真菌的培养技术-常见真菌的特点及识别

一、工业上重要霉菌的形态特征及功能（一）单细胞霉菌菌丝无隔，无性孢子为孢子囊孢子和厚壁孢子个体特征：

菌丝无隔；孢囊根分枝情况可分为不分枝（1）分枝总状分枝（单轴分枝）（2）假轴状分枝（3）孢子囊球形，成熟后壁易破裂或消失；无囊托；无假根和匍匐枝；1.毛霉(Mucor)菌落特征：白色，絮状，蔓延用途：早期酒精生产采用阿明诺法，即双边发酵法。鲁氏毛霉：能糖化淀粉并生成少量酒精制作腐乳和豆豉（产蛋白酶）；如：鲁氏毛霉（M.rouxianus）总状毛霉（M.racemosus

）淀粉质原料的糖化（产淀粉酶，糖化酶）酒精、有机酸发酵。1.毛霉(Mucor)2.根霉(Rhizopus)个体特征：菌丝无隔；有假根和匍匐枝；与假根相对处向上长出孢囊梗；有囊托（孢子囊壁的残片）；菌落特征：蜘蛛网状，蔓延生长用途：

淀粉酶活力强，用作糖化菌（制曲酿酒，甜酒曲）米根霉（R.oryzae）甾体化合物的转化

11α–羟基化：黑根霉(R.nigricans)

发酵产乳酸：华根霉，少根根霉，米根霉3.梨头霉(Rhizopus)个体形态：无隔膜；有假根和匍匐枝；孢囊梗着生在匍匐枝中间，同假根并不对生，2~5成簇；孢子囊顶生，呈洋梨形。孢囊成熟后壁易消失，有残留的囊托；囊轴锥形、近球形或其它形状。菌落特征：蜘蛛网状，蔓延生长用途：甾体转化

11β–羟基化：蓝色梨头霉（R.coerulea）（二）多细胞霉菌菌丝有隔，多核，孢子多为外生孢子（分生孢子）1.曲霉属（Aspergillus）个体形态：

多细胞，有隔膜；分生孢子梗从足细胞生出，无横隔，顶部膨大形成顶囊（棍棒形、椭圆形、半圆形等）。顶囊表面产生小梗（单层或双层），分生孢子自小梗顶端相继形成；分生孢子头（顶囊、小梗及分生孢子链构成）具有不同形状和颜色。菌落特征：绒毛状，局限性生长用途：

传统发酵食品，如：酱，酱油米曲霉（A.oryzae）(沪酿3.042)：淀粉糖化及分解蛋白质酶制剂淀粉酶黑曲霉（A.niger）蛋白酶黄曲霉（A.flavus）果胶酶有机酸（柠檬酸，葡萄糖酸）柠檬酸黑曲霉洛伐他汀（lovastatin）：土曲霉抑制胆固醇生物合成，是β–羟基-β

甲基戊二酰辅酶A还原酶抑制剂

治疗高血脂2.青霉属（Penicillum）个体形态

有隔膜，多细胞；分生孢子梗由菌丝生出，有分隔，顶端生有帚状枝。依据帚状枝的分枝情况，分为四组（群）：单轮青霉组对称二轮青霉组不对称青霉组多轮青霉组无足细胞和顶囊菌落特征地毯状，局限性生长用途：

青霉素：产黄青霉（Penicillumchrysogenum）点青霉（Penicillumnotatum）早期使用

青霉素和头孢菌素对细菌有抗菌作用，抑制细胞壁合成，作用于细胞壁合成中的转肽酶和羧肽酶。灰黄霉素：展青霉(Pen.patulum)

灰黄青霉(Pen.griseofulvum)

抑制真菌生长头孢菌素C：顶头孢霉（Cephslosporiumacremonium）

上面啤酒酵母（S.cerevisiae

）：不易凝集沉淀而浮在上面。

下面啤酒酵母(S.carlsbergensis，卡尔斯伯酵母)：

易凝集沉淀，发酵度低。

区别：根据棉子糖发酵

半乳糖+葡萄糖+果糖=棉子糖（三糖）蜜二糖蔗糖

上面啤酒酵母：不含蜜二糖酶，只能发酵1/3棉子糖下面啤酒酵母：能发酵全部棉子糖二、工业上常用的酵母菌1.啤酒生产酿酒酵母（Sacharomycescerevisiae

）用途：啤酒，葡萄酒，白酒，酒精，面包，食用、药用和饲用酵母，提取核酸、麦角甾醇和维生素C等。发酵特性热带假丝酵母（C.tropicalis）：氧化烃类能力强，利用石油生产SCP。产朊假丝酵母(C.utilis)：利用五碳糖和六碳糖，既可利用造纸工业的亚硫酸纸浆废液，也能利用糖蜜和木材水解液等生产SCP。

