第二章 真菌(担子菌)(3)-1.ppt

第五节担子菌亚门 一 担子菌亚门概述二 担子菌亚门真菌的分类三 冬孢菌纲四 层菌纲五 腹菌纲 一 担子菌亚门概述 担子菌是真菌中最高等的 现已记载的有1428属 23000种 其中锈菌和黑粉菌与植物病害的关系非常密切 担子菌引起植物病害 食用菌 菌根 一 担子菌亚门真菌的特征 营养体为有隔菌丝体 初生菌丝和次生菌丝 由次生菌丝形成菌组织 如菌索和菌核 次生菌丝可特化成三生菌丝 它能形成担子果 有性子实体是担子果 如蘑菇 木耳等 有性生殖产生担孢子 担孢子产生在担子上 每个担子上一般形成4个担孢子 一般没有无性阶段 少数担孢子芽殖或菌丝断裂产生无性孢子 竹荪 6 二 担子菌亚门真菌的起源 认为担子菌是最高等的真菌 来源于子囊菌 理由 1 担子菌的双核菌丝与子囊菌的产囊丝来源相同 都是性结合产生的双核菌丝 2 担子菌的锁状联合与子囊菌的产囊丝钩状联合相似 三 担子菌的营养体 初生菌丝 担孢子萌发产生的单核菌丝 初生菌丝阶段较短 很快通过体细胞融合的方式进行质配而形成双核菌丝 次生菌丝 两根初生菌丝发生细胞融合形成的双核菌丝 在担子菌中很发达 是担子菌的主要营养菌丝 三生菌丝 由次生菌丝特化形成 一般把构成担子果的菌丝叫三生菌丝 三生菌丝的作用是形成高等担子菌的担子果 担子菌的锁状联合 概念 部分担子菌的双核菌丝细胞在分裂时 在靠近隔膜处形成一种钩状分枝结构 这种过程可以保持菌丝的双核化 过程 首先在次生菌丝上产生分枝 在分枝处不同来源的两核同时进行有丝分裂 形成4个核 然后产生隔膜 一个核进入侧枝 最后侧枝的核回归到原来的细胞中 这种锁状联合可以保证来源不同的两个细胞核均匀的分配到子细胞中 如下图 锁状联合 clampconnections 四 担子菌的繁殖体 无隔担子及担孢子的形成过程 1 担子和担子孢子 无隔担子的核配和减数分裂都在担子发育的同一部位进行 有隔担子的核配和减分是在不同部位完成的 担孢子 单核 单倍体 外生孢子 4个 掷孢子 能够弹射 定孢子 不能够弹射 担子的不同类型 2 担子菌的担子果 多数担子菌的担子着生在担子果上 形成子实层 担子果按发育类型分裸果型 半被果型和被果型 裸果型 子实层从一开始就暴露 半被果型 子实层最初有一定的包被 在担子成熟前开裂露出子实层 如伞菌 被果型 子实层包裹在子实体内 担子成熟时也不开裂 只有在担子果分解或遭受外力损伤时担孢子才释放出来 如马勃 有些担子菌不产生担子果 如锈菌 黑粉菌 裸果型 半被果型 被果型 冬孢子萌发产生担子和担子孢子 担子和担孢子裸露 担子果有开口 担子果闭合 担子果的子实层结构 二 担子菌亚门真菌的分类 分为为3个纲 已知有23000多种 1 冬孢菌纲 Teliomycetes 2 层菌纲 Ustomycetes 3 腹菌纲 Basidiomycetes 三 冬孢菌纲 属低等担子菌 不形成担子果 由双核菌丝形成冬孢子 担子由冬孢子萌发产生 绝大多数是高等植物的寄生菌 是一类重要的植物病原菌 冬孢菌纲分锈菌目 Uredinales 和黑粉菌目 Septobasidiales 冬孢菌纲真菌的繁殖特征 原担子 核配的部位后担子 减数分裂的部位锈菌的双核菌丝体形成 