第二章菌类植物

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第二章 菌类植物
• 教学目标与要求:
• ㈠概述
• 1. 识记:菌类的几种营养方式、菌类的分门
依据;
• 2. 理解:菌类的概念;
• 3. 应用:菌类植物的主要特征(通性),并
与藻类比较;
一、菌类植物的通性
• 菌类植物不是一个具有自然亲缘关系的类群,
它是一群没有根、茎、叶分化,并依靠现成
的有机物质而生活的一类低等植物。是一大
类不含叶绿素的低等异养植物,包括细菌、
粘菌和真菌。
共同特征
1、 没有根、茎、叶分化;
2、一般无光合作用色素;
3、营养方式是异养的,营寄生、
腐生生活。
二、菌类植物的营养方式
• 总的是异养,包括:
• 寄生:从活的动植物吸取养分。
• 腐生:从死的动植物或无生命的有机物质吸取养分
• 专性寄生:寄生性非常强,不能腐生。
• 专性腐生:腐生性非常强,不能寄生。
• 兼性腐生:不是严格的寄生或腐生,以寄生为主,
兼行腐生。
• 兼性寄生:不是严格的寄生或腐生,以腐生为主,
兼行寄生。
三、菌类植物的分类
• 按林奈(Linneaus,1753)两界分类系统,菌类
属于植物界。
• 按魏泰克(Whittaker,1969)五界分类系统(原
核生物界、原生生物界、植物界、真菌界、动
物界):
• 细菌归原核生物界;粘菌归原生生物界;真菌
归真菌界.
三、菌类植物的分类
• 安兹沃斯(Ainsworth,1973)也提出真菌应单
独成为真菌界(Fungi Kingdom);按三界系统,
真菌、动物、植物为各自平行的三大界。真
菌界包括2个门:粘菌门和真菌门。
三、菌类植物的分类
• 细菌门:是一群原核生物。单细胞,体微小,
细胞壁的主要成分为粘质复合物,一般不具纤
维素壁,异养,用细胞分裂的方式进行繁殖。
• 粘菌门:是一群介于动物和植物之间的真核生
物。无细胞壁,变形虫状体型,用孢子繁殖,
异养,孢子具纤维素壁。
• 真菌门:是一群具有真核,产生孢子的生物,
通常为分枝的丝状营养体,大多具有甲壳质的
细胞壁,少数种类具有纤维素成分的细胞壁,
异养,它们一般行有性和无性生殖。
四、菌类与藻类比较
第一节
细菌门
一、细菌门的一般特征
㈠细菌的形态
细菌是一类微小的单细胞植物,测量细菌大
小的单位为微米。
细菌的形态基本上有4种类型:球状、杆状、
螺旋状和丝状。
1、球菌:球状,菌体直径1微米左右。
2、杆菌:菌体杆状。
3、螺旋菌:细胞呈弯曲状的细菌。
4、放线菌:是一大类丝状细菌,单细胞结构。
㈡细菌的细胞构造
细菌的细胞由细胞壁、细胞膜、细胞质、
核质和内含物构成。有的细菌还有荚膜、芽孢
和鞭毛。
细胞壁:主要成分为粘质复合物。
细胞核:没有真正的细胞核,核质分散在
细胞质中,称为原核。
绝大多数细菌不含光合色素。
细菌的内含物:肝糖、淀粉、脂肪、异染
颗粒等物质。
芽孢:某些种细菌生长到某
个阶段,细胞质失水浓缩,
形成一个圆形或椭圆形的内
生孢子,称为芽孢。芽孢的
壁很厚,渗透性差,含水少,
能抵抗不良的环境,遇到适
宜的环境,再发生新的菌体
鞭毛:细菌的鞭毛是发自基
粒,穿过细胞壁(荚膜)
的细丝,是细菌的运动器官。
㈢细菌的繁殖
细菌主要进行无性繁殖,除少数种类外,分
裂繁殖是细菌的唯一繁殖方法。
㈣细菌的生态环境
细菌分布极广,几乎遍布地球的各个角落,
无论土壤里、水中、空气中,动植物体内外都
有细菌存在。在寒冷的地方生长着嗜冷性杆菌;
在酷热的场所,甚至90℃的温泉水中,生长着
嗜热性细菌;在无氧的环境条件下,也有嫌气
