中期保藏的食用菌菌株 張輝 攝
你知道嗎，食用菌也有自己的“種子”。
一朵菌菇長成后，便噴射出數(shù)以億計的孢子。絕大多數(shù)食用菌的孢子，會萌發(fā)成一條條細長的單核菌絲。這些“單身漢”走到一起，結(jié)對“婚配”，形成雙核菌絲體。它們，就是食用菌的“種子”，也即生產(chǎn)上用的“菌種”。它們“成家立業(yè)”后快高長大，相互纏繞，最終長成人們熟悉的模樣——或傘狀，或漏斗狀，或耳狀的子實體。只不過，與植物種子粒粒分明不同，在成為菌菇之前，雙核菌絲體猶如秋毫之末，肉眼難辨。
今天，讓我們一起走進國家食用菌種質(zhì)資源庫（福建），看研究人員如何獲取、保存、鑒定和利用食用菌的“種子”……
采菇人
春風送暖，盡管“吃菌有風險，采菇需謹慎”，但身為“吃菌狂魔”的云南人，又一個個挎上背簍，上山采集野生菌子。福建省農(nóng)科院食用菌研究所所長曾輝，也趁著雨后初晴，化身采菇人。但他不圖口腹之欲，而是為了收集食用菌種質(zhì)資源。
曾輝察看食用菌菌種的保藏情況。 張輝 攝
不久前，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部確定第二批國家農(nóng)業(yè)微生物種質(zhì)資源庫名單，依托福建省農(nóng)科院食用菌研究所建設(shè)的國家食用菌種質(zhì)資源庫（福建）入選。作為我省首個國家農(nóng)業(yè)微生物種質(zhì)資源庫，該資源庫保藏各類食用菌菌株1600多株，其中雙孢蘑菇保藏規(guī)模居世界第三。
“這些資源均為1981年以來，通過野外采集、單位或個人交流收集、生產(chǎn)中收集以及雜交、馴化等育種手段獲得的。”曾輝說，每一株菌株都是一座獨一無二的基因庫，蘊含著選育出突破性新品種的潛力。
時間回到2020年6月，大型真菌高發(fā)的季節(jié)。曾輝帶領(lǐng)團隊，來到寧夏六盤山國家森林公園，開展大型真菌多樣性資源調(diào)查。
為了不錯過任何一個有價值的資源，每日天蒙蒙亮，他們就要上山尋寶。遇到難得一見的菌類，要第一時間拍照留存，全方位無死角記錄其形態(tài)與生境特征，隨后采集活體標本。這個過程要快，因為菌類大多有自我溶解機制，稍不留神便轉(zhuǎn)瞬即逝；同時還不能貪多，他們還要馬不停蹄趕回住處，連夜對標本進行烘干處理，將每一朵蘑菇定格。
6月10日，團隊來到一處天然混交林。眼尖的娜琴博士一眼看到林下腐殖質(zhì)層長著兩朵特別的蘑菇。
“菌蓋顏色灰中帶藍，閃著絲光。”娜琴判斷，這可能是小菇屬未被認知的新物種。后續(xù)通過電鏡觀察、分子標記比對、查閱文獻、借閱相關(guān)標本，研究人員證實了這一判斷。其菌蓋顏色幼時為純藍色，此后逐漸過渡到藍灰色，研究人員遂將其命名為“藍灰小菇”。
這一發(fā)現(xiàn)，讓大家興奮不已。要知道，小菇屬全世界有600多種，但藍色類型極為罕見。藍灰小菇，是中國第3個、世界第9個藍色小菇屬物種。作為天麻的共生菌，小菇屬真菌能夠促進天麻種子萌發(fā)。更多小菇屬新物種的發(fā)現(xiàn)，將為天麻規(guī)模化生產(chǎn)提供更多輔助材料。
在國家食用菌種質(zhì)資源庫（福建），幾乎每一份資源的背后，都有一段采菇人跋山涉水、苦苦求索的故事。不斷壯大的資源庫，為食用菌研究與產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了更多可能性。
雙孢蘑菇是世界上栽培最廣、產(chǎn)量最大、消費最普遍的一種食用菌。但過去，研究界普遍認為，中國缺乏雙孢蘑菇野生資源。省農(nóng)科院的專家團隊與四川省農(nóng)科院合作，通過實地調(diào)查，首次在西藏、四川、青海等地發(fā)現(xiàn)了豐富的雙孢蘑菇野生資源，證明中國是世界雙孢蘑菇遺傳多樣性中心之一。
近年來，國家食用菌種質(zhì)資源庫（福建）持續(xù)上新。在武夷山，研究團隊參與了為期3年的武夷山國家公園生物資源本底調(diào)查，發(fā)現(xiàn)了多形油囊蘑、諸犍老傘、細腳小蘑菇、武夷山小蘑菇等多個大型真菌新種。在青藏高原，他們收集到白肉靈芝、繡球菌、秀珍菇等珍貴的野生資源。
保種人
發(fā)現(xiàn)和收集食用菌種質(zhì)資源，僅僅是第一步。
“我們分離出菌絲，在實驗室中培養(yǎng)擴繁，通過出菇試驗、基因組測序等手段，為資源精準畫像。”曾輝說，能獲得專屬“身份證”、以菌種形態(tài)入駐種質(zhì)資源庫的菌株不一定是“三好學生”，可能是在抗逆性、產(chǎn)量、營養(yǎng)成分等方面天賦異稟的“特長生”，也可能是特立獨行的潛力股。
在種質(zhì)資源庫，菌種保藏主要依靠低溫條件，降低甚至停滯菌株代謝的速率。