2.假丝酵母属（Candida）二、工业上常用的酵母菌3.异常汉逊氏酵母产乙酸乙酯，用于酱油和白酒等增香（增香菌）蕈菌

(mushroom)

蕈菌不是分类名词，在分类上分属于子囊菌纲和担子菌纲，包括食用真菌和药用真菌两大类，具有丰富的营养和药用价值，常用于生产栽培。

蕈菌(mushroom)不是分类学上的名词，包括大多数担子菌和少数子囊菌。凡指能形成大型肉质子实体的真菌，一般形状由帽状的菌盖（包括表皮、菌肉和菌褶）、杆状的菌柄和基部的菌丝体构成，菌盖能产生孢子，是繁殖器官。(一)、形态结构1、单核菌丝和双核菌丝：蕈菌菌丝分为单核菌丝和双核菌丝单核菌丝由担孢子萌发形成的菌丝，其细胞内含有一个细胞核，也称为初生菌丝。它通常不能结实。

大多数蕈菌中，双核菌丝的隔膜处有一个锁状突起叫锁状联合，它是双核菌丝所具有的结实性标志，即能产生子实体。双核菌丝两条相同或不同的单核菌丝发生细胞质融合，而核不融合。细胞内含有两个核的称为双核菌丝。亦叫次生菌丝或二级菌丝。菌丝细胞分裂时锁状联合的形成1、钩状部分形成；2、b核进入钩状部分；3、核进行有丝分裂；4、b´核转送到基部；5、新隔膜形成，母细胞分裂成两个子细胞

2、子实体和担孢子的形成子实体具有锁状联合的双核菌丝，发育到一定阶段，达到一定生理成熟时，可产生果实和种子，这种结构称为子实体。子实体就是常称为菇和耳的食用部分，是蕈菌的繁殖器官。担孢子在蕈菌的有性繁殖过程中，双核菌丝的顶端细胞发育成担子，在担子上形成的有性孢子称为担孢子。例如：农业上常栽培的蕈菌

蕈菌资源十分丰富，全世界可供食用的真菌有2000多种。常见栽培品种有双孢蘑菇、草菇、金针菇、平菇、香菇、猴头菌、木耳、银耳、灵芝、和茯苓等。金针菇子实体人工栽培的金针菇人工栽培的香菇鸡地从松茸子实体竹荪和竹荪蛋小结：营养体1.一级菌丝：由单核的担孢子萌发产生的，初期菌丝无隔，后产生横隔将细胞核分开。2.二级菌丝：一级菌丝的两个相邻单核细胞结合，只进行质配，但不发生核配，因此这类菌丝为双核的。二级菌丝常以锁状联合（clampconnection）的方式进行菌丝的生长和增加细胞个体。

二级菌丝可以独立营养，并占据发育过程大部分时期。3.三级菌丝：是二级菌丝特化形成的，特化后的三级菌丝形成各种子实体，子实体内包括：生殖、骨干和联络三类菌丝。小结：蕈菌的繁殖方式无性繁殖:通过芽殖、菌丝断裂以及产生分生孢子、节孢子进行典型的有性孢子为担孢子，担孢子是通过担子形成的。微生物类别单细胞微生物菌丝状微生物菌落和细胞特征细菌酵母菌放线菌霉菌主要特征菌落含水状态很湿或较湿较湿干燥或较干燥干燥外观形态小而突起或大而平坦大而突起小而紧密大而疏松或大而致密细胞相互关系单个分散或有一定的排列方式单个分散或假丝状丝状交织丝状交织形态特征小而均匀*，个别有芽孢大而分化*细而均匀粗而分化参考指标菌落透明度透明或稍透明稍透明不透明不透明菌落与培养基结合程度不结合不结合牢固结合较牢固结合菌落颜色多样单调，一般呈白色，少数红或黑色十分多样十分多样菌落正反面颜色差别相同相同一般不同一般不同菌落边缘**一般看不到细胞可见球状，卵圆状或假丝状细胞有时可见细丝状细胞可见粗丝状细胞细胞生长速度一般很快较快慢一般较快气味一般有臭味多带酒香味常有泥腥味往往有霉味小结：细菌和酵母菌、放线菌和真菌细胞形态和菌落特征的比较

是指细胞核具有核膜，能进行有丝分裂，细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等细胞器的微小生物。