性细菌分布。
二、细菌在自然界中的作用和经济意义
1、细菌在自然界物质循环中起着重要作用。
2、在农业生产中:有益细菌很多,如根瘤菌和土壤
中的固氮菌可固定空气中的游离氮,增加土壤肥力。
3、在工业中:细菌的利用更广,如利用细菌的发酵
作用制造乳酸、醋酸、丙酮等;此外,在造纸、制革、
炼糖以及浸剥麻纤维等,也要利用细菌的活动。
4、在医药卫生方面细菌的利用也很多,如制造抗菌
素,人造血浆。
5、细菌的有害方面也不容忽视,人的许多疾病如伤
寒、霍乱、白喉、破伤风等病,都是病原菌引起的。
第二节、粘菌门(Myxomycophyta)
粘菌门是介于动物和植物之间的一类生。
它们的生活史中,一段是动物性的,另一段是植物性
的。 营养体是一团裸露的原生质体,多核,无叶绿素
,能作变形 虫式运动,吞食固体食物,与原生动物的
变形虫很相似。但 在生殖时产生具纤维素细胞壁的孢
子,这是植物的性状。
粘菌的大多数种类生于森林中阴暗和潮湿的地方
,多在 腐木、落叶或其他湿润的有机物上。
第三节
真菌门
一、真菌的一般特征
真菌的细胞既不含叶绿素,也没有质体,
是典型的异养生物。
真菌的异养方式有寄生和腐生。
㈠真菌的营养体
1、除典型的单细胞真菌外,绝
大多数的真菌是由菌丝构成的。
菌丝——是纤细的管状体
菌丝体——组成一个菌体的全
部菌丝称菌丝体。
菌丝分无隔菌丝和有隔菌丝两
种
2、菌丝又是吸收养分的机构
腐生菌可由菌丝直接从基质中吸取养分,或产生假根
吸取养分。
寄生菌在寄主细胞内寄生的,直接和寄主的原生质接
触而吸收养分;胞间寄生的真菌从菌丝上分生的吸器伸入
寄主细胞内吸取养料。
吸收养料的方式借助于多种水解酶,均是胞外酶,把
大分子物质分解为可溶性的小分子物质,然后借助于较高
的渗透压吸收。
3、真菌的细胞构造
绝大部分真菌均有细胞
壁,某些低等真菌的细
胞壁为纤维素,菌丝细
胞内含有原生质、细胞
核和液泡,以及贮存的
蛋白质、油滴和肝糖等
养分。
㈡菌丝组织体
某些真菌生活史的某些阶段,在环境条件不
良或繁殖时,菌丝互相密结,菌丝体变态成菌丝
组织体。
菌丝组织体:在环境条件不良或繁殖时,菌丝相互
紧密交织,形成各种不同形态的植物体。常见的有:
根状菌索:菌丝纠结成绳索状,外形似根,渡过不
良环境的休眠体。如:蜜环菌。
菌核:菌丝密集成质地坚硬的核状体,渡过不良环
境的休眠体。如:茯苓、麦角、雷丸。
子实体:有一定形状与结构,能产生孢子的菌丝组
织体,高等真菌在有性生殖时期形成。如:蘑菇、
马勃、灵芝。
子座:容纳子实体的菌丝褥座,从营养阶段到繁殖
阶段的一种过渡形式。如冬虫夏草。
根状菌索—高等真菌
的菌丝体可以密结呈
绳索状。(外层颜色
较深,为皮层;内层
有疏松的菌丝组成,
为心层或髓层。根状
菌索有的很粗,长达
数米,能抵抗不良环
境。在腐朽木材中常
见到。 )
菌核—是
由菌丝密
结成颜色
深、质地
坚硬的核
状体。
子实体—是高
等真菌在生殖
时期,形成能
产生孢子的子
实体,具有一
定的形状。子
囊果和担子果。
子座—是容
纳子实体的
褥座。
(二)、真菌的繁殖
1、营养繁殖
细胞分裂、芽生孢子
厚壁孢子、节孢子
2、无性生殖
游动孢子、孢囊孢子、
分生孢子
3、有性生殖
复杂而形式多样。有性配
合后,也可产生孢子——子
囊孢子、担孢子,但和无性
生殖的孢子完全不同。
①芽生孢子(blastospore)
, 营养细胞出芽形成。
②厚壁孢子
(hlamydospore),由菌丝中
间个别细胞膨大形成的休眠孢
子,其原生质浓缩,细胞壁加
厚,可休眠。
