微生物是指一切肉眼看不到或看不清楚,因而需要借助显微镜观察的微小生物。微生物包括原核微生物(如细菌)、真核微生物(如真菌、藻类和原虫)和无细胞生物(如病毒)三类。
主要特性
微生物最大的特点,不但在于体积微小,而且在结构上亦相当简单。由于微生物体积极之微小,故相对面积较大,物质吸收快,转化快。微生物在生长与繁殖上亦是很迅速的,而且适应性强。从寒冷的冰川到极酷热的温泉,从极高的山顶到极深的海底,微生物都能够生存。
由于微生物适应性强,又容易在较短时间内积聚非常多的个体(例如10^10个/毫升的数量级),因此容易筛选并分离到突变株。容易得到微生物突变株的性质,给人类利用与开发微生物带来广阔契机,但也是导致抗药性的内在原因。
微生物的代谢
微生物的代谢指微生物(细胞)内发生的全部化学反应。 微生物的代谢异常旺盛,这是由于微生物的表面积与体积比很大(约是同等重量的成年人的30万倍),使它们能够迅速与外界环境进行物质交换。
代谢产物 微生物在代谢过程中,会产生多种代谢产物。根据代谢产物与微生物生长繁殖的关系,可以分为初级代谢产物和次级代谢产物两类。 初级代谢产物是指微生物通过代谢活动产生的、自身生长和繁殖所必须的物质,如氨基酸、核苷酸、多糖、脂质、维生素等。在不同种类的微生物细胞中,初级代谢产物的种类基本相同。 次级代谢产物是指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂,对该微生物无明显生理功能,或并非是微生物生长和繁殖所必须的物质,如抗生素、毒素、激素、色素等。不同种类的微生物所产生的次级代谢产物不相同,它们可能积累在细胞内,也可能排到外环境中。
代谢的调节 微生物在长期的进化过程中,形成了一整套完善的代谢调节系统,以保证证代谢活动经济而高效地进行。微生物的代谢调节主要有两种方式:酶合成的调节和酶活性的调节。 另外人工控制微生物代谢的措施包括改变微生物遗传特征,控制生产过程中的各种条件等。
微生物的作用
微生物与人类的生产、生活和生存息息相关。有很多食品(如酱油、醋、味精、酒、酸奶、奶酪、蘑菇)、工业品(如皮革、纺织、石化)、药品(如抗生素、疫苗、维生素、生态农药)是依赖于微生物制造的;微生物在矿产探测与开采、废物处理(如水净化、沼气发酵)等各种领域中也发挥重要作用。微生物是自然界唯一认知的固氮者(如大豆根瘤菌)与动植物残体降解者(如纤维素的降解),同时位于常见生物链的首末两端,从而完成碳、氮、硫、磷等生物质在大循环中的衔接。若没有微生物,众多生物就失去必需的营养来源、植物的纤维质残体就无法分解而无限堆积,就没有自然界当前的繁荣与秩序或人类的产生与维续。
此外,微生物对地球上气候的变化也起着重要作用。许多微生物直接参与了温室气体的排放或者吸收,而也有很多微生物可以成为未来的生物燃料。
微生物与人类健康
微生物与人类健康密切相关。多数微生物对人体是无害的。实际上,人体的外表面(如皮肤)和内表面(如肠道)生活着很多正常、有益的菌群。它们占据这些表面并产生天然的抗生素,抑制有害菌的着落与生长;它们也协助吸收或亲自制造一些人体必需的营养物质,如维生素和氨基酸。这些菌群的失调(如抗生素滥用)可以导致感染发生或营养缺失。然而另一方面,人类与动植物的疾病也有很多是由微生物引起,这些微生物叫做病原微生物(pathogenic microorganism)或病原(pathogen)。
对现代生物学研究与医学技术的贡献
