真菌门(Eumycophyta)
也可单独分出卵菌门。
真菌种类多、分布广,通常分为四个纲,即藻状菌纲(Phycomycetes)、子囊菌纲(Ascomycetes)、担子菌纲(Basidiomycetes)和半知菌纲(Deuteromycetes),大约有10万种,水中、陆地、空气中无处不有。还有很多种类寄生于动、植物或人体中,也有一些与藻类植物或维管植物共生。
真菌门是一类不含叶绿素的异养植物,菌体由一团菌丝构成,称为菌丝体(mycelium)。菌丝是由一个多核细胞(无隔菌丝)或多个细胞(有隔菌丝)组成的分枝与不分枝的细丝状物。构成菌丝的细胞,细胞壁多含几丁质,也有含纤维素的,没有质体,不含叶绿素。真菌的贮藏物质为肝糖、脂肪和蛋白质,不含淀粉。真菌的繁殖方式多样,营养繁殖借菌丝断裂繁殖,无性生殖能够产生各种类型的孢子,有性生殖有同配、异配、卵式生殖等。
真菌门四个纲的主要区别为:
藻状菌纲:不形成真正的菌丝体,如有菌丝体,则菌丝一般无横隔。
子囊菌纲:形成菌丝体,菌丝有横隔,有性生殖时产生子囊和子囊孢子。
担子菌纲:形成菌丝体,菌丝有横隔,有性生殖时产生担子和担孢子。
半知菌纲:形成菌丝体,至今未发现有性生殖,甚至只知其菌丝体而未发现任何孢子。
Ⅰ.藻状菌纲(Phycomycetes)。大部分为有分枝的丝状体,菌丝通常无隔,多核,无性繁殖产生游动孢子和不动孢子。有性生殖有同配、异配、卵配、接合生殖。
黑根霉(Rhizopus nigricans Her)。为根霉属植物,生长于馒头、面包及其它粮食制品上,又称为面包霉。
黑根霉的菌丝体多分枝,无横隔,细胞核多数,菌丝体有匍匐菌丝,称为匍匐枝,匍匐枝与营养基质接触处产生假根吸取养料。黑根霉有无性繁殖和有性繁殖,无性繁殖时于假根处向上产生几支直立的菌丝称为孢子囊柄(sporangiophore),顶端形成球形膨大产生孢子的囊状物,称为孢子囊,囊中产生孢子,孢子成熟时黑色,散出,在适宜的介质上萌发成菌丝体。有性生殖时,两个不同性别的菌丝体相遇,从其侧面长出短枝形成配子囊,顶端相接处细胞壁消失,原生质融合形成有厚壁的合子,合子休眠和减数分裂后萌发长出不分枝的菌丝,顶端形成孢子囊,孢子囊产生孢子,由孢子再萌发成新个体。
黑根霉可用于淀粉及糖液的发酵、酿酒和制酱。黑根霉能够引起农产品及加工产品的腐烂变质。
匍枝根霉的形态和繁殖
A.生长示意图:1.营养菌丝 2.匍匐菌丝
B.部分菌丝体:1.孢子囊 2.孢子囊梗 3.匍匐枝 4.假根
C.接合过程:1.突起 2.配子囊 3.配子囊柄 4.接合孢子
D.接合孢子萌发和形成:1.接合孢子囊 2.孢子囊柄
根霉属植物的生活史
Ⅱ.子囊菌纲(Ascomycetes)。子囊菌纲植物是真菌门中种类最多的一个纲,约1950属,15000余种,分布广泛,在很多植物体和动物体上都能找到。子囊菌可以引起许多作物病害。子囊菌纲植物多数为多细胞结构,有隔菌丝。无性繁殖时,单细胞种类出芽繁殖,多细胞种类产生分生孢子。有性繁殖时,菌丝体上长出雌性生殖器官,称为产囊体。在产囊体附近形成精子囊,产生精子,受精后,产囊体上产生产囊菌丝,形成子囊,子囊减数分裂形成8个子囊孢子,由子囊孢子形成新的菌丝体,子囊孢子为有性孢子。子囊通常被菌丝缠绕包裹形成子实体(fructication sporophore)或子囊果(ascocarp ascoma)。子囊果有三种类型:盘状的称为子囊盘(apothecium),有一个狭的瓶口的称为子囊壳(perithecium),球形无开口的称为闭囊壳(cleistothecium)。
