经过对人工栽培试验的分析,还发现:1.低聚糖要比多糖(淀粉)类更有利于繁殖,可用它作为培养基中的碳源;2.低浓度的单糖有利于菌丝的分化和子实体的生长;3.天门冬酰胺是最适于繁殖生长的氮源;4.维生素B1可以加速菌丝对碳源的利用、有利于菌丝的分化;5.各种可以引起菌丝自溶的因素,能使菌丝中的某些诱导或促进繁殖生长的因子释放出来,有利于菌丝的分化;6.当基质中木质素酶活性最高时,出现子实体原基。
三、影响灵芝生长和繁殖的理化因素
灵芝菌丝体及子实体生长期的生理活动除与营养条件有关之外,还受各种理化因素的影响,如温度、水分、空气、光线、酸碱度等。
(一)温度
灵芝的菌丝可在5~35℃的范围内生长,超出这个温度范围,菌丝则停止生长或出现异常生长及死亡。
暴露在空气中的菌丝可耐受0℃的低温,此时虽不能继续生长,但可以保持生理上的最低活动,待温度升高到适宜的条件时又能正常生长。生长在朽木中的菌丝或其它基质中的菌丝都可以安全的度过-20~-40℃的严冬季节。但是当遇到高低温度变化剧烈时冻时融的0℃上下的变化时,则会导致菌丝因失水而死亡。
在35℃以上的高温时,菌丝的呼吸作用大于同化作用,体内营养的消耗大于合成,造成代谢活动异常,也会导致死亡。特别是在高温高湿的条件下,更易引起死亡。
灵芝菌丝在基质中最适宜生长的温度是在(25±2)℃的范围。
灵芝的子实体生长期对温度的适应范围为5~30℃之间,对高温的适应能力减弱。子实体分化及生长的较适温度是7~25℃左右,最适宜的温度为18~20℃。
在繁殖生长期间如有8~10℃的温差变化,则更有益于分化及生长。
在温度偏低的条件下,子实体的质地较好些,如菌肉致密,皮壳色泽深,光泽好;反之虽然生长快些,但质量稍差。
(二)水分
1.对基质中含水量的要求:在基质中的含水量为30%~80%的范围内菌丝可以生长,最适宜的含水量为60%~70%。如基质中含水量低于30%,菌丝则处于休眠状态,停止生长或分化。如含水量高于80%时,由于基质中氧气含量过低,也会导致菌丝休眠,或者腐烂。
2.对空气中相对湿度的要求:
菌丝生长时所需要的水分皆来自基质,故只要空气中相对湿度维持在70%左右,能保证基质中水分不因空气干燥而蒸发即可。
如相对湿度低于70%,在自然条件下则可影响菌丝的生长速度,则需向基质及空气中补充水分。如高于80%,则要求通风,降低空气湿度,以保证基质中有足够的氧气。
子实体生长期间,要求空气中的相对湿度保持在85%~90%之间。如相对湿度低于60%,由于基质水分及菌丝水分不足,菌丝缺水,向子实体内运送营养减少,子实体内水分蒸发,则可造成子实体生长停滞。长期的干燥条件,才会引起子实体干缩,不再生长。
相对湿度低于45%时,菌丝生长停止,不再发生分化。如已形成幼小的子实体,也会在这种条件下干死。
当相对湿度高于95%时,由于空气中氧气的含量降低,呼吸作用受阻,导致菌丝及子实体的窒息,引起菌丝自溶和子实体的腐烂、死亡。
(三)氧与二氧化碳
1.二氧化碳对生长与发育的影响
在自然条件下,空气中二氧化碳的浓度为 0.03%,此时菌丝可正常生长。如二氧化碳的浓度稍增加,则可促进菌丝的生长。实验证明:如温度条件不变,当二氧化碳的浓度增加到0.1%~10%时,菌丝生长速度可加快2~3倍以上。
当菌丝由营养生长转向繁殖生长时,如二氧化碳的浓度为0.034%时,如加速分化,但高于0.1%时,则抑制分化。在温度较高、湿度较大的条件下,二氧化碳浓度偏高会抑制菌丝生长,甚至会导致腐烂。
子实体生长期内,所需二氧化碳浓度不超过0.03%为好,浓度高于0.1%时,虽可促进菌柄的生长,但不能形成菌盖,只能形成鹿角状多分枝的畸型子实体果。
2.氧对生长与繁殖的影响