现代生物学的若干基础性的重大发现与理论,是在研究微生物的过程中或以微生物为实验材料与工具取得的。这些理论包括:
证明DNA(脱氧核糖核酸)是遗传信息的载体(三大经典实验:肺炎球菌的转化实验、噬菌体实验、植物病毒的重组实验)
DNA的半保留复制方式(双螺旋的每一条子链分别、都是复制模板)
遗传密码子的解读(64个密码子各对应20种氨基酸及终止信号的哪一种)
基因的转录调节(operon, promoter, operator, repressor, activator的概念与调节方式)
信使RNA的翻译调节(terminator)
等等……(请添加)
现在,很多常用、通用的生物学研究技术依赖于微生物,比如:
分子克隆
重组蛋白在细菌或酵母中的表达
很多医学技术也依赖于微生物。比如:
以病毒为载体的基因治疗
B. 第二章—真菌的生物学特性
这一章我们来学习真菌
真菌是真核生物,所以它的形态结构都比较复杂
单细胞真菌分为酵母型真菌和类酵母型真菌
酵母型真菌 是一个类圆形或卵圆形细胞,没有菌丝,它以出芽的方式进行繁殖,成熟后脱落形成新的细胞
类酵母型真菌: 细胞出芽成熟时没有脱落形成的链状结构,假菌丝可以伸入培养基底部摄取更多的营养
区别酵母型和类酵母型真菌的方法:细胞中有无菌丝体
二:多细胞真菌
多细胞真菌是由多个细胞组成的生命体
组成成分:孢子和菌丝构成
当细胞成熟后,在内部有‘种子’产生,种子成熟后开始发芽,破土而出向上生长,接着是根茎,把营养从地底下输送到身体的各个部位
2.1菌丝
真菌也类似于自然界中种子繁殖过程
首先当细胞成熟后在内部会有孢子产生,孢子成熟后开始发芽,进一步生长成芽管,破壁而出,在细胞外分化形成菌丝,此时的菌丝和根茎一样属于输导组织
根据真菌不同需求又分化出不同菌丝,有的负责输送营养,称为营养菌丝,有的负责运输气体,称为气生菌丝,后续当真菌体内气体含量满足需求时,气生菌丝就没有存在的意义了,它会进一步分化成生殖菌丝满足真菌继续繁殖的需求,生殖菌丝上可以产生很多孢子,为下一次的‘种子萌发’做好准备
菌丝可分成有隔和无隔菌丝
有隔菌丝:有隔膜把菌丝分成多个细胞,每个细胞中有一个或多个核
无隔菌丝:整条菌丝是一个多核单细胞
2.2孢子
孢子分为有性或无性孢子,有性孢子是细胞间性器官的融合
无性孢子无细胞融合,是生殖菌丝上的细胞分化产生
接下来我们重点介绍无性孢子—分生孢子,厚壁孢子,芽生孢子,关节孢子,孢子囊孢子
分生孢子分为大分生和小分生孢子
大分生孢子 :生殖菌丝末端膨大形成
小分生孢子 :通过菌丝上细胞出芽方式形成
厚壁孢子: 类圆形,由于细胞质浓缩导致壁增厚
芽生孢子: 生殖菌丝上细胞出芽产生
关节孢子: 生殖菌丝细胞壁增厚并出现隔膜所形成的链状孢子
孢子囊孢子 :生殖菌丝形成一个囊状结构,孢子成熟后会破囊而出
芽孢和孢子的区别:
产生数量:芽孢—一个细胞只能产生一个,孢子—一个细胞能产生多个
产生部位:芽孢—细胞内,孢子—细胞内或细胞外
耐热性:芽孢—耐热性强,100摄氏度1~3小时才能杀灭;孢子—耐热性差,60摄氏度短时间可杀灭
产生机制:芽孢—抵抗不良环境,孢子—为真菌的繁殖体
三:真菌的结构
真菌由隔膜,细胞壁,细胞质,核仁组成 ,部分真菌在细胞壁外有类似荚膜的物质存在
隔膜 把一条菌丝分成多个细胞,低等真菌的隔膜是完整的,但随着真菌为了适应陆地环境而不断进化,其出现了大小不同的孔,方便营养物质从细胞中流过
为什么要进化成这样呢?