(1)酵母菌属(Saccharomyces)。是子囊菌纲中比较低级的种类,单细胞,有明显的细胞壁和细胞核,通常以出芽形式繁殖。有性繁殖形成子囊,子囊近球形,单细胞,减数分裂后产生4个子囊孢子,或再进行一次有丝分裂后形成8个孢子。
酵母菌和人们生活关系密切,工业上用于酿酒,还可用于生产甘油、甘露醇、有机酸等;生活中用于发面;医药上用于生产生化制剂,如氨基酸、维生素B、腺苷酸等。
酵母菌属
A.单个细胞 B.出芽 C.假菌丝 D.子囊和子囊孢子
1.细胞核 2.液泡 3.芽孢子
(2)青霉属(Penicillium)。植物行腐生生活,生长在腐烂的水果、蔬菜、肉类和各种潮湿有机物上。
青霉属植物菌丝体由分枝的分隔菌丝组成,一部分菌丝伸入基质中吸取养料,另一部分暴露在空气中,一定时候进行繁殖。无性繁殖时,菌丝体形成分生孢子梗,顶端产生分生孢子,成熟时分生孢子飞散萌发形成新菌丝体。分生孢子梗是菌丝体上形成的直立产生分生孢子的枝,分生孢子梗顶端分叉几次,状如扫帚,最顶端的每一小枝上产生一串兰绿色的分生孢子。有性生殖时,菌丝体上长出直立的单细胞分枝,顶端产生雄性生殖器官,称为产囊体,在产囊体附近产生精子囊分枝,围绕在产囊体周围,最后在分枝末端形成一个短的精子囊,顶端贴附在产囊体上,产囊体与精子囊接触处细胞壁溶解,精核进入产囊体,由产囊体上发出产囊菌丝,在产囊菌丝顶端处形成子囊,子囊和不育菌丝形成闭囊壳型子囊果,子囊减数分裂后产生8个子囊孢子,子囊孢子萌发形成新的菌丝体。
青霉属
1.分生孢子梗 2.梗基 3.小梗 4.分生孢子
医学上从青霉属的黄青霉(P.chrysogenum)和点青霉(P.notatun)中提取青霉素。青霉属植物能使水果、蔬菜等腐烂。
(3)白粉菌属(Erysiphe)。寄生生活,专门寄生于被子植物,特别是双子叶植物。菌丝体由许多短的单核细胞构成,在植物体茎、叶、花序、果实表面连成白色蛛网状。菌丝体不插入寄主内部组织,仅以单细胞的吸器插入寄主表皮细胞内吸取养料。无性生殖时由匍匐菌丝产生直立的分生孢子梗,顶端产生分生孢子。有性生殖时产生产囊体和精子囊,融合后产囊体形成闭囊壳型子囊果,产生子囊孢子,萌发形成新的菌丝体。
白粉菌可以造成植物白粉病病害,影响植物生长发育,甚至导致死亡。
(4)其它子囊菌纲植物。麦角菌(Claviceps purpurea)寄生于大麦、小麦、燕麦等子房内形成菌核,称为麦角,有剧毒,含麦角碱,为名贵中药,治妇科病;虫草属(Cordyceps)的冬虫夏草(C.sinensis Sacc.),寄生生活,名贵中药;羊肚属(Morchella)为腐生菌,名贵食品。
一种羊肚属真菌的营养体
Ⅲ.担子菌纲(Basidiomycetes)。担子菌纲根据有无分隔,分为有隔担子菌亚纲(Phragmobasidiomycetidae),又叫异担子菌亚纲(Heterobasidiomycetidae)或半担子菌亚纲(Hemibasidiomycetidae)(担子通常分隔)和无隔担子菌亚纲(Holobasidiomycetidae),又称同担子菌亚纲(Homobasidiomycetidae)或真担子菌亚纲(Eubasidiomycetidae)(担子通常无分隔)。约有900余属,12000余种。全为陆生,有多种是食用和药用菌,毒菌也不少。营养体均为有隔菌丝,并有初生菌丝体(primary mycelium)、次生菌丝体(secondary mycelium)和子实体(fructication)之分。初生菌丝体是由担孢子萌发产生的单核单倍体菌丝组成,生活时间短;次生菌丝体是由初生菌丝体经质配的双核(n+n)菌丝组成,可生活数年乃至数百年;子实体又称为担子果(basidiocarp),也有称其为三生菌丝体或繁殖体的,细胞中仍具双核。担子果的形状、大小、质地多种多样。
