词条 | 真菌 |
类别 | 中文百科知识 |
释义 | 真菌zhenjun一群不含叶绿素、不能进行光合作用,由真核细胞构成的低等异养生物。它们和藻类植物的共同点是:植物体没有根、茎、叶的分化,生殖器官为单细胞结构,合子不发育成胚。它们和藻类的最大区别是: 不含叶绿素,营养方式为异养,其中有的腐生,有的寄生。真菌还具以下特征:它们的营养体除少数为单细胞外,绝大多数都是由菌丝所组成的菌丝体,其中低等真菌的菌丝无隔,高等真菌的菌丝有横隔,为多细胞结构;细胞壁多由几丁质组成,也有的为纤维素组成;贮藏物质主要为油滴、肝糖和蛋白质;真菌的营养菌丝虽然排列疏松,但有不少种类在其生活史的一定阶段,菌丝形成具一定形态结构的菌丝组织体,常见的如根状菌、子座和菌核。繁殖方式有营养繁殖、无性生殖和有性生殖3种类型。营养繁殖是以细胞分裂、出芽、菌丝断裂等方式进行的。无性生殖是以产生各类孢子进行的,主要有游动孢子、孢囊孢子、分生孢子等。有性生殖有同配、异配和卵配。所产生的有性孢子主要有接合孢子(2n)、卵孢子(2n)、子囊孢子(n)和担孢子(n)。真菌的种类繁多,据统计,目前全世界已被描述的真菌种类约12万余种,我国真菌学家戴芳澜教授估计中国约有4万余种。真菌广布于地球表面,各处均有它们的踪迹。真菌和人类的关系密切,有的可食用,不少种类在工业、医药、农业上,以及生物工程等科学技术中,都具有重要意义。很多种类对人类有益,但也有一些对人类和动植物有危害。特别是真菌在自然界中是有机物的分解者,在物质循环中有极其重要的作用。长期以来,由于真菌具细胞壁、所以 一直被列在植物界中,但它们的细胞壁组成,特别是不含叶绿素,营养方式为异养等方面,和绿色植物有很大的不同,故近代许多学者主张将真菌从植物界中分出,和粘菌一起组成真菌界。 真菌fungi一类具有真正细胞核、营养体为丝状体、能产生孢子、无叶绿素、以吸收方式吸取养分的异养生物。近代生物分类将真菌与粘菌分别设立两个门,隶属于菌物界。真菌种类多、分布广、繁殖快。地球上凡有空气的地方都有真菌。从热带到寒带,田野到森林,沙漠到绿洲,峡谷到海底,以至30000米高空到4000米深海,皆有分布。在动植物活体与死体、沙粒、食品、皮革、玻璃和空气、土壤、河水、海水、酱油、油漆中都可发现真菌。意大利萨卡多(Pier AndreaSaccardo)的《真菌总汇》1~25卷记录89000余种真菌。加拿大比斯拜(Guy Richard Bisby)和英国安斯沃思(Geoffrey Clough Ainsworth)1943年统计真菌至少有10万种。1983年出版的《真菌词典》(Dictionay of the Fungi)第7版记载真菌有4835属、63585种。据安斯沃思1954年统计,1920~1950年每年平均发表700个真菌新种,近年每年超过1,500个新种。戴芳澜(1979)《中国真菌总汇》收录中国已发表的真菌7000余种。据估计全世界的真菌数量至少与种子植物数量相当,约25~30万种。 真菌Fungi无叶绿素,进行吸收式营养和孢子繁殖的真核微生物。属化能异养型,菌体呈分枝状。 图 1 真菌的两种菌丝 菌丝的隔膜 各类真菌的隔膜构形各不相同,有单孔型隔膜,是子囊菌菌丝的典型隔膜; 多孔型隔膜,如一些丝状酵母菌(Saccharomyces); 复式型或桶状隔膜,如多种担子菌的双核菌丝的隔膜。隔膜孔通常能容许包括核在内的一些细胞器通过。 菌丝的变态 一些专性寄生菌可在菌丝上形成小突起,穿过寄主细胞壁,在细胞内发育成球形、指状或分枝状的吸器吸取养料。某些捕食性真菌常通过其变态菌丝——菌环或菌网来捕食线虫、轮虫等。