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真菌分类系统:详解黏菌与担子菌的种类和与人类的关系

时间:2026-01-22 理论教育 可欣 版权反馈
【摘要】:图8-13Ainsworth真菌分类系统黏菌门分为2个纲约有500种。许多子囊菌是我们熟知的,并同人类生活有密切的关系。担子菌分布广泛,腐生或寄生,与人类关系密切。

四、真菌的分类系统

真菌的分类,主要以其孢子和子实体的特征作为分类依据,也参照菌丝的形态、细胞结构以及生理生化特征。真菌的分类系较多,有如G.W.Matin(1950)、R.H.Whittaker(1969)、G.C.Ainsworth(1966)、Margulis(1974)、J.E.Smith(1975)和C.J.Alexopoulos(1979)的分类系统等。目前学术界广泛采用的是Ainsworth第七版(1983)的分类系统,它把真菌界分成黏菌门和真菌门,后者又分成5个亚门。现将Ainsworth分类系统(图8-13)简介如下。

真菌在进化系统上,直接来自原生动物。根据化石记录,真菌出现于9亿年前的元古宙晚期,在4.3亿年前伴随着植物来到陆地而今黏菌还保留有原生动物特征。真菌界生物具多样性,一般将真菌分为真菌门和黏菌门包括20纲和1万多属10万多种,而估计数量则更大。

黏菌又称裸菌,它们的营养体是没有细胞壁的多核变形虫状的细胞,通常以摄食性吸收营养,主要以细菌、真菌的孢子和有机颗粒作为食物,生活循环近似于源生动物,但是,它们在繁殖阶段产生子实体,以孢子进行繁殖,又像真霉的霉菌,为介于原生动物与真菌之间的真核生物。所以,对于黏菌分类地位的归属,科学家们一直有争论,是动物还是植物?是真菌还是原生动物?考虑到长期以来黏菌由真菌学家来进行研究,因此,将黏菌划分在真菌界的黏菌门。

图示

图8-13 Ainsworth真菌分类系统

黏菌门分为2个纲约有500种。黏菌生活周期中表现有几个不同的阶段,各个阶段都有不同的形态特性。营养期为无细胞壁的变形虫的原质团是黏菌的特征性阶段,通过有丝分裂繁殖,形成蛞蝓状的单细胞群体。有些形成假原质团,实际上是变形体的合群体,靠自身分泌的黏菌素调节。这种分化为多细胞的合群体,并进行无性生殖的子实体,形成孢子囊生出多个孢子在适宜条件下孢子再萌发为变形虫状细胞。有性生殖时像蛞蝓状的群体的单倍体细胞两两融合,形成二倍体合子,经过减数分裂,再变为单倍体变形虫细胞。

真菌门又可分为五个亚门:

1.鞭毛菌亚门

鞭毛菌亚门有三个纲,其中壶菌纲是主要的。壶菌纲的真菌能产生游动孢子,它们具有后生尾鞭式鞭毛,鞭毛为“9+2”结构。本纲真菌多数水生,少数两栖或陆生。如内生集壶菌(Synchy turium endobioticum)引起的马铃薯癌肿病,玉米节壶菌(Physodermamaydis)引起的玉米褐斑病等。卵菌纲的真菌在形态结构和有性的卵配生殖有别于其他真菌,因此有些学者认为卵菌不是真菌而划为藻类或自立一门。低等卵菌为水生腐生菌,如水霉属(Sap rolegnia),绵霉属(Achlya);高等卵菌为陆生寄生菌,如腐霉属(Pythium)和疫霉属(Phytophthora)。体细胞为双倍体,单倍体阶段很短。无性繁殖在孢囊与营养体结合处产生无孔隔膜,游动孢子具有双鞭毛。少数不产生游动孢子,直接萌芽产生菌丝体。有性繁殖,由异形配子囊结合,产生卵孢子。

