香菇作为中国食用菌中主要的栽培种类,产量长期位于各类食用菌中首位。近年来,香菇菌棒的生产工厂越来越多,但工厂化制作的菌棒经常出现发菌异常的问题,主要表现为菌丝生长缓慢,甚至不萌发,但具体的原因尚不清楚。调研时发现木屑在大规模的露天存放过程中,发酵使木屑pH下降,栽培时工厂利用石灰或碳酸钙将培养料pH调节至正常水平的6-7,但仍然出现抑制香菇菌丝生长的问题,猜想可能与环境pH调节有关。针对这一问题,本论文通过研究培养基pH与香菇菌丝生长代谢的关系,明确环境pH影响香菇菌丝生长的机制,本论文的研究结果如下:1、环境pH影响香菇菌丝的正常生长。酸化木屑中含有高浓度的柠檬酸和乳酸会抑制香菇菌丝生长。在PDA培养基上试验发现,无缓冲作用时香菇菌丝能在pH 3-7正常生长;有缓冲作用时香菇菌丝只能在pH 3-4正常生长。酸化木屑添加石灰后形成的柠檬酸钙和乳酸钙具有缓冲作用,缓冲作用显著抑制香菇菌丝的生长,随有机酸浓度增加缓冲作用影响越为明显。当pH调节至最适4时香菇菌丝生长正常,可以消除缓冲作用和有机酸浓度的影响。2、香菇分泌草酸降低环境pH。当生长的培养基pH高于4时,香菇菌丝随生长的变化将培养基pH逐渐降至3-4。草酸分泌量随培养基pH增加而增加,生长速度也随p H增加而降低。外源添加碳酸钙时培养基pH会升高,在碳酸钙培养基上会形成由草酸钙晶体构成的透明圈。香菇菌丝对可溶性草酸盐耐受度较低(2.5 mM以内),不溶性草酸钙耐受度很高可达到50 mM。3、转录组分析草酸在香菇中的代谢途径。选择四种不同p H条件下生长的香菇菌丝进行转录组分析,共鉴定差异基因9073个。差异基因分析中发现不同pH可能会影响到香菇菌丝中多糖、海藻糖、糖原含量的变化,并利用RT-PCR验证了草酸代谢途径与柠檬酸循环和乙醛酸循环之间的重要关系,绘制出草酸代谢的基本路径。对草酸合成的关键基因LeOAH1进行基因克隆及原核表达,发现调控LeOAH1基因表达的主要是响应pH的转录因子PacC。综上所述,本文通过研究环境pH与香菇生长的关系,揭示了香菇的草酸代谢途径,阐明了环境pH对香菇菌丝生长的重要作用,这为香菇菌棒生产提供了理论指导。