子囊菌的分类研究

子囊菌门（Ascomycota）半子囊菌纲根据营养体和子囊来源，本纲分为3目，与植物病害关系较大的是外囊菌目（Taphrinales），1科1属——外囊菌属（Taphrina），都是蕨类或高等植物的寄生菌，引起叶片、枝梢和果实的畸形。

其余两个目是原囊菌目（Protomycetales）和内孢霉目（Endomycetales）。

原囊菌目菌物寄生于高等植物的茎、叶，形成斑点或肿瘤，但一般危害不重。

内孢霉目中主要是酵母菌和类似酵母菌的菌物，大都是腐生的，其中不少是重要的工业微生物，少数寄生于动物、昆虫和植物。

不整囊菌纲本纲仅一个散囊菌目（Eurotiales），又称曲霉目（Aspergillales），含100多个种。

它们大都是土壤中动、植物残余组织上的腐生菌，其中有些是重要的工业和医药微生物，有些引起种子、谷物和贮藏期果实的腐烂。

它们的无性阶段一般很发达，产生大量的分生孢子，在自然界经常看到的是它们的分生孢子阶段，如常见的曲霉属（Aspergillus）和青霉属（Penicillium）菌物。

核菌纲核菌纲（Pyrenomycetes）是子囊菌中最大的一个纲，包括640属，约8,000种。

本纲菌物有腐生、兼性寄生或专性寄生的，分布广泛。

有许多种类寄生在植物上，引起重要植物病害，有的寄生昆虫，如虫草属（Cordyceps）。

核菌纲的分类一直存在较大的分歧，主要由于目与目之间存在大量的中间类型，目前仍没有一个完善的分类系统为大家所接受。

1．白粉菌目（Erysiphales）白粉菌目菌物一般称作白粉菌，都是高等植物上的专性寄生菌，大都以无色透明的菌丝体生长在寄主的表面，靠菌丝特化的吸器伸人寄主细胞内吸收营养，在寄主表面形成由菌丝体、分生孢子梗及分生孢子组成的白色粉状物，故称这类病害为白粉病。

后期有性生殖时产生黑色的闭囊壳，在病部可见呈小黑粒或小黑点状，成熟的闭囊壳球形或近球形，四周或顶端有各种形状的附属丝（appendage），闭囊壳中有一个或多个子囊。