冬孢子 双核厚壁休眠孢子 其中的两个细胞核在萌发时进行核配 减数分裂是在萌发后形成的先菌丝中进行的 先菌丝横隔成4个细胞 在每个细胞的小梗上形成一个担孢子 因此 锈菌的冬孢子实质上是厚壁的原担子 先菌丝是后担子 黑粉菌与此类似 有的担子上没有小梗 担孢子直接生于担子上 担孢子小孢子 上担子后担子先菌丝减数分裂 下担子原担子冬孢子核配 黑粉菌和锈菌冬孢子萌发 一 锈菌目 简称锈菌 主要为害植物茎 叶 大都引起局部侵染 在病斑表面形成称作锈状物的病征 所引起的病害一般称为锈病 损失严重 主要特征是 冬孢子萌发 先菌丝 上担子 上担子有4个细胞 每个细胞上产生1个小梗 上面着生单胞 无色的担孢子 担孢子释放时可以强力弹射 锈菌有单核和双核菌丝 基本上是专性寄生的 产生各种吸器 有的锈菌是单主寄生 有的是转主寄生的 许多锈菌生活史中具有明显的多型现象 如禾柄锈菌可以产生5种类型的孢子 为了便于叙述 锈菌的不同孢子常用代号表示 锈菌有高度的变异性和寄主专化性 同种内能包括很多变种和生理小种 锈菌的多型现象 0 性孢子 Pycniospore 性孢子单细胞 单核 产生在性孢子器内 其作用是与受精丝进行交配 性孢子器 pycnium 是由担孢子萌发形成的单核菌丝体侵染寄主形成的一种有孔口 近球形的结构 性孢子器中产生性孢子和受精丝 锈孢子 aeciospore 锈孢子双核 单细胞 产生在锈孢子器内 锈孢子器 aecium 和锈孢子是由性孢子器中的性孢子与受精丝交配后形成的双核菌丝体产生的 因此锈孢子器和锈孢子一般是与性孢子器和性孢子伴随产生 夏孢子 urediospore 夏孢子是双核菌丝体产生的成堆的双核孢子 夏孢子萌发形成双核菌丝可以继续侵染寄主 在生长季节中可连续产生多次 作用与分生孢子相似 但两者性质不同 许多夏孢子聚生在一起形成夏孢子堆 uredium 冬孢子 teliospore 冬孢子是双核菌丝体产生的厚壁双核孢子 一般是在生长后期形成的休眠孢子 冬孢子是锈菌双核进行核配的场所 许多冬孢子聚生在一起形成冬孢子堆 telium 担孢子 担孢子是冬孢子萌发形成先菌丝 先菌丝转化为有隔担子 担子的小梗上产生担孢子 冬孢子是原担子 先菌丝是后担子 锈菌的担孢子一般称作小孢子 是经过减数分裂后形成的单核孢子 锈菌生活史类型 长生活史型 指锈菌生活史中除双核的冬孢子外 还有一种双核孢子 锈孢子或夏孢子 例如禾柄锈菌形成5种孢子 它们的生活史可用0 表示 梨胶锈菌 Gymnosporangiumharaeanum 不产生夏孢子 它的生活史是0 型 短生活史型 冬孢子为唯一的双核孢子 长生活史型的锈菌有单主寄生和转主寄生两种 短生活史型的锈菌则都是单主寄生 或者分为 全锈型 即生活史中产生所有5种孢子 半锈型 即生活史中缺夏孢子 短锈型 即冬孢子为唯一的双核孢子的生活史型 末发现或没有冬孢子的锈菌 一般称作 不完全锈菌 禾柄锈菌生活史中的转主寄生现象 寄主有麦类 小檗担孢子只能侵染小檗 叶片正面产生性孢子器 性孢子和受精丝 为异宗结合 反面产生锈孢子器 锈孢子 双核 锈孢子只能侵染麦类 在叶片上产生夏孢子 双核 和后期的冬孢子 双核 夏孢子可以反复侵染麦类 