植物生物学 Plant Biology 陈学林 生命科学学院
菌类(Fungi) 异养有机体,由吸收作用摄取营养 有明显的细胞壁,有细胞核 进行有性生殖和无性繁殖 两门:黏菌门和真菌门
黏菌门(Myxomycota) 一类介于动物和真菌之间的生物 营养体:生长期或营养期为一团裸露的原生质团,多核,无胞壁,可作变形运动,亦称变形体 无性生殖:繁殖期形成多细胞的孢子囊构造并产生具有纤维质细胞壁的孢子 约500种,分三纲:黏菌纲(约450种)、集胞菌纲和根肿菌纲
粘菌生境和营养方式 粘菌生长在阴湿土壤、木块、腐朽植物体、粪便等上面,细胞没有壁,单核或多核。 粘菌:似绒泡菌,是一团象变形虫样运动的细胞质。吸收死亡的有机体、细菌和孢子。
粘菌繁殖期的变形体
粘菌繁殖期的孢子体
黏菌生活史
真菌门(Eumycota) 主要特征 营养体: 少数单细胞,多数由菌丝组成菌丝体 低等真菌菌丝无隔,仅受伤或生殖时产生全封闭式隔膜 高等真菌菌丝均有隔膜,隔膜上有各种类型小孔 某些真菌在环境不良或繁殖时,菌丝密结成菌丝组织体 根状菌索:细长如根,尖端可生长延伸,并产生子实体 子座:垫状 菌核:颜色深、质地坚硬的核状体,耐高低温及干旱,条件适宜时萌发产生子实体
营养方式 异养型 腐生:从动植物尸体或其它有机质取得营养 寄生:菌丝变态成吸器从活的有机体获取营养 共生:如菌根 专性腐生 专性寄生 兼性腐生 兼性寄生
细胞结构 细胞壁:几丁质,有些具纤维素或β—葡聚糖 原生质体:具真核,细胞质中有线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、液泡等细胞器,此外还具有膜边体,伏鲁宁体等结构 有些真菌具9+2型鞭毛
繁殖 营养繁殖:细胞分裂、菌丝断裂、芽孢子、厚壁孢子等 无性生殖:游动孢子、孢囊孢子、分生孢子等
有性生殖 配子配合:+、-配子融合(同配、异配、卵配) 配子囊配合:+、-配子囊接触融合 配子囊接触配合:+配子囊中配子的核移入-配子囊中 体配(体细胞配合):2个营养细胞或1个孢子与营养细胞进行配合
有性生殖 真菌通过有性过程产生4种有性孢子: 真菌有性生殖过程中的核相变化: 卵孢子(2n):精子和卵配合形成,见于鞭毛菌亚门 质配核配相继进行:即2个配子先胞质融合→核融合→减数分裂,核相变化为:n→2n→n 质配后经过一段时间才进行核配:即保持一个相当长的双核期,随后发生核配和减数分裂,核相变化为:n→n+n → 2n→n
分布 真菌的主要分类群 分布极广,水、气、土中无处不有 很多种类寄生于动物、植物和人体中 有些种类与藻类及微管植物共生 已知约10000属,120000种 分5个亚门: 鞭毛菌亚门——菌丝无隔 接合菌亚门——菌丝无隔 子囊菌亚门——菌丝具隔 担子菌亚门——菌丝具隔 半知菌亚门——菌丝具隔,尚未发现有性阶段
鞭毛菌亚门(Mastigomycotina) 主要特征: 营养体:少数单细胞,大多是分枝的丝状体 菌丝无隔,多核,但繁殖时菌丝产生隔膜形成孢子或配子囊 细胞壁;纤维素或几丁质 无性生殖:游动孢子,1或2条鞭毛 有性生殖:同配、异配、卵配或配子囊接触配合,产生卵孢子;有性过程质配核配相继进行,无n+n阶段 大多水生、两栖生、少数陆生、腐生、寄生 代表种类: 水霉属(Saprolegnia):常生淡水池塘,腐生或寄生于鱼卵、鱼的鳃盖或破伤的皮部,对水产养殖有危害
接合菌亚门(Zygomycotina) 主要特征: 代表种类: 营养体:无隔多核菌丝组成菌丝体 细胞壁:几丁质和壳聚糖 无性生殖:孢囊孢子、厚垣孢子、节孢子 有性生殖:配子囊配合,产生接合孢子,有性过程质配核配相继进行,无n+n阶段 代表种类: 根霉属(Rhizopus):腐生菌。葡枝根霉能产生果胶酶,可发酵豆类和谷类食品;米根霉可用作糖化菌生产酒曲。
