真菌在微生物世界中可以稱(chēng)得上是個(gè)“巨人家族”,真菌的個(gè)頭較大,其中的許多成員對我們來(lái)說(shuō)都是很熟悉的。例如,在潮濕的天氣里,常常發(fā)現糧食、衣服、皮鞋上長(cháng)了霉,我們做醬、醬油、豆腐乳用的曲霉和毛霉等霉菌;發(fā)面、釀酒用的酵母菌等都是真菌,就連人們愛(ài)吃的蘑菇、木耳等蕈子,也都是真菌大家族的成員。真菌是微生物中的一大類(lèi)群,屬于真核微生物,與人類(lèi)關(guān)系非常密切。真菌是抗生素(如青霉素、頭孢霉素)、有機酸等多種發(fā)酵工業(yè)的基礎,在自然界中則扮演著(zhù)各種復雜有機物分解者的角色。然而有些真菌是病原菌,引起人類(lèi)和動(dòng)植物病害,有些真菌產(chǎn)生毒素,使人、畜中毒,嚴重者引起癌癥。如黃曲霉產(chǎn)生的黃曲霉毒素毒害肝臟,易引發(fā)肝癌。
霉菌是絲狀真菌的俗稱(chēng),意即“發(fā)霉的真菌”,它們往往能形成分枝繁茂的菌絲體,但又不象蘑菇那樣產(chǎn)生大型的子實(shí)體。在潮濕溫暖的地方,很多物品上長(cháng)出一些肉眼可見(jiàn)的絨毛狀、絮狀或蛛網(wǎng)狀的菌落,那就是霉菌。
霉菌的形態(tài)、大小和結構
霉菌的菌絲。構成霉菌營(yíng)養體的基本單位是菌絲。菌絲是一種管狀的細絲,把它放在顯微鏡下觀(guān)察,很像一根透明膠管,它的直徑一般為3-10微米,比細菌和放線(xiàn)菌的細胞約粗幾倍到幾十倍。菌絲可伸長(cháng)并產(chǎn)生分枝,許多分枝的菌絲相互交織在一起,就叫菌絲體。
根據菌絲中是否存在隔膜,可把霉菌菌絲分成兩種類(lèi)型:無(wú)隔膜菌絲和有隔膜菌絲。無(wú)隔膜菌絲中無(wú)隔膜,整團菌絲體就是一個(gè)單細胞,其中含有多個(gè)細胞核。這是低等真菌(即鞭毛菌亞門(mén)和接合菌亞門(mén)中的霉菌)所具有的菌絲類(lèi)型。有隔膜菌絲中有隔膜,被隔膜隔開(kāi)的一段菌絲就是一個(gè)細胞,菌絲體由很多個(gè)細胞組成,每個(gè)細胞內有1個(gè)或多個(gè)細胞核。在隔膜上有1至多個(gè)小孔,使細胞之間的細胞質(zhì)和營(yíng)養物質(zhì)可以相互溝通。這是高等真菌(即子囊菌亞門(mén)和半知菌亞門(mén)中的霉菌)所具有的菌絲類(lèi)型。
為適應不同的環(huán)境條件和更有效地攝取營(yíng)養滿(mǎn)足生長(cháng)發(fā)育的需要,許多霉菌的菌絲可以分化成一些特殊的形態(tài)和組織,這種特化的形態(tài)稱(chēng)為菌絲變態(tài)。
吸器。由專(zhuān)性寄生霉菌如銹菌、霜霉菌和白粉菌等產(chǎn)生的菌絲變態(tài),它們是從菌絲上產(chǎn)生出來(lái)的旁枝,侵入細胞內分化成根狀、指狀、球狀和佛手狀等,用以吸收寄主細胞內的養料。
假根。根霉屬霉菌的菌絲與營(yíng)養基質(zhì)接觸處分化出的根狀結構,有固著(zhù)和吸收養料的功能。
菌網(wǎng)和菌環(huán)。某些捕食性霉菌的菌絲變態(tài)成環(huán)狀或網(wǎng)狀,用于捕捉其它小生物如線(xiàn)蟲(chóng)、草履蟲(chóng)等。
菌核。大量菌絲集聚成的緊密組織,是一種休眠體,可抵抗不良的環(huán)境條件。其外層組織堅硬,顏色較深;內層疏松,大多呈白色。如藥用的茯苓、麥角都是菌核。
子實(shí)體。是由大量氣生菌絲體特化而成,子實(shí)體是指在里面或上面可產(chǎn)生孢子的、有一定形狀的任何構造。例如有三類(lèi)能產(chǎn)有性孢子的結構復雜的子實(shí)體,分別稱(chēng)為閉囊殼、子囊殼和子囊盤(pán)。
霉菌的繁殖
