菌类植物Fungi 第一节 △菌类概述 一般特征: 无根、茎、叶分化的单细胞体或为丝状体或裸露的原生质团。 菌类无叶绿素,无光合能力,是异养的原植体植物。异养:腐生或寄生的营养方式。这就是行异养生活方式。这就是行异养生活方式的生物分泌出酶到活的或死的基质上,把基质分解为可溶解的较小的分子,成为本身可以吸收的养料。 菌类和藻类不同,不能进行光合作用,亦不同于异养动物行吞食性的生活方 式。亦不同于细菌行化能作用的生活方式。 菌类的原植体植物很简单:单细胞或丝状体。这大概与它的吸收方式有关, 可以尽可能扩大它与基质的接触面。 二、分门:划分为粘菌门、卵菌门和真菌门3门。 粘菌门植物是无细胞壁的裸细胞,繁殖时期仍然形成具纤维壁的孢子。 卵菌门植物体具纤维素细胞壁。 真菌门具几丁质(甲壳质)的细胞壁。 第三节 卵菌门(Oomycota) 形态和结构特征:形似绿藻,失去色素体。 菌体形态:除少数外,营养体大多为管状分枝、无隔、多核的菌丝体。细胞壁含纤维素。 无性生殖:形成孢子囊,产生孢囊孢子。水生种类具有游动孢子。 有性生殖:卵式生殖, 产生合子称为卵孢子,减数分裂在配子产生时进行。合子萌发形成二倍体的营养体(菌丝体)。 二、代表植物: 1.水霉目(Saprolegniales) 水霉属(Saproleguia) 菌丝体:管状、分枝、无隔、多核,外观呈白色绒毛状; 无性生殖:在进行无性生殖时,菌丝顶端略膨大成长筒形的孢子囊,在孢子囊内形成许多顶生双鞭毛的游动孢子,由囊顶所开小孔逸出,游泳片刻即停止,鞭毛脱落,外生细胞壁,成为静孢子(休止细胞),静孢子萌发时由壁上开的小孔挤出,形成肾形,侧面有2条鞭毛的游动孢子,又称次生孢子。由一个类型的游动孢子,经过休止时期,变为另一类型的游动孢子这种现象称为“双游现象”。次生孢子不久又变为静孢子,由静孢子在新寄主上发育成新的菌丝体; 有性生殖:开始时,菌丝顶端或中间部分膨大成球形卵囊(藏卵器),其内的原生质收缩成单核的原生质团,即为卵(卵球,内有多数卵),在卵囊附近的菌丝顶端与此同时也形成棒状精囊(雄器),精囊中的细胞核分裂产生许多雄核,受精时从精子囊产许多分枝,称为授精丝,每一分枝穿入卵囊内,与各个卵相接触,精囊内的原生质与各个雄核分别通过授精管的各条分枝进入卵囊内,与卵配合成合子,合子外生厚壁又称卵孢子,经过休眠期卵孢子萌发,先是细胞核经过多次分裂,其中有一次为减数分裂,成为多核,以后生一短菌丝,萌发成为菌丝体(合子R!——有丝分裂——多核菌丝体)。 2.霜霉目(Peronosporales) 代表植物:白锈菌Albago candida 第四节 △真菌门(Eumycota) 一、一般特征 1.营养体及细胞构造 真菌营养体的体型:少数是单细胞体;多数是多细胞丝状体,菌丝有隔或无隔,无隔菌多核,有隔菌丝1-2核; 细胞构造:细胞壁主要成份为真菌几丁质(甲壳质)fungi chitin——聚乙酰氨基葡萄糖;鞭毛菌细胞壁主要成份为纤维素;在分类上细胞壁的成份可以作为参考。 细胞核:单细胞体有一个细胞核;原生质团有单核和多核的;菌丝体中管状体是多核的,丝状体有单核、二核和多核的。 菌丝组织体(菌丝体中的每一条丝或分枝): 菌核:菌丝缠绕成团,称为菌核; 菌索:菌丝缠绕成绳索状,称菌索(天麻与密环菌共生在体外有一环环的纹); 子座——子囊果、担子果 贮藏物质:肝糖、脂肪 营养方式:异养——寄生、腐生 繁殖方式: 营养繁殖:无细胞质分裂,无新生细胞壁产生 无性生殖:产生各种类型的孢子:有性孢子:卵孢子(2n),接合孢子(2n),子囊孢子(n),担孢子(n);营养孢子:芽生孢子,节孢子,厚壁孢子;无性孢子:游动孢子,孢囊孢子(静孢子),分生孢子 有性生殖:同配、异配、卵式生殖。 