菌丝 就相当于我们的手,隔膜把菌丝分成了好多个手指头,如果因为环境原因其中一两个细胞坏死了,也不影响整只手的功能,还是可以伸进培养基营养底部拿食物
真菌的细胞壁有四层, 从里到外分别是纤维层,蛋白质层,糖蛋白层,多糖层
好了今天的内容就写完了,我们这一章主要是学习了真菌形态和结构
真菌在显微镜下的形态类似于蝌蚪的形状:一个或多个圆形细胞组成的头部,后面一条或多条长长的尾巴,当然有些真菌没有尾巴,只是一个单细胞
然后再分别介绍了真菌的不同组成部分,头部有孢子,尾巴则是由很多条菌丝组成
孢子分为有性和无性孢子,我们主要介绍的是无性孢子
菌丝分为三种:气生菌丝,营养菌丝,生殖菌丝
最后介绍了真菌的结构:由细胞壁,细胞质,核仁,隔膜组成
C. 什么是生物学特性和生态学特性
植物的生物学特性是指植物生长发育、繁殖的特点和有关性状,如种子发芽,根、茎、叶的生长,花果种子发育、生育期、分蘖或分枝特性、开花习性、受精特点、各生育时期对环境条件的要求等。生态学特性是指植物种类对外界环境要求的特性。是植物各类生物学特性的一个方面。
昆虫的生物学特性一般来说,生物学特性包括了各虫态生活习性,幼虫龄期,生活史,发生规律,行为,等等。生态学特性一般就是说生态因子对个体的影响,温度、湿度、光照、食物等等。
D. 一些真菌的生物学特性
真菌(fungus;eumycetes)是具有真核和细胞壁的异养生物。种属很多,已报道的属达1万以上,种超过10万个。其营养体除少数低等类型为单细胞外,大多是由纤细管状菌丝构成的菌丝体。低等真菌的菌丝无隔膜,高等真菌的菌丝都有隔膜,前者称为无隔菌丝,后者称有隔菌丝。在多数真菌的细胞壁中最具特征性的是含有甲壳质,其次是纤维素。常见的真菌细胞器有:线粒体,微体,核糖体,液泡,溶酶体,泡囊,内质网,微管,鞭毛等;常见的内含物有肝糖,晶体,脂体等。
真菌通常又分为三类,即酵母菌、霉菌和蕈菌(大型真菌),它们归属于不同的亚门。
大型真菌是指能形成肉质或胶质的子实体或菌核,大多数属于担子菌亚门,少数属于子囊菌亚门。常见的大型真菌有香菇、草菇、金针菇、双孢蘑菇、平菇、木耳、银耳、竹荪、羊肚菌等。它们既是一类重要的菌类蔬菜,又是食品和制药工业的重要资源。
[编辑本段]真菌的营养体
真菌营养生长阶段的结构称为营养体。绝大多数真菌的营养体都是可分枝的丝状体,单根丝状体称为菌丝(hypha)。许多菌丝在一起统称菌丝体(mycelium)。菌丝体在基质上生长的形态称为菌落(colnny)。菌丝在显微镜下观察时呈管状,具有细胞壁和细胞质,无色或有色。菌丝可无限生长,但直径是有限的,一般为2—30微米,最大的可达100微米。低等真菌的菌丝没有隔膜(septum)称为无隔菌丝,而高等真菌的菌丝有许多隔膜,称为有隔菌丝。此外,少数真菌的营养体不是丝状体。而是无细胞壁且形状可变的原质团(plasmodium)或具细胞壁的、卵圆形的单细胞。寄生在植物上的真菌往往以菌丝体在寄主的细胞间或穿过细胞扩展蔓延。
