香菇（Lentinula edodes）是一种食药同源的大型真菌,不仅是人们日常生活美味食材,而且具有很高的营养、药用和保健价值。我国香菇栽培量和产量不断增加,2018年总产量已突破1000万吨,居所有食用菌品种首位。随着栽培量的增加,对香菇遗传育种及栽培方式、栽培模式等的研究也不断深入,然而对香菇栽培生理方面的研究相对较少,香菇培养环境因子的研究一直停留在温度通风等大环境的调控方面,培养过程缺少对光照和空气等具体环境参数的研究。针对香菇生长发育过程进行CO₂释放量监测,可以为深入研究香菇生理代谢机制提供理论支持,在一定程度上指导香菇的工厂化栽培,为工厂化节能减排提供理论基础和科学意义。本研究采用不同栽培模式对“七河7号”香菇菌株进行培养和CO₂释放量的测定,并针对菌棒两次刺孔产生的峰值进行了研究,设计了刺孔时间和刺孔数量的梯度试验。在透气袋模式下对工厂化栽培品种“七河7号”,“沪香F2”,长菌龄菌株“申香215”,高温型菌株“931”进行了CO₂释放量的测定试验。测定“沪香F2”和“申香215”菌丝在大试管中的生长速度和CO₂释放量。并通过对菌棒刺孔位置的转录组数据进行GO富集分析和KEGG Pathway分析,挑选出影响CO₂释放的差异表达基因。主要试验结果如下:1 香菇CO₂释放量测定方法的建立本研究直接针对培养料中的菌丝探索了一种简便易行的测量香菇CO₂释放量的方法,利用密封袋和PVC板材改装的密闭空间,结合testo535 CO₂测定仪间隔10min监测CO₂的浓度变化,根据CO₂浓度的斜率值,标准状况下CO₂气体的分子量和摩尔体积来计算出单位重量（kg）培养料的CO₂释放量。该方法具有密闭性好,准确度高等优点。2 栽培模式对香菇菌丝CO₂释放量的影响“七河7号”香菇菌株在90天的培养周期内存在两个峰值9.35±0.13g和5.69±0.10g,分别是由于两次刺孔产生。在透气袋培养过程中也会产生两个CO₂释放量的峰值4.24±0.23g和4.80±0.16g,分别出现在菌丝培养满袋时和转色期。菌棒进行刺孔之后,CO₂释放量明显开始高于透气袋。刺孔菌棒共产生273.62±0.25g,透气袋共产生228.98±0.91g。刺孔的香菇菌棒每千克培养料在培养90天的周期内共产生热量1762.92k J,透气袋模式共产生热量1482.30k J。3 刺孔对香菇菌棒CO₂释放量的影响通过每天对“七河7号”香菇菌棒的CO₂释放量测定结果表明:在菌丝培养第34天进行第一次刺孔操作,CO₂释放量迅速上升,自4.37±0.13g上升至9.35±0.13g,培养第57天进行第二次刺孔,CO₂释放量自4.16±0.14g上升至5.69±0.10g。刺孔的香菇菌棒每千克培养料在整个培养周期共释放热量1762.92k J,没有刺孔的香菇菌棒共释放热量1608.53k J。4 刺孔时间对香菇菌棒CO₂释放量的影响试验研究了刺孔时间的早晚对香菇菌棒CO₂释放量的影响,第一次的刺孔时间梯度实验结果表明,在菌丝培养的第38天（菌丝生长接近满袋）进行刺孔会使CO₂释放量增长幅度最大,增加量为3.70±0.54g。第二次由于刺孔时间因素引起的CO₂增加量没有显著性差异。5 刺孔数量对香菇菌棒CO₂释放量的影响试验研究了不同刺孔数量对香菇菌棒CO₂释放量的影响,结果表明第一次刺孔时刺孔数量为2排8孔,产生的CO₂释放量最高,第一次刺孔数量引起的CO₂释放量具有显著性差异。第二次刺孔时的不同刺孔数量没有引起CO₂释放量的显著性差异。6 菌株类型对香菇菌丝CO₂释放量的影响在透气袋模式下探究了不同菌株类型对CO₂释放量的影响,结果表明,以“申香215”为代表的长菌龄菌株的CO₂释放量只在培养17天时出现了一次峰值,为7.12±0.58g,短菌龄菌株“沪香F2”和“七河7号”均出现了两次峰值,且峰值均比“申香215”菌株低。实验表明在转色期和后熟期的CO₂释放量高的菌株菌龄较短。7 木屑种类对香菇菌丝和CO₂释放量的影响利用大试管培养香菇菌丝,研究了不同木屑种类制备的培养基对香菇菌丝生长速度和CO₂释放量的影响,结果表明菌丝在榆木和小叶朴木屑培养基中的生长速度显著最快,在玉米芯中的生长速度显著最慢,“沪香F2”菌株在不同木屑培养基中的CO₂释放量变化趋势一致,香菇菌丝在小叶朴和栎木制备的培养基中的CO₂释放量普遍最高,其次是苹果木,榆木和沙棘,在杏树和玉米芯培养基的CO₂释放量最低。菌丝的生长速度与CO₂释放量没有正相关。8 刺孔操作对菌丝转录组差异影响从分子功能MF、生物过程BP和细胞组分CC三个方面对不同刺孔操作下的香菇菌丝进行了GO富集分析和KEGG Pathway分析,分析结果可知刺孔2h后菌丝内部糖代谢全面下调,线粒体活动增加,氧化磷酸化水平提高,氧化还原水平大幅度提高。生热作用相关基因表达上调,与刺孔释放热量一致。