食用菌的生理与生态.ppt

第三章 食用菌的生理及生态,主要内容,第一节 概述 第二节 食用菌的生理基础 第三节 食用菌的生态,第一节 概述,真菌生理学Fungal physiology 真菌生态学Fungal ecology 生理：真菌生长发育及生命代谢活动对营养及外界环境 条件的要求。 生态：真菌与环境之间的关系（腐生、寄生、菌根）。,第二节 食用菌的生理基础,一、营养物质 （一）碳素营养 （二）氮素营养 （三）无机盐 （四）生长因子,（一）碳素营养 1.无机碳：食用菌不能利用无机碳 2.有机碳：单糖、寡糖、多糖、果胶、有机酸、醇等 单糖：葡萄糖 寡糖：双糖（双糖中麦芽糖好于蔗糖）、三糖（多数食用菌不能利用三糖，但棉籽糖除外）。 多糖：淀粉、纤维素、半纤维素、木质素 黑木耳对半纤维素的分解能力强， 香菇对木质素的分解能力强。,(二)氮素营养 1. 无机氮：铵盐、硝酸盐。 多数食用菌在营养生长阶段能利用无机氮，但生长速度缓慢，有时不长菇。 2. 有机氮：蛋白质、蛋白胨、氮基酸、尿素。 在食用菌栽培中，常用有机氮为麸皮、豆饼、谷糠、玉米粉等。 在实验室中，常用酵母粉、牛肉膏、蛋白胨等。 在菌丝体生长阶段，培养基中适宜含氮量为0.016%-0.064% 在子实体发育阶段，培养基中适宜含氮量为0.016%-0.032%.,碳/氮比 在菌丝体生长阶段，培养料中适宜碳/氮比为15-20：1； 在子实体发育阶段，培养料中适宜碳/氮比为30-40：1。,几种适宜食用菌栽培的培养料中碳氮种类及碳氮比,(三)无机盐 无机盐：食用菌生物不可缺少的营养物质 无机盐主要功能：构成细胞的成分，作为酶的组分，维持酶的作用，调节渗透压、氢离子浓度、氧化环原电位。 重要元素：磷、钾、镁（KH2PO4,K2HPO4,CaSO4,MgSO4,ZnSO4) 微量元素：铁、铜、钴、锰、硼、锌、钼等（一般不需要添加）。,(四)生长因子（维生素、核酸、激素等） 维生素B1：缺少，食用菌菌丝则生长缓慢，严重缺乏，则停止生长。培养基中最适浓度为0.01-0.1mg/L。 维生素B2、维生素H、维生素B5、维生素B6、维生素C、维生素D、三十烷醇、-萘乙酸等： 维生素来源：马铃薯、麦芽、酵母、麸皮富含维生素。 注意：维生素不耐高温（120以上易被破坏）。,二、营养物质的吸收与转化 （一）碳代谢 （二）氮代谢,（一）碳代谢 1.直接吸收 小分子物质：单糖、有机酸、醇等。 2.转化 复杂有机物分子（纤维素、半纤维素、木质素）被胞外酶分解后才能被吸收。 纤维素 纤维二糖 葡萄糖,纤维素酶,纤维二糖酶,水解,水解,ADP：Adenosine Diphosphate二磷酸腺苷 ATP：Adenosine Triphosphate三磷酸腺苷,在总反应中，可概括成 两个阶段 (耗能和产能)、 三种产物 (NADHH+、丙酮酸和ATP) 和10个反应步骤。,1分子葡萄糖为底物,10步反应,2分子丙酮酸,2分子ATP,NAD：Nicotinamide-adenini dinucleotide 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，辅酶I NADH：还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸， 还原型辅酶I NADPH：还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 辅酶II,1.氧化阶段：6-磷酸葡萄糖脱氢脱羧生成5-磷酸核糖,2.非氧化阶段：磷酸戊糖分子重排,由丙酮酸经过一系列循环式反应而彻底氧化、脱羧、形成CO2、H2O和NADH2的过程。,（二）氮代谢 1.无机氮 一般来讲，食用菌无利用无机氮合成有机物的能力。研究发现，一些担子菌在有硫胺素（维生素B1）存在的情况下才能利用无机氮。因此，在制作培养基加无机氮时，应考虑添加硫胺素。 食用菌难利用硝态氮、亚硝态氮。 铵态氮比硝态氮容易被吸收利用。 有些食用菌具有将硝态氮和亚硝态氮还原成氨的能力。 NO3- NO2- NH4+,硝酸还原酶,亚硝酸还原酶,（二）氮代谢 2.有机氮 氨基酸：直接吸收 蛋白质：经胞外酶水解成小分子的肽或氨基酸,三、影响食用菌生长发育的环境条件,（一）水和湿度 （二）温度 （三）光照 （四）氧气和二氧化碳 （五）酸碱度（pH值） （六）生物因子,水：构成食用菌的重要组分，新陈代谢媒介，营养吸收运输。 