Domestication of wild indigenous C.densifolius (Nzevedzambuya) mushroom mycelia and development of a system for cultivation on lignocellulosic agricultural waste.
本研究报告了首次成功驯化并栽培了津巴布韦野生真菌——密柄蜡菊菌(Nzevedzambuya),确定了其在马铃薯葡萄糖琼脂上的最佳菌丝生长条件,并在锯末与棉壳比例为50:50的基质上实现了9%的生物产量。
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在津巴布韦的森林里,一种特定的野生蘑菇仅在雨季来临时出现,生长在腐烂的叶子和草丛之中。这种被称为 Nzevedzambuya 的真菌是当地珍贵的食物来源,世代养育着当地社区。然而,像许多野生物种一样,它正面临着岌岌可危的未来。随着人口增长以及森林被开垦用于耕作或薪柴采集,这些野生蘑中茁壮成长的自然栖息地正在消失。这种蘑菇本身非常脆弱,极易破碎,且其生存严格受限于短暂的雨季,这使得它无法成为一年中可靠的营养来源。几十年来,科学家们已经掌握了如何种植常见的非本土蘑菇,但要在受控环境下培育这种特定野生品种所需的条件仍然是一个谜。由于不知道如何为它们提供食物,也不知道它们偏好的温度,这些珍贵的真菌无法从野外得到拯救,也无法进行足量的生产以支持当地经济。
来自钦霍伊理工大学(Chinhoyi University of Technology)的一个研究小组致力于解决这个难题,尝试驯化 Nzevedzambuya 蘑菇。他们的目标是将这种真菌从森林地面转移到实验室,并最终转移到农场,利用农业废弃物作为食物。这一过程始于一次精细的救援行动。科学家们从森林中采集新鲜蘑菇,并小心翼翼地从菌盖内部提取微小的组织碎片。他们将这些样本放置在含有不同类型营养丰富果冻状物质的无菌培养皿中,希望看到被称为“菌丝体”的真菌丝线开始生长。这一步至关重要;如果没有在实验室中培育出健康的真菌培养物,就无法生产出开始种植作物所需的“种子”。
研究人员测试了多种不同的菌丝体食物来源,以观察哪一种能让其生长得最快。他们发现,这种真菌在一种由马铃薯和糖制成的特定果冻上生长得最好,并将其保存在黑暗中,维持在 28 摄氏度的舒适室温下。在这种条件下,白色的真菌丝线在短短四天内就遍布了整个培养皿,生长速度为每天 22.5 毫米。相比之下,其他食物来源的生长速度要慢得多,且真菌在较低温度下生长困难。团队还发现,菌丝体在培养皿中生长时不需要新鲜空气,也不需要光照;事实上,保持黑暗是最有效的做法。一旦真菌在培养皿中建立,科学家们就进入了下一阶段:制作基于谷物的“种块”(即菌种)。他们使用了营养丰富的高粱粒,并将健康的真菌培养物接种到高粱上。菌丝体在仅仅六天内就完全占据了高粱粒,形成了足以用于更大规模生长介质的强健种块。
有了可靠的种块后,研究人员将注意力转向了最后的挑战:生长真正的蘑菇。在野外,这些真菌以腐烂的木头和叶子为食,因此团队尝试使用锯木屑和棉壳(当地农业的副产品)来模拟这种环境。他们分别测试了这些材料,也将它们等量混合在一起。当他们单独使用锯木屑或单独使用棉壳时,真菌虽然在袋子内部生长,却从未产生过一个蘑菇。在这些单一成分中,菌丝体无法得知如何形成子实体。然而,当他们将锯木屑和棉壳结合起来时,结果发生了变化。这种混合物提供了正确的营养平衡和结构。大约一个月后,小小的绿色菌头开始出现在袋子顶部。这些微小的结构最终发育成熟,变成了与森林中发现的野生品种极其相似的蘑菇,拥有棕色的菌盖和短柄。
实验取得了虽小但意义重大的成果。从含有混合基质的袋子中,团队共收获了 21 朵蘑菇,平均每袋重量为 90 克。这意味着生物转化效率为 9%,即每使用一公斤干物质,就能生产出 90 克鲜蘑菇。虽然这一产量远低于像平菇这类商业化种植的蘑菇,但对于这一特定物种而言,这是一个重大的突破。这是首次有人成功利用从救助的野生菌株中提取的农业废弃物来种植 Nzevedzемая 蘑菇。研究证实,这种真菌可以被驯化,它偏好特定的温度和营养组合,并且在给予锯木屑和棉壳的正确组合时能够产生子实体。
该项目的成功为津巴布韦的保护工作和粮食安全提供了一条新路径。通过证明这种野生蘑菇可以进行人工栽培,研究人员提供了一种减轻自然森林压力的手段。社区不必仅仅依赖于短暂的雨季来寻找这些蘑菇,而是有可能利用那些原本会被丢弃的废弃物进行全年种植。研究还强调了未来工作的方向,指出目前的产量较低,且在食物混合物中添加其他补充剂可能会有助于蘑菇长得更大、更丰产。目前,这项工作是一个概念验证:一种曾因栖息地丧失而面临消失风险的脆弱野生真菌,已被纳入人类的照料之下,为这种独特的珍贵食物来源开启了一个可持续发展的未来。
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