易菇網(wǎng)訊：羊肚菌具有明確的抗氧化、抗腫瘤、抗菌和提高免疫力等活性成分，加之味道鮮美、口感獨特，被世人所崇尚。羊肚菌的馴化栽培因此一直是全世界蘑菇愛好者和科學(xué)家所追尋的工作，然而百余年的研究并未有明顯的成果。上世紀(jì)80年代，美國的Ower先生率先創(chuàng)造性的實現(xiàn)了羊肚菌的室內(nèi)馴化栽培。我國的大田栽培技術(shù)在Ower的基礎(chǔ)上有創(chuàng)新性改進(jìn)，近年來已大面積推廣應(yīng)用。然而，由于羊肚菌基礎(chǔ)生物學(xué)研究薄弱，諸如：菌核的作用、菌霜的功能、能量代謝過程、雜交育種理論等問題尚未有清晰的結(jié)論，嚴(yán)重地限制了羊肚菌栽培產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

　　菌核（Sclerotium）是由菌絲緊密連接交織而成的休眠體結(jié)構(gòu)，內(nèi)層是疏松組織，外層是擬薄壁組織，表皮細(xì)胞壁厚、色深、較堅硬。菌核的功能主要是抵御不良環(huán)境。羊肚菌的初生菌絲和次生菌絲都能形成變態(tài)扭結(jié)的大的致密菌絲團(tuán)——“羊肚菌菌核”。由于羊肚菌的菌核沒有明顯的結(jié)構(gòu)層次差異，符合“假菌核是菌絲與寄主組織共同組成或者不是起源于造孢組織但具有真菌核功能的菌絲構(gòu)成”這一概念，所以羊肚菌菌核應(yīng)為“假菌核”（pseudosclerotia）。

　　Ower等從菌核誘導(dǎo)結(jié)實的幾個專利發(fā)布以后，國內(nèi)外大批學(xué)者致力于羊肚菌菌核形成規(guī)律的研究。總結(jié)看來，不同羊肚菌形成菌核的能力差別較大，有的種（如小羊肚菌）或菌株不能形成菌核（丁翠等 2008）。羊肚菌菌核的類型和形成條件也不盡相同。Volk（1990）指出只有次生菌絲形成的菌核才有可能發(fā)育形成子實體，但仍缺乏證據(jù)支持。1990年，Volk & Leonard結(jié)合半控制條件下秋海棠塊莖發(fā)生的羊肚菌子囊果發(fā)育過程和大量的實驗室研究結(jié)果，詳細(xì)綜述了羊肚菌的生活史過程，同時指出菌核是羊肚菌生活史的必經(jīng)階段，誘導(dǎo)形成菌核是羊肚菌人工栽培的基礎(chǔ)。Stott et al.(2004)研究發(fā)現(xiàn)羊肚菌可形成ST1和ST2兩種類型的菌核：ST1在培養(yǎng)基表面形成且聚集在接種塊周圍，ST2在培養(yǎng)基內(nèi)形成，分散分布。野生環(huán)境下，菌核是羊肚菌在地下形成的一種休眠結(jié)構(gòu)，有助于羊肚菌度過不適宜的環(huán)境或生理條件，在第二年早春萌發(fā)形成子囊果（Scott & Mohammed 2004）。

　　羊肚菌菌核的儲存營養(yǎng)和抵御不良環(huán)境的基本作用已得到科學(xué)界普遍認(rèn)可，然而，目前關(guān)于其儲存的營養(yǎng)物質(zhì)是什么，如何作用于出菇的更進(jìn)一步的作用機理還未有清晰的結(jié)論。近日，何培新、劉偉等人在國際期刊《Micron》聯(lián)合發(fā)表了《Involvement of autophagy and apoptosis and lipid accumulation in sclerotial morphogenesis of Morchella importuna》研究報告。文中詳細(xì)對梯棱羊肚菌菌核的形態(tài)建成進(jìn)行描述，從細(xì)胞學(xué)層面著重分析了涉及到自噬、凋亡的菌核發(fā)育過程，并定性定量分析了菌核發(fā)育過程中細(xì)胞內(nèi)儲存的脂類物質(zhì)。

　　羊肚菌菌核發(fā)育過程可分為四個階段：菌核分化前階段（MS），也即菌絲生長階段，菌絲生長迅速，通常3-4d可長滿9cm直徑的平皿（CYM完全培養(yǎng)基），菌落顏色白色至淺灰色，氣生菌絲明顯，初生菌絲與主菌絲夾角通常小于30°，次生菌絲和初生菌絲夾角通常45-90°。菌核起始階段（SI），菌絲尖端或菌絲間的細(xì)胞膨大扭結(jié)，形成菌絲團(tuán)。宏觀層面可見白色的細(xì)小菌絲團(tuán)顆粒。菌核發(fā)育階段（SD），菌絲繼續(xù)膨大、扭結(jié)，菌核開始增大，顏色由前期的白色加深至黃色，開始形成致密的菌核結(jié)構(gòu)。成熟菌核階段（SM），菌核開始形成到發(fā)育成熟約需1周左右時間，早期的白色、黃色菌核逐漸成熟增大至體積不在增大，顏色加深至黃棕色、棕色。

 

　　羊肚菌的菌核發(fā)育過程是一個涉及到自噬凋亡的內(nèi)源性生理過程。MS階段中各種細(xì)胞器完整清晰，代表著一個旺盛的生長過程；從SI階段開始，伴隨著液泡的增多增大，自噬體和自噬體吞噬事件發(fā)生，自噬的特征就開始呈現(xiàn)；SD階段，各種細(xì)胞器和細(xì)胞核皺縮，細(xì)胞膜和細(xì)胞壁分離，細(xì)胞凋亡的現(xiàn)象明顯；在SM成熟菌核階段，細(xì)胞器消失，細(xì)胞膜碎片化，偶爾還能觀察到吞噬體的存在，此時細(xì)胞內(nèi)呈現(xiàn)最多的是一個個球形均質(zhì)小體，從形態(tài)上可初步推定這些均質(zhì)小體應(yīng)為油滴（脂類）。

　　脂類的證明通過脂溶性熒光染料和油滴的提取定量分析實現(xiàn)，紅色熒光越強表明脂肪含量越高。文中從菌絲到菌核的發(fā)育過程中，脂類的含量明顯增高，從菌絲階段的6%增加到成熟菌核階段的約20%。菌核中儲存的脂肪性物質(zhì)是否最終供給出菇所需的能量還有待進(jìn)一步研究。

資料來源：

1，劉偉，張亞，何培新專著.《羊肚菌生物學(xué)與栽培技術(shù)》,吉林科技出版社,2017年3月出版發(fā)行

2. He, P., Wang, K., Cai, Y., Hu, X., Zheng, Y., Zhang, J., & Liu, W. (2018). Involvement of autophagy and apoptosis and lipid accumulation in sclerotial morphogenesis of Morchella importuna. Micron, 109, 34-40.