第三章第一节真菌概述
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生长和发育,最后又产生同一种孢子的整个生活
过程。 典型的生活史包括无性繁殖和有性生殖两个阶 段。 但在有些真菌的生活史中,并不都具有无性
和有性两个阶段。如:半知菌只有无性阶段;而
一些高等担子菌经一定时期的营养生长后就进行
有性生殖,只有有性阶段而缺乏无性阶段。
多型现象(polymorphism):许多真菌的生活史中可以
第二章 植物病原物
寄生性、寄主 寄生物: 活体寄生物 死体寄生物 致病性: 绝大多数病原物都是寄生物,但不是所有 病原物都是寄生物;也不是所有的寄生 物都是病原物。
一、真菌
真菌的定义:
一类营养体通常为丝状体,具有细胞壁,以吸收
为营养方式,通过产生孢子进行繁殖的真核微生
物。
种类多:约有150万种,只有约7万种为 文献所记载。中国:8-10万种,已知8000 种。
(4)假根(rhizoid):
菌丝产生的类似植物根的结构,深入基质吸收营养;并固 定、支撑菌体。
1:根霉
2:壶菌
3、菌丝体的组织化
很多真菌在生活史的某个阶段菌丝体能形成
一定的组织,其中菌丝互相交织的程度不同,有
的较紧,有的很疏松。
疏丝组织(prosenchyma):
密丝组织疏松,多少能看出菌 丝体,大致作相互平行排列,机械力可分开。
产生两种或两种以上的孢子。如全生活史的锈菌可以产生性 孢子、锈孢子、夏孢子、冬孢子和担孢子共5种类型的孢子。
单主寄生(autoecism):在一种寄主上就能完成生活史。
又叫同主寄生。(多数真菌)
转主寄生(heteroecism):必需在两种或两种以上寄主植
物上生活才能完成其生活史。又叫异主寄生。(如小麦秆锈
的孢子称有性孢子。一般在生活史中只进行一次。多在 生长后期 。 生物学意义: ① 真菌的有性生殖产生的结构和有性孢子具有渡过不 良环境的作用。 ② 有性生殖的杂交过程产生了遗传物质重组的后代, 形成多样性的后代群体,有益于增强真菌物种的生活 力和适应性。
真菌有性孢子类型
2.有性孢子的类型
①休眠孢子囊(resting sporangium):由两个游动配子配合 所形成的合子发育而成,具厚壁。萌发时发生减数分裂释放 出单倍体的游动孢子。如壶菌、根肿菌。根肿菌纲真菌的休 眠孢子囊萌发时通常只释放出一个游动孢子,休眠孢子囊有 时也称为休眠孢子。
病菌,夏孢子、冬孢子、担孢子产生在小麦上,性孢子和锈
孢子产生在小檗上;梨胶锈菌的冬孢子和担孢子产生在柏上, 性孢子和锈孢子则产生在梨树上。)
(二)植物病原真菌的主要类群
一)真菌分类
1、真菌分类的目的 根据国际上已经承认的一些分类系统给每一 种真菌命名,以便交流有关真菌的各方面的知识; 指出已知菌种之间的亲缘关系,因为亲缘关系相 近的种其生物学特性也相似。
④子囊孢子(ascospore): 由两个异形配子囊结合,发育成子囊,子囊中形成 的孢子叫子囊孢子,一般为8个。子囊菌的有性孢子。
⑤担孢子(basidiospore): 由双核菌丝上产生的担子上形成的外生孢子。每个担子 上通常着生4个担孢子。担子菌的有性孢子。
5、真菌的生活史
真菌的生活史(life-cycle)是指真菌孢子经萌发、
2、菌丝的变态结构
真菌的营养菌丝在进化过程中为了更好地吸收营养,满 足其生长发育的要求,并具有相应的功能,逐渐形成了一些 特殊形态的结构—变态结构。
(1)附着胞(appressorium, appressoria):
是植物病原真菌孢子萌发形成 的芽管或菌丝顶端的膨大部分, 可以牢固地附着在寄主体表面, 其下方产生侵入钉穿透寄主角质 层和表层的细胞壁,起着附着和 吸收养分的功能。
真菌无性繁殖产生的孢子
无性孢子的类型:
1)游动孢子(zoospore) 游 动 孢 子 囊 ( zoosporangium ) 萌发时,原生质割裂成许多小块, 形成带着1~2根鞭毛,能游动的
孢子。鞭毛菌的无性孢子。