子囊菌的分离、分布及其生理活性的研究刘 梅1,2,张 鹏1,崔晓兰2,丁彦博2,郑智慧2,董悦生2,张 华2(1.北京化工大学生命科学与技术学院,北京 100029;2.华北制药集团新药研究开发有限责任公司微生物药物国家研究工程中心,河北石家庄 050015)摘 要:采用子囊菌的选择性分离方法分离土壤样品,分离得到的子囊菌比例为常规稀释法的2.8倍;对子囊菌在河北、广西、云南等地的分布情况进行初步统计,云南省的子囊菌资源较丰富;应用多个药物筛选模型对分离得到的真菌进行筛选,在Caspase_3模型中,子囊菌的活性菌株是其他真菌的2.3倍.关键词:子囊菌;分离;分布;生理活性;Caspase _3中图分类号:Q 93 文献标识码:A 文章编号:1000-1565(2006)01-0058-03Isolation,Distribution and Physiological Activity of AscomyceteLIU Mei 1,2,ZHAN G Peng 1,C UI Xiao -lan 2,DIN G Yan _bo 2,ZHE NG Zh -i hui 2,DONG Yu e -sheng 2,ZH AN G H ua 2(1.C ollege of Life Scienc e and Technology ,Beijing University of Chemical Technology ,Beijing 100029,China;2.National M icrobial Medicine Engineering &Research Center,New Drug Research and DevelopmentCo.,Ltd of North China Pharmaceutical Corporation,National M icrobial MedicineEng ineering &Research Center,Shijiazhuang 050015,China)Abstract:The number of Ascomycote isolated from soil sam ples by the selective method w as 2.8times as that by the conventional method.The distribution of Ascomycote in H ebei,Guangx i and Yunnan provinces was investigated.The results show ed that Ascomy cote was much abundant in soil of Yunnan province.The metabo -lites of isolated fungi w ere then screened by drug screening models and the hit rate of metabolites produced by Ascomycote w as 2.3times as that of other fung i in the Caspase _3inhibitor screening.Key words:Ascomycote;isolation;distribution;physiological activity;Caspase_3在真菌中,子囊菌亚门(Ascomycotina)是最大的一个亚门,呈现了最为广泛和最复杂的分化现象,特别是在有性繁殖阶段,异核的营养菌丝体形成了同核的子实体,此过程包括了复杂的组织分化、基因启动和生化调节等.此外子囊菌对环境的适应能力、对其他生物难利用基物的特有利用能力等特性,表明了其次生代谢过程的复杂性与灵活性[1].据J.Antibiotics 报道统计(1993-1999),产生生理活性物质的真菌有308种,其中子囊菌只占10%,说明在世界范围内对子囊菌的研究还是较新的课题.因此从资源入手,研究子囊菌的分离、分布是获得有价值的药用先导化合物的有效途径之一.但是,应用常规土壤稀释分离方法分离得到的真菌中,子囊菌的比例较 收稿日期:2005-09-16基金项目:国家科技部创新药物筛选技术平台研究资助项目(2002AA2A Z343D)作者简介:刘 梅(1968-),女,河北滦南人,华北制药集团高级工程师,主要从事微生物资源及菌种选育方面研究.第26卷 第1期2006年 1月河北大学学报(自然科学版)Journal of H ebei University(Natural Science Edition)Vol.26No.1Jan.2006低.Ito等用热处理的方法,Yokoyama等用乙醇处理的方法选择性分离子囊菌,分别得到9属16种,2属3种的子囊菌[2].本课题组采用选择性分离子囊菌的方法,从河北、云南、广西的土壤样品中选择性分离子囊菌并对其分布情况进行了统计,同时比较了子囊菌和其他真菌在多个药物筛选模型中的活性,本文对实验结果进行报道.1材料与方法1.1土样采集方法采土深度为地下5~10cm.