代謝2.有機氮氨基酸：直接吸收蛋白質：經胞外酶水解成小分子的肽或氨基酸

第21頁/共50頁三、影響食用菌生長發(fā)育的環(huán)境條件（一）水和濕度（二）溫度（三）光照（四）氧氣和二氧化碳（五）酸堿度（pH值）（六）生物因子

第22頁/共50頁水：構成食用菌的重要組分，新陳代謝媒介，營養(yǎng)吸收運輸。菌絲體含水量：70%-80%子實體含水量：30%-90%適合食用菌菌絲生長的培養(yǎng)料的含水量應在60%左右，出菇期則要求含水量增至70%。子實體發(fā)育階段要求空氣濕度30%-95%。不同食用菌在子實體發(fā)育階段對空氣濕度的要求不同。（一）水和濕度第23頁/共50頁（一）水和濕度第24頁/共50頁溫度：是食用菌生長發(fā)育最重要的因素之一。1.菌絲體生長發(fā)育階段對溫度的要求溫度范圍：5℃-33℃最低溫度：2℃最高溫度：39℃最適溫度：20℃-30℃（25℃最好）（二）溫度第25頁/共50頁2.子實體分化階段對溫度的要求（1）低溫分化發(fā)生型：要求24℃以下，最適15℃-18℃，要求較大的溫差幅度（3℃-12℃），如平菇、金針菇、香菇、滑菇。（2）中溫分化發(fā)生型：要求28℃以下，最適20℃-24℃，要求一定的溫差幅度（4℃-8℃），如木耳、銀耳。（4）高溫分化發(fā)生型：要求30℃以上，不要求溫差，如草菇。（二）溫度第26頁/共50頁（二）溫度第27頁/共50頁多數(shù)食用菌的菌絲體生長階段不需要光照。有些食用菌（如雙孢蘑菇、大肥菇及地下生菌類）可以在完全黑暗的條件下完成生活史，不需要光照或少見光或黑暗。大部分食用菌在子實體分化和發(fā)育階段都需要一定的散色光。香菇、草菇、滑菇等在全黑條件下不形成子實體。金針菇、平菇等食用菌在無光條件下雖能形成子實體，但菇體畸形，常只長菌柄，不長菌蓋，不產生孢子。有人認為，藍光對子實體分化最有效。（三）光照第28頁/共50頁（三）光照第29頁/共50頁食用菌在菌絲體生長階段消耗的氧氣不多，但通氣與否對菌絲體的生長速度有明顯影響。正常空氣中氧的含量為21%，CO2的含量為0.03%。當空氣中CO2的含量達到10%時，雙孢蘑菇菌絲體的生長量只有正?？諝鈼l件下的40%。在子實體分化階段，微量的CO2對子實體的分化有利。在子實體形成后，由于子實體呼吸旺盛，對氧氣的要求急劇增加。若CO2濃度過高，則會抑制子實體生長。（四）氧氣和二氧化碳第30頁/共50頁多數(shù)食用菌菌絲體生長的適宜pH值范圍在3-8。木腐菌生長的適宜pH值范圍在4-8。草腐菌生長的適宜pH值范圍在6-8。子實體發(fā)育的pH值一般在菌絲生長適宜pH值的上限或下限。在食用菌栽培生產中，常利用改變pH值的方法來控制雜菌。（五）酸堿度（pH值）第31頁/共50頁（五）酸堿度（pH值）第32頁/共50頁第三節(jié)食用菌的生態(tài)一、真菌的生活習性二、真菌的自然分布三、真菌與生態(tài)環(huán)境之間的關系第33頁/共50頁一、真菌的生活習性（一）腐生（二）寄生（三）共生第34頁/共50頁（一）腐生食用菌多數(shù)為腐生第35頁/共50頁第36頁/共50頁白腐：菌絲從導管細胞的紋孔（或直接蛀孔）進入細胞腔內，然后起其中分支，并分泌多酚氧化酶，消解剝蝕木質部的此生細胞壁，引起木材呈海綿狀，即“白腐”半纖維素纖維素木質素霉菌、毛殼分解高等擔子菌將木質素、纖維素暴露，將半纖維素分解后的單糖等簡單化合物提供給高等擔子菌褐腐白腐褐腐：側重分解纖維素（香菇屬，多孔菌屬等），有的兼有分解木質素解聚的能力。這類真菌使受害的木材容易粉碎，為害過程中，使木材變?yōu)楹稚?，所以又稱“褐腐”第37頁/共50頁（二）寄生部分食用菌為寄生蜜環(huán)菌Armillaria

mellea第38頁/共50頁（三）共生部分食用菌為共生天麻第39頁/共50頁1.伴生許多微生物能為食用菌提供必要的營養(yǎng)物質。嗜熱細菌、放線菌、真菌三者混合微生物群在蘑菇堆肥二次發(fā)酵過程中，不僅幫助分解纖維素、半纖維素等大分子物質，軟化草莖，為雙孢蘑菇生長提供必要的氨基酸、維生素等營養(yǎng)物質。銀耳與香灰菌伴生：銀耳芽孢無纖維素酶和半纖維素酶，不能分解纖維素和半纖維素，甚至不能很好利用淀粉，因此，銀耳不能單獨在木屑培養(yǎng)基上生長。只有當銀耳芽孢與香灰菌混合接種在一起時，才能繁殖結耳。香灰菌能分解木屑釋放營養(yǎng)，被銀耳菌利用才能結實。第40頁/共50頁香灰菌：銀耳的寄生菌碳團菌屬Hypoxylon的無性型隱球酵母菌Cryptococcusneoformans新擬鎖擔菌Filobasidiellaneoformans香灰擬鎖擔菌Filobasidiellaxianghuijun第41頁/共50頁2.菌根菌菌根Mycorhiza：外生菌根、內生菌根第42頁/共50頁3.與動物共生白蟻Odontotermessp.雞樅菌Termitomycesalbuminosus第43頁/共50頁二、真菌的自然分布水生真菌土壤真菌糞生真菌木材腐朽菌植物病原真菌蟲生真菌菌蟻共生真菌沙丘真菌sanddunefungi洞穴真菌cavefungi第44頁/共50頁三、食用菌與生態(tài)環(huán)境之間的關系

菌根是真菌與高等植物的根部形成的菌根合體（共生體）。有外生菌根和內生菌根。第45頁/共50頁外生菌根特征：真菌在宿主的根外形成一層較厚的套膜，從套膜處有一部分菌絲長入根的皮層組織，然而它并不在細胞內形成吸器，而是菌絲在皮層細胞間形成網絡，稱作哈氏網。網絡中的菌絲緊貼宿主皮層的