当菌丝体与寄主细胞壁或原生质接触后,营养物质因渗透压的关系进入菌丝体内。有些真菌如活体营养生物侵入寄主后,菌丝体在寄主细胞内形成吸收养分的特殊机构称为吸器(hauStorium)。吸器的形状不一,因种类不同而异,如白粉菌吸器为掌状,霜霉菌为丝状,锈菌为指状,白锈菌为小球状。有些真菌的菌丝体生长到一定阶段,可形成疏松或紧密的组织体。苗丝组织体主要有菌核(sclerotium)、子座(stroma)和菌索(rhizomorph)等。菌核是由菌丝紧密交织而成的休眠体,内层是疏丝组织,外层是拟薄壁组织,表皮细胞壁厚、色深、较坚硬。菌核的功能主要是抵抗不良环境。但当条件适宜时,菌核能萌发产生新的营养菌丝或从上面形成新的繁殖体。菌核的形状和大小差异较大,通常似绿豆、鼠粪或不规则状。子座是由菌丝在寄主表面或表皮下交织形成的一种垫状结构,有时与寄主组织结合而成。子座的主要功能是形成产生抱子的机构,但也有度过不良环境的作用。菌索是由菌丝体平行组成的长条形绳索状结构,外形与植物的根有些相似,所以也称根状菌索。菌索可抵抗不良环境,也有助于菌体在基质上蔓延。
有些真菌菌丝或孢子中的某些细胞膨大变圆、原生质浓缩、细胞壁加厚而形成厚垣孢子(chlamydospore)。它能抵抗不良环境,待条件适宜时,再萌发成菌丝。
[编辑本段]真菌的繁殖体
当营养生活进行到一定时期时,真菌就开始转入繁殖阶段,形成各种繁殖体即子实体(fruitingbody)。真菌的繁殖体包括无性繁殖形成的无性孢子和有性生殖产生的有性孢子。
1.无性繁殖(asexual reproction)
无性繁殖是指营养体不经过核配和减数分裂产生后代个体的繁殖。它的基本特征是营养繁殖通常直接由菌丝分化产生无性孢子。常见的无性孢子有三种类型:
(1)游动孢子(zoospore):形成于游动孢子囊(zoosporangium)内。游动孢子囊由菌丝或孢囊梗顶端膨大而成。游动孢子无细胞壁,具1—2根鞭毛,释放后能在水中游动。
(2)孢囊孢子(sporangiospore):形成于孢囊孢子囊(sporangium)内。孢子囊由孢囊梗的顶端膨大而成。孢囊孢子有细胞壁,无鞭毛,释放后可随风飞散。
(3)分生孢子(conidium)产生于由菌丝分化而形成的分生泡子梗(conidiophore)上,顶生、侧生或串生,形状、大小多种多样,单胞或多胞,无色或有色,成熟后从袍子梗上脱落。有些真菌的分生抱子和分生孢子梗还着生在分生孢子果内。袍子果主要有两种类型,即近球形的具孔口的分生抱子器(pycnidium)和杯状或盘状的分生孢子盘(acervulus)。
2.有性生殖(sexualreproction)真菌生长发育到一定时期(一般到后期)就进行有性生殖。有性生殖是经过两个性细胞结合后细胞核产生减数分裂产生袍子的繁殖方式。多数真菌由菌丝分化产生性器官即配子囊(gametangium),通过雌、雄配于囊结合形成有性泡子。其整个过程可分为质配、核配和减数分裂三个阶段。第一阶段是质配,即经过两个性细胞的融合,两者的细胞质和细胞核(N)合并在同一细胞中,形成双核期(N+N)。第二阶段是核配,就是在融合的细胞内两个单倍体的细胞核结合成一个双倍体的核(2N)。第三阶段是减数分裂,双倍体细胞核经过两次连续的分裂,形成四个单倍体的核(N),从而回到原来的单倍体阶段。经过有性生殖,真菌可产生四种类型的有性孢子。
(1)卵孢子(oospore):卵菌的有性孢子。是由两个异型配子囊——雄器和藏卵器接触后,雄器的细胞质和细胞核经授精管进入藏卵器,与卵球核配,最后受精的卵球发育成厚壁的、双倍体的卵孢子。
(2)接合孢子(zygospore):接合菌的有性孢子。是由两个配子囊以配子囊结合的方式融合成1个细胞,并在这个细胞中进行质配和核配后形成的厚壁孢子。