灵芝必须在有氧气存在的环境中生长。空气中含氧量正常(21%)时,菌丝或子实体均可正常生长。当环境中氧含量低于21%时,对菌丝的生长及分化也有益。如氧含量低于20%,就等于二氧化碳浓度增加到1%以上,会直接影响到子实体的发育,导致菌柄细长多分枝,而无菌盖。
当氧含量高于21%时,菌丝的生长将受抑制,但一般情况下不会引起死亡。
(四)酸碱度
灵芝的菌丝可以在pH3~9的范围内生长。最适于菌丝生长的pH 值为4~6,最佳pH 为5~5.5。
当pH8时, 菌丝生长速度减慢。pH大于9时,菌丝将停止生长,因为在碱性条件下,钙、镁等无机离子的溶解度增大,会抑制各种酶的活性、维生素的合成和正常的代谢活动。
在菌丝生长过程中不断有中间代谢产物产生,其中包括各种有机酸,基质中的酸性就会相应的增加,同时酶的活性也有所增强。
在菌丝的中间代谢产物当中,也有氨的产生和积累,并因此使基质向碱性条件变化。
此外,基质中某些种阴性离子被菌丝吸收后,也会使基质向碱性变化。总之,菌丝的正常代谢活动对基质中pH值具有一定的自身调节能力。
子实体生长期,需要有中性或弱碱性条件。酸性条件下担孢子的发育受到阻碍。
(五)光照
灵芝是异养性植物,不能进行光合作用。灵芝的菌丝体可以在完全黑暗的条件下正常生长。
凡是光波在400~800nm范围内的可见光或蓝紫光对菌丝生长均有明显的抑制作用。特别是260~265nm的紫外光能够破坏菌丝中的核蛋白质。如经这种紫外光照射30min,则可杀死菌丝。直射的太阳光,对菌丝有害,光线越强对菌丝的影响越大。
570~920nm的红光,对菌丝的生长无害。
菌丝的分化需要400~500nm的蓝光诱导。
在黑暗或弱光(照度数20~1000lx)的条件下,只长菌柄,不形成菌盖。
当光照强度达到1500lx以上时,菌蕾生长速度快、能形成正常的菌盖。由于菌柄具有一定的趋光性,所以单方向的光也能促使菌柄过长且弯曲。
灵芝子实体内对光的感受器主要是与维生素B2(核黄素)及类胡萝卜素有关。因而,子实体内这些感光物质偏多或偏少,均会使之畸型发育。
担子的生长是畏光的,特别是紫光及紫外光对其生长有害。但是生殖菌丝分化出担子时,需要有紫光的诱导。
蓝光和紫光对担孢子的发育也是有害的。
(六)化学物质
用于防治植物病害的多种农药对灵芝具有杀伤作用。如升汞、赛力散(醋酸苯汞)、西力生(氯化乙基汞)等汞制剂,其杀菌性很强,可以破坏菌丝中的酶类,抑制呼吸作用,杀死灵芝的菌丝或子实体。且此类农药对人、畜亦有剧毒,故不应用于灵芝的栽培生产。醋苯锡(三苯醋酸锡)、乌米散(三乙基溴化锡苯胺络合物)等有机锡制剂(高毒农药)对灵芝菌丝亦具杀伤作用。
常用的一些低毒农药,如多菌灵、托布津、代森锌之类,虽然对灵芝菌丝的杀伤力较小,但使用时间过长、剂量过大也会伤害灵芝菌丝。
用于消毒的化学药物,如75%酒精、甲醛、高锰酸钾、新洁尔灭、漂白粉、石灰等,对灵芝亦有害,应控制使用时间及剂量。
春雷霉素、天瘟素、放线菌酮(农抗101)、内疗素等抗生素类杀菌剂是抗菌谱很广的药物,可用做栽培料的杀菌剂,但使用不当也会杀灭灵芝。
联二苯、龙葵碱、钨酸钠等化学药物可以引起菌丝的变异,可用于育种实验。
青霉素、链霉素可用于防止细菌性病害,且不影响菌丝生长,但对减数分裂有害,做遗传学研究时,要慎用。酚 类物质可引起担孢子发芽管生长异常,危及初级菌丝,也不适用于遗传育种方面的实验。
有些化学物质对灵芝的生长是有益的,如α-萘二酸、三十烷醇等,对菌丝生长有明显的促进作用。实验证明:浓度为1×10.6g/ml 三十烷醇溶液可以加速菌丝的生长。但浓度超过2.5×10.6g/ml时,对菌丝的生长起抑制作用。
此外,生长灵芝的各种树木的浸汁,对灵芝菌丝的生长和分化及子实体的发育皆有一定的促进作用,其原因尚待深入研究。