二、真菌门的分类:10-25万种,划分为5个亚门: 菌丝无隔: 细胞壁为纤维素组成——鞭毛菌亚门 细胞壁为几丁质组成——接合菌亚门 菌丝有隔 生活史中明了无性生殖和有性生殖阶段 孢子生在子囊内——子囊菌亚门 孢子生在担子上——担子菌亚门 生活史中只知无性生殖阶段——半知菌亚门 第六节 接合菌亚门(Zygomycotina) 主要特征: 一般特征:菌体大多数为多细胞的菌丝体。菌丝无隔。 无性生殖:在孢子囊内产生不动的孢囊孢子——静孢子。 有性生殖:产生配子囊,有性生殖时配子囊接合,形成各种形状的接合孢子。 二、分类和代表植物:匐枝根霉属:匍枝根霉(Rhizopus stolonifer)——常腐生在面包及食品上,又称为面包霉。菌丝体棉絮状,紧贴基质层生出假根,在假根的上方长出孢囊梗,梗顶端膨大成孢子囊。囊中央有1半球形的囊轴,囊轴基部与孢子囊梗形成稍膨大的囊托,细胞质和细胞核流入,形成多核的静孢子——又称孢囊孢子。孢子成熟后孢子囊破裂,落到适宜基质,萌发成新菌丝体。 有性生殖为异宗配合,配子囊互相接触,在接触处配子囊破裂,原生质混合,细胞核配对、融合,产生许多二倍体的细胞核,称为接合孢子,配子囊成为接合孢子囊。接合孢子在萌发前进行减数分裂,在接合孢子囊顶端形成芽管,顶端发育出新的孢子囊,基部为孢子囊梗。新孢子囊称为芽孢子囊或减数分裂孢子囊。囊壁破裂后放出孢子,分别发育出有性别的菌丝体。 根霉含有淀粉酶,能把淀粉分解成葡萄糖,再由酵母菌将糖转化为酒精。 与根霉接近的毛霉(Mucor)(直立,无匍匐假根,孢子囊无囊托。毛霉产生蛋白酶,用于制豆腐乳、豆豉等。 第七节 △子囊菌亚门(Ascomycotina) 主要特征: 菌丝体大多数为多细胞的菌丝体,少数为单细胞(酵母),菌丝有隔。 有性生殖产生子囊和子囊孢子:子囊孢子生于子囊里面,子囊是个囊状体(内生孢子)。形成过程:最简单是2个营养细胞结合后直接形成子囊。以火丝菌为例,行有性生殖时,有些菌丝顶端膨大成为产囊体,囊内不形成卵而含有许多雄核,上面突出一管叫受精丝,在同一菌体上的一些菌丝顶端形成精子囊,囊中有放多雌核,当2个性器官接触后,雄核和原生质通过受精丝而进入 产囊体,但在产囊体内只是进行质配,雌雄核并不配合,双双成对排列,质配后,产囊体长出许多短丝,叫产囊丝,成对的核进入产囊丝经过几次的同时分裂而成多核,以后产囊丝分出横隔,形成许多细胞,每个细胞都有一对核,产囊丝顶端细胞伸长,弯曲形成钩状体,双核在钩状体同时分裂而形成 4核,以后产囊丝分出横隔,形成3个细胞,钩尖、钩柄各有1核,钩头细胞含2核。钩头细胞伸长,且双核进行核配,而成为子囊母细胞。子囊母细胞的双倍体细胞核经过减数分裂,形成 4个单倍体细胞核,又进行1次有丝分裂,形成8个子核,每个子核并与周围原生质形成孢子即子囊孢子,子囊母细胞形成了子囊(质配→产囊丝→钩状体→钩状体、钩头细胞核配→R!→8个子囊孢子)。当钩头细胞变成子囊时,钩头与钩柄接触沟通,钩尖细胞核移到钩柄来,这2核的钩柄细胞弯曲成钩,再产生子囊,如此反复,可由1根产囊丝生出一丛平行排列的子囊。 在子囊和子囊孢子发育中,原来产囊体和精子囊下面的营养菌丝交织成 网,围裹雌雄生殖器官,以后连续生长,包被成群的子囊,形成子囊果。 子囊果也称为子实体。子实层含侧丝(不育菌丝)和子囊层。 产囊体、精子囊→质配、核配对→产囊丝→分隔成3细胞钩尖、钩头、钩柄,钩头细胞→核配→子囊母细胞R!有丝分裂→子囊孢子 二、分类及代表植物: 分类:约15000种,根据子囊果的有无、子囊果的类型、子囊的特点等,将子囊菌亚门分为6纲:半子囊菌纲、腔囊菌纲、不整囊菌纲、虫囊菌纲、核菌纲、盘菌纲。