③节孢子(arthrospore)
,由菌丝细胞断裂形成的。
④游动孢子(zoospore),
是水生真菌在游动孢子囊(zoosporangium)
中形成,细胞无壁,具鞭毛,
借水传播。
⑤孢囊孢子(sporangiospore)
在孢子囊(sporangium)
内形成的不动孢子,借气流
传播。
⑥分生孢子(conidiospore)
由分生孢子囊梗顶端或侧面产
生的静孢子,借气流或动物
传播。
二、真菌门的分类
(1)鞭毛菌亚门
一般特征:
菌丝通常无隔、多核;细胞壁成分多含纤维素。
无性生殖时产生的游动孢子具有等长的双鞭毛或单鞭
毛。孢子囊的层出形成现象;双游现象。
有性生殖为卵式生殖,产生的合子称卵孢子;或休眠
本亚门菌类大多数是水生、两栖生,少数是陆生。
孢子。
腐生或寄生。世界上已知有1100种,分为4纲10目。
鞭毛菌亚门的代表属
水霉属:属于卵菌纲,水霉目多为腐生的,也有寄生
的,如寄生水霉,寄生于活鱼体上,破坏寄主的肌肉
组织,以至寄主肌肉腐烂而死亡,是鱼类养殖上的病
害,特别对鱼苗危害严重。
菌丝体白色,绒毛状,分枝多,无隔,多核。
霜霉属
• 高等植物病害的专性寄生菌
• 发病部位主要在叶片上,病斑淡黄绿色,背面生
白色的粉霉,即病菌的分生孢子梗和分生孢子
(无性生殖),发病后期,病斑变为桔黄色,叶
片萎蔫,终于枯死,本病菌也侵害荚果。
㈡接合菌亚门
1、接合菌亚门的一般特征
①本亚门营养体为无隔多核的菌丝组成的菌丝体。
②无性生殖产生孢囊孢子,也有的产生厚垣孢子和节孢
子,有性生殖形成接合孢子。
③ 本亚门菌类明显地由水生发展到陆生,由游动孢子
发展到静孢子,腐生、兼性寄生、寄生或专性寄生。
世界上已知的有610种,分为2纲7目。
2、接合菌亚门的代表属
根霉属:根霉属为腐生菌,最
常见的是匍枝根霉,又称黑根
霉,面包霉。
生于面包、馒头和富于淀粉质
的食物上,使食物腐烂变质。
菌丝体为棉絮状,匍
枝根霉的菌丝体在基质上蔓延
着大量的匍匐菌丝(匍匐枝),
匍匐菌丝弓状弯曲,与基物相
接触处产生假根,伸入基质内
吸取营养。假根上方生出一至
数条不分枝的孢囊梗,孢囊梗
顶端膨大形成孢子囊。
1.孢子囊;2.孢囊孢子;3.孢囊梗;4.匍
匐菌丝;5.假根
(三)子囊菌亚门(Ascomycotina)
子囊菌种类繁多,类型复杂,约有1950属,15000-30000
种。除了酵母菌为单细胞体外,绝大多数都是多细胞有机体,
菌丝有隔。
子囊菌的无性生殖较发达,主要产生分生孢子;
有性生殖较复杂,形成子囊(ascus)和子囊孢子
常形成子实体,又称子囊果(ascocarp)。
青霉菌, Penicillium sp.
Aspergillus sp. 曲霉
( 1) 酵母菌属(Saccharomyces)
是本亚门中最低级的类群。
植物 体为单细胞,卵形。
它能将糖类在无氧的条件下分解为二氧化碳和酒精,称发
酵,又可用于面包和馒头的发酵。酵母菌还能生产甘油、甘露
醇和有机酸等很多生化制剂,在医药和食品方面有很大用途。
(2) 青霉属(Penicillium)
分布极为普遍,多生于水果、番茄等果实的伤
口处,导致果实腐烂,也常见于淀粉性食物及酿酒原料上。青霉也常侵害皮
革及 衣服。最常见的为青霉,多生于桔子、梨 和苹果上。菌丝体淡绿色,
主要以分生孢子进行繁殖,分生孢子梗顶端数次分枝,呈扫帚状,最末小枝
称小梗,从小梗上生一串绿色分生孢子。有性生殖极少见。
(3) 曲霉属(Aspergillus)
分生孢子梗顶端膨大成球形,
不分枝,可区别于青霉。其中有应用于柠檬酸生产的黑曲霉