2)孢囊孢子(sporangiospore) 孢子囊(sporangium)内产生 的单胞的内生孢子。没有鞭毛, 不能游动。接合菌的无性孢子。 真菌产生内生无性孢 子的器官统称为孢子囊 (sporangium)。 孢子囊通常着生在特 化的菌丝上,这种特化的 菌丝称作孢囊梗。
(1)无性繁殖(asexual reproduction) 以营养繁殖为特征,真菌不经过核配和减数分 裂,即没有两个性细胞或性器官的结合。而是其 营养体菌丝直接通过断裂、裂殖、芽殖、割裂等 方式产生孢子的繁殖方式。 无性繁殖产生的孢子称为无性孢子 。 无性孢子的形态、色泽、细胞数目、排列和产 生方式等特征,是真菌分类与鉴定的重要依据。
捕食线虫真菌
(5)生态环境:
物质的生物循环:有机物的降解; 地球生态系中,分解者,“清洁
工”。
地衣:固氮
(6)为科学研究提供重要的试验材料
植物病理学的诞生与发展 酵母菌:
• 易培养 • 与动物的生物化学相似性 • 基因组测序:第一个真核生物 • 基因芯片
2、害处
(1)对植物的危害 10,000多种真菌, 70~80%的植物病害由真菌 引起。
2、真菌在生物中的分类地位
⑴ 林奈(Linnaeus)(1753): 两界系统 动物界 植物界
⑵ Whittaker(1969): 五界系统 植物界
原核生物界
原生生物界
菌物界
动物界
粘菌门 真菌门
有人提出设立另一个界:病毒界
⑶ Cavaliver-Smith(1981,1988)提出8界系统,1995 年《真菌字典》(第八版)接受了8个界的系统:
(2)附着枝(hypophode):
菌丝两旁长出的短的分枝结构,只起附着 或营养功能, 无侵入功能。外生真菌产生,如小煤炱目。
(3)吸器(haustorium,haustoria):
植物专性寄生菌菌丝在寄 主间隙延伸穿过细胞壁,在植 物细胞内形成的膨大或分枝状
的结构——吸器,其功能是增
加真菌对营养的吸收面积。形 状不同。
4、真菌的繁殖
广义地讲,真菌的繁殖体是任何能够单独进
行传播并形成新个体的菌体单位,如各种类型
的孢子、菌核、菌丝片断等。
典型的繁殖体是各种类型的孢子。
真菌的繁殖形式:
无性繁殖 有性生殖
子实体:真菌的产孢机构(包括无性繁殖、有性繁殖、形
态简单的、形态复杂的)。 广义的概念是指菌类中任何产生孢子的结构。但通常更主 要的是指高等真菌(子囊菌和担子菌)中高度组织化的产生有 性孢子的结构。 真菌的产孢机构无论是无性繁殖或有性繁殖均叫子实体。 子实体都是由两部分组成的,一为子实层,一为由菌丝组 成的支持保护结构。 子囊菌纲的子实体特称为子囊果,并分为球形的闭囊壳, 瓶状的子囊壳和盘状或杯状的子囊盘3种类型。 在担子菌纲中,子实体也特称为担子果,其形状、大小、 质地、颜色更是形形色色。如伞状、半圆形、马蹄形、喇叭形 、球形、头状、耳状、笔状、珊瑚状等。许多为肉质,如蘑菇 ,也有的木质或木栓质,如灵芝、树舌;还有的为革质,如云 芝;胶质的如木耳、银耳等。
拟薄壁组织(pseudoparanchyma):
大致由等径的薄壁细 胞组成,排列紧密很象高等植物的组织,组织中的细胞一般 是不易分离的(碱液煮可分开)。
(1)菌核(sclerotium):
由菌丝紧密交接形成的一种坚硬结构。外为拟薄壁组织, 内为疏丝组织。形状不一,颜色较深,渡过不良环境。
菌核萌发
(3)木材、食品、饮料、衣物的腐烂变质
(一)真菌的一般形态与特性
营养体:指真菌营养生长的所形成的结构。
从孢子萌发形成菌丝,菌丝生长发育到生殖器
官形成前的阶段,称作营养生长阶段。这个阶段的
菌丝体称作营养体。
繁殖体:指真菌繁殖阶段所形成的结构。
1、营养体的类型
(1)菌丝体(mycelium):
真菌的典型营养体是丝状体,单根细丝叫菌丝 (hypha),组成真菌菌体的一团菌丝叫菌丝体。 类型: 菌丝呈管状,多数真菌的菌丝以隔膜(septa)把 菌丝分成很多间隔—有隔菌丝(高等真菌的菌丝);有些 真菌的菌丝没有隔膜—无隔菌丝(低等真菌的菌丝)。 结构: 菌丝在各菌种之间差异有限,透明、有色、暗色、 有无隔、直径大小、横隔的构造和隔膜处是否小于菌丝直 径,表面有无疣状物,是否等径等。 功能: 真菌的营养体没有根、茎、叶的分化,没有维管 组织,可直接从环境中吸收养分,具有输送和贮存养分的 功能。