霉菌有著(zhù)極強的繁殖能力,而且繁殖方式也是多種多樣的。雖然霉菌菌絲體上任一片段在適宜條件下都能發(fā)展成新個(gè)體,但在自然界中,霉菌主要依靠產(chǎn)生形形色色的無(wú)性或有性孢子進(jìn)行繁殖。孢子有點(diǎn)像植物的種子,不過(guò)數量特別多,特別小。
霉菌的無(wú)性孢子直接由生殖菌絲的分化而形成,常見(jiàn)的有節孢子、厚垣孢子、孢囊孢子和分生孢子。
節孢子。菌絲生長(cháng)到一定階段時(shí)出現橫隔膜,然后從隔膜處斷裂而形成的細胞稱(chēng)為節孢子。如白地霉產(chǎn)生的節孢子。
厚垣孢子。某些霉菌種類(lèi)在菌絲中間或頂端發(fā)生局部的細胞質(zhì)濃縮和細胞壁加厚,最后形成一些厚壁的休眠孢子,稱(chēng)為厚垣孢子。如毛霉屬中的總狀毛霉。
孢囊孢子。在孢子囊內形成的孢子叫孢囊孢子。孢子囊是由菌絲頂端細胞膨大而成,膨大部分的下方形成隔膜與菌絲隔開(kāi),膨大細胞的原生質(zhì)分化成許多小塊,每小塊可發(fā)育成一個(gè)孢子。孢囊孢子有兩種類(lèi)型,一種為生鞭毛能游動(dòng)的叫游動(dòng)孢子,如鞭毛菌亞門(mén)中的綿霉屬;另一種是不生鞭毛不能游動(dòng)的叫靜孢子,如接合菌亞門(mén)中的根霉屬。
分生孢子。是在生殖菌絲頂端或已分化的分生孢子梗上形成的孢子,分生孢子有單生、成鏈或成簇等排列方式,是子囊菌和半知菌亞門(mén)的霉菌產(chǎn)生的一類(lèi)無(wú)性孢子。
經(jīng)過(guò)兩性細胞結合而形成的孢子稱(chēng)為有性孢子。霉菌的有性繁殖過(guò)程一般分為三個(gè)階段,即質(zhì)配、核配和減數分裂。質(zhì)配是兩個(gè)配偶細胞的原生質(zhì)融合在同一個(gè)細胞中,而兩個(gè)細胞核并不結合,每個(gè)核的染色體數都是單倍的。核配即兩個(gè)核結合成一個(gè)雙倍體的核。減數分裂則使細胞核中的染色體數目又恢復到原來(lái)的單倍體。
有性孢子的產(chǎn)生不及無(wú)性孢子那么頻繁和豐富,它們常常只在一些特殊的條件下產(chǎn)生。常見(jiàn)的有卵孢子、接合孢子、子囊孢子和擔孢子,分別由鞭毛菌亞門(mén)、接合菌亞門(mén)、子囊菌亞門(mén)和擔子菌亞門(mén)的霉菌所產(chǎn)生。
卵孢子。菌絲分化成形狀不同的雄器和藏卵器,雄器與藏卵器結合后所形成的有性孢子叫卵孢子。
接合孢子。由菌絲分化成兩個(gè)形狀相同、但性別不同的配子囊結合而形成的有性孢子叫接合孢子。
子囊孢子。菌絲分化成產(chǎn)囊器和雄器,兩者結合形成子囊,在子囊內形成的有性孢子即為子囊孢子。
擔孢子。菌絲經(jīng)過(guò)特殊的分化和有性結合形成擔子,在擔子上形成的有性孢子即為擔孢子。
霉菌的孢子具有小、輕、干、多,以及形態(tài)色澤各異、休眠期長(cháng)和抗逆性強等特點(diǎn),每個(gè)個(gè)體所產(chǎn)生的孢子數,經(jīng)常是成千上萬(wàn)的,有時(shí)竟達幾百億、幾千億甚至更多。這些特點(diǎn)有助于霉菌在自然界中隨處散播和繁殖。對人類(lèi)的實(shí)踐來(lái)說(shuō),孢子的這些特點(diǎn)有利于接種、擴大培養、菌種選育、保藏和鑒定等工作,對人類(lèi)的不利之處則是易于造成污染、霉變和易于傳播動(dòng)植物的霉菌病害。
霉菌的菌落
由于霉菌的菌絲較粗而長(cháng),因而霉菌的菌落較大,有的霉菌的菌絲蔓延,沒(méi)有局限性,其菌落可擴展到整個(gè)培養皿,有的種則有一定的局限性,直徑1-2厘米或更小。菌落質(zhì)地一般比放線(xiàn)菌疏松,外觀(guān)干燥,不透明,呈現或緊或松的蛛網(wǎng)狀、絨毛狀或棉絮狀;菌落與培養基的連接緊密,不易挑;菌落正反面的顏色和邊緣與中心的顏色常不一致。
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