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1、真菌学预学习 重点知识札记第一章 绪论第一节 真菌的概念Fungus 菌物学中国真菌学会T中国菌物学会真菌传统定义:真核的,不含叶绿素,没有根茎叶的分化,营养体为丝状的菌丝体 结构(少部分为单细胞结构) ,以孢子方式进行无性或有性繁殖,具有细胞壁,其细 胞壁主要成分为几丁质,以吸收方式获取营养。真正的真菌只包括:壶菌、接合菌、子囊菌、担子菌。 黏菌、网柄菌、集胞菌及卵菌不同于真正的真菌。第二节 真菌与人类的关系(有益菌和有害菌)益处1 真菌参与生物再循环 具有极强的纤维素和木质素降解能力2 真菌是生态系统中能量流的中间体 对于无脊椎动物来说是可口的食物3 真菌参与污水净化 工业废水和生活污水中
2、不乏大量真菌的存在,而且在污水净化生物膜或活性污 泥中占有一定的优势4 真菌与植物( 90%维管束植物)形成共生关系 菌根真菌可扩大植物根系的表面积,增加营养吸收面积;可分泌抗生物质,提 高植株抗病性;可形成菌丝鞘,保护植物根系免受重金属离子的毒害作用5 真菌(主要是子囊菌)与藻类共生形成地衣 凡空气或环境污染严重的地方,地衣很少或不存在6 真菌与动物形成共生体蚂蚁和白蚁 与 真菌的关系,共生关系对于这些动物的进化是很关键的。7. 真菌可作为美味和保健食品 许多大型真菌可食用(木耳、银耳、平菇、香菇、双孢菇、金针菇、块菌) 冬虫夏草、蛹虫草、灵芝8. 真菌用于食品加工酵母菌T面包、酒真菌T酱、
3、酱油、奶酪、腐乳9. 真菌用于化工产品的生产充分挖掘真菌的生物催化功能10. 真菌用于抗生素生产青霉素、头孢霉素、灰黄霉素11 真菌用于免疫抑制剂生产弯颈霉属及部分属的真菌能够产生环孢菌素12. 真菌用于有害生物防治白僵菌、绿僵、木霉菌、锈菌T三裂叶豚草13. 真菌用于遗传学研究更适绝大多数真菌是单倍体的, 所以真菌较双倍体的植物和动物更具有优势,宜成为研究孟德尔遗传规律和分子遗传学的材料。单倍体遗传学害处1. 真菌引起植物病害(植物病理学)2. 真菌引起人、畜病害(皮肤病等)3. 真菌引起食物中毒(毒蘑菇)4. 部分蘑菇可引起致幻反应5. 真菌毒素污染食品6. 真菌可引起物品或食品腐败7.
4、真菌可引起木材腐烂第三节 真菌学研究历史(余永年)一、前真菌学阶段(公元前 5000 年至公元 1700 年)二、古真菌学阶段( 17011850 年)瑞典植物学家 林奈 双命名法规真菌学中的“林奈”帕松费里斯三、近代真菌学阶段( 18511950 年)真菌的多态性、个体发育和生活史真菌的生理真菌的性和遗传真菌的致病性和植物病理学的诞生真菌分类学真菌学术期刊真菌学会标本馆和真菌种保藏四、现代真菌学的发展( 1951 至今)超微结构的研究生理生化和分子真菌学医学真菌学的快速发展 真菌毒素研究取得显著进展药用真菌得到高度重视食用菌的发展真菌分类学的发展五、我国真菌学的研究历史 近代我国学者对真菌的
5、研究是从植物病原真菌鉴定开始的。我国学者对真菌进 行分类研究是从胡( 1915)发表的菌类鉴别法一文开始的,戴芳澜的研究 工作奠定了我国真菌学的研究基础,因此,他被誉为“中国真菌学之父” 。 重点关注书目: 中国真菌总汇 、真菌鉴定手册 。第二章 真菌的一般性状真菌存在的特点:个体小,种类多,分布广真菌必须具备的五大条件: 1.细胞具有真正的细胞核; 2.营养体通常为分枝繁茂的丝 状体,菌丝呈顶端生长; 3.有硬的细胞壁,大多数真菌的壁为几丁质;4.通过吸收方式获取营养物质,分泌胞外酶降解不被吸收的多聚物为简单化合物而吸收,属异养 型; 5.通过有性和无性繁殖的方式产生孢子延续种群。分为两类:
6、营养体和繁殖体第一节 真菌的营养体营养体:真菌在营养生长阶段中,用于吸收水分和养料并进行营养增殖的菌体称为营养体。菌丝的变态及其类型由简单到复杂分为五大类型类型特征备注原生质团简单原始,无细胞壁,形态不固定,以变形虫方式移动和摄取养料如雕蚀菌营养体单细胞单细胞,有细胞壁,或单细胞有假根,椭圆形 或近球形如酵母菌和壶菌假菌丝细胞芽繁殖成一串芽孢,细胞串联成链状类似菌丝体,称为假菌丝如毕赤酵母,假丝酵母两型菌丝在寄主体内和培养基上表现出两种不冋的菌丝类型如外囊菌和多种黑粉菌菌丝体丝状或管状,自由分枝,有隔或无隔,组成真 菌菌体的一团菌丝称为菌丝体绝大多数真菌菌丝的一般结构和特点菌丝:外层由硬壁包围
7、、内含可流动原生质的具分枝的管状结构。生长特点:顶端生长,旁侧分枝,为无线生长式。菌丝的任何部位或碎片都有发育成一个新个体的能力,真菌的分离培养就是利用这个特点。真菌分为低等真菌和高等真菌的依据:菌丝中隔膜的有无隔膜:由菌丝细胞壁向内作环状生长而形成的, 因此实际上隔膜是细胞壁向内生长的横壁。单孔型:子囊菌和半知菌多孔型:白地霉和部分镰刀菌桶孔型:担子菌存在意义:可能是由于适应陆地环境而形成的,有隔膜的菌丝往往更能抵抗干旱条件。隔膜是用于防止机械损伤后的细胞质流失的有效结构。隔膜还起着支持菌丝强度的作用, 菌丝还起着支持菌丝强度的作用,菌丝内隔膜有规律地存在,最大程度地增加了机械强度而对细胞内
8、含物的运动起着最小的阻 碍。关于培养和保存: 菌丝生长温度为 035 C,最适温度为 2030 C,最高温度达 50 C或50 C以 上(称喜温真菌)。菌丝对低温具强烈的耐受力, 因此保存真菌菌种可在 4 C 冰箱或-196 C液氮下,即利用菌丝休眠阶段对低温耐受的原理。菌丝的变态及其类型:(一)吸器 由于真菌为异养寄生生物,靠菌丝来吸收营养,由于长期适应不同外界环境条件和 满足生长发育需要,菌丝形态发生了不同的变态类型。(如丝状、指状、棒状、球状) 一般专性寄生真菌,如锈菌、霜酶菌、白粉菌等都有吸器。吸器的主要功能是为了 增加寄生真菌吸收营养的面积。(二)附着胞和侵染垫 功能:借以分泌粘液,
9、把菌丝固定在寄主表面,同时产生细的穿透菌丝侵入植物细 胞壁。(三)菌环和菌网常见于捕虫类(线虫类原生动物)真菌。(四)匍匐菌丝和假根 根霉属和犁头霉属是较为典型的产生匍匐菌丝和假根的代表,假根作为营养吸收器 官与基物接触,除吸收营养外,还对菌体有固撑作用。菌丝组织及菌组织体:(一)菌丝组织一种组织化的真菌组织,通常称为密丝组织。分为两种类型:疏丝组织(可以被分 开)和拟薄壁组织,由紧密排列的多角形或卵圆形的菌丝细胞组成,与维管束植物 的薄壁细胞相似(用碱液煮才能分开) 。(二)菌组织体(适应一定的环境条件或抵御不良的环境)1. 菌丝束和菌索(运输结构)在高等担子菌菌索一般是生于树皮下或生在地下
10、,白色或有各种色泽的根状结构,是营养运 输和吸收的组织结构。2. 菌核(由菌丝聚集和黏附而形成的一种休眠体,同时它又是糖类和脂类等营养物质的储藏体) 这种休眠体对高温、低温、干旱抗性强,当条件适宜时,萌发产生菌丝体或形 成产孢结构,产生孢子。3. 子座 由密丝组织形成的有一定形状的结构叫子座。子座成熟后,在它的内部或上部 发育出各种无性繁殖和有性生殖的结构。子座具有渡过不良环境条件的作用。 条件适宜时,可以在其上形成各种产生孢子的机构(子实体) 。第二节 真菌的细胞结构一、细胞壁 主要成分为己糖或氨基己糖构成的多糖链,如几丁质(甲壳质) 、脱乙酰几丁 质、纤维素、葡聚糖、甘露聚糖(酵母菌)和半
