第八章 半 知 菌 亚门
(Deuteromycotina)一, 概述
一 ) 半知菌的含义
由于不同的交配系发生的时间或空间可能不
同而难于相遇, 有性生殖在自然条件下很少见,
或者有些已经丧失有性生殖的能力, 或者有些有
性生殖已被准性生殖所代替 。 对于这些真菌人们
只找到无性阶段而没有发现有性时期, 从而只了
解生活史的一半, 所以通常称这类真菌为半知菌
或不完全菌 (fungi imperfecti)。
已经证明半知菌的有性阶段大多数属于
子囊菌, 少数属于担子菌 。 鞭毛菌, 接合菌
和担子菌中的锈菌和黑粉菌的一些种, 也仅
发现其无性阶段, 但他们都具有易于鉴别的
稳定特征, 在传统上不置于半知菌亚门中 。
二 ) 形态特征
( 一 ) 营养体
多数种类为具有隔膜的菌丝体, 菌丝体
发达 。 菌丝无隔膜的不属于半知菌 。
( 二 ) 无性繁殖
基本方式是从营养菌丝上分化出分生孢子梗,
在分生孢子梗上形成分生孢子 。
1,分生孢子:产生于分生孢子梗顶端或侧面的无
性孢子 。 除无孢目外, 所有半知菌都产生分生孢
子 。 分生孢子成熟后脱落, 随风或雨飞散, 或由
动物传播, 在适宜的条件下萌发形成菌丝体 。 一
般都是单倍体阶段 。 有些半知菌还产生其他的无
性孢于类型;如小型分生孢子, 芽孢子和节孢子 。
?
2,载孢体的类型
载孢体 ( conidiomata) 是指一种由多根
菌丝特化承载孢子的结构 。 主要有六种类型 。
分生孢子梗( conidiophore):由菌丝特化能
产生分生孢子的一种丝状结构。分生孢子梗
单生或丛生,无色或有色,分枝或不分枝,
有的分生孢子梗顶端膨大,上面产生分生孢
子。有的半知菌无分生孢子梗。
孢梗束 (synnema):分生孢子梗基部联结的
一种联合体 。
分生孢子座 (sporodochium):由多根菌丝特
化的垫状结构,表面形成分生孢子梗。
分生孢子器 (pycnidium):由多根菌丝特化成
近球形的结构,其内形成分生孢子梗及分生孢子。
典型的分生孢子器有固定的孔口。分生孢子器的
内壁上产生分生孢子梗,其顶端着生分生孢子。
有的分生孢子直接从内壁的细胞产生。分生孢子
器内产生大量的分生孢子,孢子间常有胶质,胶
质吸水后膨胀,可以使孢子成条地从孔口挤出。
分生孢子盘 (acervulus):由多根菌丝特化成
的盘状结构,上面着生成排的短分生孢子梗及分
生孢子。有时分生孢子盘的四周或中央有深褐色
的刚毛。寄生性真菌的分生孢子盘往往产生在寄
主角质层表皮的下面,成熟后才露出表面。
子座状载孢体 (stromatic conidiomata):
由多根菌丝特化成的垫状保护结构,内生分
生孢子梗及分生孢子。
3,分生孢子的形成方式
体生式 (thallic):分生孢子由产孢细胞整
个转化而来,即产孢细胞先形成隔膜,隔膜
上的细胞膨大成孢子。
芽生式 (blastic):后者分生孢子由产孢细
胞的一部分发育而成,即产孢细胞上端膨大
形成孢子雏形,而后出现隔膜,再形成孢子。
根据产孢细胞各层壁是否都参与孢子形成
可分为全壁式及内壁式。各层壁都参与孢子形
成的为全璧式,仅内壁参与孢子形成的为内壁
式。
分生孢子发育方式共有四类
1) 全壁体生式:
全壁节孢子 (anhriconidia):产孢菌丝产生隔膜
后即断裂成孢子;
分生节孢子 (meristemarthric conidia):
产孢菌丝顶端随孢子的依次产生而继续
延伸,并产生隔膜,形成串生的向基性
的分生孢子。
2)内壁体生式:产孢菌丝外壁不参与孢子
形成,孢子是在产孢细胞内形成的。
3) 全壁芽生式 (holoblastic):