2.接合菌亚门

接合菌的真菌由低等的水生真菌发展到陆生种类,由游动孢子发展为单孢孢子囊的分生孢子。无性繁殖以直菌丝顶端膨胀成孢子囊成熟后散发孢子萌发成菌丝。有性生殖由两个同形或异形配子囊接合后发育成接合孢子,如黑根霉有两种不同交配型,通常分别以“+”和“-”来表示。毛霉属(Mucor)和黑根霉属(Rhizdpus)是常见的接合菌,具有很强的分解蛋白质和淀粉能力,可制成菌种,在食品、发酵工业和酿造业上得到了很好的应用。

3.子囊菌亚门

子囊菌(Ascomycetes)是真菌中物种数量最多的一类。它区别于其他真菌的一个显著特征是产生子囊(ascue)。子囊是一个含一定数量子囊孢子的袋状结构,子囊孢子经过质配、核配和减数分裂后产生的。例如,火丝菌(Pyronema)是常见的子囊菌。它的菌丝为有隔菌丝,多分枝。无性生殖以分支菌丝的顶端产生分生孢子来完成。有性生殖时,一些菌丝的顶端膨大,分别产生出多核的精子囊和产囊体,精子囊中的细胞质和细胞核流入产囊体进行雌雄核融合成为二倍体的合子和减数分裂产生孢子。

许多子囊菌是我们熟知的,并同人类生活有密切的关系。如在酿酒和食品发酵中广泛应用的酵母菌,遗传学中作为研究材料的链孢霉,提取青霉素的青霉,能产生红米、红腐乳和酶的紫红曲霉、中药材冬虫夏草以及危害禾谷类作物的白粉菌、麦角菌。

4.担子菌亚门

担子菌(Basidiom ycetes)是真菌中进化较高等的类群,其最基本的特征是产生担孢子(basidio spore)。担子菌分布广泛,腐生或寄生,与人类关系密切。85%以上的担子菌能与高等植物共生形成菌根,许多可以食用,如蘑菇、木耳、猴头、竹荪、灵芝和茯苓等。担子菌的菌丝发达有横隔膜。担子菌的有性生殖靠菌丝配合、性孢子和菌丝或两个单核的孢子结合,无明显的生殖器官。90%以上的担子菌为异体接合,形成的产孢结构称为担子(basidium)。

很多担子菌寄生在植物体内,引起作物病害。如玉蜀黍黑粉菌(Ustilago maydis)、小麦杆锈病菌(Puccinia gram inis)寄生在玉米、小麦、大麦上。蘑菇、木耳则是广泛使用的食用菌。

5.半知菌类

真菌的分类主要依据之一是有性孢子的特征。许多真菌在自然条件下,尚未发现有性阶段,并产生有性孢子,人们将这种只发现无性阶段而未发现有性阶段的真菌,称为半知菌。如一旦发现它们的有性生殖,再作归属分类。(https://www.xing528.com)

半知菌在自然界分布广泛,在土壤中有很多腐生菌,对有机物的分解起重要作用。另有很多菌种是植物、动物的寄生菌;还有不少菌种可以产生抗生素、有机酸代谢产物,在医药、食品工业上起重要作用。如曲霉属(Aspergillus)多为腐生菌,有些曲霉可用于酿酒、制酱、酶制剂和有机酸的生产。有些曲霉如黄曲霉(A.f lavus)、米曲霉(A.oryzae),能产生对人体有害的致癌物质如黄曲霉素。青霉属的青霉菌能产生青霉素、灰黄霉素等抗菌素。镰刀菌属(Fusarium)的尖孢镰刀霉是多种植物枯萎病的病原菌,而串珠镰刀菌(F.moniliforme)能产生赤霉素,导致水稻恶稻病。此外,还有木霉菌属腐生于土壤或木材处,有些木霉含有很强的纤维酶,也能产生一些抗生素,常见的菌种有绿色木霉和康宁木霉。

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