真核微生物：

真核生物的细胞结构真核微生物的主要类群:植物界：显微藻类动物界：原生动物菌物界：粘菌、假菌和真菌。

真菌三个分支为：酵母、霉菌、蕈菌。真菌的习性√大部分真菌为陆生，生长在土壤或死亡的植物材料上。√有些为水生，生活在淡水或海水中。√对于自然界中有机碳的矿化起重要作用。√真菌也能引起谷类植物疾病，少部分真菌寄生在包括人类在内的动物体内。真核生物细胞结构真核细胞中细胞器的功能细胞器功能细胞膜细胞选择通透性屏障，细胞之间相互作用及分泌等功能有关。细胞质提供其他细胞器存在环境以及大量代谢过程的场所。微丝、中间丝和微管形成细胞的骨架，维持细胞结构，和细胞运动有关。内质网蛋白质和脂肪的合成场所，负责物质的转运。核糖体蛋白质合成场所。高尔基体各种物质的组装和分泌场所，负责溶酶体的形成。溶酶体胞内消化作用。线粒体TCA、电子传递、氧化磷酸化等途径发生场所，细胞能量来源。叶绿体利用光能固定二氧化碳合成糖，是光合作用的场所。细胞核细胞的控制中心，遗传信息的贮藏位置。核仁rRNA合成和组装的场所。细胞壁赋予细胞的坚韧性和形态。纤毛和鞭毛细胞的运动。液泡营养物质临时贮藏和转运场所，有时有溶酶体作用，能调节细胞渗透压。真核微生物的细胞结构

所有的真核微生物细胞都具有细胞膜、细胞核和细胞质，除动物界的原生动物外，其他真核微生物一般都具有细胞壁。

真核细胞质中细胞器包括：微丝、中间丝、微管结构、内质网、高尔基体、溶酶体、微体、线粒体、核糖体、叶绿体、液泡、壳质体、膜边体、氢化酶体等。细胞外还有一些特殊的器官如鞭毛、纤毛等。并非所有的真核细胞都具有以上全部细胞器。真核细胞中除细胞核外，所含细胞器的种类和数量很大程度上取决于细胞类型。例如，线粒体在真核细胞中普遍存在，而叶绿体则仅存在于光养型细胞。一、真核细胞质中的细胞器微丝（microfilaments）：分散存在于几乎所有真核细胞细胞质中的细小蛋白丝，直径在4~7纳米，也可呈网状或平行分布。微丝参与细胞的运动和形状改变。1.微丝、中间丝和微管结构微管(microtubules)：存在于细胞质中形状类似于细圆柱体，呈管状的丝状细胞器。直径大约25纳米，微管由两种球蛋白亚基组成，称微管蛋白微管。微管还存在于有丝分裂的纺锤体中以及参与细胞或细胞器运动的结构中。微管至少具有三种功能：（1）有助于维持细胞形状；（2）与微丝一起参与细胞运动；（3）参与胞内物质运输。中间丝（intermediatefilaments）：基质中另一种丝状结构，直径约8~10纳米。微丝、微管和中间丝是构成细胞内部一个相互关联、巨大、复杂、丝状网络的细胞骨架。细胞骨架在保持细胞形态和细胞运动方面均具重要作用。细胞质基质中存在的一种具有封闭膜系统及由该膜围成的腔形或互相沟通的网状结构。分粗糙内质网和光滑内质网2.内质网(EndoplasmicReticulum,ER)

功能：脂类和蛋白质是由内质网结合的酶和核糖体合成的。内质网可以运输蛋白质、脂类和其它物质进出细胞。与粗糙内质网结合的核糖体合成的多肽链可以穿过内质网膜或进入其内腔，再传输到别处。内质网也是细胞膜合成的主要场所。