(A.niger V.Tiegh),还有产生致癌物质--黄曲霉素的黄
曲霉(A.flavus Link)等。
点青霉
Aspergillus 曲霉
(4) 虫草属(Cordyceps)属核菌纲,鳞翅目昆虫的幼虫体
内寄生的子囊菌。其中冬虫夏草最著名。该菌的子囊孢子秋
季侵入鳞翅目幼虫体内,发育成菌丝并充满虫体,幼虫仅存
完好的外皮,在虫体内菌丝形成菌核。越冬后,次年
春天从幼虫头部长出有柄的棒状子座,其顶端产生许多子囊
壳,其内的子囊各产生8个子囊孢子。由于子座伸出土面,
状似1棵褐色小草,故该菌有冬虫夏草之名。该菌为我国特产
是一种名贵补药,有补肾和止血化痰之效。
羊肚菌属(Morchella)子实体由菌盖和菌柄组成,菌盖圆
锥形,表面凹凸不平,形如羊肚。羊肚菌(M.esculenta),是
滋味鲜美的食用菌。
冬虫夏草Cordyceps
sinensis
是一种真菌寄生于鳞翅目昆虫
体上所形成的子座、菌丝和虫体的
复合体,春夏之交时,虫体被虫草
菌的孢子感染,潜伏至秋后入土蛰
伏时,孢子萌发产生菌丝体,充满
并杀死虫体;到了来年春天虫草菌
从虫体的头部伸出长棒状的子座,
子座成熟后释放出孢子。古人认为
是虫子变成了棒状的草,故称冬虫
夏草,又称虫草。产于我国四川、
青海、云南、西藏等地。本品作滋
补剂,能益肺肾,补精髓,止血化
痰。
冬虫夏草(冬虫属)
冬虫夏草生态环境
冬虫夏草药材
羊肚菌属(Morchella)
麦角菌
含麦角胶、
麦角毒碱、麦
角新碱等成分,
主要用于子宫
出血和内脏出
血的止血剂;
麦角胺可治疗
偏头疼。
担子菌亚门(Basidiomycotina)
担子菌是一群类型多样的陆生高等真菌,有900属。多数种
是植物专性寄生菌和腐生菌,食用、药用和有毒种类也很多,
因此与人类关系较大。
担子菌全是多细胞有机体,菌丝有隔,菌丝体有3种类型:
初生菌丝体(primary mycelium),由担孢子形成,细胞
单核,生活史中生命周期很短;
次生菌丝体(secondary mycelium),由单核菌丝或性孢
子接合形成,细胞双核,又称双核菌丝体,存在锁状联合现象
,生活史中生命周期很长;
三生菌丝体;由次生菌丝体形成子实体,称担子果,为三
生菌丝体,是双核 菌丝的一种特化的结构。
子菌的子实体,也称为
担子果,是担子菌产生担
子和担孢子的一种结构。
子实体上部呈帽状或伞状
的结构称作菌盖,菌盖下
面的长柄称为菌柄,在菌
盖的腹面有呈辐射排列的
片状结构叫菌褶。在菌褶
上生有担子,呈棒状,其
顶端长有4个担孢子,担
孢子成熟后脱落,在适宜
的环境中萌发成新的菌丝
体。
担孢子
(1)冬孢菌纲:
玉蜀黍黑粉菌:本菌侵害玉蜀黍植株,可导致寄
主患黑粉病。在植株地上部分均能发生,常发生
在叶片和叶鞘的衔接处、腋芽、雄花穗或雌花穗
上。被害的部分形成白色的肿瘤,其内生有黑褐
色的厚壁孢子。成熟后,肿瘤的外膜破裂,厚壁
孢子就会散出。
冬孢菌纲(Teliomycetes)、
为有隔担子菌,不形成担子果。
冬孢菌纲共有2目,174属,6 000种。多数寄生于高等植物,
对农作物和林业有严重危害。
1) 锈菌目(Uredinales),专性寄生菌,常寄生种子植物和
蕨类植物体上。多数种类的生活史,需要在分类上完全无关
的两种植物体上转主寄生,
小麦秆锈病菌)(Puccinia
graminis Pers.)为常见锈菌。
第一寄主为小麦、大麦、燕麦及其他禾本科植物;第二寄主
为小檗属(Berberia)或十大功劳属(Mahonia)等.
小麦锈菌
锈菌 Uredinia sp.