环痕式 (annellidic)是随着孢子的产生产孢细胞逐次以内部
层出方式延伸, 在梗端形成许多环痕 。
合轴式 (sympodia)是产孢细胞产生孢子后,随
着产孢点侧向延伸,再产生第二个孢子,如
此不断产孢,不断延伸。
倒缩式:产孢梗随着产孢而逐渐缩短,以
倒退的向基序列产生孢子
4) 内壁芽生式 (enteroblastic)
瓶体式的产孢细胞呈瓶状, 顶端有孔口,
孢子从瓶口逐个产生, 产孢细胞长度不变, 其
产孢细胞称为产孢瓶体, 形成的孢子称为瓶梗
孢子 。
孔出式的产孢细胞上面有小孔,孢子由小孔中
生出,称为孔出孢子。
三 ) 分类
( 一 ) 半知菌分类的现状
真菌的自然分类系统主要以有性生殖器官
和有性孢子为依据,半知菌却不具备这种特点。
半知菌的分类完全是人为的,纯粹是为应用的
方便,而不反映它们之间的亲缘关系。“形式
纲”、“形式目”“形式属”等。
1,Saccardo(1899)的系统。这个系统至今仍
被采用。该系统根据分生孢子在自然情况下的特
点把半知菌分为 4目,即丛梗孢目、黑盘孢目、
球壳孢目和无孢菌目。分生孢子的分隔、形状和
色泽分为 7类 (图 ):
单胞类:孢子单孢, 圆形, 卵圆形, 或圆筒形 。
双胞类:孢子双细胞, 卵圆形到长椭圆形 。
多胞类:孢子 3个细胞以上,具有 2个或多个横,
砖格胞类:孢子具有纵横分隔。
线状孢子类:孢子线状到蠕虫状;单胞到多胞;
无色到有色 。
螺旋孢子类:孢子圆筒形, 螺旋式卷曲, 单胞或
多胞;无色或有色 。
星状孢子类:孢子星状 (放射状 );单胞或多胞;无
色或有色。
2 近代分类系统, 可归纳为三类 。
① 以分生孢子形成方式为基础的分类系统 。
② 从无性态和有性态的整体考虑, 即所谓, 全型
真菌, (The whole fungus)概念为基础的分类体
系 。
③在传统分类系统基础上,吸收有关分生孢子
和产孢细胞发育类型而形成的分类系统,其中
最有代表性的是安斯沃思 1973年的分类系统和
霍克斯沃思 (Hawksworth)1983年的分类系统。
3,1995年出版的第八版, 真菌字典, 中,
提出了有丝分裂孢子真菌( mitosporic
fungi)的概念。
( 二 ) 分类
霍克斯沃思 ( Hawksworth) 1983年的分类系统 。
丝孢纲 ( Hyphymyestes)
无孢目 ( Agonomycetes)
丝孢目 ( Hyphymycetes)
束梗孢目 ( Stibellales)
瘤座孢目 ( Tuberculariales)
腔孢纲 ( Coelomycetes)
黑盘孢目 ( Melanconiales)
球壳孢目 ( Sphaeropsidales)
盾座孢目( Pycnothyriales)
二、丝孢纲
分生孢子着生分生孢子梗或菌丝上, 外表
无保护结构, 有的不产生分生孢子 。
根据分生孢子的有无和分生孢子梗集合
成载孢体的类型分为 4目。
一 ) 无孢目 ( Agonomycetales)
无性态不产生分生孢子而以有隔菌丝繁殖
的一类真菌。有时形成菌丝变态结构,如厚垣
孢子、菌核等。
丝核菌属 ( Rhizoctonia) 菌核着生菌丝间,
菌丝彼此相连 。 菌核褐色或黑色, 表面粗糙,
内外层颜色一致, 结构较疏松 。 菌丝褐色,
近分枝处形成隔膜, 呈缢缩状, 多为直角分
枝 。
立枯丝核菌( R,solani Kuhn):引起多种植物
立枯病和纹枯病。这个种可分为 9个菌丝融合
群( AG-1 ? AG-9),中国的棉花立枯病菌
属于 AG-4,水稻纹枯病菌属于 AG-1.
