不同灭菌工艺对香菇培养料理化特性与微生物菌群动态变化的影响.pdf

Journal of Nuclear Agricultural Sciences1523核农学报2 0 2 3,37(8)：152 3 1532文章编号：10 0 0-8 551(2 0 2 3)0 8-152 3-10不同灭菌工艺对香菇培养料理化特性与微生物菌群动态变化的影响宋吉玲1陈星坤陈青3何爱珍4袁卫东1，陆中华3，*（杭州市农业科学研究院，浙江杭州310024；山东农业大学农学院，山东泰安271000;浙江省农业技术推广中心，浙江杭州310020；4淳安县农业农村发展服务中心，浙江淳安311700)摘要：为探究不同灭菌工艺对香菇生长发育的影响，本研究采用IlluminaMiSeq高通量测序技术和理化特性检测方法，对不同灭菌工艺（常压灭菌C、微压灭菌乙和高压灭菌G)条件下的培养料理化特性变化、微生物群落结构和多样性以及香菇生长发育情况进行系统分析。结果表明，G工艺和乙工艺的菌棒成品率和菌丝生长速度均高于C工艺，分别为98.98%、97.0 8%和3.2 7、3.6 9mmd；C工艺和Z工艺的产量均高于G工艺，分别为0.6 1和0.59kg/棒。C工艺含水量、碳氮比在灭菌后高于G工艺和Z工艺，而木质纤维素含量则低于G工艺和Z工艺。在灭菌后至采收期，G工艺的纤维素和半纤维素降解能力强，乙工艺的纤维素降解能力强，而C工艺则是木质素的降解能力强。C工艺中丰度最高的优势菌群是醋酸杆菌科未知属（Acetobacteraceae_unclassified)，G 工艺和Z工艺中丰度最高的优势菌群是伯克氏菌科未知属（Burkholderiaceae_unclassified）。结合SparCC相关分析结果表明，Z工艺中丰度排名前16 的优势菌群丰度与木质素和纤维素含量的相关性较高。相关性网络图显示，Z工艺具有更复杂的连接，与微生物之间的正向关系比例较高。综上所述，微压灭菌（Z)工艺能够创造更好的微生物环境并获得较高的纤维素降解率，能更好地保证香菇的产量和菌棒成品率。本研究结果为香菇的精准化栽培提供了技术支撑。关键词：香菇；高压灭菌；常压灭菌；微压灭菌；微生物多样性D0I:10.11869/j.issn.1000-8551.2023.08.1523香菇Lentinus edodes(Berk.)Pegler,隶属于担子菌纲（Basuduimycota）伞菌目（Agaricales）口蘑科（T r i c h o l o ma t a c e a e）香菇属（Lentinula），又称香蕈、香，富含蛋白质、维生素、矿物质、多糖、多酚和人体所必需的多种氨基酸等多种营养物质，是一类营养丰富的食药兼用型真菌2 。香菇作为浙江省主要栽培的食用菌品种之一，其培养基质以阔叶类木屑、麸皮等农业生产下脚料为主，但这些原料中含有大量的细菌、放线菌、病毒等微生物和虫害，会与香菇争夺营养成分，从而对香菇的生长产生影响3。因此，在香菇等食用菌的栽培过程中,培养料的灭菌处理是保障高效生产的一个重要环节4。在生产中，培养料的灭菌处理主要采用湿热灭菌法，依据压力的不同分为高压灭菌、微压灭菌和常压灭菌5。在规模化生产中，一般采用高压灭菌和微压灭菌，即培养基质完成装袋后在一定的压力和温度条件下进行灭菌，以达到杀灭大部分微生物的目的；而在一些香菇的主产区，依然延续着传统的常压灭菌方式。不同的灭菌方式不仅会对培养料质量性状和食用菌的生长造成一定的影响6 ,还会影响微生物的种类和结构7 。在食用菌的生长过程中，微生物作为分解有机物的主要参与者，在养分循环利用、改善培养基质结构和提高食用菌产量方面均表现出良好的效果8-9。然而，目前关于不同灭菌处理方式对食用菌生长影响的研究主要集中在其对培养料酶活大小10 、氨基酸含量1、微量营养素的多少12 和灭菌效果的好坏13 等,鲜见有关不同灭菌方式对香菇培养料理化特性和微生物菌群动态变化影响的相关研究。收稿日期：2 0 2 3-0 2-0 6 接受日期：2 0 2 3-0 3-0 8基金项目：浙江省农业重大技术协同推广计划项目（2 0 2 1XTTGSYJ01-1），现代农业产业技术体系建设专项资金资助项目（CARS-20）作者简介：宋吉玲，女，主要从事食用菌栽培与育种研究。E-mail：s o n g j i l i n g 8 6 0 6 0 5 16 3.c o m*通讯作者：袁卫东，男，正高级农艺师，主要从事食用菌栽培与育种研究。