(3)子囊孢子(ascospore):子囊菌的有性孢子。通常是由两个异型配子囊——雄器和产囊体相结合,经质配、核配和减数分裂而形成的单倍体孢子。子囊孢子着生在无色透明、棒状或卵圆形的囊状结构即子囊(ascus)内。每个子囊中一般形成8个子囊孢子。子囊通常产生在具包被的子囊果内。子囊果一般有四种类型,即球状而无孔口的闭囊壳(cletothecium),瓶状或球状且有真正壳壁和固定孔口的子囊壳(perithecium),由于座溶解而成的、无真正壳壁和固定孔口的子囊腔(locule),以及盘状或杯状的子囊盘(9pothecium)。
(4)担孢子(basidiospore):担子菌的有性孢子。通常是直接由“+”、“-”菌丝结合形成双核菌丝,以后双核菌丝的顶端细胞膨大成棒状的担子(basidium)。在担子内的双核经过核配和减数分裂,最后在担子上产生4个外生的单倍体的担孢子。
此外,有些低等真菌如根肿菌和壶菌产生的有性孢子是一种由游动配子结合成合子,再由合子发育而成的厚壁的休眠抱子(restingspore)。
[编辑本段]真菌的起源和演化
关于真菌的起源和演化主要有两派看法。一派认为真菌是由藻类演化而来。这些藻类因丧失色素而从自养变成异养,生理的变化引起了形态的改变。另一派认为除卵菌来自藻类外,其余的真菌来自原始鞭毛生物。
真菌是一项丰富的自然资源。人和动物每年消耗大量的真菌菌体和子实体;真菌也是重要的药材。真菌的某些代谢产物在工业上具有广泛用途,如乙醇,柠檬酸,甘油,酶制剂,甾醇,脂肪,塑料,促生素,维生素等。而且这些东西都能进行大规模的生产。在真菌的腐解作用中,它使许多重要化学元素得以再循环。真菌直接或间接地影响着地球生物圈的物质循环和能量转换。
真菌有以下几种:
霉菌
亦称“丝状菌”。属真菌。体呈丝状,丛生,可产生多种形式的孢子。多腐生。种类很多,常见的有根霉、毛霉、曲霉和青霉等。霉菌可用以生产工业原料(柠檬酸、甲烯琥珀酸等),进行食品加工(酿造酱油等),制造抗菌素(如青霉素、灰黄霉素)和生产农药(如“920”、白僵菌)等。但也能引起工业原料和产品以及农林产品发霉变质。另有一小部分霉菌可引起人与动植物的病害,如头癣、脚癣及番薯腐烂病等。
酵母菌
属真菌。体呈圆形、卵形或椭圆形,内有细胞核、液泡和颗粒体物质。通常以出芽繁殖;有的能进行二等分分裂;有的种类能产生子囊孢子。广泛分布于自然界,尤其在葡萄及其他各种果品和蔬菜上更多。是重要的发酵素,能分解碳水化合物产生酒精和二氧化碳等。生产上常用的有面包酵母、饲料酵母、酒精酵母和葡萄酒酵母等。有些能合成纤维素供医药使用,也有用于石油发酵的。
啤酒酵母(Saccharomyces)
属酵母菌属。细胞呈圆形、卵形或椭圆形。以出芽繁殖,能形成子囊孢子。在发酵工业上,可用来发酵生产酒精或药用酵母,也可通过菌体的综合利用提取凝血质、麦角固醇、卵磷脂、辅酶甲与细胞色素丙等产品。
红曲霉素(Monascuspurpureus)属于囊菌纲,曲霉科。菌丝体紫红色。无性生殖时,茵丝分枝顶端形成单独的或一小串球形或梨形的分生抱子。有性生殖时,产生球形、橙红色的闭囊果,内生含有八个子囊孢子的子囊。红曲霉可制红曲、酿制红乳腐和生产糖化酶等。
假丝酵母(Candida)