冬孢子可以休眠越冬后萌发 核配 减数分裂形成担孢子 转主寄主小檗对禾柄锈菌完成它的包括有性阶段在内的整个生活史是必要的 但是事实上 禾柄锈菌只需夏孢子阶段就能不断侵染麦类寄主和繁殖 由于禾柄锈菌的夏孢子对高温和低温都很敏感 因此 一般认为 在我国禾柄锈菌是在北方春麦区越夏 秋季自北向南传到冬麦区 而在南方冬麦上越冬 第二年春天自南向北传到北方冬麦区 再进一步传到北方春麦区 并在春麦区越夏 事实上 许多为害作物的锈菌很少发现有性阶段或有性阶段在病害的发生过程中并不重要 如禾本科 豆科等作物上的锈菌 以夏孢子反复侵染为害 到后期才形成冬孢子 而且冬孢子对病害循环也不起什么作用 所以生活史实际上是很简单的 锈菌的分类 冬孢子的性状是锈菌分类的主要依据根据冬孢子的形态 排列和萌发的形式 锈菌目通常分为2个科 柄锈菌科 Pucciniaceae 冬孢子有柄 裸生于寄主表面 栅锈菌科 Melampsoraceae 冬孢子无柄 聚生子寄主体内 1 柄锈菌属 Puccinia 冬孢子双细胞 有柄且不能胶化 夏孢子单细胞 小麦锈病 麦类秆锈病 P graminis 小麦条锈病 P striiformis 小麦叶锈病 P reconditef sptritici 柄锈菌科 柄锈菌属冬孢子和夏孢子 条锈 叶锈 秆锈 禾柄锈菌属的生活史 冬孢子 柄锈菌属夏孢子电镜扫描 柄锈菌属冬孢子堆 柄锈菌属锈子腔 2 胶锈菌属 Gymnosporangium 冬孢子双细胞 有可以胶化的长柄 没有夏孢子阶段 梨锈病菌 G haraeanum 冬孢子阶段在桧柏上 性孢子和锈孢子在梨树上引起梨锈病 沈阳农业大学版权所有 请勿拷贝 2003R 胶锈菌属病原菌的生活史 在桧柏上的冬孢子角 在梨叶片上的性子器和锈子器 胶锈菌属冬孢子 胶锈菌属冬孢子 3 多胞锈菌属 Phragmidium 冬孢子3至多细胞 壁厚 表面光滑或有瘤状突起 柄的基部膨大 玫瑰多胞锈菌 P rosae multiflorae 引起玫瑰锈病 多胞锈菌属电子扫描显微照片 多胞锈菌属冬孢子 4 单胞锈菌属 Uromyces 冬孢子单细胞 有柄 顶壁较厚 夏孢子单细胞 有刺或瘤状突起 瘤顶单胞锈U appendiculatus引起菜豆锈病 沈阳农业大学版权所有 单胞锈菌属冬孢子堆 单胞锈菌属冬孢子扫描电子显微照片 单孢锈属的夏孢子和冬孢子 蚕豆锈病症状和病原示意图 蚕豆锈病 栅锈菌科 冬孢子单细胞 无柄 不整齐地排列成数层 夏孢子表面有刺 枣层锈菌 P ziziphi vulgaris 引起枣树锈病 5 层锈菌属 Phakopsora 枣树锈病 6 栅锈菌属 Melampsora 冬孢子单细胞 无柄 排列成整齐的一层 夏孢子表面有疣或刺 亚麻栅锈菌 M lini 引起亚麻锈病 7 隔担菌属 Septobasidium 担子果平伏 蜡质至壳质 担子圆筒形 4个细胞 担子果伏在树皮上很像膏药 引起膏药病 隔担菌属示意图 膏药病 白色膏药病 紫色膏药病 二 黑粉菌目 黑粉菌主要寄生在显花植物上 大部分在禾本科 十字花科 毛茛科 百合科 莎草科等上寄生 以禾本科和莎草科上最多 危害寄主植物花器的子房花药 花序 叶 茎等 少数危害根部 黑粉菌目有59属 980种 