E-mail：y w d 0 50 7 12 6.c o m；陆中华，男，推广研究员，主要从事食用菌栽培与推广研究。E-mail：z z h l u 12 6.c o m。同为通讯作者。152437卷报核农学因此，本研究通过检测培养料的理化特性探究不同灭菌工艺对香菇培养料营养变化的影响，通过IluminaMiSeq高通量测序技术分析不同灭菌工艺对微生物菌群动态变化的改变，结合相关生物学分析手段，对培养料理化特性与微生物菌群进行相关性分析，以期明确不同灭菌处理对香菇生长发育的影响，为香菇的精准化栽培奠定基础1材料与方法1.1试验材料1.1.1供试菌株香菇菌株为浙香6 号，由武义食用菌创新公司提供。1.1.2栽培方法于2 0 2 1年7 月一2 0 2 2 年4月在杭州桐庐和诚食用菌专业合作社开展香菇栽培试验。试验配方采用木屑7 9%、麸皮2 0%、石膏1%，含水量50%55%。分别采用三种灭菌工艺进行灭菌，灭菌具体参数见表1。栽培袋规格采用15cm55cmx0.045cm的聚乙烯袋，每棒干料重1.2 kg。其中在高压灭菌时，栽培袋刺小孔（直径0.5cm）后贴透气膜进行灭菌。按照常规方法进行接种、培养、出菇。试验随机分组，3次重复，每个重复30 0 个菌棒。1.1.3试验仪器HiFi Hotstart PCR试剂盒(KapaBiosystems，南非），文库定量试剂盒Ilumina平台（K a p a Bi o s y s t e ms，南非），AGENCOURTAMPURExPKit（Be c k ma n Co u l t e r In c.，美国），QIA快速凝胶萃取（Q i a g e n，德国），T10oTM热循环PCR仪（Bio-RadInc.，美国），Qseql00DNA分析仪（BiopticInc.，台湾），LightCycler?96实时荧光定量PCR仪（RocheInc.，瑞士），Qubit?Fluorometers荧光定量仪（ThermoFisherScientific，美国），PE300MiSeq?测序系统（IluminaInc.，美国），PE250Novaseq6000测序系统（IlluminaInc.,美国)。表1不同灭菌工艺及技术参数Table1Different sterilization processes and technical parameters灭菌温度灭菌压力灭菌时长处理灭菌工艺型号生产厂家SterilizationSterilizationSterilizationTreatmentSterilization processesModelManufacturertemperature/cpressure/MPaduration/hG高压灭菌121.0 126.00.11 0.142.5GXMQ-12.4连云港国鑫食用菌成套设备Autoclaving有限公司微压灭菌104.0 106.00.02 0.0316.0WNGO.45-0.04-T型浙江叶华机械制造有限公司Micro-pressure sterilizationC常压灭菌100.00.0040.0CLHGO016浙江世纪兄弟锅炉制造有限公司Atmospheric pressure sterilization1.2取样取样时期包括灭菌前空白菌棒（0）、灭菌后空白菌棒（1）、满棒期（2）转色期（3）、原基期（4）、成熟期（5）。每个时期随机选取30 个菌棒，使用无菌铲分别对每个菌棒上、中、下部的中心处培养料进行采样。按每个处理分别混合均匀后取30 0 g，一部分用于微生物测序，于-8 0 保存备用；一部分风干、磨粉后用于有机碳、全氮、纤维素、木质素、半纤维素等理化特性指标的测定；一部分直接用于培养料含水量测定1.3试验方法1.3.1农艺性状测定待菌丝萌发后，随机抽取10 个菌棒，每隔7 d测量1次菌丝生长速度，并记录菌丝长势（菌丝浓密程度、颜色）和各潮次产量。待菌丝满棒后，统计污染菌棒的数量，计算菌棒成品率。菌棒成品率=污染菌棒数量/全部菌棒数量10 0%。1.3.2理化特性指标测定对不同灭菌工艺处理下培养料的理化特性进行测定，其中采用重铬酸钾容量法测定有机碳含量14;凯氏定氮法测定全氮含量15；葱酮比色法测定纤维素含量16 ；乙酰溴法测定木质素含量17 ；培养料经酸性水解后采用葱酮法测定半纤维素含量18 按照下式计算培养料中碳氮比（C/N）：C/N=(S0C/SAN)100%式中,SOC为培养料中有机碳（organiccarbon,OC)含量（gkg）,SA N为培养料中全氮（totalnitrogen，T N）含量(gkg)。