小煤炱科真菌菌丝可生出1~2个细胞的短枝,称附着枝,使菌丝附着在寄主上。锈菌目真菌的芽管或菌丝顶端膨大,产生附着胞并分泌粘性物,牢固地粘着在寄主表面,附着胞上又生出纤细、针状感染菌丝,再侵入寄主角质层。 菌丝的组织体 交织疏松,还可看出典型菌丝的长形细胞称疏丝组织; 交织紧密,菌丝细胞变成近于圆形或多角形,类似植物的薄壁细胞称拟薄壁组织,两者又统称密丝组织,在很多真菌中形成各种不同营养和繁殖结构。❶菌核。典型颗粒状,大小不一,小如油菜籽的小核菌属的菌核,大到药用的茯苓重2~3千克,是真菌中最大的菌核。菌核坚硬、色深,藏较多养分,抗逆力强,条件适宜时萌发成菌丝体,或在其上产生形成孢子的子实体; ❷子座 由菌丝体形成,也有和部分寄主组织结合而成,为坚硬、形状不一的垫状结构,还有呈团块状或圆槌状,子实体常在子座表面或内层形成,抗逆力强; ❸根状菌索。菌丝纠缠成绳索状,似植物根,作用与菌核相似,常见于引起树木腐朽的担子菌,能侵入机体并蔓延,条件适宜时从先端继续生长延伸,至一定阶段在菌索上可生出伞状繁殖体。 繁殖 真菌能通过菌丝体的断裂短段生长成新菌丝体进行繁殖,但主要是通过一个营养生长期后形成繁殖机构,产生孢子,再萌发产生新的菌体。油壶菌属等低等真菌繁殖时,整个菌体转化成繁殖组织称整体产果式;多数真菌繁殖时,只在部分营养组织上或其中产生繁殖器官和组织,称分体产果式。 无性繁殖 未经性细胞(核)结合,直接在营养体上产生无性孢子,真菌产生多种类型的无性孢子,一种真菌常产生不止一种类型的无性孢子(图2),主要有:❶孢囊孢子。是产生在孢子囊中的内生孢子。在菌丝分枝的顶端或从菌丝特化而来的孢囊梗顶端形成膨大的孢子囊,其中原生质分割成小块,都含有核,通过细胞游离形成过程,生成若干单细胞的孢囊孢子。孢子囊也有在菌丝中间形成。低等水生真菌如鞭毛菌的孢囊孢子无细胞壁,具一或两根鞭毛,能游动,称游动孢子。其孢子囊称游动孢子囊; 陆生的接合菌生成不能游动、有细胞壁的孢囊孢子,称静孢子。 ❷分生孢子。内生或外生,由特化菌丝先端通过一定方式发生,下方的特化菌丝称分生孢子梗,单生、散生或丛生,成束的称孢梗束或束丝。有的分生孢子梗自垫状菌丝生出,使产孢总体结构呈盘状,称分生孢子盘;有的菌丝堆上生出分生孢子梗和分生孢子,称分生孢子座。还有的分生孢子生在覆碗状或球形的分生孢子器中。 图 2 真菌的无性孢子 有些真菌菌丝断裂后产生一些其他类型的无性孢子。如粉孢属产生的粉孢子和地霉属产生的节孢子;有些在菌丝顶端或中间产生一个厚壁休眠孢子,如总状毛霉产生的厚垣孢子,具强抗逆力;还有芽生方式生成的芽孢子,如假丝酵母和玉米黑粉菌。 有性繁殖 包括两个可亲合性核的结合,经一定过程产生有性孢子。首先是进行质配,带有单倍体核(N)的原生质配合,细胞中成对的核称双核或结合核,常以(N+N)来表示核染色体数,仍为单倍体核; 其次是核配,两个核进行配合,产生二倍体核(2N);最后由核配生成的二倍体核发生减数分裂,形成4个单倍体核(N)。含单倍体核的细胞以后发育成单倍体的营养体。有些真菌在质配后随即进行核配,双核期很短;有些质配后要经相当长时间才进行核配,双核期较长。同时减数分裂发生的时期也有不同。不同真菌产生不同类型的有性孢子(图3)。 图 3 真菌的有性孢子 真菌的性分化有一定复杂性,有些真菌在同一菌体上分化出明显的两性器官,即雌雄同株; 有些两性器官分化在不同菌体上,即雌雄异株。但也有些真菌产生有性分化的器官在形态上没有雌雄区别,甚至是以营养菌丝代行性器官功能,而分属于不同的交配型,常以(+)、(-)表示。