(2)层菌纲(Hymenomycetes),
具发达的担子果(子实体)。担子有横隔或纵隔,或无
隔为单细胞。担子果为膜质、蜡质、革质、木质、木栓质或
肉质等。
有性繁殖产生担孢子,担子有横隔或纵隔,或无隔单细
胞,通常由菌丝体上生出或由担子果中的菌丝上产生,常排
列成子实层。子实层通常分布在菌髓两侧。菌髓和子实层构
成子实层体。
层菌纲约有15000余种,分为9目,主要有:银耳
目、木耳目、伞菌目、非褶菌目等。
1) 银耳目(Tremellales),几乎全是木材上的腐生菌,担
子果为裸果式。
2)木耳目(Auriculariales),大部分为木材腐生菌,担子
果裸果型,胶质,干后呈坚硬的壳状、耳状或垫状。
3)伞菌目(Agaricales),是层菌纲中的一个很大的目,现已
知约有3250种。担子果肉质,很少近革质、木栓质或膜质,
绝无木质。
4)非褶菌目(Aphyllophorales)(又称多孔菌目,
Polyporales), 担子果裸果型,无菌褶。担子果一年生至多年
生,木质、栓质、肉质、蜡质、炭质、海绵质、酪质,稀胶
质。常见:灵芝、猴头菌等。
常见的担子菌
银耳
强壮剂,有补气、活血、强心、补脑
• 木耳(黑木耳)Auricularia auricula (L.ex
Hook.) Underw. 属于木耳科。子实体叶状或
耳状,半透明,胶质,有弹性,深褐色至黑色。
猴头菌
• 是一种腐生菌。子实体外形似猴头,肉质,块状,
表面均生白色肉刺状菌针,猴头菌含多糖类和氨
基酸,为常见的食用菌,入药有利五脏、助消化、
滋补和抗癌作用。
茯苓 菌核利水渗湿,
健脾宁心
猪苓 菌核利水渗湿。猪
苓多糖抗癌。
3)伞菌目(Agaricales),
树舌
有毒的伞菌
(双相合子核)
减数分裂
担子
担孢子
菌褶
单核菌丝
单核菌丝
子实体
双核菌丝
菌蕾
锁状联合
方式分裂
蘑菇生活史
香茹
子实体肉质。菌盖初期
呈扁平半球形,后渐平展,
菌环丛膜状,下有鳞片。
鳞片辐射状排列。菌肉白
色。孢子椭圆形,无色。
灵 芝 子实体健脑, 治神经衰弱, 慢性肝炎,
消化不良; 对防止血管硬化和调节血压也有一
定效能, 亦用作滋补剂。
紫芝 G. japonicum (Fr.) Lloyd
子实体亦用作灵芝
云
芝 Polysticus versicolor (L.) Fr.
子实体清热、消炎。云芝多糖抗癌。
密环菌 Armillaria mellea (Vahl. ex Fr.) Kumme
子实体明目、利肺、益肠胃,可食用;为天麻共生菌
马
勃
各种蘑菇
金针菇(Flammulina Velutipes)
含有丰富的赖氨酸和精氨酸,能促进儿童的健
康和智力发育,国外称为“增智菇”。是秋未春
初寒冷季节发生的一种朵型小的伞菌。菌体新鲜
时呈金黄色或黄褐色,因色泽极似金针菜,故名
为金针菇。其肉滑、味鲜,是古今中外著名的食
用菌之一。可以防治癌症,降低血压,治疗肝脏
及消化系统疾病。
竹荪体态优雅,故有“真菌之花”、“菌中皇
后”之美誉。为我国珍贵的食用菌。脆嫩爽口,
味道香,营养丰富。
地星 Geastrum
菌蕾球形,有突出的嘴部。外包被
的 基部呈浅袋形,上半部分裂为5-8个尖瓣,裂片反卷。
earthstar
(5)半知菌亚门(Deuteromycotina)
绝大部分都是有隔菌丝体,菌丝体发达,为单倍体。
只以分生孢子进行无性生殖,有性生殖阶段尚未发现。为了
分类上的需要,人为的将这类真菌归纳为一亚门。实际上,
半知菌大多是子囊菌纲的无性阶段,少数是担子菌纲的无性
阶段。
半知菌约有1,800余属,26,000多种。其中约有300属是栽
培植物和森林病原菌,还有是引起人类和动物皮肤病的病原菌。
水稻纹枯病菌(Rhizoctonia soloni),可引起水稻纹枯病,
四、 经济意义
食用:担子菌纲
酿造工业: 酵母、曲霉、青霉、毛霉等
增加土壤肥力、参与物质循环:生于朽木、枯枝、落叶及 土壤
里的真菌,是分解木质素、纤维 素和其他有机物的主力,它们
在增加土壤肥力和完成自然界的物质循环上,比细菌的贡献还大。
有害的一面: 植物、动物和人类的许多病源菌;食品和衣物的
霉烂;毒蘑菇