二 ) 丝孢目
分生孢子着生裸露的散生或丛生的分生
孢子梗上或直接着生菌丝上的 --类真菌。分
生孢子梗基部不联合成孢梗束或不形成分生
孢子座。
轮枝孢属 (Verticillium) 分生孢子梗无色,
直立, 分枝轮生, 对生或互生, 分枝末端及
主枝顶端有瓶状产孢细胞;分生孢子着生瓶
体端部, 无色或淡色, 椭圆形或梭形, 单胞,
常聚集成孢子球 。
大丽花轮枝孢 (V,dahliae Kleb)和黄萎轮枝孢 (V,
albo-atrum Reinke et Berthold)引起棉、麻、
茄子等多种植物黄萎病。
链格孢属 (Alternaria) 又称交链孢属 。 分生孢
子梗淡褐至褐色,弯或屈曲孔出式产孢, 合轴式
延伸或不延伸, 孢痕明显;分生孢子串生或单
生, 砖隔状, 淡褐至深褐色, 卵圆形或倒棍棒
形, 表面光滑或有疵, 顶端常具喙状细胞 。
细链格孢 (A.tenuis C.G,Nees)
通常腐生,有时弱寄生于粮食、
棉麻、油料等数十种植物,引起
黑斑病。
弯孢属 (Curvularia) 分生孢子梗,直或弯曲,
合轴式延伸;分生孢子,常弯曲,棍棒形至倒
卵形,多数 3个隔膜,中间 1一 2个细胞常不成
比例膨大,两端细胞颜色较浅,常弯曲。
新月弯孢 [C,lunata ]引起
玉米的叶斑病,水稻、谷子、
高粱的米粒变色。
德氏霉属 (Drechslera) 分生孢子梗褐色,产孢细
胞多芽生,合轴式延伸;分出孢子淡色至暗色,
单生,圆筒形,多细胞,正直,脐点凹陷在基
部细胞轮廓线内。有性态是核腔菌属
(Pyrenophora)
离蠕孢属 (Bipolaris)德氏霉属相近属,分生孢子
梭形,正直或弯曲,脐点稍突出,平截状。有
性态是旋孢腔菌属( Cochliobolus)。
突脐孢属 (Exserohilum)德氏霉属的相近属,分
生孢子梭形、圆筒形或倒棍棒形,直或弯曲,
脐点明显突出。有性态是毛球腔菌属
(Setosphaeria)。
三 ) 瘤座孢目
分生孢子梗集生在分生孢子座上的一类
真菌。分生孢子座由菌丝体纠结而成,垫状
至瘤状,胶质或蜡质,鲜色至暗色。
镰孢属 (Fusarium)又称镰刀菌属 。 分生孢子有
二种类型:大型分生孢子椭圆形至镰刀型,
有明显突起的足胞;小型分生孢子单胞至双
胞, 单生或串生 。 有时形成厚垣孢子 。 在人
工培养基上菌丝茂密, 产生黄, 红, 紫等色
素, 并可形成圆形菌核, 菌核颜色变化很大 。
尖孢镰孢 ( F,oxysporum Schl.) 有引起棉枯萎
病的尖孢镰孢萎蔫专化型 [ F.oxysporum Schl
f.sp.(Atk.)Snyder et Hansen],还有引起亚麻
枯萎病, 蚕豆枯萎病和西瓜枯萎病等各个不
同专化型 。
三、腔孢纲
一 )黑盘孢目
分生孢子生于分生孢子盘内的一类真菌。
?炭疽菌属 (Colletotrichum)分生孢子盘生于寄主植
物角质层下, 表皮或表皮下, 散生或合生, 分生
孢子盘上有时出现褐色至暗褐色刚毛;分生孢子
无色单胞, 直, 短圆柱形或镰刀形 。
?胶孢炭疽菌 [C,gloeosporioide( Penz.) Sacc.]引
起多种植物炭疽病。
二 )球壳孢目 (Sphaeropsidales)
分生孢子着生于分生孢子器内的一类真菌。
壳针孢属 (Septoria)分生孢子无色, 线形, 多隔膜 。
芹菜小壳针孢 [S,apii( Briosi et Cav.) Chest.]