真菌中所谓性的亲合性另有其明确的概念,如有些真菌起源于单孢子的单一菌体上,虽可产生明确区分的雌雄两性器官,但是自交不孕的,因为它的雌雄两性器官并不亲合,不能发生质配。根据性亲和性可有两种情况: 一是每一菌体都是自交可孕的,可不依赖另一菌体的配合,自身同一菌体就能进行有性繁殖,称同宗配合; 另一是每个单独菌体都是自交不孕的,需要另一个可亲合性的菌体的配合进行有性繁殖,这两个菌体在亲合因子的遗传组成上是不同的,称异宗配合。 真菌在有性繁殖过程中还相应形成繁简不一、各式各样的组织体,以承受或容纳有性孢子,这类组织体统称为子实体。低等真菌子实体小而简单,高等真菌子实体大而复杂,如各种形状的子囊果和担子果及其附属组织,它们的结构和质地也因种而异。 真菌通过有性繁殖的减数分裂过程进行染色体交换,对异宗配合真菌来说,这一过程在基因重组中是极其重要的一步,使种具有一定的可变性,更能适应环境的变化,保证种的延续和发展,在这一点上,有性繁殖的意义就远远超出了繁殖和渡过不良环境的内涵。 准性生殖 许多半知菌至今尚未发现有性过程,这并不意味着它们就没有遗传(基因)重组的能力,它们能通过非典型的有性繁殖方式——准性生殖进行遗传特性重组。❶高等真菌的营养菌丝经常能进行菌丝联结,导致产生异核体菌丝,即含有两个或多个遗传性状不同的核的菌丝体; ❷在营养菌丝内遗传性状不同的一对核发生融合; ❸发生一种不像减数分裂那样涉及到整套染色体的基因交换方式; ❹最后在有丝分裂过程中有一条或多条染色体没有分离出来,这种不分离性必然会发生染色体从二倍体核中丢失,形成非整倍体,因而是不稳定的,就有进一步再丢失染色体的趋势,直到恢复稳定的单倍体为止。 真菌虽有单倍体和二倍体两个阶段组成一个完整的生活史,但世代交替现象不是那么明显。二倍体始于核配,终于减数分裂,多数真菌的二倍体阶段仅占生活史的很短时间,而单倍体阶段却占去大部分时期,在各种真菌的生活史中,单倍体和二倍体阶段所占时间的长短都不一样,因而真菌生活史就显得多种多样。可分为无性和有性两个阶段,由营养期和繁殖期组成,能产生无性孢子的真菌在温暖的生长季中,无性繁殖可反复循环发生。有性繁殖仅在缺乏养分、低温或高温情况下出现一次或不出现。不少锈菌的生活史必须在两种不同寄主上完成,第二个寄主又称转主寄主。 研究意义 真菌在土壤有机质转化、土壤肥力发展,尤其是森林土壤中占有重要地位。真菌与人类的生产和生活有密切关系。首先是引起植物病害,常使农作物和树木减产、降低质量,造成食品、木材、纺织品、纸张、皮革和其他工业品的霉烂,还可使人畜生病、中毒; 另一方面,真菌也有益于人类,许多真菌可直接供作食用和药用,如菇类、竹荪、木耳、银耳、麦角、虫草、茯苓、灵芝等,人们也利用它们的生理特性建立酿造工业生产各类酒精饮料、食品工业生产味精、乳酪、生物制药工业生产抗生素和免疫抑制剂等、生化工业生产各种有机酸和酶制剂等。真菌在遗传学研究中也占有重要地位,单倍体遗传学就是建立在真菌的工作基础上。近年来,分子真菌学的研究有一定进展,首先对真菌各亚门的代表菌进行核DNA GC比的检查,揭示它们的范围在27.5~61%,接合菌较低,子囊菌和担子菌较高: 真菌核基因组分子量为6×109~3×1010;在真菌核DNA的基因序列、同源关系方面,对酵母菌、粗糙脉胞霉(Neurosporacrassa)和某些霉菌方面作了一定的研究,并研究了酵母菌质粒和真菌线粒体DNA; 有关真菌核糖核酸、蛋白质合成及其与真菌形态关系的研究均有进展。它们对了解真菌的系统发育、分类地位和适应性等问题都有明显的促进作用。 真菌Zhen jun微生物中的一大类。传统上归属低等植物的真菌门。菌体为单细胞或由菌丝组成。菌丝为单细胞或多细胞、分枝或不分枝的丝状体。