菌丝体含水量：70%-80% 子实体含水量：30%-90% 适合食用菌菌丝生长的培养料的含水量应在60%左右，出菇期则要求含水量增至70%。 子实体发育阶段要求空气湿度30%-95%。不同食用菌在子实体发育阶段对空气湿度的要求不同。,（一）水和湿度,（一）水和湿度,温度：是食用菌生长发育最重要的因素之一。 1. 菌丝体生长发育阶段对温度的要求 温度范围：5-33 最低温度：2 最高温度：39 最适温度：20 -30（25 最好）,（二）温度,2. 子实体分化阶段对温度的要求 （1）低温分化发生型：要求24以下，最适 15-18，要求较大的温差幅度（3 -12），如平菇、金针菇、香菇、滑菇。 （2）中温分化发生型：要求28以下，最适 20-24，要求一定的温差幅度（4 -8），如木耳、银耳。 （4）高温分化发生型：要求30以上，不要求温差，如草菇。,（二）温度,（二）温度,多数食用菌的菌丝体生长阶段不需要光照。 有些食用菌（如双孢蘑菇、大肥菇及地下生菌类）可以在完全黑暗的条件下完成生活史，不需要光照或少见光或黑暗。 大部分食用菌在子实体分化和发育阶段都需要一定的散色光。 香菇、草菇、滑菇等在全黑条件下不形成子实体。 金针菇、平菇等食用菌在无光条件下虽能形成子实体，但菇体畸形，常只长菌柄，不长菌盖，不产生孢子。 有人认为，蓝光对子实体分化最有效。,（三）光照,（三）光照,食用菌在菌丝体生长阶段消耗的氧气不多，但通气与否对菌丝体的生长速度有明显影响。 正常空气中氧的含量为21%，CO2的含量为0.03%。 当空气中CO2的含量达到10%时，双孢蘑菇菌丝体的生长量只有正常空气条件下的40%。 在子实体分化阶段，微量的CO2对子实体的分化有利。 在子实体形成后，由于子实体呼吸旺盛，对氧气的要求急剧增加。若CO2浓度过高，则会抑制子实体生长。,（四）氧气和二氧化碳,多数食用菌菌丝体生长的适宜pH值范围在3-8。 木腐菌生长的适宜pH值范围在4-8。 草腐菌生长的适宜pH值范围在6-8。 子实体发育的pH值一般在菌丝生长适宜pH值的上限或下限。 在食用菌栽培生产中，常利用改变pH值的方法来控制杂菌。,（五）酸碱度（pH值）,（五）酸碱度（pH值）,第三节 食用菌的生态,一、真菌的生活习性 二、真菌的自然分布 三、真菌与生态环境之间的关系,一、真菌的生活习性,（一）腐生 （二）寄生 （三）共生,（一）腐生,食用菌多数为腐生,白腐：菌丝从导管细胞的纹孔（或直接蛀孔）进入细胞腔内，然后起其中分支，并分泌多酚氧化酶，消解剥蚀木质部的此生细胞壁，引起木材呈海绵状，即“白腐”,褐腐：侧重分解纤维素（香菇属，多孔菌属等），有的兼有分解木质素解聚的能力。这类真菌使受害的木材容易粉碎，为害过程中，使木材变为褐色，所以又称“褐腐”,（二）寄生,部分食用菌为寄生 蜜环菌 Armillaria mellea,（三）共生,部分食用菌为共生 天麻,1. 伴生 许多微生物能为食用菌提供必要的营养物质。 嗜热细菌、放线菌、真菌三者混合微生物群在蘑菇堆肥二次发酵过程中，不仅帮助分解纤维素、半纤维素等大分子物质，软化草茎，为双孢蘑菇生长提供必要的氨基酸、维生素等营养物质。 银耳与香灰菌伴生：银耳芽孢无纤维素酶和半纤维素酶，不能分解纤维素和半纤维素，甚至不能很好利用淀粉，因此，银耳不能单独在木屑培养基上生长。只有当银耳芽孢与香灰菌混合接种在一起时，才能繁殖结耳。香灰菌能分解木屑释放营养，被银耳菌利用才能结实。,香灰菌：银耳的寄生菌 碳团菌属Hypoxylon的无性型 隐球酵母菌Cryptococcus neoformans 新拟锁担菌Filobasidiella neoformans 香灰拟锁担菌Filobasidiella xianghuijun,2. 菌根菌 菌根Mycorhiza：外生菌根、内生菌根,3. 与动物共生 白蚁Odontotermes sp. 鸡枞菌Termitomyces albuminosus,二、真菌的自然分布,水生真菌 土壤真菌 粪生真菌 木材腐朽菌 植物病原真菌 虫生真菌 菌蚁共生真菌 沙丘真菌 sand dune fungi 洞穴真菌 cave fungi,三、食用菌与生态环境之间的关系,菌根是真菌与高等植物的根部形成的菌根合体（共生体）。有外生菌根和内生菌根。,外生菌根,特征：真菌在宿主的根外形成一层较厚的套膜，从套膜处有一部分菌丝长入根的皮层组织，然而它并不在细胞内形成吸器，而是菌丝在皮层细胞间形成网络，称作哈氏网。网络中的菌丝紧贴宿主皮层的细胞壁，从而吸