子囊菌亚门(Ascomycotina) 主要特征: 营养体:极少单细胞,多由菌丝组成菌丝体 菌丝:有隔,隔膜具孔 细胞壁:几丁质 无性生殖:分生孢子,也有节孢子、厚垣孢子 有性生殖:配子囊接触配合,也有体配;有性过程形成子囊,子囊中产生子囊孢子;有性过程质配与核配有间隔,有明显的n+n阶段 大多存在子实体:产生和容纳有性孢子的组织结构 子实体也称子囊果,有三种类型—闭囊壳、子囊壳、子囊盘
分生孢子
节 孢 子
子囊、子囊孢子和子囊果的形成过程
子 囊 孢 子
代表种类 酵母菌属(Saccharomyces):单细胞,不产生子囊果;生水果表皮、发酵的果汁和土壤中。 青霉属(Penicilium):生于水果的伤口处,淀粉性食物及酿酒原料上。主要以分生孢子繁殖。 虫草属(Cordyceps):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,次年春天从幼虫头部长出有柄的棒状子座,故称冬虫夏草。
酵母菌芽孢子
冬 虫 夏 草
担子菌亚门(Basidiomycotina) 主要特征: 营养体:有隔菌丝组成菌丝体 初生菌丝体:由担孢子萌发产生的单核单倍体菌丝体 次生菌丝体:质配后形成的双核(n+n)菌丝体,为营养体 三生菌丝体:由次生菌丝体特化形成,细胞双核,并形成各类子实体 双核细胞主要以锁状联合方式发育成次生菌丝体 无性生殖:节孢子、芽殖、分生孢子 有性生殖:体配,n+n阶段长,有性孢子为担孢子 多产生子实体(担子果):形状多样
担 孢 子
代表种类——伞菌目(Agaricales)
蘑菇生活史
半知菌亚门(Deuteromycotina) 未发现有性阶段,故称半知菌 菌丝具隔 无性生殖:分生孢子
真菌的经济意义以及与人类的关系 食用真菌:蘑菇、香菇、木耳、银耳、猴头等 药用真菌:灵芝、猪苓、虫草等 工业用途:广泛应用于酿酒、面包、化工、造纸、制革等工业,也用于提取生长素、抗生素等
草 菇
长 裙 竹 荪
猴 头 菌
金 针 菇
美味牛肝菌
蒙古口蘑
羊肝菌
银 耳
香 菇
冬 虫 夏 草
茯 苓
灵 芝
尖顶地星
地衣门(Lichenes) 由真菌类和某些真核或原核藻类形成的共生体
主要特征 地衣体的组成和营养关系 由1种真菌和1种藻类共生,少数为1种真菌2种藻类共生 真菌:多为子囊菌,少数为担子菌,极少数为半知菌 藻类:原核藻类的蓝藻——念珠藻;真核藻类的绿藻—共球藻、橘色藻 营养关系:互惠共生 真菌包围藻类细胞,并决定地衣体的形态
地衣的形态 壳状:紧贴在岩石、树皮和土表等基质上,无下皮层结构,菌丝直接伸入基质,很难剥离;占全部地衣的80%,在岩石表面呈现不同色彩 叶状:下面有菌丝束形成的假根或脐,将地衣固着在基质上,易采下 枝状:树枝状或须根状,直立或下垂
地衣体的结构 异层地衣:上皮层(紧密菌丝)、藻胞层(藻类细胞)、髓层(疏松菌丝)、下皮层(紧密菌丝) 同层地衣:藻类细胞和菌丝混合交织,不集中排列为一层
地衣的繁殖 营养繁殖:菌、藻共同进行;地衣体部分断离,产生粉芽、珊瑚芽等 无性生殖:菌、藻分别进行;菌类多产生分生孢子 有性生殖:仅真菌进行;产生子囊孢子、担孢子等
地衣的分布 分布很广,裸露的岩石表面、树皮、地表、高山带、冻土带,南、北极等处 对SO2敏感,可作为大气污染的监测生物
地衣的分类 子囊衣纲(Ascolichens):松萝属、梅衣属、石蕊属、文字衣属等 担子衣纲(Basidiolichens):扇衣属等 不完全衣纲(Lichens imperfecti):地茶属等
地衣的经济价值和在自然界中的作用 药用:松萝、石蕊、石耳等 饲料:石蕊、冰岛衣等为驯鹿的重要饲料 食用:柳花、鹿角菜等,石耳、地茶可作饮料 工业原料:提取香水、石蕊试剂、染料等 先锋植物(开拓者):加速岩石风化和土壤形成 危害林业:生于云杉、柑橘、茶树上的地衣影响树木生长