世界分布 引起植物的黑粉病 1 黑粉菌目真菌的一般特性危害高等植物 在发病部位形成成堆的黑色粉状的冬孢子 大多引起系统侵染 少数为局部侵染 有性生殖过程简单 没有性器官分化 冬孢子萌发形成先菌丝和担孢子 担子上无小梗 担孢子直接产生在担子上 担孢子不能弹射 无性繁殖不发达 分生孢子或担孢子可以芽殖 2 黑粉菌与锈菌的主要区别 黑粉菌的冬孢子是从双核菌丝的中间细胞形成的 担孢子直接着生在先菌丝 没有小梗 的侧面或顶部 成熟后也不能弹出 而锈菌冬孢子从双核菌丝顶端形成 担子具小梗 担孢子可弹射 黑粉菌不是专性寄生的 黑粉菌大多为兼性寄生的 寄生性较强 而锈菌认为是专性寄生的 3 黑粉菌的侵染类型幼苗侵染型 来自种子带菌和土壤带菌的冬孢子萌发后 侵入幼苗 菌丝在寄主体内随同寄主的生长发育遍及全身 引起系统性扩展 最后在植物体的特定器官或部位形成冬孢子 多数黑粉菌以此种方式侵染寄主植物造成系统侵染 如玉米丝黑穗病 花器侵染型 开花期病菌从寄主的花器侵入后 菌丝在种胚内休眠 当年不表现症状 次年播种出芽时 潜伏在种胚内的菌丝随种子的发芽恢复生长 从种子幼芽内扩展到幼苗的生长点 最后引起穗部发病 如小麦散黑穗病 局部侵染型 侵染寄主体内的菌丝不作系统扩展 局限于侵染点周围表现症状 如玉米黑粉病 幼茎侵染型 病菌从植株根冠上的幼芽处侵入 菌丝在寄主体内系统扩展 最后在雄花的花粉粒内形成冬孢子 主要根据冬孢子的性状 如孢子的大小 形状 纹饰 是否有不孕细胞 萌发的方式以及孢子堆的形态等 分为 黑粉菌科 腥黑粉菌科 黑粉菌为害农作物重要的属有黑粉菌属 Ustilago 轴黑粉菌属 Sphacelotheca 和腥黑粉菌属 Tilletia 等 尤其是以黑粉菌属最为重要 4 黑粉菌的分类 黑粉菌科 担孢子生于担子侧面 担子无小梗和担孢子顶生 担子无小梗和担孢子侧生 腥黑粉菌科 担孢子生于担子顶端 黑粉菌科主要属 1 黑粉菌属 Ustilago 冬孢子堆外面没有膜包围 冬孢子散生 单胞 表面光滑或有纹饰 萌发时产生有横隔的担子 担子侧生担孢子 有的种类冬孢子萌发直接产生芽管 引起大 小麦散黑粉病 玉米瘤黑粉病 大麦坚黑穗病 冬孢子及萌发产生担子和担孢子示意图 黑粉菌属冬孢子扫描电子显微照片 散黑穗病菌 U nuda 危害大麦 小麦 loosesmutofbarleycausedbyUstilagonuda healthyandsmuttedears 小麦散黑穗病 坚黑穗病菌 U hordei 危害大麦 燕麦 玉米瘤黑粉病菌 U maydis 危害玉米茎 叶 雌蕊 雄蕊 玉米瘤黑粉病 2 轴黑粉菌属 Sphacelotheca 由菌丝体组成的包被包围在粉状或粒状孢子堆外面 孢子堆中间有由寄主维管束残余组织形成的中轴 高梁轴黑粉菌 S crueuta 引起高粱散黑穗病 轴黑粉菌属示意图 高粱黑穗病症状 玉米黑穗病症状 丝黑粉病菌 S reiliana 危害玉米 高粱 玉米丝黑粉病 腥黑粉菌科主要属 腥黑粉菌属 Tilletia 条黑粉菌属 Urocystis 叶黑粉菌属 Entyloma 尾孢黑粉菌属 Neovossia 实球黑粉菌属 Doassansia 1 腥黑粉菌属 Tilletia 