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双孢蘑菇(Agaricus bisporus)是世界上最重要的经济食用菌之一。在中国,双孢蘑菇栽培主要集中在中东部地区,在西部地区栽培较少,尤其是在西藏地区还没有相关栽培生产的报道。双孢蘑菇属于异养微生物,其培养料需经过堆制发酵才能适应蘑菇菌丝的生长,而细菌和真菌在该发酵过程中起着非常重要的作用。研究这一过程中的微生物动态变化,对提高培养料质量、促进蘑菇增产以及推动堆料发酵理论技术发展具有重要意义。本研究针对在西藏采集的野生双孢蘑菇菌株开展人工栽培试验,同时采用454高通量测序技术结合传统平板分离方法对堆料过程中的微生物多样性进行研究。 本研究主要内容包括:⑴实现了野生双孢蘑菇在拉萨地区的人工栽培,建立了相应的制种和栽培工艺。麸皮浸汁培养基是野生菌株2091和2094比较适宜的母种培养基,青稞粪草培养基是较适合的原种或栽培种培养基。以杂交菌株As2796为对照,2091和2094菌株在菌丝生长速度、出菇时间、子实体产量及干重方面表现优异,并具有独特的子实体形态特征。两个野生菌株在前40d的平均产量均达到6.7kg/m2,占总产量67%左右,均明显高于As2796。层架栽培方式的产量和生物学效率较高于袋栽、畦栽和床栽三种方式,适合下一步的规模栽培推广。⑵通过子实体的营养成分和活性测定发现,2091和2094的子实体蛋白质和粗纤维含量均高于栽培的As2796。两个野生双孢蘑菇菌株的多糖含量在所有配方中均高于As2796菌株,其中配方B的子实体多糖含量高于其他四个配方。2094菌株的DPPH清除率和还原能力在五个配方中均显著高于其他两个菌株,配方A和B较有利于菌株抗氧化能力的提高。⑶通过传统的平板培养方法从堆料发酵过程中分离到709株微生物,其中细菌376株,真菌333株,分别划分了67个和30个OTU。结果表明堆料过程中主要的高温细菌优势属是:Streptomyces、Bacillus、Ureibacillus和Brevibacillus;真菌优势属是:Scytalidium、Thermomyces和Aspergillus。堆料过程中高温细菌群落变化较大,高温真菌的优势种群比较一致;而堆料开始、结束和出菇期的常温真菌和细菌类群差异均比较明显。前发酵阶段的真菌、细菌和放线菌数量首先均呈现迅速增长趋势,然后逐渐趋于平稳并略有下降;而后发酵阶段三种菌呈现不同的变化趋势。后发酵结束后,三种菌在不同堆料中的数量级差异不显著。⑷利用454高通量测序研究堆料中的微生物多样性。总共获得329429条真菌ITS序列和430354条细菌V1-V3区域序列,并用于多样性分析。每个样品细菌和真菌的平均OTU数量分别是517个和137个。PCoA和聚类分析显示在堆料过程中,三种不同堆料的细菌和真菌表现出相似的分布趋势。在堆料发酵过程中,细菌群落多样性不断增加,前中期主要类群为:Bacillales、Pseudomonadales和Lactobacillales,发酵结束后增加了Rhizobiales、Sphingobacteriales、Xanthomonadales、Planctomycetales、Anaerolineales和Chloroflexales等类群。然而,真菌主要呈现从担子菌门的Tremellales类群到被孢霉亚门的Mortierellales类群和一些子囊菌门类群(Sordariales、Eurotiales、Scytalidium和Aspergillus等)的变化。堆料中真菌群落在前发酵初期变化较大,在中后期阶段变化较小,而细菌的群落变化与之相反。出菇阶段的真菌类群明显区别于发酵阶段,而细菌则比较相似。通过CCA的理化因素与微生物多样性相关性分析发现,发酵时间和温度是堆料过程中真菌和细菌群落变化的显著影响因子,而堆料pH在一定范围内的影响不显著。堆料C/N仅显著影响真菌的群落结构,堆料湿度仅显著影响细菌的群落结构。这些结果显示,堆料过程中的微生物群落结构的剧烈变化导致了环境因子的显著变化。