引起芹菜叶枯病。
(Deuteromycotina)一, 概述
一 ) 半知菌的含义
由于不同的交配系发生的时间或空间可能不
同而难于相遇, 有性生殖在自然条件下很少见,
或者有些已经丧失有性生殖的能力, 或者有些有
性生殖已被准性生殖所代替 。 对于这些真菌人们
只找到无性阶段而没有发现有性时期, 从而只了
解生活史的一半, 所以通常称这类真菌为半知菌
或不完全菌 (fungi imperfecti)。
已经证明半知菌的有性阶段大多数属于
子囊菌, 少数属于担子菌 。 鞭毛菌, 接合菌
和担子菌中的锈菌和黑粉菌的一些种, 也仅
发现其无性阶段, 但他们都具有易于鉴别的
稳定特征, 在传统上不置于半知菌亚门中 。
二 ) 形态特征
( 一 ) 营养体
多数种类为具有隔膜的菌丝体, 菌丝体
发达 。 菌丝无隔膜的不属于半知菌 。
( 二 ) 无性繁殖
基本方式是从营养菌丝上分化出分生孢子梗,
在分生孢子梗上形成分生孢子 。
1,分生孢子:产生于分生孢子梗顶端或侧面的无
性孢子 。 除无孢目外, 所有半知菌都产生分生孢
子 。 分生孢子成熟后脱落, 随风或雨飞散, 或由
动物传播, 在适宜的条件下萌发形成菌丝体 。 一
般都是单倍体阶段 。 有些半知菌还产生其他的无
性孢于类型;如小型分生孢子, 芽孢子和节孢子 。
?
2,载孢体的类型
载孢体 ( conidiomata) 是指一种由多根
菌丝特化承载孢子的结构 。 主要有六种类型 。
分生孢子梗( conidiophore):由菌丝特化能
产生分生孢子的一种丝状结构。分生孢子梗
单生或丛生,无色或有色,分枝或不分枝,
有的分生孢子梗顶端膨大,上面产生分生孢
子。有的半知菌无分生孢子梗。
孢梗束 (synnema):分生孢子梗基部联结的
一种联合体 。
分生孢子座 (sporodochium):由多根菌丝特
化的垫状结构,表面形成分生孢子梗。
分生孢子器 (pycnidium):由多根菌丝特化成
近球形的结构,其内形成分生孢子梗及分生孢子。
典型的分生孢子器有固定的孔口。分生孢子器的
内壁上产生分生孢子梗,其顶端着生分生孢子。
有的分生孢子直接从内壁的细胞产生。分生孢子
器内产生大量的分生孢子,孢子间常有胶质,胶
质吸水后膨胀,可以使孢子成条地从孔口挤出。
分生孢子盘 (acervulus):由多根菌丝特化成
的盘状结构,上面着生成排的短分生孢子梗及分
生孢子。有时分生孢子盘的四周或中央有深褐色
的刚毛。寄生性真菌的分生孢子盘往往产生在寄
主角质层表皮的下面,成熟后才露出表面。
子座状载孢体 (stromatic conidiomata):
由多根菌丝特化成的垫状保护结构,内生分
生孢子梗及分生孢子。
3,分生孢子的形成方式
体生式 (thallic):分生孢子由产孢细胞整
个转化而来,即产孢细胞先形成隔膜,隔膜
上的细胞膨大成孢子。
芽生式 (blastic):后者分生孢子由产孢细
胞的一部分发育而成,即产孢细胞上端膨大
形成孢子雏形,而后出现隔膜,再形成孢子。
根据产孢细胞各层壁是否都参与孢子形成
可分为全壁式及内壁式。各层壁都参与孢子形
成的为全璧式,仅内壁参与孢子形成的为内壁
式。
分生孢子发育方式共有四类
1) 全壁体生式:
全壁节孢子 (anhriconidia):产孢菌丝产生隔膜
后即断裂成孢子;
分生节孢子 (meristemarthric conidia):
产孢菌丝顶端随孢子的依次产生而继续
延伸,并产生隔膜,形成串生的向基性
的分生孢子。
2)内壁体生式:产孢菌丝外壁不参与孢子
形成,孢子是在产孢细胞内形成的。
3) 全壁芽生式 (holoblastic):
