皱环盖菇是近年来深受消费者喜爱的食药用菌新品种,总糖、蛋白质作为其主要的营养成分,含量的高低与其营养价值关系密切.但是,现有含量检测方法步骤复杂,检测时间长,开发简单、快速含量预测方法具有重要意义.本研究利用傅里叶变换红外光谱采集7种不同基质栽培皱环盖菇子实体样品的红外光谱共计420个,对比原始光谱与预处理后光谱,确定光谱预处理方法,采用竞争性自适应重加权算法(CARS)对皱环盖菇子实体总糖、蛋白质所对应的特征波谱进行选择,利用随机森林(RF)、偏最小二乘回归(PLS)、支持向量机(SVM)进行建模,比较建模结果确定总糖含量的最佳预测模型为PLS,其中Rc为0.992 8(误差为0.007 2),RMSEC为0.930 8,Rp为0.981 4(误差为0.018 6),RMSEP为1.166 2,RPD为7.341 1;蛋白质含量的最佳预测模型为RF,其中Rc为 0.994 7(误差为 0.005 3),RMSEC 为 0.380 3,Rp 为 0.986(误差为 0.014),RMSEP 为 0.749 1,RPD为8.437 5.以上结果表明,红外光谱技术结合化学计量法可快速、准确地预测皱环盖菇子实体总糖、蛋白质含量,研究结果可为快速预测总糖、蛋白质含量提供技术支持.

本研究以皱环球盖菇Stropharia rugosoannulata不同发育时期(菌丝期、原基期、幼菇期、小菇期、成熟期)、不同组织部位(菌盖、菌柄、菌褶)和不同颜色菌盖(红色、黄色、白色)为试验材料,选择 10个内参基因(ACT、GAPDH、TEF、RPL4、PGI、PGM、RPB2、β-TUB、α-TUB、UBQ)并设计跨内含子的引物,采用实时荧光定量 PCR(RT-qPCR)技术进行扩增,利用 geNorm、NormFinder、BestKeeper 和 ΔCt 算法进行表达稳定性分析以及综合评价算法 ReFinder 进行加权评比,最终筛选适宜各类样本的内参基因.根据内参基因稳定性的最终排名,最适宜作为不同颜色菌盖内参基因的组合是UBQ和GAPDH,最不适宜的是ACT、PGI和TEF;最适宜作为子实体不同组织部位内参基因的组合是UBQ和RPB2,最不适宜的是ACT、RPL4 和TEF;最适宜作为不同发育时期内参基因的组合是ACT和RPB2,最不适宜的是GAPDH、α-TUB和β-TUB.

对我国皱环球盖菇Stropharia rugosoannulata 20个主栽菌株进行了ISSR标记遗传多样性分析,使用的28个ISSR引物中22个具有多态性,UPGMA聚类分析显示遗传相似性水平在0.68-0.86之间,在0.72时可将菌株分为6个类群,类群间遗传差异较大.在PDA培养基上,除菌株Sr-03和Sr-05最适生长pH值为8.0外,其他菌株均为pH 5.0-6.0;在5-30℃的温度范围内,除菌株Sr-01、Sr-08、Sr-11在30℃时长速受到抑制外,其他菌株长速随温度升高而加快,但在35℃时仅有5个菌株在培养20d时具有活性;皱环球盖菇菌丝在以木屑为主的原种培养料中长速较慢,为0.73-1.08mm/d.在菌株的农艺性状比较中,菌株Sr-12的菇型比例最好、产量最高,生物学效率达98.09％,菌株Sr-08和Sr-12菇体硬度较大,菌盖颜色与其他菌株差异显著,菌株Sr-19和Sr-20的菌褶颜色较其他菌株差异较大.本研究筛选出了7个具有遗传差异的优异种质,产量高、抗逆性强,并在菇型、菌盖颜色、菌褶颜色等农艺性状上具有较大的差异,可为皱环球盖菇育种及遗传研究提供菌株选择.

以林下种植的不同菌种皱环球盖菇Stropharia rugosoannulata为研究对象,利用高通量测序、相关分析、回归分析和方差分析等方法,分析产量与气象环境因子以及土壤环境因子的相关性.相关性分析显示:日降雨量、空气湿度、土壤水分和大气压对皱环球盖菇各菌种日产量有关键响应,高产菌种S.ra1和S.ra9与日降雨量呈一次函数模型;9个皱环球盖菇菌种平均日产量与5个属细菌相对丰度以及土壤速效钾含量呈显著相关,与blank_CK样地比较,高产菌种S.ra9提高芽单胞菌属Gemmatimonas细菌相对丰度,从而提高土壤固氮作用,高产菌种S.ra1提高芽单胞菌属Gemmatimonas、粘液杆菌属Mucilaginibacter和固定杆菌属Conexibacter细菌相对丰度,从而提高土壤固氮作用、降解栽培基质纤维素作用以及土壤可溶性有机碳含量,说明皱环球盖菇高产菌种S.ral和S.ra9的栽培可提高林地土壤肥力.

为考察皱环球盖菇子实体的抗氧化活性,利用溶剂萃取法得到皱环球盖菇子实体二氯甲烷、乙酸乙酯、正丁醇和水4种不同极性萃取物,选用二苯基三硝基苯肼自由基(DPPH)法、羟基自由基法和还原力法对4种萃取物进行体外抗氧化活性分析.结果表明,乙酸乙酯萃取物显示了最强的抗氧化活性;通过超高效液相色谱串联三重四级杆飞行时间质谱法(UPLC-Triple-TOF/MS)分析了皱环球盖菇乙酸乙酯萃取物中化学组成,从中鉴定出9种化合物,多数为核苷类物质,具有很好的抗氧化活性.研究结果为皱环球盖菇的开发提供了理论依据和技术支持.