土质、植被、地貌等尽量多种多样.1.2常规真菌稀释分离方法1.2.1培养基分离培养基:马铃薯葡萄糖琼脂(PDA/4);斜面培养基:马铃薯葡萄糖琼脂(PDA).1.2.2分离方法2g土样加入18mL无菌水,220r/min振荡1h,稀释至10-3,取0.1mL加入分离培养基中涂平板,28e培养3~5d.挑菌接斜面,28e培养7~14d,排除重复和染菌斜面,编号,保藏.1.3子囊菌选择性分离方法1.3.1培养基同1.2.1.3.2分离方法2g土样应用物理(热处理)[2]、化学方法(乙醇处理法)[2]进行预处理,后同1.2.1.4真菌代谢产物的制备1.4.1培养基斜面培养基:马铃薯葡萄糖琼脂(PDA);种子培养基(g/L):淀粉10,葡萄糖10,黄豆饼粉2,麦芽粉6,酵母粉5,CaCO32,Mg SO4#7H2O2;NaCl2;pH7.0;发酵培养基(g/L):淀粉20,葡萄糖20,黄豆饼粉13,酵母粉4,麦芽粉8,NaCl5,CaCO31.5,pH7.0.1.4.2发酵斜面挖块法接种于种子培养基中,27e,220r/min振荡培养2~3d,以3%接种量接入发酵培养基中,27e,220r/min振荡培养5~6d.1.4.3提取发酵液中加入等体积乙酸乙酯混合,浸泡3h或振荡混匀30m in,取上清液加入96孔板,用冷冻旋转浓缩仪抽干,加入适量二甲基亚砜,以备筛选.1.5药物模型的高通量筛选应用Caspase_3,HLE,Factor_X,抗白色念珠菌等多种药物筛选模型,采用多酶标计数仪(丹麦Wallac V ictorÒ)对制备的真菌代谢产物进行活性测定.2结果与讨论2.1土壤样品采集结果在土质、植被、地貌多样性的原则指导下,从河北、广西、云南共采集土壤样品305份,具体的采集信息见表1.表1土壤样品的采集情况Tab.1Collection of soil samples采集地点河北保定市平山县井陉县广西桂林云南楚雄州雕岭山楚雄州紫溪山安宁县龙山采集份数53575420374222各省合计16420121土样合计305# 59 #第1期刘梅等:子囊菌的分离、分布及其生理活性的研究2.2 子囊菌的选择性分离共分离真菌2924株.应用常规土壤稀释分离方法分离878株,其中子囊菌71株,占8.1%.应用选择性分离方法分离2046株,其中子囊菌为464株,占22.7%.应用选择性分离方法提高了子囊菌的分离率,分离得到的子囊菌为常规稀释法的2.8倍.2.3 子囊菌的分布对不同地域的土样分离到的子囊菌进行统计,平均每份河北土样可分离出子囊菌1.1株,广西土样为1.3株,云南土样为3.0株.对云南省不同地域分离到的子囊菌进行统计,平均每份龙山土样分离子囊菌1.8株,雕岭山土样为2.5株,紫溪山土样为4.7株.云南省的气候、地理条件等决定了其生物多样性较好,其土壤样品中子囊菌资源比河北、广西等地域丰富.云南省内的不同地区的生态环境差别也比较大,其中紫溪山的生态环境保存较好,植被多样性好,其子囊菌资源较其他地域丰富.以上统计结果说明,不同的生态环境对土壤中子囊菌的种类及数量有较大影响.2.4 子囊菌的生理活性研究应用多种药物筛选模型,对所有分离到的2924株真菌的代谢产物进行活性测定,结果显示,在Caspase _3模型筛选中,子囊菌的活性菌株是其他真菌的2.3倍;在HLE 模型筛选中,子囊菌的活性菌株是其他真菌的1.3倍;在Factor_X 和抗白色念珠菌模型筛选中子囊菌的活性菌株比例与其他真菌相近(见表2).Cas -pase _3是Caspases 家族中的成员,是哺乳动物细胞凋亡的关键蛋白酶,是治疗神经退行性疾病的新靶点,寻找Caspase_3高效高选择性的抑制剂将为治疗神经退行性疾病提供新的途径[3].子囊菌的代谢产物在Cas -pase _3模型中的活性率远大于其他真菌,说明其在开发神经退行性疾病药物领域有较大潜力.表2 子囊菌与其他真菌的生理活性比较Tab.2 Differences of physiological activity between Ascomycete and other fungi模型靶点Caspase_3HL E F actor_X 抗白色念珠菌相关疾病神经退行性疾病抗炎抗血栓抗真菌子囊菌中活性株比例/%12.415.6 5.1 5.6其他真菌中活性株比例/%5.311.85.35.2到目前为止,人们只分离到自然界实有微生物总数的1%,新物种就意味着存在新的基因,有新基因就有新的产物,有新产物就可能有新用途.因此未知微生物是最值得开发的资源[4].开展我国微生物资源的研究和积累,并积极学习国外药物研发的新理念,是增强我国企业与国外制药公司的竞争力、开发有自主知识产权创新药物的捷径.参 考 文 献:[1]梁宗琦.真菌次生代谢产物多样性及其潜在应用价值[J].生物多样性,1999,7(2):145-148.[2]渡边恒雄.土壤丝状菌[M ].东京:SOF T SCIEN CE PU BL ICA T IO NS,1993:6-9.[3]张亚辉,李 佳,周忠良.Caspase _3:治疗神经退行性疾病的新靶点[J].生物化学与生物物理进展,2003,30(2):175-179.[4]姜成林,徐丽华.微生物资源开发利用[M ].北京:中国轻工业出版社,2001.(责任编辑:孟素兰)#60#河北大学学报(自然科学版)2006年。