有些菌还可交织形成菌核、菌索或大型子实体。具细胞壁,不含叶绿素,无根、茎、叶,以寄生或腐生方式生活。有些种类与藻类共生形成地衣。能以多种方式进行有性和无性繁殖。根据其有性生殖方式的不同,区分为三纲一类,即“藻状菌纲”、“子囊菌纲”,“担子菌纲”和“半知菌类”。自然界广泛分布,与人类关系极为密切。能分解各种有机物,在自然界缓慢而持续的物质循环过程中起着重要作用。许多真菌已被人类开发利用。例如,传统的酱油、醋、腐乳等食品的制作;工业抗生素(如青霉素等)的生产;以及蘑菇、香菇、银耳、木耳等作为食用菌和药物。已被广泛应用于医药、化工、皮革、酿酒、食品等工业。许多真菌危害人和动植物,例如引起手癣、脚气等皮肤病;产生的毒素严重威胁人畜健康,引起肝脏中毒、神经中毒、肾脏中毒和癌症等;使农作物发生病害更普遍,如甘薯黑斑病、棉花枯萎病、小麦锈病、玉米黑粉病等;引起衣物、器材、工具、仪器以及工业原料等发霉变质。采取有效措施防止和控制有害真菌的活动,也是重要的研究课题。 真菌见“生物”中的“真菌”。 真菌微生物类群之一。详“生物学一般”中的“真菌”。 真菌一群分布广泛、物种繁多的真核微生物。形态差异极大,细胞核外有核膜,细胞质内有线粒体等细胞器,细胞壁组分多以几丁质为主(仅卵菌纲为纤维素),无性或有性生殖,同宗或异宗配合,生活史或简单或复杂,缺乏光合色素,借助渗透作用自体外吸收营养,通过自身机能合成营养物质。根据这一营养方式,已把真菌门从植物界中分出,单列为真菌界。 真菌一群不含叶绿素、营腐生或寄生生活的低等异养生物。少数菌体为单细胞,多数由菌丝组成;低等真菌的菌丝为单细胞,高等真菌的菌丝为多细胞分枝的丝状体;有些种类由菌丝组成子实体。种类繁多,我国约有4万余种,广布于自然界,同细菌等共同分解有机物,对自然界的物质循环和绿色植物的营养起着重要作用。真菌与人类的关系极为密切,在医药工业和食品工业中,人们常利用霉菌和酵母菌等进行发酵生产;有些抗生素就是青霉菌的产物,如青霉素。有些真菌如蘑菇、香菇、草菇、口蘑、银耳、木耳、猴头、灵芝、茯苓等,可作食品或药物。也有很多真菌能引起动植物和人类的病害,或使农林产品等霉烂变质而不能再食用。 真菌fungi无叶绿素,进行吸收式营养和孢子繁殖的真核微生物。属化能异养型。除黏菌外都具有细胞壁,一般由几丁质构成,有些低等真菌的细胞壁主要成分是纤维素或其他葡聚糖。真菌的营养体有单细胞和分枝丝状两大类。丝状真菌的菌丝有些无隔多核,也有些具有隔膜,将菌丝隔成单核、双核或多核的菌丝段。菌丝由孢子萌发产生的芽管生长而形成,直径一般为3~10μm,其顶端不断伸长、分枝形成多分枝的菌丝体。一些真菌个体发育到一定阶段可形成特殊的产孢结构。真菌分类过去多年来是按有性生殖特点分为3纲1类,与藻类组成菌藻植物门隶属于植物界。现在广泛接受的生物分类系统中把真菌独立提升为一界,下设真菌门和黏菌门。在真菌门下设5个亚门:鞭毛菌亚门、接合菌亚门、子囊菌亚门、担子菌亚门和半知菌亚门。真菌种类繁多,分布极广,是自然界中的主要分解者,在自然界物质循环中起重要作用。有些真菌被用于医药、化工、酿造、食品加工等工业生产;也有些真菌引起动植物病害。许多大型真菌如蘑菇、香菇等是著名的食用菌。 真菌以吸收式营养和孢子繁殖的真核微生物,无叶绿素。菌体为单细胞或由菌丝组成。现已发现的真菌有10万多种。按英国真菌学家安斯沃思等1973的分类,真菌门主要分为鞭毛菌亚门、接合菌亚门、子囊菌亚门、担子菌亚门和半知菌亚门5个亚门。植物病原菌的80%是真菌。 |
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