(1)蘑菇属(Agaricus)。植物种类丰富,营腐生生活,许多种可形成森林树种的菌根部分。有些种类可食,有些种类有剧毒。担子果伞形,由菌盖(pileus)和菌柄(stipe)组成(图10-20)。菌盖腹面为辐射排列的薄片状菌褶(gills)。有些种类的菌柄上有菌环(annulus),是担子果的内菌幕破裂时形成的膜质结构。即有些种类的幼担子果在菌盖边缘和菌柄相连有一遮盖菌褶的薄膜,称内菌幕(partial veil)。担子果增大发展时,内菌幕破裂,在菌柄上残留的部分就形成了菌环。有些种类在菌柄基部有菌托(volva),菌托是由外菌幕破裂形成的,即有些伞菌的幼担子果外面整个包围一层膜,称外菌幕(universal veil),担子果增大发展时,外菌幕被拉破,残留在菌柄基部的部分形成菌托。
蘑菇属植物生活史 (引自周云龙)
菌褶由子实层、子实层基(subhymenium)和菌髓(trama)三部分组成。菌褶的两面均为子实层,主要由无隔担子、侧丝和囊状体(cystidium)(隔胞)组成。无隔担子由双核细胞形成,其发育过程是:首先进行核配,随之进行减数分裂产生4核,同时担子体积增大,顶端产生4个小梗;小梗顶端膨大,各有一核进入,共形成4个担孢子。侧丝是由不育的双核细胞形成的。囊状体是某些种类的子实层中存在的少数大型细胞,其长度可达相邻的菌褶。子实层基是子实层下的一些较小的细胞。菌髓由一些疏松排列的长形菌丝构成,位于菌褶中央。
伞菌目菌摺切面观 (引自张宪省、贺学礼)
A.蘑菇属,无囊状体 B.红菇属,有囊状体
担孢子散落后萌发产生单核的初生菌丝体,很快质配发展出大量的双核次生菌丝体,次生菌丝体经纽结和分化形成新一代的担子果。
(2)其它担子菌纲植物。黑粉菌目(Ustilaginales),侵害作物,引起黑粉病。绣菌目(Urediales),寄生于蕨类植物和种子植物体上,引起锈病。银耳目(Trcmellales)的木耳(Auricularia auricula)、银耳(Tremella fuciformis)等的子实体可食用,也可入药。伞菌目(Agaricales)的香菇等可食用,入药能抗癌。多孔菌目(Polyporales)的灵芝(Ganoderma)、猴头(Hericium)等可食用,入药能抗癌。
常见的担子菌纲真菌
Ⅳ.半知菌纲(Deuteromycetes)。半知菌纲植物,一般只知其无性生殖阶段,若发现其有性生殖阶段,则进行重新分类。半知菌纲植物多数为植物病原菌,如稻梨孢(Piricularia oryzae),引起水稻稻瘟病等。
真菌的许多种类可食用,有较高营养价值,如羊肚菌、木耳、银耳、蘑菇、猴头菌等。还有些种类可以入药,提高人体免疫力,预防和治疗癌症,如冬虫夏草(Cordyceps sinensis Sacc.)、灵芝、蘑菇等。目前已发现具有抗癌作用的真菌有100多种。在农业上有些种类可用于提取生长激素,促进作物生长;有些种类可制造生物农药,杀灭害虫;真菌还可使堆肥腐熟和固氮,增加土壤肥力。酵母菌、曲霉等也用于酿酒和酱油制造工业;有些真菌可以酶解饲料,提高饲料的营养价值。在自然界的物质循环中,真菌对有机物的矿化作用仅次于细菌,在草原和酸性的枯枝落叶层森林中矿化作用远高于细菌。