1.3.3基质DNA提取与微生物测序样品中DNA使用DP336土壤DNA提取试剂盒（上海三黍生物科技有限公司)进行提取，并选择16 SrRNA基因高变区序列进行菌落测序，引物序列B341F：5-CCT A CG G G NGGCWGCAG-3;B785R-5GACTACHVGGGTATCTAAT-3,测序区域V3V4区，目的片段长450 bp。PCR扩增反应体系共2 5L:50ngL-DNA、2 K a p a h i f i h o t s t a r treadymix1.25L、特异性上、下游引物各0.2 5L、用PCR级无菌去离子水补至2 5L。1525不同灭菌工艺对香菇培养料理化特性与微生物菌群动态变化的影响8期PCR反应参数:95预变性3min;95变性30 s，56退火30 s，7 2 延伸30 s，2 5个循环；7 2 孵化5min;4保持。反应结束后的产物使用AMPureXPBeads纯化后用2%琼脂糖凝胶电泳回收。采用IluminaNovaseq6000PE250模式对样品进行高通量测序。1.4数据统计与分析使用Vsearch2.22.1对序列进行质量控制，以相似度大于97%的序列聚到同一个操作分类单元(operational taxonomic units,OTU)中,使用 Mothur 1.48.0软件、Rdp和Unite数据库对OTU进行注释，并在各分类学水平上统计样本中的群落组成19。根据统计的OTU结果采用Origin8.0软件完成门、属水平丰度图绘制。并计算Shannon指数、Simpson指数、Chao1指数和ACE指数分析群落的丰富度和多样性2 0 。同时对不同灭菌工艺条件下微生物菌群变化与培养料理化特性的相关性进行分析。2结果与分析2.1不同灭菌工艺对香菇生长的影响不同灭菌工艺下的香菇菌丝生长、产量和菌棒成品率均存在显著差异（表2），其中乙工艺的菌丝生长速度最快，为3.6 90 mmd-;G工艺的生长速度次之，为3.270mmd-,C工艺的生长速度最慢，仅为2.340mmd。产量与菌丝生长的变化趋势有所不同,C工艺总产量最高，为0.6 11kg/棒；Z工艺次之，为0.58 5kg/棒；G工艺总产量最低，为0.535kg/棒。从各潮次产量情况来看，G工艺的第一潮产量相对较高，后期产量相对较弱，出菇持续性表现较差；而C工艺和Z工艺的变化趋势相似,以第一潮和第四潮产量较高,第二和第三潮产量稍低，整体表现相对平稳、持久。从菌棒成品率情况来看，G工艺和Z工艺的菌棒成品率较高，分别为98.98%和97.0 8%，C工艺的菌棒成品率较低，仅为88.87%。综合分析可知，C工艺的产量表现较好，但整体的成品率较低；G工艺的产量相对较低，主要集中在第一潮,后期出菇能力表现相对较弱；而乙工艺在菌丝生长速度、菌棒成品率和产量方面整体表现相对较好。2.2不同灭菌工艺对培养料理化特性的影响栽培过程中培养料含水量的变化如图1-a所示：在灭菌前后的空白菌棒阶段，C工艺的含水量稍有增加，由灭菌前的50.48%提高到51.46%；而G工艺和Z工艺的含水量均有所下降，其中G工艺由灭菌前的50.48%下降到47.8 6%，Z工艺由灭菌前的50.48%下降到49.2 8%，这可能与不同灭菌工艺灭菌时温度和灭菌时间存在一定的差异有关。而经过满棒期、转色期、原基期和采收期后，G工艺和Z工艺的培养料含水量变化趋势相近，均在原基期达最高，分别为7 3.37%和73.19%；C工艺呈逐渐上升趋势，成熟期时达最高，为71.57%。综合分析来看，C工艺的含水量变化幅度相对较小，而Z工艺和G工艺的整体变化幅度相对较大。栽培过程中培养料碳氮比的变化如图1-b所示：香菇整个生长过程中，碳氮比的变化整体呈先降后升的趋势,均在原基期达最低值,其中C工艺由灭菌前的95.94%下降为36.41%；Z工艺由灭菌前的9 5.9 4%下降为30.98%；G工艺由灭菌前的95.94%下降为29.56%。图1-c、d、e 分别为纤维素、半纤维素和木质纤维素含量的变化,随着生育进程的推进，整体均呈现逐渐降低的趋势。在菌丝生长阶段（时期1 3)降解较慢，进人生殖生长阶段（时期4 5)降解较快，尤其是木质素。在香菇的生长发育阶段，纤维素含量表现为C工艺 G工艺 Z工艺，其中G工艺和Z工艺两者相差不大；半纤维素含量表现为Z工艺 C工艺 G工艺；木质素含量表现为G工艺 Z工艺 C工艺。