科博館真菌的秘密基地-真菌菌種種原庫,超低溫冷凍保存,活得更久!


圖/黃俞菱提供   

科博館有一個真菌菌種種原庫,是採用超低溫冷凍保存法,以確保野外採集回來的珍貴真菌菌種活得非常久。目前它正式保存的真菌菌株約 3000 多株,最早的菌株已經保存 30 多年了!

真菌蒐藏界的龍頭,科博館保存 3 萬多份

科博館的真菌標本蒐藏庫中保存有 3 萬份以上的乾燥標本,是臺灣屈指可數的真菌標本館之一,但大多數的民眾或是真菌研究者並不知道,本館另設有不對外開放的真菌菌種種原庫。相對於真菌標本蒐藏庫保存的是乾燥死亡的真菌標本,菌種種原庫保存的是活的真菌菌株,保存活的菌種對保存生物多樣性非常重要,並可以作為未來真菌相關研究與應用的材料。

科博館真菌菌種種原庫,珍藏大型真菌子實體有一套

由本館人員自野外採集回來的大型真菌子實體,趁其仍有活性時,將產孢的菌褶或其他部位朝下放置於乾淨的紙上,經過一夜就能收集到孢子印。孢子印是由大量的孢子堆積而成,除了可作為真菌形態鑑定之依據外,將仍具有活性的孢子,以無菌水稀釋並沈澱在培養基上後,在適當的溫度和濕度下,孢子就會萌芽並長出菌絲,待菌絲大量增生後,即可進行後續的實驗觀察或選擇適合的方式保存菌種。若孢子無法成功萌芽,可能是該真菌無法單獨生長於培養基上,或是所使用的培養基不適合該菌株,也可能是孢子已失去活性。木生真菌因菌絲生長於作為基質的木頭內,將與標本一同採集到的木頭部分剝開,取其內部的組織置於培養基上培養,也能得到活的菌種。自野外分離培養出的真菌菌種,經過本館研究人員鑑定與進行相關研究後,會再進行適當處理並放入液態氮凍存系統予以長期保存。本館的真菌菌種採用超低溫冷凍法保存,將真菌培養在平面培養基上,切取適當大小之菌絲塊放入冷凍小管內並加入抗凍劑,經可程式溫度遞降儀降溫至 -70℃,並放入液態氮槽中長期保存,待需要進一步使用活的真菌進行研究時,取出菌種以 37℃ 水浴回溫,於適當培養基上培養活化即可。目前本館正式保存的真菌菌株約 3000 多株,最早的菌株已經保存長達 30 年以上,經回溫培養後仍然活著!

本館人員正將菌種放入液態氮凍存系統中
圖2. 培養在平面培養基上之真菌菌絲體,切取適當大小之菌絲塊。
培養在平面培養基上之真菌菌絲體,切取適當大小之菌絲塊。
圖3. 放有菌絲塊與抗凍劑之冷凍小管
放有菌絲塊與抗凍劑之冷凍小管
可程式遞降儀&液態氮凍存系統內部樣貌
可程式遞降儀(左)與液態氮凍存系統內部樣貌(右)

菌種頭好壯壯,容易存活,幾種保存法報你知

真菌的生命力很強,通常只需要有水和最低限度的養分就可以供其生存。實驗室的菌株大多生長在培養基中,並維持適當的溫度和濕度。雖然保存菌株並非難事,但當需要長期保存大量的真菌時,礙於有限的人力無法頻繁的更新轉接菌株,因此真菌學家們發展出各種便利的方式,使真菌能在低活性的狀態下存活多年,且不改變其特性。

  1. 繼代保存法:將真菌接種於含有適當斜面培養基的試管中,並定期將菌種轉移至新的培養基上以維持菌種活性,可置於室溫保存,需每 2 至 3 個月轉移繼代一次。若存於 4℃ 冰箱中冷藏保存,可約 4 至 6 個月後再進行繼代轉接,有些菌種的轉接期甚至可以達 1 至 2 年之久。此法不需特殊設備且方法簡單,適合一般實驗室用來短期保存真菌菌株,但菌種經多次轉移後,可能會失去其活性特徵,且多次轉接菌種的操作過程中,一不小心就可能造成污染。
  2. 無菌水保存法:以螺旋試管裝入無菌水,將生長於平面培養基上的菌絲切成適當大小的立方體,將菌塊放入無菌水中,再將試管鎖緊並以石蠟紙密封,置於室溫保存,通常可保存 2 – 3 年,大多真菌不會失去活性。此方法非常簡單,但仍需要定期繼代移植,故不適合用於超長期保存。
  3. 礦物油保存法:在裝有斜面培養基的菌株試管內,加入已滅菌的礦物油,油量需蓋過培養基,礦物油可減少水分散失並隔絕空氣,降低真菌的生長代謝活動。若礦物油過多,反而可能造成真菌無法呼吸而死亡。重新活化菌株時,必須減少培養基塊上沾附的礦物油。初次活化的菌株生長緩慢,再次轉接可恢復菌株生長速度。此法保存之菌株可存活 5 – 10 年。
  4. 冷凍乾燥保存法:用於保存真菌孢子。以脫脂牛奶作為冷凍保護劑製作孢子懸浮液,滴入玻璃安瓶內,以無菌棉花填充暫時封口,使用冷凍乾燥機進行乾燥,乾燥後密封安瓶,並冷藏保存。以此法保存真菌可存活數十年,活化時僅需以無菌水回溶乾燥孢子。
  5. 超低溫冷凍保存法:此法為目前最佳的菌種保存法,各大菌種保存中心多採用此法保存菌種,本館亦採用此法保存菌株。
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