第五章子囊菌亚门—核菌纲Pyrenomycetes第一节特征和分类一、习性核菌纲约8000种左右，是子囊菌亚门最大的一纲，分布广，生存方式多种：①寄生种类有体外寄生如白粉菌、小煤炱菌；体内兼性寄生，引起各种病害，如榆枯萎病、板栗疫病、麦类赤霉病等病原菌；还有的寄生在昆虫体内，如冬虫夏草。

②多数是腐生，生存在木材、树皮、枯枝落叶、粪便等基物上，在物质循环中起一定作用。

有些种类成为遗传学研究的材料，如好食脉孢菌或粗糙脉孢菌Neurospora crassa。

二、形态特征1、营养体：有发达的菌丝体，通常生在基物内，少数生在体表，以吸器吸收养分。

菌丝体在不良条件下可形成厚垣孢子，或交织成菌核、子座，2、无性繁殖：十分发达，产生各种类型的分生孢子，分生孢子可直接着生在基物表面的分生孢子梗上或分生孢子器、分生孢子盘中。

3、有性生殖：通常由产囊体柄细胞和周围菌丝形成球形无孔口的闭囊壳或球形至烧瓶状的有孔口的子囊壳。

子囊单膜壁，在子囊壳内整齐排列成为一个子实层（hymenium）。

子囊壳壁是产囊体柄细胞产生的菌丝和产囊体周围所产生的菌丝组成的。

只有冠囊菌目子囊生在子囊座内，-而此目的分类地位未定，核菌纲、腔菌纲，有人认为其是双壁子囊——《真菌学概论》。

4、核菌纲球壳目的子囊果可以埋生在子座内，也可能不埋生在子座内，但是都有自己固定的周壁包被，形成子囊壳perithecium。

如产囊体是在子座内形成的，营养菌丝也把它周圈包围起来，形成一个真正的子囊壳壁。

核菌纲子囊果的核心组织（centrum）-中心体，按Luttrell （1951）划分为4种类型：①球针壳属型（Phyllactinia type）：未成熟的子囊果（幼子囊果）是由拟薄壁组织和周围的包被组成，子囊成熟后充满子囊果的中央，拟薄壁组织消解，为子囊的发育提供空间和营养。