综上所述，不同灭菌工艺对培养料的含水量、碳氮比和木质纤维素降解存在一定的影响。随着灭菌压力表2不同灭菌工艺对香菇生长情况的影响Table 2Effects of different sterilization processes on the growth of Lentinula edodes生长速度生长势产量Yield/(kg/棒)总产量成品率处理GrowthrateGrowth第一潮第二潮第三潮第四潮Total yieldRate of finishedTreatments/(mmd-l)vigorFirsttideSecond tideThird tideFourth tide/(kg/棒)products/%C2.3400.347c+0.2050.006b0.1150.013b0.0820.005b0.2090.005a0.6110.056a88.87cG3.2700.099b+0.2920.011a0.0680.005c0.0780.070c0.0970.007c0.5350.092c98.98aZ3.6900.298a+0.1700.004c0.1240.055a0.0840.005a0.2070.009b0.5850.046b97.08b注：数据为平均值标准差，n=3；同列不同小写字母表示处理间差异显著(P G工艺 Z工艺，Chaol和ACE指数均表现为Z工艺 C工艺 G工艺。综上，C工艺在菌群多样性方面显著高于G工艺和Z工艺（Si m p s o n 指数）;Z工艺在菌群丰富度方面显著高于G工艺和C工艺（Chaol指数和ACE指数）（表3）。表3不同灭菌工艺培养料中细菌的丰度和多样性Table33 Abundance and diversity bacteria in culture media by different sterilization on processes处理TreatmentsShannon 指数 Shannon index Simpson 指数 Simpson indexChaol 指数 Chaol indexACE指数ACEindexC3.6021.866a0.2280.373a1238.081689.520b1286.120661.840bG3.9410.584a0.0970.059b1118.497623.449c1205.390745.735c4.3841.173a0.0710.100c1566.755910.152a1686.2781063.952a2.4不同灭菌工艺对培养料中微生物菌群的影响相对丰度较大的优势菌群可以直接反映样本自身的特性或与周围环境之间的关系2 1。不同灭菌工艺培养料中微生物菌群动态变化结果如图2 所示。结果表明，不同灭菌工艺条件下，不同物种的相对丰度存在较大的差异。三种灭菌工艺门水平（图2-a)的优势细菌菌群组成有较高的相似性，均为变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、放线菌门（Actinobacteria)等，但表现在不同的培养时期。C工艺中，相比于C1时期，C2的Proteobacteria丰度升高，替代Firmicutes、Ba c t e r o i d e t e s 和Actinobacteria等，其中Firmicutes的丰度下降幅度最大。在G工艺中,G1时期的Proteobacteria和Firmicutes丰度较高，在随后的时期,Firmicutes的丰度逐渐降低，而Proteobacteria的丰度逐渐升高，至G4时成为丰度最高的门。在Z工艺中,Z11527不同灭菌工艺对香菇培养料理化特性与微生物菌群动态变化的影响8期DeferribacteresSpirochaetesArmatimonadetesChloroflexiVerrucomicrobiaTenericutesElusimicrobiaChlamydiaeFusobacteriaAcidobacteriaBRC1ParcubacteriaCandidate_division_WPS-2PlanctomycetesActinobacteriaLatescibacteriaLgnavibacteriaeAbditibacteriotaCampilobacterotaBacteroidetesSynergistetesNitrospiraeGemmatimonadetesBacteria_unclassifiedFirmicutesRhodothermaeotaCandidate_division_WPS-1Deinococcus-ThermusCandidatus_SaccharibacteriaProteobacteriaa1007550250C1C2C3C4C5G1G2G3G4G5Z1Z2Z3Z4Z5培养料Composts其他LactiplantibacillusRhodospirllales_unclassifiedParaburkholderiaBordetellaGryliotalpicolaPseudomonasAcinetobacterHalomonasBurkholderiaAcidisomaBurkholderiaceae_unclassifiedAlcaligenaceae_unclassifiedGranulibacterWeissellaAcetobacteraceae_unclassifiedb10075%/aouepun50250C1C2C3C4C5G1G2G3G4G5Z1Z2Z3Z4Z5培养料 Composts注：a：门水平；b：属水平。Note:a:Phylum level.b:Genus level.图2不同灭菌工艺的培养料中细菌菌群的相对丰度Fig.2The relative abundance of bacterial community in composts with different sterilization processes时期Firmicutes等丰度较高，其次为Proteobacteria，在随后的培养时期中,Proteobacteria在Z2时期丰度达最高，随后逐渐降低，至Z5时期又有所上升，而Firmicutes的丰度随培养时间的延长呈现逐渐下降的趋势。三种灭菌工艺条件下相对丰度排名前16 的优势菌属如图2-b所示，不同灭菌工艺和不同培养时期均有所不同。在C工艺中,在C1(空白期)丰度最高的3个属为不动杆菌属（Acinetobacter，17.7 1%）、魏斯氏菌属（W e i s s e l l a，17.33%）、乳植杆菌属（Lactiplantibacillus，8.05%）；经发菌满棒后，醋酸杆菌科未知属(Acetobacteraceae_unclassified,98.62%)替换 Acinetobacter、Weissella、La c t i p l a n t i b a c i l l u s 成为C2时期丰度最高的属，而C3（转色期）时期丰度最高的3个属则为伯克氏菌科未知属（Burkholderiaceae_unclassified，14.23%）、帕拉伯克霍尔德菌属（Paraburkhoideria，8.67%）、假单胞菌属（Pseudomonas，6.53%）；C4（原基152837卷报农学核期）嗜酸菌属（Acidisoma，9.98%）替换Pseudomonas，与Burkholderiaceae_unclassified(17.73%),Paraburkholderia（11.45%）成为C4时期丰度最高的3个属；子实体成熟后，Paraburkholderia的丰度有所提高，为15.92%，与Burkholderiaceae_unclassified（13.8 3%）和Acidisoma（5.48%）组成丰度较高的3个属。G工艺中,G1与C1丰度最高的3个属相同,即为Acinetobacter(21.09%),Weissella(20.08%)、La c t i p l a n t i b a c i l l u s（10.54%），但丰度表现有所提高；G2时期，Pseudomonas（7.96%）和嗜盐单胞菌属（Halomonas，6.6 2%）替换Weissella、La c t i p l a n t i b a c i l l u s,与Acinetobacter（42.2 7%）成为满棒期丰度最高的属；G3（转色期）丰度最高的3个属则为Burkholderiaceae_unclassified（2 3.13%）、颗粒杆菌属（Granulibacter,22.09%）、Pa r a b u r k h o l d e r i a(7.38%);G4（原基期）以Acetobacteraceae_unclassified(39.83%)替换 Granulibacter,与 Burkholderiaceae_unclassified(13.78%)和Paraburkholderia（8.7 5%）成为丰度最高的3个属；G5时期的优势属与C4时期表现相一致，但丰度表现有所差异，其中Burkholderiaceae_unclassified为2 2.11%、Paraburkholderia 为 13.46%、Acetobacteraceae_unclassified为9.8 2%。