1~2:原生质团
3:无隔菌丝
4:有隔菌丝
菌丝(hypha)
顶端生长
无限生长、不断分支 各部分都有潜在的生长能力
菌丝生长
生长时向四ຫໍສະໝຸດ Baidu呈辐射状延伸,所以真菌在培养基上通常 形成圆形的菌落。
菌丝生长与植物病害症状关系(圆形)
(2)原生质团(plasmodium):
菌体简单,没有细胞壁,只有一层原生质膜包围 着多核的原生质,变形虫状,可以随着原生质流动而 运动,如根肿菌。 (3)单细胞(uniocell): 营养体为有细胞壁和原生质膜的单细胞,如酵母 菌,壶菌。
②卵孢子(oospore): 由雄器和藏卵器交配形成。2N。卵
孢子大多球形,壁厚,包裹在藏卵器内,
通常经过一定时期的休眠后才萌发。每 个藏卵器内含一至多个卵孢子(低等的 数目多,高等的只一个)。如卵菌的有 性孢子。
③接合孢子(zygospore): 由两个同型配子囊配合方式形成。接合孢子被厚壁的 接合孢子囊所包被,通常需要经较长时间的休眠后才萌发。 接合菌的有性孢子。
(2)子座(stroma):
类似垫状的营养结构,常在其中或其上 长生子实体,也是繁殖体的一部分。 柱状、 棒状、头状等。 假子座(pseudostroma):由菌丝组织和 寄主组织共同形成的子座。
(3)菌索(rhizomorph):
菌丝组织形成的绳状物,类似高等植物的根,又称根状 菌索。能抵抗不良环境,当环境转佳时,又从尖端继续生长 延伸。
古细菌界、真细菌界、古动物界、原生动物界、
真菌界、色菌界、动物界、植物界。
产量损失,质量下降
真菌毒素
麦角中毒 黄曲霉素的致癌作用
(2)人与动物的病害与毒害:
病害
皮肤病:手足癣,头癣,牛、
羊、狗的山谷热等。 肺部感染:原生动物肺炎囊菌。
毒害:毒菇
许多真菌含有毒性物质,引起人和动物的中毒—致病、致 死,如毒蘑菇80余种。腹鸣、呕吐、幻觉、狂笑、精神错 乱等。
产生毒素:100余种,如黄曲霉毒素,致癌。
进化史长:4亿多年。
分布广
繁殖快:锈菌夏孢子堆有1000个夏孢子, 在一个生长季,可繁殖4-5代,夏孢子数可 达1012个。
了解:真菌与人类的关系
1、益处
(1)食品与食品加工:
蘑菇、木耳、银耳、香 菇、草菇、鸡丛、羊肚 菌、口蘑、松口蘑、喉 头菌等。 茭白 酱 、 醋 、 面 包 、 奶 酪 、 蒸 馒 头 、 豆 腐 乳的制作
子器。 形状大小多异。子囊菌和半知菌的
无性孢子。
分生孢子的类型图
4)厚垣孢子(chlamydospore) 菌丝中个别细胞膨大,原 生质浓缩,细胞壁加厚而成为 有休眠功能的孢子。
(2)有性生殖(sexual reproduction)
真菌性细胞(配子)或性器官(配子囊)结合,经
过质配、核配和减数分裂,形成有性孢子的过程。产生
(2)医药卫生:
中药:灵芝、茯苓、冬虫夏草、
马勃、雷丸、猪苓。
西药:青霉素(penicillin)、灰 黄霉素、头孢霉素等。
麦角菌素
(3)工业:
酒精制造: 糖化酶 淀粉 单糖 酒精酶 酒精
糖化酶(根霉、毛霉)
酒精酶(酵母菌) 发酵工业: 甘油、柠檬酸、乳酸、葡萄糖酸、延胡索酸。
(4)农业、园林:
3)分生孢子(conidium,conidia) 外生在特化的菌丝上的无性孢 子称作分生孢子。产生孢子的特化 的 菌 丝 称 为 分 生 孢 子 梗 (conidiophore)。分生孢子梗可 以单生、簇生和束生。有的分生孢 子梗自垫状菌丝长出,使产孢总体 结构呈盘状—分生孢子盘;有的产
生于覆碗状或球形的结构—分生孢
病虫草害的生物防治
◆ 菟丝子炭疽病菌。 ◆ 白僵菌防治害虫幼虫。 ◆ 木霉菌、拟青霉、轮枝菌等对其它真菌病原的拮 抗作用、防治作用。 ◆ 非致病菌、致病菌的弱菌系诱导植物对致病菌的 诱导抗性。
植物生长调节物质
菌根菌:扩大了植物根的吸收面积。
云杉芽虫幼虫 菌 根 : 与 植 物 共 生
被真菌寄生