子囊间无侧丝，子实层上无孔口。

这一类型核菌包括白粉菌（Erysiphales）、小煤炱目（Meliolales）两个目。

子囊菌的名词解释子囊菌（Ascomycota），是真菌界中最大的一个门类，也是真菌界最常见的一个门类。

子囊菌的名称来源于其特殊的生殖结构——子囊，也是子囊菌独有的特征之一。

子囊菌的大小和形态多样，广泛分布于自然界的各个角落，从林地到草原，从河流到海洋，都有子囊菌的存在。

子囊菌的庞大种类涵盖了许多我们熟知的物种，比如黑曲霉、发酵酵母、麦角菌等。

与此同时，子囊菌也是一类潜在的害菌，对农作物、水果和木材等有着不同程度的危害。

就像其名称所暗示的那样，子囊菌的生殖特点主要是通过产生子囊来进行的。

子囊是一种囊状器官，内部包含一系列的孢子。

这些孢子称为子囊孢子，是子囊菌进行有性生殖的关键要素。

子囊孢子具有硬壳保护，能够在外界环境中存活较长时间，并通过风、水或生物传播到其他地方。

子囊菌的生命周期经常包括两个主要的阶段：有性生殖和无性生殖。

在有性生殖阶段，适合的配对菌株结合产生子囊孢子，从而形成新的子囊菌个体。

无性生殖阶段则通过分裂或芽生产生无性孢子，以快速繁殖。

由于无性生殖孢子更易产生和传播，所以在子囊菌的繁殖过程中起到了重要的作用。

子囊菌在自然界中扮演着重要的角色。

它们在生态系统中参与了有机物的分解，促进了营养循环的进行。

同时，一些子囊菌是重要的共生伙伴，与植物的根部形成菌根，提供养分和水分对植物生长起到促进作用。

此外，子囊菌还能够分泌一些有益化合物，比如抗生素和酶，对环境和人类健康均有重要影响。

然而，子囊菌也是一类潜在的病原体。

它们可以感染作物和植物，引起严重的疾病。

例如，灰霉病就是由子囊菌引起的一种重要的植物病害，对果蔬类作物造成了巨大的损失。

此外，子囊菌还会引发一些人类和动物的感染病，比如尖锐湿疣和念珠菌感染。

为了更好地研究和了解子囊菌，科学家们利用现代分子生物学技术进行了基因组测序和分析研究。

这些研究揭示了子囊菌基因组的复杂性和多样性，也有助于揭示其独特的适应性和进化机制。

此外，基因组研究还有助于揭示子囊菌与其他真菌门类之间的关系和进化历史。

第四章子囊菌亚门Ascomycotina-半子囊菌纲和不整子囊菌纲第一节一般形态和分类一、概述：子囊菌亚门的真菌称作子囊菌，与担子菌亚门统称为“高等真菌”（higher fungi），约32000种，2800多属，是指已发现的有性（型）阶段。

不进行或尚未发现有性阶段（型）的半知菌，实际上多数也是子囊菌，因此子囊菌是真菌中最大的种群。

它们的形态、生物学习性、生活史、致病特点差别很大，但它们的共同特点是都能形成子囊和子囊孢子。

它们在质配与核配之间，则间隔一个双核阶段。

这类菌与人类关系密切。

二、形态特征：（一）营养体：1、单细胞：如酵母菌。

2、菌丝体：多数子囊菌营养体为菌丝体，分枝繁茂，具单孔式隔膜，单核、双核、多核，细胞壁为甲壳质-β葡聚糖。

细胞内含物除核糖体、线粒体、内质网、液泡、类脂体、边体外，许多子囊菌特别参与形成地衣的子囊菌，内含有同心体（concentric body）（同心体是一类椭圆形或者圆形的具有完整同心环纹结构的物体，有一个电子透明的中心，四周围绕着两层膜，外膜连有手指状突起的不透明层。

其功用尚不明确）。

隔膜的形态：有时隔膜附近还被沃罗宁（Woronin bodies）堵塞，沃罗宁体是结晶性的物体，为不易透过电子的球体，来源于微体。

3、菌丝组织体：由长轴组织（疏丝组织）和拟薄壁组织组成子囊果的包被、菌核、子座等。

（二）无性繁殖：以芽殖和裂殖的方式在分生孢子梗或产孢细胞上形成各种类型的分生孢子，按孢子的形成方式可分成10种类型：1、节孢子Arthrosporae：Geotrichum sp.（地霉属）产孢菌丝顶端停止发展，产生隔膜，断裂为一系列孢子。

2、分生节孢子Meristem arthrosporae：顶孢属Acrosporium=粉孢属oidium；是白粉菌属Erysiphe的无性阶段。

3、厚垣孢子chlamydospores-（粉孢子）Aleuriosporae：通常单生和顶生在分生孢子梗或产孢细胞上，厚壁、有色或无色。

植物病原真菌分类的研究植物病原真菌是指能引起植物疾病的真菌。

由于植物病原真菌对农作物的破坏性，其分类研究对植物病害防治具有重要意义。

本文将通过介绍植物病原真菌的分类方法、分类依据、研究进展以及存在的问题等方面，探讨目前植物病原真菌分类的研究情况。

形态学分类是通过观察植物病原真菌的形态特征来进行分类的方法。

该方法是最早也是最常用的分类方法。

根据形态学特征，真菌可以分为子囊菌门、担子菌门、束孢菌门、乳菇菌门等。

子囊菌门包括黑粉菌目、炭角菌目等，该类真菌的特征是产生子囊；担子菌门包括柄菌目、鳞嵌菌目等，该类真菌的特征是产生担子；束孢菌门包括白粉菌目、鞘腔菌目等，该类真菌的特征是产生束孢子；乳菇菌门包括绿脓菌目、伞菌目等，该类真菌的特征是产生子实体。