Z工艺中，Z1时期丰度最高的3个优势属为Weissella（6.95%）、拟杆菌属（Bacteroides，6.19%）、Acinetobacter（6.0 1%）;Z2 时期丰度较高的优势菌属为Acinetobacter(39%)、A c e t o b a c t e r a c e a e _u n c l a s s i f i e d (34.0 8%),Pseudomonas（6.55%）；而Z3时期丰度较高的优势菌属为 Paraburkholderia（13.36%），Bu r k h o l d e r i a c e a e _u n c l a s s i f i e d（12.54%）、伯克氏菌属（Burkholderia，7.2 5%）；Z4时期，Acidisoma（8.3%）替换Burkholderia，与Burkholderiaceae_unclassified（17.6 3%)和 Paraburkholderia（10.19%）成为丰度最高的3个属；而Z5时期的优势菌属为 Burkholderiaceae_unclassified(6.95%)、Pa r a b u r k h o l d e r i a(6.19%)、Bu r k h o l d e r i a(4.7 6%)。综上所述，在门水平，三种灭菌工艺在不同时期样品中的优势菌为Proteobacteria、Fi r mi c u t e s、Ba c t e r o i d e t e s、Actinobacteria等。在属水平，每个灭菌工艺不同阶段都有各自的优势菌，分别为Acetobacteraceae_unclassified、Burkholderiaceae_unclassified,Acinetobacter,ParaburkhoideriaWeissella等2.5碳氮比、纤维素各组分含量与细菌属相对丰度的相关性SparCC相关性热图如图3所示。在3种灭菌工艺中,Z工艺中排名前16 的细菌属与碳氮比、木质纤维素各组分含量具有较高的相关性，其中Burkholderiaceae_unclassified、G r y l l o t a l p i c o l a、Pa r a b u r k h o l d e r i a、G r a n u l i b a c t e r、Burkholderia、A l a c l i g e n a c e a e _u n c l a s s i f i e d、A c i d i s o m a 和Bordetella相对丰度与木质素含量呈显著负相关,相关系数均为-0.999;Phocaeicola、W e i s s e l l a 和Lactiplantibacillus相对丰度与纤维素含量呈显著正相关,相关系数均为0.999,而与碳氮比和半纤维素含量之间无显著相关性。C工艺中Pseudomonas相对丰度与纤维素、Burkholderia相对丰度与木质素含量呈显著正相关，相关系数为0.999和0.96 3,在G工艺中,Lactiplantibacillus相对丰度与半纤维素含量呈显著负相关，相关系数为-0.994。2.6细菌间的相关性通过SparCC分析法分析细菌菌群间相关性（属水平丰度大于0.5%，相关系数阈值0.1)网络图结果如图4所示。C工艺中的物种有2 8 个，建立了156 条连接，其中有135条为正相关连接，正相关率为8 6.5%。而在G工艺中（图4-b的物种有2 8 个，建立了2 14条连接，其中有16 6 条正相关连接，正相关率为7 7.6%;Z工艺中的物种有35个，建立了2 8 5连接，其中有2 34条正相关连接，正相关率为8 2.1%。综合来看，与G工艺和C工艺相比，Z工艺会使物种间建立更多、更复杂的相关性连接，这与表2 中Z工艺中物种的丰富性表现较好的结论相一致。