[科普中國]-絲狀菌落

為多細(xì)胞真菌的菌落，由許多菌絲體組成。菌絲多數(shù)有隔分成多個細(xì)胞稱有隔菌絲，有的菌絲無隔，稱無隔菌絲。部分菌絲伸入培養(yǎng)基中吸收營養(yǎng)和水分，稱營養(yǎng)菌絲；另一部分菌絲向空間生長稱氣中菌絲，能產(chǎn)生孢子的氣中菌絲稱生殖菌絲。

特點有些真菌的氣中菌絲形狀特殊，呈球拍狀、螺旋狀、鹿角狀等是各種皮膚絲狀菌鑒別的依據(jù)之一。絲狀菌落呈棉絮狀、絨球狀、粉末狀或石膏粉樣，在下面和背面可顯示各稱不同色素。

菌落及形態(tài)特征的實驗觀察固體平板培養(yǎng)法將保存于查氏斜面的Mars和3.4428菌株分別接到PDA平板上活化培養(yǎng)后,用直徑9 mm打孔器取的菌齡均一的菌絲體作為菌種分別轉(zhuǎn)接于PDA,PPDA和CA培養(yǎng)基上,每一菌株重復(fù)3次,置培養(yǎng)箱培養(yǎng),觀察并記錄Mars、3.4428菌株在不同培養(yǎng)基上的菌落特征。

載片觀察法將圓形濾紙鋪于培養(yǎng)皿的底部,濾紙上面放一U形玻棒,U形玻棒上放一潔凈載玻片和兩塊蓋玻片,蓋上皿蓋,包扎后滅菌再置烘箱內(nèi)烘干。用無菌玻棒直接蘸取已融化的培養(yǎng)基涂于培養(yǎng)皿中的載玻片兩端;待培養(yǎng)基凝固后用接種環(huán)挑取少量的孢子接種于載玻片上培養(yǎng)基小塊的邊緣,用無菌鑷子將蓋玻片覆蓋在培養(yǎng)基上;然后在培養(yǎng)箱中培養(yǎng);每隔24 h取出載玻片置顯微鏡下觀察并照相。1

生物學(xué)原理絲狀真菌的形態(tài)發(fā)育過程被認(rèn)為是高度極化生長的過程, 主要表現(xiàn)2個方面, 即菌絲體分支形成的多極性以及尖端延伸的不對稱性。

絲狀真菌在極性生長的過程中, 多種細(xì)胞骨架成分、蛋白質(zhì)、脂類、細(xì)胞器、信號分子以及能量分子都會參與。通常認(rèn)為, 絲狀真菌的細(xì)胞骨架由微絲肌動蛋白 (Actin filaments) 和微管 (Microtubules) 構(gòu)成, 運輸?shù)鞍滓约昂铣杉?xì)胞壁所需物質(zhì)的分泌小泡沿著微管運輸至頂體 (Spitzenk?rper) 。頂體是指菌絲體尖端具有豐富囊泡的細(xì)胞結(jié)構(gòu), 其內(nèi)部含有各種囊泡、核糖體、不同的功能蛋白質(zhì)等等。頂體在細(xì)胞的延伸與分支的形成過程中扮演著重要角色, 它決定了細(xì)胞生長的中心及方向, 同時也是組成微管和微絲肌動蛋白囊泡的轉(zhuǎn)換站。研究發(fā)現(xiàn), 只有在快速生長的菌絲體尖端才有頂體的存在。

在進(jìn)行物質(zhì)合成時, 微絲肌動蛋白會固定在頂體的中央, 然后將合成組織的囊泡運輸至細(xì)胞質(zhì)膜表面, 在細(xì)胞質(zhì)膜表面進(jìn)行物質(zhì)的合成。附著于頂體上的由多種蛋白組成的極性體 (Polarisome) 在細(xì)胞核的分裂中起關(guān)鍵作用并控制著菌絲體的最大極性生長速率。

頂體是一個富含囊泡組織的結(jié)構(gòu), 其囊泡包括幾丁體、富含鈣的小泡以及其他不明成分的小泡。一種機(jī)理認(rèn)為, 菌絲體分支的產(chǎn)生是由于大量的囊泡在菌絲體的尖端或者其他部位非正常聚集, 超過了其生長部位的容納能力, 為了容納這些小泡, 尖端一分為二, 分支形。

應(yīng)用隨著現(xiàn)代分子生物學(xué)的發(fā)展, 雖然在一定程度上從基因?qū)用娼沂玖私z狀真菌尖端延伸以及分支形成的生理學(xué)機(jī)理。但是, 由于絲狀真菌形態(tài)發(fā)育受環(huán)境中多因素的影響, 單純從基因工程角度來控制絲狀真菌的宏觀形態(tài)仍然難以實現(xiàn)。在絲狀真菌形態(tài)發(fā)育研究中, 采用數(shù)學(xué)模型描述生長狀態(tài)與環(huán)境及產(chǎn)物的關(guān)系, 極大地豐富和發(fā)展了絲狀真菌形態(tài)學(xué), 并在過程的描述、診斷與預(yù)測中發(fā)揮了重要的作用, 基于形態(tài)生理學(xué)的數(shù)學(xué)模型展現(xiàn)了其強(qiáng)大功能。絲狀真菌形態(tài)學(xué)在工程中的運用則提高了發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量、產(chǎn)率以及生產(chǎn)強(qiáng)度。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

張磊 - 副教授 - 重慶師范大學(xué)