形态学分类方法简便易行，但存在一定的主观性和局限性。

生理学分类是根据植物病原真菌的生物生理特性进行分类的方法。

根据真菌的生理特性，可以将植物病原真菌分为黑长真菌、白腐真菌和赤壳真菌等。

黑长真菌主要侵染庄稼的根部，导致根部腐烂；白腐真菌主要侵染果树和蔬菜，导致水果和蔬菜腐烂；赤壳真菌主要侵染瓜果类作物，导致瓜果类作物产生坏疽。

生理学分类方法可以从真菌的传播方式、寄主范围、致病机制等方面揭示植物病害的规律。

分子生物学分类是近年来发展起来的分类方法。

该方法是通过分子生物学技术对植物病原真菌进行基因分析，进而了解其亲缘关系和分类地位。

分子生物学分类方法主要包括基因测序、PCR技术、限制性片段长度多态性分析等。

这些方法可以快速准确地识别出植物病原真菌的种类，同时还可以分析真菌的致病基因和毒力因子，为植物病害的防治提供参考。

虽然植物病原真菌的分类已经有了一定的研究进展，但仍然存在一些问题。

首先，传统的形态学分类方法在分类速度和分类准确性方面存在一定的局限性。

其次，生理学分类方法只能从少数真菌的生理特性出发，不能对所有真菌进行分类。

最后，分子生物学分类方法虽然准确可靠，但需要高昂的仪器设备和专业技术，限制了其应用范围。

真菌分类子囊菌纲真菌是一类生物体，属于真菌界，与动物界和植物界同属于真核生物。

真菌以其独特的生物特征和生态功能，在自然界中起着重要的作用。

根据真菌的特征和分类体系，真菌可以分为多个门，其中一个重要的门是子囊菌门。

子囊菌门（Ascomycota）是真菌界中最大的门之一，也是最进化的菌门之一。

子囊菌门的特点是生殖器官是子囊，也就是子囊壳，其中产生子实体。

子囊菌门的菌丝体一般是无色的，多为单核或多核。

子囊菌门的菌丝体可以生长在土壤、植物体表面、腐木中等环境中。

子囊菌门中的许多物种是重要的病原菌，可以引起植物、动物和人类的疾病。

子囊菌门的真菌具有丰富的形态和生物学特性。

根据子囊菌门的分类体系，子囊菌门下有很多纲，其中一个重要的纲是子囊菌纲（Pezizomycotina）。

子囊菌纲是子囊菌门中最大的纲，包括了大部分的子囊菌门物种。

子囊菌纲的特点是子囊菌门中的菌丝体具有分枝的菌丝体和无分枝的菌丝体两种类型。

分枝的菌丝体是由分生孢子形成的，无分枝的菌丝体是由无分枝的孢子形成的。

子囊菌纲的子囊壳是由多个子囊细胞形成的，子囊细胞内部形成子囊孢子。

子囊菌纲的子囊孢子具有多种形态，可以是单核的、双核的或多核的。

子囊菌纲中的物种具有多种生活方式和生态功能。

一些子囊菌纲的物种是腐生菌，它们可以分解死亡植物和动物的有机物质，促进物质的循环和分解。

一些子囊菌纲的物种是共生菌，它们与其他生物形成共生关系，共同生活和繁殖。

一些子囊菌纲的物种是病原菌，它们可以引起植物和动物的疾病，对农业和养殖业造成严重的损失。

子囊菌纲的物种在食品工业、药物开发和环境保护等方面也有重要的应用价值。

一些子囊菌纲的物种可以产生食用菌，如松茸、黑木耳等。

一些子囊菌纲的物种可以产生药用物质，如青霉素、黄酮类化合物等。

一些子囊菌纲的物种可以生物修复土壤和水体，清除有毒物质和污染物。

子囊菌纲是真菌界中重要的一个分类单位，它包括了大部分的子囊菌门物种。

子囊菌纲的物种具有丰富的形态和生物学特性，具有多种生活方式和生态功能，对自然界和人类社会都具有重要的作用。

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