3讨论食用菌的生长主要依靠培养料提供营养，从菌丝生长、产量和成品率等方面能够直观了解到不同灭菌工艺对食用菌的影响2 2 ,但目前缺少相对系统的试验数据支撑。本研究发现，高压灭菌(G）、微压灭菌(Z)和常压灭菌（C)在香菇菌丝生长、菌棒成品率和产量方面存在较大的差异，其中Z工艺和G工艺的菌丝生长速度和菌棒成品率优于C工艺，而C工艺和Z工艺在产量方面的表现优于G工艺。综合分析来看，Z工艺在菌丝生长、菌棒成品率和产量方面整体表现较好。推测是因为乙工艺处理的培养料在理化特性和微生物环境方面更适合香菇的生长。理化特性是评价食用菌培养料的一个重要指标2 3。本研究结果表明,3种灭菌工艺在含水量、碳氮比和木质纤维素各组分之间均存在一定差异。随着生育进程的推进，C工艺灭菌后的菌棒含水量呈上升趋势，而G工艺和Z工艺则呈一定的下降趋势，这可能是由于G工艺的灭菌温度高、压力大，容易造成培养料中的水分流失，而C工艺的灭菌过程压力低、时间长，灭菌用的水蒸气在一定程度上会促进水分在培养料中的1529不同灭菌工艺对香菇培养料理化特性与微生物菌群动态变化的影响8期CGPseudomonasBurkholderiaBurkholderiaBordetella0.50.5Alcaligenaceae_unclassifiedParaburkholderiaAcidisoma0Grllotalpicola0GranulibacierAlcaligenaceae_unclassifiedBurkholderiaceae_unclassified-0.5Granulibacter-0.5GryllotalpicolaBurkholderiaceae_unclassifiedParaburkholderiaAcidisomaBordetellaAcetobacteraceae_unclassifiedAcetobacteraceae_unclassifiedLactiplantibacillusRhodospirllales_unclassifiedWeissellaAcinetobacterRhodospirillales_unclassifiedHalomonasPhocacicolaPhocacicolaHalomonasWeissellaAcinctobacterLactiplantibacillusPseudomonasCelLigR(C/N)HemCelLigR(C/N)HemZBurkholderiaceac_unclassifiedGryllotalpicola0.5ParaburkholderiaGranulibacter0BurkholderiaAlcaligenaceae_unclassified-0.5AcidisomaBordetellaRhodospirllales_unclassifiedPhocaeicolaWeis.sellaLactiplanibacillusPseudomonasAcetobacteraceae_unclassifiedAcinetobacterHalomonasHemR(C/N)CelLig注：Hem：半纤维素；Cel:纤维素;Lig：木质素；R(C/N)：碳氮比。*表示在0.0 5水平上显著相关。Note:Hem:Hemicellulose.Cel:Cellulose.Lig:Lignin.R(C/N):Carbon-nitrogen ratio.*indicate significant correlation at O.05 level.图3碳氮比、木质纤维素各组分含量与细菌前16 个优势属的SparCC相关性热图Fig.3 Heat map of SparCC correlation between carbon-nitrogen radio,content of lignocellulose components andtop 16 dominant bacteria累积。在香菇生长阶段，G工艺和Z工艺的含水量要显著高于C工艺，初步推测G工艺和Z工艺在提高菌丝生长代谢方面优于C工艺，这与曹娜等7 的研究结果一致，即：食用菌在生长过程中会产生大量的水分，从而导致培养料中的含水量升高。碳氮比作为食用菌生长发育的关键营养元素之一，其比值过高时会抑制细菌和其他微生物的生长代谢，分解有机物的速度放慢，进而影响菌丝生长和产量2 4-2 5,从3个灭菌工艺中碳氮比的变化过程来看，G工艺和Z工艺菌丝代谢优于C工艺,对培养料有机物降解有较好的促进作用。