一属能形成假菌丝、不产生子囊孢子的酵母。不少的假丝酵母能利用正烷烃为碳源进行石油发酵脱蜡,并产生有价值的产品。其中氧化正烷烃能力较强的假丝酵母多是解脂假丝酵母(C.lipolytica)或热带假丝酵母(C.tropicalis)。有些种类可用作饲料酵母;个别种类能引起人或动物的疾病。
白色念珠菌(Candidaalbicans)
或亦称“白色假丝酵母”。一种呈椭圆形、行出芽繁殖的假丝酵母。通常存在于正常人的口腔、肠道、上呼吸道等处,能引起鹅口疮等口腔疾病或其他疾病。
黄曲霉(Aspergillusflavus)
半知菌类,黄曲霉群的一种常见腐生真菌。多见于发霉的粮食、粮食制品或其他霉腐的有机物上。菌落生长较快,结构疏松,表面黄绿色,背面无色或略呈褐色。菌体由许多复杂的分枝菌丝构成。营养菌丝具有分隔;气生菌丝的一部分形成长而粗糙的分生孢子梗,梗的顶端产生烧瓶形或近球形的顶囊,囊的表面产生许多小梗(一般为双层),小梗上着生成串的表面粗糙的球形分生孢子。分生孢子梗、顶囊、小梗和分生孢于合成孢子穗。可用于生产淀粉酶、蛋白酶和磷酸二酯酶等,也是酿造工业中的常见菌种。近年来,发现其中某些菌株会产生引起人、畜肝脏致癌的黄曲霉毒素。早在六世纪时,《齐民要术》中就有用“黄衣”、“黄蒸”两种麦曲来制酱的记载,这两种黄色的麦曲,主要由黄曲霉一类微生物产生的大量孢子和蛋白酶、淀粉酶所组成。
白地霉(Geotrichumcandim)
属真菌。菌落平面扩散,组织轻软,乳白色。菌丝生长到一定阶段时,断裂成圆柱状的裂生抱子。菌体生长最适宜的温度为28℃。常见于牛奶和各种乳制品(如酸牛奶和奶酪)中;在泡菜和酱上,也常有白地霉。可用来制造核苦酸、酵母片等。
抗生菌
亦称“拮(颉)抗菌”。能抑制别种微生物的生长发育,甚至杀死别种微生物的一些微生物。其中有的能产生抗菌素,主要是放线菌及若干真菌和细菌等。如链霉菌产生链霉素,青霉菌产生青霉素,多粘芽抱杆菌产生多粘菌素等。
假菌丝
某些酵母如假丝酵母经出芽繁殖后,子细胞结成长链,并有分枝,称为假菌丝。细胞间连接处较为狭窄,如藕节状,一般没有隔膜。
抗菌素
亦称“抗生素”。主要指微生物所产生的能抑制或杀死其他微生物的化学物质,如青霉素、链霉素、金霉素、春雷霉累、庆大霉素等。从某些高等植物和动物组织中也可提得抗菌素。有些抗菌素,如氯霉素和环丝氨酸,目前主要用化学合成方法进行生产。改变抗菌素的化学结构,可以获得性能较好的新抗菌素,如半合成的新型青霉素。在医学上,广泛地应用抗菌素以治疗许多微生物感染性疾病和某些癌症等。在畜牧兽医学方面,不仅用来防治某些传染病,有些抗菌素还可用以促进家禽、家畜的生长。在农林业方面,可用以防治植物的微生物性病害。在食品工业上,则可用作某些食品的保存剂。
病原性真菌
真菌(Fungus)在生物学分类上属于藻菌植物中真菌超纲,具真核细胞型的微生物,它们在自然界分布广泛,绝大多数对人有利,如酿酒 、制酱,发酵饲料,农田增肥,制造抗生素,生长蘑茹,食品加工及提供中草药药源(如灵芝、茯苓、冬虫夏草等,都是真菌的产物或本身或利用真菌的作用所制备的)。对人类致病的真菌分浅部真菌和深部真菌,前者侵犯皮肤、毛发、指甲,为慢性,对治疗有顽固性,但影响身体较小,后者可侵犯全身内脏,严重的可引起死亡。此外有些真菌寄生于粮食、饲料、食品中,能产生毒素引起中毒性真菌病。
常见真菌培养基有:
配方一 萨市(Sabouraud’s)培养基
蛋白胨 10克 琼脂 20克
麦芽糖 40克 水 1000毫升
先把蛋白胨、琼脂加水后,加热,不断搅拌,待琼脂溶解后,加入40克麦芽糖(或葡萄糖),搅拌,使它溶解,然后分装,灭菌,备用。
本培养菌是培养许多种类真菌所常用的。
配方二 马铃薯糖琼脂培养基
把马铃薯洗净去皮,取200克切成小块,加水1000毫升,煮沸半小时后,补足水分。在滤液中加入10克琼脂,煮沸溶解后加糖20克(用于培养霉菌的加入蔗糖,用于培养酵母菌的加入葡萄糖),补足水分,分装,灭菌,备用。
把这培养基的pH值调到7.2~7.4,配方中的糖,如用葡萄糖还可用来培养放线菌和芽孢杆菌。
配方三 黄豆芽汁培养基
黄豆芽 100克 琼脂 15克
葡萄糖 20克 水 1000毫升
洗净黄豆芽,加水煮沸30分钟。用纱布过滤,滤液中加入琼脂,加热溶解后放入糖,搅拌使它溶解,补足水分到1000毫升,分装,灭菌,备用。
把这培养基的pH值调到7.2~7.4,可用来培养细菌和放线菌。
配方四 豌豆琼脂培养基
豌豆 80粒 琼脂 5克
水 200毫升
取80粒干豌豆加水,煮沸1小时,用纱布过滤后,在滤液中加入琼脂,煮沸到溶解,分装,灭菌,备用。
[编辑本段]真菌与生活
环境的再循环
真菌像细菌和微生物一样都是分解者,就是一些分解死亡生物的有机物的生物。真菌将生物分解为各类无机物,使土地肥力增强。
食物与真菌
还有些真菌也成为重要的食物来源。可食用的蕈菌有200多种,如冬菇、草菇、木耳、云耳等。以及真菌所侵入后的生(动)物空壳,如冬虫夏草。
还有的真菌用于食物加工,例如酵母菌用于面包等加工,酿酒也需要真菌。
致病的真菌
在农业、林业和畜牧业中,真菌又有有害的一面。真菌能引起植物多种病害,从而造成巨大的经济损失。例如,1845年欧洲由于马铃薯晚疫病的流行摧毁了5/6的马铃薯,中国由于1950年的小麦锈病和1974年的稻瘟病而使小麦和水稻各减产60亿千克。
真菌还可引起动、植物和人类的多种疾病,在人类主要有三种类型:①.真菌感染;②.变态反应性疾病;③.中毒性疾病。
抗病的真菌
亚历山大·弗莱明由于一次幸运的过失而发现了青霉素。有一次他外出度假时,把实验室里在培养皿中正生长着细菌这件事给忘了。3周后当他回实验室时,注意到在一个培养皿中长了一个霉菌斑。并且霉菌斑周围的细菌都死了。
霉菌渗出了什么强有力的物质?弗莱明称为青霉素,并发现了它可以杀死许多致命性细菌。然而,因为青霉素在试管内和血清混合后很快失活,弗莱明认为它不会在人和动物身上发生作用。
真菌与植物根系的关系
植物的根和真菌也有共生关系,和真菌共生的根称为菌根。
外生菌根:真菌的菌丝在根的表面形成菌丝体包在幼根的表面,有时也侵入皮层细胞间,但不进入细胞内,此时以菌丝代替了根毛的功能,增加了根系的吸收面积,如松等;
内生菌根:菌丝通过细胞壁侵入到表皮和皮层细胞内,加强吸收机能,促进根内的物质运输,如柑橘、核桃等;
内外生菌根:也有菌丝不仅包在幼根表面同时也深入到细胞中,称内外生菌根,如苹果、柳树等。
菌丝吸收水分、无机盐等供给植物,同时产生植物激素和维生素B等促进根系的生长;植物供给真菌糖类、氨基酸等有机养料。
能形成菌根的高等植物2000多种,如侧柏、毛白杨、银杏、小麦、葱等;
