第四章 海洋真菌
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第四章海洋真菌
一、概况
海洋真菌是一类具有真核结构,能形成孢子,营共生、腐生或寄生生活的海洋生物。
一些来源于海洋的称为专性海洋真菌;另一些来源于陆地或淡水,但能在海洋环境中生长与繁殖者,称为兼性海洋真菌。
许多真菌,具有像藻类那样多种多样的繁殖方式,既有产生无性抱子进行繁殖的,也有产生能运动的有性配子进行有性生殖的。
通常为菌丝状或多细胞,只有酵母菌在发育阶段中有单细胞出现。营养方式除黏菌为摄食外,多为吸收式。
●海洋真菌包括海洋酵母菌和海洋霉菌。海洋酵母呈圆形、卵形或椭圆形;内有细胞核、液泡和颗粒体物质,为单细胞真核
生物。
●海洋霉菌是生长在营养基质上能形成绒毛状,蜘蛛网状或絮状菌丝体的一类真菌,亦是海洋丝状真菌的通称。
二、分类
海洋真菌种类很少,仅为陆地的1%,总共不超过500种。包括丝状高等海洋真菌209多种,海洋酵母菌类约177种,低等海洋藻状菌类约70种。丝状真菌包括子囊菌类(As-comycetes)、担子菌类(Basidiomycetes)和半知菌类(Deuteromycetes)等。海洋酵母菌也主要归属于上述三类中。藻状菌类大多属于水霉菌目、链壶菌目,以及霜霉菌目等。
三、分布
海洋真菌广泛分布于海洋环境中,从潮间带高潮线或河口到深海,从浅海沙滩到深海沉积物中都有它们的踪迹。
海洋真菌的分布按海洋从上到下可被分为几个垂直带:①由海面到200m深处为第一带,目前报道的真菌大多分离自这一带;②200 - 2000m为第二带;③2000 - 4000m为第三带;④4000 - 6000m为第四带;⑤6000m以下为第五带。
四、生态习性
大多数海洋真菌依赖栖住某种基物而生活,只有少数真菌不依赖基物而自由生活。根据海洋真菌的栖生习性可划分为如下几种生态类型:
1. 木生真菌
木生真菌是能强烈地分解木材和其他纤维物质、数量最多的一类高等海洋真菌。
由于木质在海岸和深海地区都是很普遍的基质,因此在海洋环境条件下,木生真菌也是丝状高等海洋真菌中分布最广的。
2. 附生藻体真菌
在海洋真菌中,约有1/3的种与藻类有关系,其中以子囊菌类居多。目前大约有几十种子囊菌是海藻的寄生菌,其中可寄生在褐藻和红藻藻体上的各有十几种,但寄生在绿藻上的仅有数种,这可能同大多数绿藻寿命较短有关。子囊菌对藻体的寄生侵染可引起多种藻类病害。
3. 红树林真菌
红树是热带、亚热带潮间带盐泽地的挺水陆生植物。栖生在红树林的海洋真菌多半是腐生菌,其中有子囊菌类20余种,半知菌类约20种,担子菌类很少。
浸在海水中的红树树干、枝条和根部的表皮易被真菌侵入而造成腐烂,而埋在泥中的根部,则不易受真菌侵害;海洋真菌能分解红树叶片。
在红树林植物组织内部也正常地生长着微生物,称为内生菌(endphytes)。内生菌是指生长在健康植物组织或细胞内部、不引起植物出现病症的微生物。海洋植物内生菌是寻找新的化学结构和生物活性物质的主要来源。
4. 海草真菌
海草是生活在沿岸海区底部的有根开花植物。海草真菌数量较少。某些海草能被真菌严重侵染,如网黏菌属真菌引起海草细胞的光合作用组织解体,使北美、欧洲沿岸的大叶藻场大面积衰退,造成了严重的后果。
5. 寄生动物体真菌
此类真菌可寄生在动物外骨骼、壳等处。海洋真菌在分解动物体中的纤维素、甲壳素、蛋白质和碳酸钙等过程中起重要作用。低等海洋真菌是引起海洋鱼类和无脊椎动物病害的重要致病菌。
如研究表明链壶菌(La-genidium sp.)、镰刀菌(Fusarium sp.)是海产对虾真菌病的病原菌;绞纽伤壳菌(Ostracoblabe implexa)是欧洲属牡蛎壳病病原菌;霍氏鱼醉菌(Ichthyophonushoferi)可使多种海产鱼类致病。
五、海洋真菌的分离和培养