11、乳聚糖等。 保护细胞,保持形状,酶的保护场所,调节营养物质的吸收和代谢产物分泌, 具有抗原的性质,并依此调解真菌和其他生物间的相互作用。 注意:同一真菌不同发育阶段的细胞壁组成各异。在不同的真菌类群中,细胞 壁内微纤丝及其基质多糖的存在可以作为真菌分类的一个重要依据。二、质膜 与其他真核生物的原生质膜类似。控制着细胞与外界物质的交换, 由于质膜具有选择透过性功能, 使得细胞内化 学组成不同于外部环境。三、细胞核相似于其他真核生物, 核膜由双层单价膜构成, 在膜内层和外层有大量的小孔 存在,孔的数目随菌龄而增加。真菌的细胞核非常小,在光学显微镜下不易观 察。四、线粒体和核糖体 形态学和生物化学的
12、研究已证实真菌线粒体的功能与动植物的相似。五、内膜系统 内质网、高尔基体、液泡和泡囊、膜边体(单层膜) 膜边体内含一种以上水解酶,可水解多糖、蛋白质和核酸。来源于原生质膜六、微管和微丝七、其他内含体(微体、伏鲁宁体、壳质体)伏鲁宁体:具有塞子的功能第三节 真菌的无性繁殖 指不经过两性细胞的配合便能产生新的个体。产生的孢子称为无性孢子。 无性繁殖后代通常可以保持亲本的原有性状。无性孢子的形态、色泽、细胞数目、产生和排列方式,是真菌分类和鉴定的 重要依据。一、无性繁殖方式1. 断裂:产生节孢子、厚垣孢子2. 裂殖:一分为二,常见于酵母菌3. 芽殖:酵母菌、黑粉菌担孢子t芽孢子4. 原生质割裂:鞭毛
13、菌t游动孢子、接合菌t孢囊孢子二、无性孢子类型1. 游动孢子: 壶菌和卵菌的无性孢子, 无细胞壁, 呈球形、 梨形或肾形,具 12 根鞭毛,可以水中游动,故称为游动孢子。2. 孢囊孢子: 产生在孢子囊内,是接合菌的无性孢子,无鞭毛, 不能游动,所以又称为静止孢子。3. 分生孢子: 产生于由菌丝分化而形成的分生孢子梗上, 顶生、 侧生或串生,形状、大小多种多样,单胞或多胞,无色或有色,成熟后从 孢子梗上脱落。是子囊菌、半知菌及担子菌的无性孢子,主要由芽 殖或断裂方式产生。4. 厚垣孢子: 菌丝体个别细胞膨大, 原生质浓缩, 细胞壁加厚而成为有休眠功能的孢子。常见于植物病原菌,由断裂方式产生,各类
14、真菌 均可形。第四节 真菌的有性生殖 指经过两个行细胞(配子或者两个性器官(配子囊)结合而进行的一种生殖方式) 产生的孢子称为有性孢子。 因为基因重组, 有益于增强真菌物种的生活力和适应性。一、性的亲和性同宗配合是自体可孕,异宗配合是自体不孕。同宗配合:在雌雄同株的真菌当中,有些菌株是自身可孕的,即单个菌株就可 完成有性生殖。在卵菌和子囊菌中占优势,少数存在于担子菌中。 异宗配合:多数雌雄同株的真菌是自身不孕的,单个菌株不能完成有性生殖, 需要两个性亲和菌株 共同生长在一起 才能完成有性生殖。二、有性生殖过程1. 质配阶段:指两个可亲和的性细胞或性器官的细胞质连同细胞核结合在一 个细胞中。2.
15、 核配阶段:指经质配进入同一细胞内的两个细胞核进行配合,核配结果形 成了二倍体细胞核。3. 减数分裂阶段:核配后的二倍体细胞发生减数分裂,细胞核染色体数目减 半,恢复为原来的单倍体状态。真菌的有性生殖过程及细胞核倍性变化可以表示为:质配(n+n双核阶段(n+n)核配(2n)减数分裂(n)三、有性孢子类型1. 休眠孢子(囊) :由两个游动孢子结合而成,为二倍体。2. 卵孢子:卵菌门真菌的有性孢子。3. 接合孢子:接合菌的有性孢子。4. 子囊孢子:子囊菌的有性孢子。5. 担孢子:担子菌的有性孢子。 上述的有性孢子可以分为两类,一类是两性结合后随即产生细胞核为双倍体的 厚壁休眠孢子,如卵孢子和接合孢子;另一类是两性结合后产生细胞核为单倍 体的非休眠孢子,如子囊孢子和担孢子。第五节 真菌的准性生殖指异核体真菌菌丝细胞中两个遗传物质不同的细胞核可以结合成杂合二倍体的 细胞核,这种二倍体细胞核是在