半子囊菌纲(Hemiascomycetes) 代表植物:青霉属(Penicillium),属于不整囊菌纲(Plectomycetes) 是最常见的污染菌,通常生在腐烂水果、蔬菜、肉类、衣服、皮革等物上,菌丝无色、具隔,且多分枝,行无性生殖时,从菌丝上产生许多长而直立的分生孢子梗,梗顶分枝数次,呈扫帚状,最末一级的分枝呈瓶状,叫小梗,着生小梗的细胞叫梗基,支持梗基的细胞叫副枝,从小梗上生出一串青绿色的分生孢子。 分生孢子的形成:开始形成时小梗的核发生分裂,一个子核进入小梗狭细的顶端,小梗顶端可以挨次形成一连串的分生孢子。 有性生殖少见或未完全清楚。 青霉属的几个种可产生青霉素,是一使用了很长时间的抗菌素。在子囊菌中有不少有经济价值的种类: 酵母 曲霉用于制酒、制酱、食用红色素:红曲 麦角是贵重中药材 虫草:子座在鳞翅目上幼虫体上发生。用于强身滋补 羊肚菌:食用 引起病害:黄曲霉、白粉菌。 第八节 △担子菌亚门(Basidiomycotina) 全世界约有2万种,同人类关系较密切,许多种类是植物病原菌,如黑粉菌、锈菌,多孔菌:破坏枕木、桥梁等;也有许多有益的担子菌,如美味可食的香菇、口蘑、木耳、银耳等。 主要特征: 菌丝体:单核菌丝体和双核菌丝体两种形式,前者由单核的担孢子产生,为期短暂,双核菌丝由单核菌菌丝体上的细胞质配后产生的双核细胞,再经锁状联合方式进行细胞分裂所形成的,锁状连合,为期较长,是1个双核细胞成为2个双核细胞,其中锁状细胞(喙状突起)起联合此两个细胞的作用。 有性生殖形成担子和担孢子:双核菌丝顶端膨大成担子,2个核结合,经减数分裂,产生4个单倍体的核,担子顶端产生4个小梗,小梗顶端膨大成幼担子,4个单倍体的核通过小梗进入幼担孢子内,最后产生4个担孢子,2个担孢子相结合后,萌发后仅质配不核配形成双核的菌丝。 子实体(担子果)的形成:产生担子的子实体,担子菌的子实体(担子果)是由双核菌丝紧密交织而成,其上有子实层(担子排列成栅状),其间还夹杂着侧丝或囊状体。 二、代表植物: 伞菌目(Agaricales):△蘑菇(Agaricus campestris) 担子果上间是帽状或伞形的,称菌盖,菌盖下有一柄,称菌柄,菌盖的腹面有片状的构造叫菌褶,菌柄上的内菌幕的残留物叫菌环(有些伞菌当子实体还幼嫩时,从菌盖的边缘有一层膜与柄相连,并将菌褶遮住,此幕叫内菌幕)菌柄基部,外菌膜残留叫菌托。(有些伞菌,当子实体在幼嫩,外面有一层膜保护,这层膜称外菌幕。伞菌的子实层长在菌褶的表面。子实层中的担子紧密排成一层,顶端有4个小梗,每个小梗上长1个担孢子,子实层还夹杂有不长担子的侧丝,有此种类在子实层中还有少数大型的细胞,叫囊状体,或叫隔胞。子实层基部是拟薄壁组织,叫子实层基。 担子菌有许多食用菌:银耳、木耳、蘑菇、香菇、草菇、竹荪药用如猴头、灵芝;许多担子菌为害农作物:黑粉菌、锈菌(不形成担子果)。 第九节 半知菌亚门(Deuteromycotina) 只知无性生殖,产生分生孢子,还未知有性生殖,故称半知菌,菌丝体有分隔,说明它们不属于接合菌纲,而是属于子囊菌纲或担子菌纲,它们的分类靠孢子着生的情况来分:分生孢子着生分生孢子梗上属于丛梗孢目,如稻瘟病菌Pericularia oryzae引起稻瘟病,又叫稻热病;分生孢子着生在孢子盘上,有黑盘孢目;分生孢子着生分生孢子器内,有球壳孢目。 菌类的起源和演化 一、真核生物的演化:植物界、动物界、菌物界 二、真菌门各亚门的亲缘关系 三、卵菌、粘菌在菌物中的分类地位 第十一节 菌物与人类生活的关系