第三章第五节 有益真菌及其利用

真菌蛋白具有抗植物病毒的活性
捕食线虫真菌
一条小杆线虫( Rhabditis) 被少孢节丛孢 （Arthrobotrys oligospora）的粘性网捕获
节丛孢属（Arthrobotrys）真菌已投入商业化生产用于防治蘑 菇的食菌线虫和番茄根结线虫。
孢囊线虫孢囊被轮枝菌 （Verticillium lecanii）侵染
T: Trichoderma harzianum; R: Rhizoctonia solani
毕赤酵母（Pichia guilliermondii）附着在灰葡萄孢Botrytis cinerea (A) 和扩展青霉（Penicillium expansum）(B) 菌丝上
用真菌防治采后病害
用酵母和绿色木霉处 理果实，能显著减轻 柑橘青霉病的发生； 草莓花期和幼果期多 次喷施木霉孢子，可 以防治草莓产前和产 后的灰霉腐烂病。
3. 生产抗生素
青霉素
产黄青霉Penicillium chrysogenum 1928年由英国细菌学家弗莱明发现 1935年，英国牛津大学生物化学家钱恩和物理学家弗罗里 对弗莱明的发现大感兴趣。 1945年3人共同获得诺贝尔医学和生理学奖。 青霉素的发现和大量生产，拯救了千百万肺炎、脑膜炎、 脓肿、败血症患者的生命，及时抢救了许多的伤病员。 青霉素的发现与研究成功，成为医学史的一项奇迹 。
国外商品化的真菌除草剂
1980，澳大利亚利用锈菌（Puccinia chondrillina）防 治灯心草粉苞苣； 1981，美国，用棕榈疫霉（Phytophthora palmivora） 防治柑橘园的莫伦藤 1982，美国，胶孢炭疽菌合萌专化型（Colletotrichum gloeosporioides f.sp. aeschynomene）防治水稻和大豆 田的田皂角 1992，加拿大，胶孢炭疽菌锦葵专化型 （Colletotrichum gloeosporioides f.sp. malvae，防除小 麦和小扁豆的圆叶锦葵（Malva pusilla） 决明链格孢（Alternaria cassiae）防治大豆和花生田 的钝叶决明和望江南。
根结线虫卵被拟青霉 （Paecilomyces）侵染
2. 防治植物害虫
多数昆虫病原菌为接合菌虫霉目、子囊菌和丝分 孢子真菌。 最成功的例子有前苏联、法国、南非等用蝗虫霉 （Entomophthora grylli）防治蝗虫，我国用白僵 菌（Beauveria）防治松毛虫、巴西用绿僵菌防治 甘蔗沫蝉，美国用大链壶菌（Lagenidium gigantum）防治稻田的环带库蚊等。
第五节 有益真菌及其利用
授课教师：张国珍 联系方式：62733027 E-mail: zhanggzh@
真菌与人类的关系
真菌与人类生活有着密切的关系。 有害方面：真菌能够引起许多重要经济作物的病 害；寄生于人、动物、有益昆虫等引起病害；引 起农产品、食品等霉变等 有益方面：有很多真菌对人类是有益的，应用于 各领域。
4. 真菌产生的植物生长调节剂
赤霉素（gibberellin, GA）
1926年日本的黑泽在水稻恶苗病的 研究中，发现感病稻苗的徒长与 赤霉菌(Gibberella fujikuroi)有关。 1935年薮田和住木从赤霉菌的分 泌物中分离出了有生理活性的物 质，定名为赤霉素(GA)。 赤霉素的生理效应：促进茎的伸 长、诱导长日植物在短日条件下 抽薹开花、打破休眠等。
四、在生态环境中的利用
1. 有机物质的降解
在自然界的碳素和氮素循环中起主要作用： 真菌参与淀粉、纤维素、木质素等有机含碳化合物的分 解，生成CO2，为植物提供碳源。如许多担子菌能够利 用纤维素和木质素作为生长的碳源和氮源，因此可以分 解木材、纸张、棉布和其他自然界中含碳的复杂有机物。 真菌对蛋白质及其他含氮化合物的分解所释放的NH3， 一部分可供植物和微生物吸收同化，一部分可转化为硝 酸盐，成为氮素循环中不可替代的一步。
四、在生态环境中的利用
2. 农药及有毒物质的降解
曲霉：乐果，灭幼脲，甲胺磷 青霉、木霉、芽枝霉：灭幼脲 镰刀菌：毒死蜱 扩展青霉：胺苯磺隆 青霉：甲磺隆
五、重要的生物实验材料
1997年，由欧洲、美国、加拿大和日本共96个实验室的633 位科学家通力协作下，完成了第一个真核生物酿酒酵母 (Saccharomyces cereuisiae )的基因组测序，两年后第一个丝 状真菌粗糙脉孢菌（Neurospora crassa）基因组测序完成。 目前，在NCBI上 （/sutils/genom_table.cgi?orga nism=fungi）已公开发布了47种真菌的基因组序列，包括 子囊菌门（Ascomycota）41种，担子菌门（Basidiomycota） 5种，微孢子虫(Microsporidia)1种。
稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）
是研究植物与病原 真菌互作的模式真 菌 已完成基因组测序。
左：接种青霉后 右：接弱毒菌株或非致病性菌株诱导植物的抗性。 如在植株的苗期接种瓜炭疽菌（Colletotrichum lagenarium），可获得对同种病原菌引起的炭 疽病的抗性。
高等真菌中的抑菌活性物质与应用
杀菌活性物质被作为化学杀菌剂的先导化合物。
日本三共公司20纪世70年代以高等真菌中发现的扑蝇 酸为先导化合物开发出了恶霉灵。 德国科学家Anke（1977）从嗜球果伞（Strobilurus tenacellus）培养的菌丝体中首次发现了嗜球果伞素A （Strobilurin） 。20世纪80 年代，先正达和巴斯夫公 司以此为先导化合物分别开发出了对光稳定的新型杀 菌剂嘧菌酯和苯氧菌酯。
粗糙脉孢霉（Neurospora crassa ）
是进行基因分离和连锁交换遗传分析的好材料。
①个体小，生长快，容易培养 ②既可进行有性生殖，又可进 行无性繁殖，一次杂交可产 生大量后代； ③无性世代是单倍体，没有显 隐性，基因型可以直接在表 型上反映出来； ④一次只需分析一个减数分裂 的产物，就可以观测到遗传 结果，简单易行。
二、真菌在农业上的应用
• 利用真菌的寄生性防治植物病害、 虫害、农田杂草 • 利用真菌的代谢产物制作杀菌剂、 杀虫剂、杀线剂、植物生长调节剂等 • 利用共生真菌——菌根菌用于植树 造林
1. 防治植物病害
利用真菌的寄生性或拮抗作用
如木霉（Trichoderma）可寄生于丝核菌、菌核 菌等，粘帚霉（Gliocladium ）寄生于葡萄孢等 一些植物病原真菌。国外已有商品化的制剂用于 植物病害的防治，如美国ThermoTrilogy生产的 SoilGard是利用G. virens防治猝倒病和根腐病； 比利时用T. harzianum 生产的Trichodex用于防 治灰霉病等真菌病害。
3. 防治杂草
利用真菌活体（孢子、菌丝）防除杂草 利用真菌毒素或其他代谢产物防除杂草
具有杀草活性的真菌
炭疽菌属（Colletotrichum） 疫霉属（Phytophthora） 镰刀菌属（Fusarium） 链格孢菌属（Alternaria） 柄锈菌属（Puccinia） 尾孢霉属（Cercospora） 叶黑粉菌属（Entyloma） 壳单孢菌属（Ascochyta） 核盘菌属（Sclerotinia） 尖角突脐孢菌（Exserohilum monoceras） 新月弯孢菌（Curvularia lunata）等。
5.菌根菌
菌根菌：与高等植物根共生的真菌。 作用：增强林木养分的吸收和水分运输；提高植物的 抗逆、抗病能力等。 有的菌根菌为食用和药用真菌，如松口蘑、松乳菇、 牛肝菌。
三、真菌在食品、医药等领域的应用
1.食品业
如用于酿酒、醋、饮料、奶酪、面包、豆豉等的 加工。
2. 生产多种酶类
曲霉（黑曲霉和米曲霉）：产生蛋白酶、淀粉 酶、 果胶酶等，在我国的酒曲和酱油曲中广 泛应用。 青霉：葡萄糖氧化酶等 木霉：纤维素酶等 根霉：α-淀粉酶等。
国内用真菌防除杂草的例子
山东，胶孢炭疽菌菟丝子专化型（ C. gtoeosporoides f.sp. cuscutae）防治菟丝子（鲁保1号） 新疆，尖孢镰刀菌列当变种（Fusarium oxysporum var. orthoceras）防治瓜列当 南京，链格孢（Alternaria alternatae）防治紫茎泽兰 广东，莲子草假隔链格孢（Nimbya alternantherae）防治莲 子草 上海，异孢镰刀菌（F. heterosporum）防治互花米草 2007，尖角突脐孢菌（Exserohilum monoceras）防治水稻稗 草 2009，新月弯孢（Curvularia lunata）防治水稻稗草。
一、食用真菌及药用真菌
食用真菌
竹荪 牛肝菌 口蘑
滑子菇
药用真菌
冬虫夏草——蝙蝠蛾被虫草菌 (Cordyceps sinensis)寄生。用于 补虚损、益精气、止渴化痰。
白僵菌——家蚕蛾的幼 虫被白僵菌感染致死。 用于祛风解痉、化痰散 结、解毒。
《神农本草经》指出：灵 芝可“益心气、益肾气”、 “补肝气”、“益肺气”、“久 食轻身、不老、延年”。