其中，短期保藏是將菌絲接種到PDA試管內(nèi)，置于2~4℃的冰箱中。試管中的培養(yǎng)基屬于基本款，就像病人打葡萄糖點滴一樣，只維持基本機能。一般而言，只要3~6個月，其中的營養(yǎng)物質(zhì)便消耗殆盡。這時必須及時將菌絲接種到新的PDA試管中繼代培養(yǎng)。工作量大、過程煩瑣不說，多次轉(zhuǎn)接還容易出現(xiàn)菌種品質(zhì)衰退問題。
中期保藏可以大大減少轉(zhuǎn)接頻率，使用糞草等營養(yǎng)更豐富的發(fā)酵培養(yǎng)料。手中有糧，心中不慌，菌種保藏時間可有效延長至2~3年。
但存糧再多，也難免坐吃山空。有沒有不需要投喂的保藏方式呢？液氮超低溫保藏手段應(yīng)運而生。液氮的溫度為-196℃，在這樣的條件下，菌種的生命被定格，新陳代謝停止，長期保藏成為可能。
“不過，菌種是很脆弱的，如果直接置于超低溫環(huán)境中，很容易被凍傷。”曾輝說，解決方法有兩個：添加甘油等防凍液或者梯度降溫。
一開始，種質(zhì)資源庫采用的是土辦法：用繩子系著裝有菌種的容器，從液氮罐口逐步下放，直至完全浸入液氮之中。高度逐漸降低，溫度也跟著下降。如此一來，便達到了梯度降溫的目的，避免極速冷凍誤傷菌種。假以時日，需要喚醒沉睡菌種時，則將其從液氮中撈出，迅速投入溫水當中，讓其慢慢蘇醒。如今，種質(zhì)資源庫引進了自動化液氮梯度降溫設(shè)備，讓長期保藏變得更加便捷。
用種人
保護，是為了更好的利用。過去40多年間，國家食用菌種質(zhì)資源庫（福建）為我省乃至全國食用菌種業(yè)的創(chuàng)新，立下了汗馬功勞。尤其值得一提的是雙孢蘑菇功勛品種“As2796”。
雙孢蘑菇早已是百姓餐桌上的常客。殊不知，在幾十年前，一朵菇能換一個雞蛋。福建是國內(nèi)雙孢蘑菇重點產(chǎn)區(qū)，但產(chǎn)品大多加工成罐頭，用于出口創(chuàng)匯。即便是種植戶，也只舍得吃一點菇角。究其原因，好品種稀缺——高產(chǎn)的不優(yōu)質(zhì)，優(yōu)質(zhì)的不高產(chǎn)。
為此，原輕工部委托福建省蘑菇菌種站（現(xiàn)福建省農(nóng)科院食用菌研究所）牽頭組建全國攻關(guān)組，開展育種研究。科研人員在廣泛收集種質(zhì)資源的基礎(chǔ)上，率先利用分子標記輔助育種技術(shù)，破解了雙孢蘑菇雜交育種世界難題。1990年問世的突破性品種“As2796”，首次解決了雙孢蘑菇品種高產(chǎn)不優(yōu)質(zhì)、優(yōu)質(zhì)不高產(chǎn)、不耐粗放、適應(yīng)性低等世界性難題。
作為我國首個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的雙孢蘑菇雜交品種，“As2796”一經(jīng)推廣便備受市場青睞，20多年長盛不衰，產(chǎn)量占據(jù)世界半壁江山。不過，隨著工廠化栽培技術(shù)的推廣，雙孢蘑菇產(chǎn)業(yè)又對品種特性提出了新的需求，導致目前工廠化栽培所需要的品種大多需要進口。
如今，這一局面有望被打破。近年來，省農(nóng)科院專家團隊依托豐富的種質(zhì)資源，在國家食用菌產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、福建省種業(yè)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化工程等項目支持下，選育出具有自主產(chǎn)權(quán)的雙孢蘑菇工廠化新品種“福蘑78”。該品種不僅產(chǎn)量高、出菇層次好，抗病性和適應(yīng)性強，商品性狀好、優(yōu)菇率高，還適合目前國內(nèi)主流雙孢蘑菇工廠化栽培的管理方式。目前，該品種已在多家企業(yè)實現(xiàn)了部分國產(chǎn)替代，有望成為新的主栽品種。
“沒有種質(zhì)資源，種業(yè)創(chuàng)新就成了無源之水。”曾輝說，國家食用菌種質(zhì)資源庫（福建）正在安全保存的基礎(chǔ)上，加快種質(zhì)資源共享步伐，為種業(yè)振興提供原動力。
近年來，該種質(zhì)資源庫應(yīng)用DNA指紋、MNP標記、基因組測序等技術(shù)，對庫內(nèi)菌株進行遺傳多樣性和親緣關(guān)系系統(tǒng)評價，年均組配雜交組合萬份以上，栽培評價雜交新菌株800株以上，創(chuàng)制了一批多元化創(chuàng)新種質(zhì)材料。目前，共申報雙孢蘑菇新品種權(quán)23項，已獲授權(quán)11項；獲國家和省級認定雙孢蘑菇新品種8個，累計推廣產(chǎn)值2000億元以上。