环痕式 (annellidic)是随着孢子的产生产孢细胞逐次以内部
层出方式延伸, 在梗端形成许多环痕 。
合轴式 (sympodia)是产孢细胞产生孢子后,随
着产孢点侧向延伸,再产生第二个孢子,如
此不断产孢,不断延伸。
倒缩式:产孢梗随着产孢而逐渐缩短,以
倒退的向基序列产生孢子
4) 内壁芽生式 (enteroblastic)
瓶体式的产孢细胞呈瓶状, 顶端有孔口,
孢子从瓶口逐个产生, 产孢细胞长度不变, 其
产孢细胞称为产孢瓶体, 形成的孢子称为瓶梗
孢子 。
孔出式的产孢细胞上面有小孔,孢子由小孔中
生出,称为孔出孢子。
三 ) 分类
( 一 ) 半知菌分类的现状
真菌的自然分类系统主要以有性生殖器官
和有性孢子为依据,半知菌却不具备这种特点。
半知菌的分类完全是人为的,纯粹是为应用的
方便,而不反映它们之间的亲缘关系。“形式
纲”、“形式目”“形式属”等。
1,Saccardo(1899)的系统。这个系统至今仍
被采用。该系统根据分生孢子在自然情况下的特
点把半知菌分为 4目,即丛梗孢目、黑盘孢目、
球壳孢目和无孢菌目。分生孢子的分隔、形状和
色泽分为 7类 (图 ):
单胞类:孢子单孢, 圆形, 卵圆形, 或圆筒形 。
双胞类:孢子双细胞, 卵圆形到长椭圆形 。
多胞类:孢子 3个细胞以上,具有 2个或多个横,
砖格胞类:孢子具有纵横分隔。
线状孢子类:孢子线状到蠕虫状;单胞到多胞;
无色到有色 。
螺旋孢子类:孢子圆筒形, 螺旋式卷曲, 单胞或
多胞;无色或有色 。
星状孢子类:孢子星状 (放射状 );单胞或多胞;无
色或有色。
2 近代分类系统, 可归纳为三类 。
① 以分生孢子形成方式为基础的分类系统 。
② 从无性态和有性态的整体考虑, 即所谓, 全型
真菌, (The whole fungus)概念为基础的分类体
系 。
③在传统分类系统基础上,吸收有关分生孢子
和产孢细胞发育类型而形成的分类系统,其中
最有代表性的是安斯沃思 1973年的分类系统和
霍克斯沃思 (Hawksworth)1983年的分类系统。
3,1995年出版的第八版, 真菌字典, 中,
提出了有丝分裂孢子真菌( mitosporic
fungi)的概念。
( 二 ) 分类
霍克斯沃思 ( Hawksworth) 1983年的分类系统 。
丝孢纲 ( Hyphymyestes)
无孢目 ( Agonomycetes)
丝孢目 ( Hyphymycetes)
束梗孢目 ( Stibellales)
瘤座孢目 ( Tuberculariales)
腔孢纲 ( Coelomycetes)
黑盘孢目 ( Melanconiales)
球壳孢目 ( Sphaeropsidales)
盾座孢目( Pycnothyriales)
二、丝孢纲
分生孢子着生分生孢子梗或菌丝上, 外表
无保护结构, 有的不产生分生孢子 。
根据分生孢子的有无和分生孢子梗集合
成载孢体的类型分为 4目。
一 ) 无孢目 ( Agonomycetales)
无性态不产生分生孢子而以有隔菌丝繁殖
的一类真菌。有时形成菌丝变态结构,如厚垣
孢子、菌核等。
丝核菌属 ( Rhizoctonia) 菌核着生菌丝间,
菌丝彼此相连 。 菌核褐色或黑色, 表面粗糙,
内外层颜色一致, 结构较疏松 。 菌丝褐色,
近分枝处形成隔膜, 呈缢缩状, 多为直角分
枝 。
立枯丝核菌( R,solani Kuhn):引起多种植物
立枯病和纹枯病。这个种可分为 9个菌丝融合
群( AG-1 ? AG-9),中国的棉花立枯病菌
属于 AG-4,水稻纹枯病菌属于 AG-1.