一种膜状细胞器，是由一些平行堆叠的扁平膜囊和大小不等的囊泡所组成的膜聚合体。3.高尔基体(GolgiApparutus)许多真菌的高尔基体结构形成不完全。高尔基体参与细胞膜形成和细胞产物的包装。当高尔基体将内质网合成的物质运至真菌菌丝体尖端的细胞壁上时，就实现了菌丝体的生长。大多数从内质网进入高尔基体的蛋白质为糖蛋白，带有短的糖基链。高尔基体能够根据其用途的不同，通过添加特定基团对蛋白质进行修饰，然后将蛋白质运送到适当的场所。4.溶酶体(lysosomes)溶酶体为球形或囊泡状，由单层膜包裹，平均直径为500nm，参与胞内消化，含有在pH值为3.5~5.0微酸性条件下作用最强的各种水解酶类，主要功能是细胞内的消化作用。溶酶体是由高尔基体和内质网合成的一种细胞器。其内部的消化酶由粗面内质网合成，并被高尔基体包装形成溶酶体。靠近高尔基体的光滑内质网也可出芽形成溶酶体。5.微体(microbody)一种与溶酶体相似的球形细胞器，由单层膜包围，其内部所含的酶为氧化酶和过氧化氢酶，又称过氧化物酶体(peroxisome)。其功能是避免细胞遭受过氧化氢毒害，同时具有氧化分解脂肪酸的功能等。6.真核核糖体（ribosome）真核核糖体可以游离形式存在于细胞质基质中，也可与内质网紧密相连，比70S的细菌核糖体大。它是由60S和40S两个亚单位构成的二聚体，沉降系数为80S。内质网结合的核糖体合成的蛋白质可进入内质网腔被运送到其他场所，并被分泌到胞外，也可以插入内质网膜成为整合膜蛋白。游离核糖体合成的蛋白质为非分泌蛋白和非膜蛋白质，可插入细胞核、线粒体和叶绿体等细胞器。蛋白质合成后的正常折叠需要一种成为分子伴侣的蛋白帮助，分子伴侣也能协助蛋白质运至线粒体等真核细胞器。许多核糖体通常串连在一条mRNA上，并高效地进行肽链合成。mRNA和核糖体形成的复合体称为多聚核糖体。7.线粒体(mitochondria)完整的线粒体由内外两层膜包裹，两层膜由6~8nm的膜间隙分开。内膜向内折叠形成嵴(cristae)，增加线粒体内膜的表面积。嵴的形状和数量与细胞种类及生理状态密切相关，真菌具有板层状嵴。浓稠的基质中含有其自身的核糖体和DNA。三羧酸循环和脂肪酸β-氧化途径所需的酶系则存在于线粒体基质中。参与电子传递及氧化磷酸化的电子载体和酶只存在于线粒体内膜上。基粒(elementaryparticle)或F1粒子：成串存在于线粒体内膜表面上的许多直径约为8.5nm的球状小体。具有在细胞呼吸过程中合成ATP的功能。8.叶绿体(chloroplast)叶绿体是含有叶绿素的细胞器，是进行光合作用的场所，存在于能进行光合作用的真核生物细胞中。由双层膜包裹。外膜通透性好，内膜对物质透过的选择性强。叶绿体还含有双链环状DNA以及RNA、70S核糖体、脂滴、淀粉粒和进行光合作用的酶等成分。

由CO2和水形成碳水化合物的暗反应发生在基质内捕获光能产生ATP、NADPH和O2的光反应定位在类囊体膜上9.液泡(vocuole)真核微生物细胞中出现的由单层膜包围的泡状细胞器。液泡大小、形态及其所含的化学组成随细胞年龄和生理状态而异。一般微生物旺盛生长时，液泡较小，而且其中内含物少。但随着细胞老化，其中出现异染粒、肝糖粒、脂肪滴、一些碱性氨基酸以及DNA酶、蛋白酶、脂酶等多种水解酶类。液泡不仅具有溶酶体的功能，同时还可调节细胞渗透压以及贮藏营养物质。10.壳质体(chitosome)一种活跃于丝状真菌菌丝顶端的微小泡囊，直径约40~70nm，内含几丁质合成酶，所以又称几丁质酶体。功能和真菌菌丝的细胞壁合成和生长延伸有关。位于真菌细胞壁和细胞膜之间的由单层膜包围而成的一种特殊膜结构。形状变化很大，有管状、囊状、球状、卵圆状或为多层折叠状，功能可能与细胞壁形成有关。11.膜边体(lomasome)12.氢化酶体(hydrogenosome)一种由单层膜包围的球状细胞器，一般存在于专性或兼性厌氧的真核生物中，是这些真核生物的呼吸器官，结构和功能与线粒体大不相同，氢化酶体缺少DNA和核糖体以及线粒体向内延伸的膜系统。氢化酶体内含氢化酶、铁氧环蛋白、氧化还原酶和丙酮酸等。其功能是为细胞运动提供能量。一类较小的球状细胞器，直径约为200nm，由一个单层膜包围的电子密集的基质构成。伏鲁宁体一般与丝状真菌菌丝中隔膜孔相关联，具有塞子的功能，当菌丝受伤后，它可以堵塞隔膜孔而防止原生质流失，正常情况下可以调节两个相邻细胞间细胞质的流动。13.伏鲁宁体(woroninbody)二、纤毛(cilia)与鞭毛(flagella)真核微生物的纤毛和鞭毛是与运动有关的最重要的细胞器。纤毛平均长度仅为5~20μm，而鞭毛长度则为100~200μm。尽管它们都是鞭子状的，都通过击打推动微生物向前运动（即“挥鞭式”驱动），但二者不完全相同。鞭毛纤毛尾鞭型鞭毛茸毛型鞭毛鞭毛侧丝真核微生物中的原生动物、藻类和低等水生真菌的游动孢子或配子才有鞭毛，而纤毛只有纤毛纲的原生动物才有。酵母菌和陆生性的霉菌一般不具有鞭毛和纤毛。鞭毛和纤毛的超微结构基本相同。都是膜包裹的圆柱体。位于细胞外部的鞭杆的横截面呈“9+2”型，由九对微管二联体围绕着两个中央微管组成。其化学组成为蛋白质。鞭毛或纤毛的基部嵌埋于细胞质内膜上，是一个短圆柱体，称为基体。基体超微结构不同于鞭杆，它被膜包裹的内部没有中央管，只有外围的九组微管三联体组成，而不是二联体。