海洋真菌的分离需要无菌环境,特别是要避免空气中陆地微生物的污染。因此,真菌的分离操作要在无菌室或超净台中进行,实验桌面最好用75%乙醇擦过,操作时要靠近酒精灯或煤气喷灯火焰。
●样品采集的范围包括海水和海底沉积物、浸泡于海水中的木头及其他纤维物质、浮木、诱饵木片、植物根部、红树林、藻
类、海草、含有孢子的海水泡沫、海洋动物等。
●对于海水和海泥,可用采样器采集
2. 样品的保存
采集的样品最好立即或尽快进行目的菌的分离,如果没有条件,则要将样品暂时保存于4一8℃的低温环境下。
3. 海洋真菌的分离和培养
①培养基成分
a. 人工海水。分离培养基制备所用的水可以是陈海水或人工海水(artificial sea water)。
一般人工海水代替天然海水能够方便实验室条件下对真菌的培养,特别对海洋真菌的生理学研究。
b.通用的分离培养基
葡萄糖l0g,蒸馏水400m1,蛋白胨2g,人工海水600m1(pH为7.5) (或陈海水),酵母膏1g。
用锥形瓶分装后于115℃灭菌25min,冷却待用。如果要制备固体培养基,则加1.5%--2.0%的琼脂注意要加人适当的抗生素及生长抑制剂。
c.其他分离培养基
与陆生真菌分离培养基大致相同,只是用海水来配制。
②分离培养基的制备
●目前已开发了数百种培养基来进行真菌的分离和保藏。只要稍微改变一下培养基的配方,就能用来进行海洋真菌的分离。
●酸性的培养基较适合真菌,但是很多细菌也可以生长。所以在真菌选择性培养基中往往要加入各种抗生素或其他细菌的生
长抑制剂。
4. 常用的抗生素和抑制剂
①有机酸
0.5%苹果酸或0.1%乳酸均可有效抑制细菌的生长,一般要在培养基灭菌后加人。需要注意的是如果pH过低,有些培养基则不会凝固。
②抗生素
主要有以下三大类:链霉素、新霉素和卡那霉素,这3种抗生素主要抑制革兰阴性杆菌的生长,使用浓度从30 - 2666mg/L, 一般用100一200mg/L, 或0.03%(链霉素),以上三种抗生素耐热性差,要在灭菌后培养基温度下降到55℃左右再加人;
青霉素,抑制革兰阳性杆菌和革兰阴性球菌细胞壁的合成,使用浓度为12.5-1500mg/L,灭菌后加人,常与四环素同时使用,需要注意的是青霉素不适合用于高酸性的培养基。
③其它
结晶紫,抑制革兰阳性菌,使用浓度为l0mg/L;亚碲酸钾,抑制革兰阳性菌,使用浓度为100mg/L;以上两者都可以和培养基一起灭菌。
④真菌生长抑制剂
虽然许多海洋真菌在人工培养基上都生长得十分缓慢,但是也有生长得很快的种类,如一些青霉和曲霉。为了抑制这些真菌的过快生长,我们可以在培养基中加入一些生长抑制剂。
●Dichloran是2,6一二氯一4一硝基苯胺的商品名称,主要用来抑制青霉和曲霉的快速生长,使用浓度为25mg/L。
●邻苯酚(o-phenylphenol),主要用来抑制污染的木霉(Trichoderma)的快速生长,使用浓度为6mg/L 。
●牛胆汁(oxgall),完全抑制腐霉和疫霉的生长,部分抑制其他真菌和细菌的生长,常用浓度为0.5%或1.5%
●孟加拉红(Rose Bengal),抑制细菌和其他真菌(如木霉)的快速生长,但对放线菌无效,使用浓度为30一700mg/L,孟加
拉红在有光的情况下对真菌有毒害,所以要将分离培养基放在黑暗中培养;
●脱氧胆酸钠(Sodium deoxy-cholate),一种阴离子去污剂,抑制真菌菌落的扩展,但不影响孢子的形成,使用浓度为1g/L。
5. 注意事项
①表面消毒
对于从海水中采集到的浮木或活组织,动物等,在分离之前最好进行表面消毒。一般是用无菌吸水纸将样品表面的水分吸干,然后用75%的乙醇擦拭或泡在其中约15min。然后可在解剖镜下观察子座形成的情况,或进行孢子的分离。
②富集
有些海水样品中真菌的含量较少,所以要进行浓缩或过滤。方法是用无菌的0.45um孔径的硝酸纤维素滤膜将海水过滤,然后直接将滤膜放在培养基上培养,或将滤膜上的沉淀洗下,悬浮在一定的培养液中,再涂布到培养基上。