粉状或带胶合状的孢子堆大都产生在植物的子房内 常有腥味 冬孢子萌发时 产生无隔膜的先菌丝 顶端产生成束的担孢子 小麦网腥黑粉菌 T caries 及小麦光腥黑粉菌 T foetida 分别引起小麦的两种腥黑粉病 腥黑粉菌属示意图 腥黑粉菌属冬孢子扫描电镜照片 小麦腥黑穗病 小麦腥黑粉病症状 腥黑粉菌属冬孢子 三种腥黑粉病菌的冬孢子形态 光腥黑粉菌 网腥黑粉菌 矮腥黑粉菌 T contraversa 2 条黑粉菌属 Urocystis 冬孢子结合成外有不孕细胞的孢子球 冬孢子褐色 不孕细胞无色 小麦条黑粉菌 小麦秆黑粉病菌U tritici 引起小麦秆黑粉病 条黑粉菌属示意图 小麦秆黑粉病 小麦条黑粉菌 U tritici 引起小麦杆黑粉病 3 叶黑粉菌属 Entyloma 孢子堆埋生在叶片 叶柄或茎组织内 不呈粉状 圆形光滑的冬孢子 单生或少数粘集在一起 稻叶黑粉菌 E oryzae 引起水稻叶黑粉病 叶黑粉菌属示意图 稻叶黑粉病 4 尾孢黑粉菌属 Neovossia 冬孢子堆产生于寄主子房内 半胶状或粉状 冬孢子产生在菌丝末端的细胞内 冬孢子形成后 菌丝残留物在孢子堆外形成一柄状结构 冬孢子表面布满齿状突起 稻粒黑粉病菌 N horrida 引起水稻粒黑粉病 尾孢黑粉菌属示意图 水稻粒黑粉病 5 实球黑粉菌属 Doassansia 冬孢子集结成大型 坚实的孢子球 外有一层不孕细胞包被 引起慈菇黑粉病 实球黑粉菌属示意图 四 层菌纲 Ustomycetes 一 基本特性有相当发达的大型担子果 担子果为裸果型或半裸果型 大多为腐生的 有许多可以引起木材腐朽 少数是森林植物的重要病原菌 有的具食用和药用价值 如蘑菇 木耳 灵芝等 有的是与植物共生的菌根菌 根据担子有无隔膜 分为有隔担子菌亚纲 Phragmobasidiomycetidae 和无隔担子菌亚纲 Holobasidiomycetidae 共包含30个目 已知约8000种 二 分类 银耳目 Tremellales 银耳目真菌担子果为裸果型 大多为胶质 典型的担子以十字型纵横隔分成4个细胞 都是木材上的腐生菌 少数寄生在真菌上 银耳 Tremellafuciformis 是其中典型的种 木耳目 Auriculariales 木耳目真菌担子果胶质 干后呈坚硬的壳状或垫状 子实层分布在担子果表面 典型的担子有横隔 分为4个细胞 大都为木材上的腐生菌 少数寄生在高等植物或其他真菌上 常见的寄生菌为害桑树和其他树木的地下部分 如引起桑树纹羽病的桑卷担菌 Helicobasidiummompa 和紫卷担菌 H purpureum 它们的担子果不发达 担子卷旋 毛木耳 Auriclariapolytricha 是我国在麻栎等木材上栽培的食用菌 木耳 毛木耳 黑木耳 伞菌目 即蘑菇目 食用和药用种类很多 也有与植物共生形成菌根的 少数可引起果树和树木的根腐 如蜜环菌 Armillariamellea 特征 担子果肉质 半被果型 典型的为伞状 香菇 毒伞菌 毒伞菌 胶膜菌目 Tulasnellales 胶膜菌目真菌形成铺展在基质表面的胶质状 粉状和蛛网状的担子果 担子果有白色 褐色 灰色 粉红色等 有腐生的和寄生的 寄生