三、细胞核和细胞分裂细胞核(nucleus)是细胞遗传信息被核膜包裹而形成球形体。包括核膜、核仁和染色体等结构1.细胞核的结构遗传物质：染色质（常染色质、异染色质）、染色体。核膜结构：由内外两层单位膜构成，两层膜间被核周隙所分隔。外层膜表面常有核糖体颗粒，与粗面内质网相连，核周隙与内质网腔相通；内核膜表面光滑，紧贴一层致密的纤维网状结构，对核膜起支撑作用，称为核纤层。染色质通常与内膜相连。核孔：核膜上存在的由内、外膜融合而成的小孔。每个核孔边缘以复杂环状排列着称为孔环的颗粒状和纤维状物质。核孔是细胞核与细胞质的运输通道。孔环可以调节或协助物质通过核孔。核仁：无被膜包裹，一个核中可包含一个或多个核仁，其中富含RNA，是合成rRNA和装配核糖体的场所。在非分裂细胞内存在核仁，但在有丝分裂期间核仁消失。核糖体蛋白在细胞质中合成后被运输到核仁，与rRNA结合形成真核细胞核糖体的两个大小亚基，再被运输到细胞质中，结合形成完整的核糖体。2.有丝分裂和减数分裂有丝分裂:真核微生物进行繁殖时，其遗传物质所进行的复制和平均分离的过程，使每个新的细胞都有一套完整的染色体，分裂前后细胞核中染色体数目相等。这一细胞核分裂和染色体分配过程称为有丝分裂。细胞周期是指细胞在生长分裂循环中，由第一次分裂结束至下一次分裂结束期间所经历的过程。细胞周期包括细胞分裂间期和有丝分裂期。分裂间期：第一次有丝分裂结束到第二次有丝分裂开始之间的周期部分，细胞生长发生在分裂间期。

微生物细胞周期长短主要决定于G1期长短可看到包含两条染色单体（又称姐妹染色体或姊妹染色体）的染色体，并向细胞的赤道板移动，同时纺锤体形成，核仁消失，核膜开始溶解。染色体排列在纺锤体中央，核膜消失。每个染色体的两条染色单体分开并移向两极核仁重现，形成两个新核有丝分裂期

在许多真菌、一些原生动物及藻类中，有丝分裂过程中其核膜并不消失，新细胞的形成是通过亲代细胞的细胞质分裂（即胞质分裂）来完成，这一过程通常开始于后期，结束于末期末。还有些真核微生物在有丝分裂过程并无胞质分裂，只产生多核形成多核体细胞。几个概念：单倍体：指在一个细胞核中同一性状的染色体数目只有一套。二倍体：指在一个细胞核中具有同一性状的染色体数目存在两套。同源染色体：二倍体中的两套染色体一个来自父本，一个来自母本，二者遗传性状相同，这样的染色体称为同源染色体。减数分裂：细胞分裂后染色体数目减半，每个子细胞只得到一套完整的染色体的过程称为减数分裂。减数分裂过程：包括两次分裂，但染色体只复制一次。经过两次分裂，1个二倍体细胞变成了4个单倍体子细胞。第一次分裂与有丝分裂明显不同，首先二倍体中的两条同源染色体配对，并紧密相连，这一过程称为联会。然后染色体复制，每一同源染色体均形成双链的姐妹染色体，这时同源染色体之间的遗传信息可能发生交换。最后由着丝粒连接的双链姐妹染色体分别向相反的两极运动，两条染色单体由一个着丝粒连接。第二次分裂与有丝分裂过程基本相同，只是染色体不再复制，分裂过程中，由纺锤丝牵引每条染色体的两条姊妹染色单体向两极运动，着丝点分裂，姊妹染色体分开，并移到两极，纺锤丝