培养料是食用菌与外界环境进行物质与能量交换的主要场所，培养料微生物群落与基质降解和食用菌生长密切相关7 。高通量测序技术的飞速发展为研究培养料微生物群落的物种组成、多样性及群落结构提供了先进的方法和手段2 6 。隽加香等2 7 报道指出双孢蘑菇二次发酵和三次发酵能够显著提高培养料Chao1指数、ACE指数、Shannon指数和Simpson指数。本研究表明,Z工艺中的细菌总OTU数量以及Chaol、ACE和Shannon等细菌多样性指数相较于C工艺和G工艺均有不同程度增加，说明Z工艺能够在一定程度上提高培养料细菌群落丰富度和多样性。3个灭菌工艺条件下细菌群落组成总体相似，在门水平中主要是以能够降解木质素、纤维素的变形菌门、厚壁菌门和放线菌门2 8 为主。其中Z工艺的变形菌门（Pr o t e o b a c t e r i a）、厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Ba c t e r o i d e t e s）和放线菌门（Actinobacteria）优势较强；C工艺的变形菌门优势较强;G工艺的厚壁菌门优势较强。而在属水平中，相对丰度较高的包括变形菌门中的醋杆菌科-未分类（Acetobacteraceae_unclassified）、不动杆菌属（Acinetobacter）伯克氏菌科-未分类（Burkholderiaceae_unclassified）和伯克霍尔德菌属（Paraburkholderia）；厚壁菌门（Firmicutes）中的魏斯氏菌（Weissella）和植物乳杆菌（Lactiplantibacillus）；拟杆菌门中的拟杆菌属（Bacteroides）。其中变形菌门不仅在碳氮循环及木质纤维素的生物降解中发挥重要作用，还在葡萄糖、丙酸和丁酸等小分子代谢与转化过程中起着关键性作用2 9。厚壁菌门中的魏斯氏菌（W e i s s e l l a)在调节细菌环境和抑制致病菌方面具有显153037卷报核农学BordetellaFaecalibacteriumHalomonasCGryllotalpicolaGcomamonRuminococcaceunclaesiedocellaChitinophagaaeassifio4Gp1_unclassifiedPhocaeipirillales_unclassifiedGranuliberstiplantibacillusPrevoteurkholderiaelpbacterLuteibLachnospiraceaeoncleBurkholeraGp1_unclassifieddisomaPseudopesomaMyididesles_unclassifiedAcetobacteraceaoSphingofacteriumrkholderiarobacilusAcetobacteradeaenclassifiedWeis.prdioidesBeeancelunclassifiedLactiplan/picolaHalotellaAcineodBncassifiedbacterKlebsBOrddbacteriaceleunciassifiedAlcaligenaceaee_unclassifiedShewaateNovospkgobiumlesonclassifiedwornobacterBurkhdlderaBunkholderiaunclassifiedDonasZBacteroidesAcidAzospinilumAicaligenaceaecteria_Gpl_unclassifiedBordetellidisomaRhodospirllalesrardioidesParaburkhetalpicolaFaecalibsenaibacterHaiometobacterMethylotengeae_unclassifiedLactiplapia/ShigellaPseudoaase_unclassifiedWelsotellaAcetobactereceae_unclassifieyeicolaSphingobacteriumunclassifiedBurknetyeriaoChtaeanclassifiedBurkheS9res_unclassifiedMideriahassified注：圆圈代表物种；圆圈大小