二 ) 丝孢目
分生孢子着生裸露的散生或丛生的分生
孢子梗上或直接着生菌丝上的 --类真菌。分
生孢子梗基部不联合成孢梗束或不形成分生
孢子座。
轮枝孢属 (Verticillium) 分生孢子梗无色,
直立, 分枝轮生, 对生或互生, 分枝末端及
主枝顶端有瓶状产孢细胞;分生孢子着生瓶
体端部, 无色或淡色, 椭圆形或梭形, 单胞,
常聚集成孢子球 。
大丽花轮枝孢 (V,dahliae Kleb)和黄萎轮枝孢 (V,
albo-atrum Reinke et Berthold)引起棉、麻、
茄子等多种植物黄萎病。
链格孢属 (Alternaria) 又称交链孢属 。 分生孢
子梗淡褐至褐色,弯或屈曲孔出式产孢, 合轴式
延伸或不延伸, 孢痕明显;分生孢子串生或单
生, 砖隔状, 淡褐至深褐色, 卵圆形或倒棍棒
形, 表面光滑或有疵, 顶端常具喙状细胞 。
细链格孢 (A.tenuis C.G,Nees)
通常腐生,有时弱寄生于粮食、
棉麻、油料等数十种植物,引起
黑斑病。
弯孢属 (Curvularia) 分生孢子梗,直或弯曲,
合轴式延伸;分生孢子,常弯曲,棍棒形至倒
卵形,多数 3个隔膜,中间 1一 2个细胞常不成
比例膨大,两端细胞颜色较浅,常弯曲。
新月弯孢 [C,lunata ]引起
玉米的叶斑病,水稻、谷子、
高粱的米粒变色。
德氏霉属 (Drechslera) 分生孢子梗褐色,产孢细
胞多芽生,合轴式延伸;分出孢子淡色至暗色,
单生,圆筒形,多细胞,正直,脐点凹陷在基
部细胞轮廓线内。有性态是核腔菌属
(Pyrenophora)
离蠕孢属 (Bipolaris)德氏霉属相近属,分生孢子
梭形,正直或弯曲,脐点稍突出,平截状。有
性态是旋孢腔菌属( Cochliobolus)。
突脐孢属 (Exserohilum)德氏霉属的相近属,分
生孢子梭形、圆筒形或倒棍棒形,直或弯曲,
脐点明显突出。有性态是毛球腔菌属
(Setosphaeria)。
三 ) 瘤座孢目
分生孢子梗集生在分生孢子座上的一类
真菌。分生孢子座由菌丝体纠结而成,垫状
至瘤状,胶质或蜡质,鲜色至暗色。
镰孢属 (Fusarium)又称镰刀菌属 。 分生孢子有
二种类型:大型分生孢子椭圆形至镰刀型,
有明显突起的足胞;小型分生孢子单胞至双
胞, 单生或串生 。 有时形成厚垣孢子 。 在人
工培养基上菌丝茂密, 产生黄, 红, 紫等色
素, 并可形成圆形菌核, 菌核颜色变化很大 。
尖孢镰孢 ( F,oxysporum Schl.) 有引起棉枯萎
病的尖孢镰孢萎蔫专化型 [ F.oxysporum Schl
f.sp.(Atk.)Snyder et Hansen],还有引起亚麻
枯萎病, 蚕豆枯萎病和西瓜枯萎病等各个不
同专化型 。
三、腔孢纲
一 )黑盘孢目
分生孢子生于分生孢子盘内的一类真菌。
?炭疽菌属 (Colletotrichum)分生孢子盘生于寄主植
物角质层下, 表皮或表皮下, 散生或合生, 分生
孢子盘上有时出现褐色至暗褐色刚毛;分生孢子
无色单胞, 直, 短圆柱形或镰刀形 。
?胶孢炭疽菌 [C,gloeosporioide( Penz.) Sacc.]引
起多种植物炭疽病。
二 )球壳孢目 (Sphaeropsidales)
分生孢子着生于分生孢子器内的一类真菌。
壳针孢属 (Septoria)分生孢子无色, 线形, 多隔膜 。
芹菜小壳针孢 [S,apii( Briosi et Cav.) Chest.]
引起芹菜叶枯病。