具菌根的植物在没有真菌存在时不能正常生长,因此造林时须事先接种和感染所需真菌,以利于荒地上成功造林。
真菌【词外小释】
由菌丝组成,无根、茎、叶的分化,无叶绿素,不能自己制造养料,以寄生或腐生方式摄取现成有机物的低等植物独立类群。真菌具有分解或合成许多种有机物的能力,可用于获取维生素、抗菌素、酶等制剂,而有些真菌也可产生毒素,引起动植物中毒生病。由真菌所产生的毒素就称之为真菌毒素。真菌作为病原微生物还能侵入人体和动物,引起毛发、皮肤、神经系统、呼吸系统和其他内脏的病变。如头皮屑和脚气
E. 什么是生物学特性,生态学特性
植物的生物学特性是指植物生长发育、繁殖的特点和有关性状,如种子发芽,根、茎、叶的生长,花果种子发育、生育期、分蘖或分枝特性、开花习性、受精特点、各生育时期对环境条件的要求等。生态学特性是指植物种类对外界环境要求的特性。是植物各类生物学特性的一个方面。
昆虫的生物学特性一般来说,生物学特性包括了各虫态生活习性,幼虫龄期,生活史,发生规律,行为,等等。生态学特性一般就是说生态因子对个体的影响,温度、湿度、光照、食物等等。
F. 微生物的生物学特性有哪些
微生物是肉眼难以看清,需要借助光学显微镜或电子显微镜才能观察到的一切微小生物的总称。包括细菌、病毒、真菌和少数藻类等。
微生物的生物学特性主要有:
体积小,比表面积大。微生物体积很小,可是其比表面积却很大。这个特征也是赋予微生物其他如代谢快等特性的基础。
吸收多,转化快,新陈代谢旺盛。微生物通常具有极其高效的生物化学转化能力。
生长繁殖快。
相比于大型动物,微生物具有极高的生长繁殖速度。大肠杆菌能够在12.5-20分钟内繁殖1次。
分布广,种类多。微生物遍布地球的每一个角落,其他生物不能生活的极端环境也有微生物存在在。局部环境中数量众多,如每克土壤含微生物几千万至几亿个。
适应能力强,易变异。微生物的遗传多样性非常丰富,使其能够快速适应几乎任何环境。相对于高等生物而言,微生物代谢迅速,代际时间短,较容易发生变异。
G. 金针菇的生物学特性是什么能帮我制定一个金针菇高产优质栽培方案么
我没经过实践,你最好是自己边种边积累经验,别人说的不一定都对,只有经过实践才是硬道理,下面的生物学特性及培植方法仅供参考,对照试行。
生物学特性
形态特征
金针菇由营养器官(菌丝体)和繁殖器官(子实体)两大部分组成。 (1)菌丝体由孢子萌发而成, 在人工培养条件下,菌丝通常呈白色绒毛状,有横隔和分枝,很多菌丝聚集在一起便成菌丝体。和其它食用菌不同的是,菌丝长到一定阶段会形成大量的单细胞粉孢子(也叫分生孢子),在适宜的条件下可萌发成单核菌丝或双核菌丝。有人在试验中发现,金针菇菌丝阶段的粉孢子多少与金针菇的质量有关,粉孢子多的菌株质量都差,菌柄基部颜色较深。 (2)子实体子实体主要功能是产生孢子,繁殖后代。金针菇的子实体由菌盖、菌褶、菌柄三部分组成,多数成束生长,肉质柔软有弹性。菌盖呈球形或呈扁半球形,直径1.5~7厘米,幼时球形,逐渐平展,过分成熟时边缘皱折向上翻卷。菌盖表面有胶质薄层,湿时有粘性,色黄白到黄褐,菌肉白色,中央厚,边缘薄,菌褶白色或象牙色,较稀疏,长短不一,与菌柄离生或弯生。菌柄中央生,中空圆柱状,稍弯曲,长3.5~15厘米,直径0.3~1.5厘米,菌柄基部相连,上部呈肉质,下部为革质,表面密生黑褐色短绒毛,担孢子生于菌褶子实层上,孢子圆柱形,无色。
生长发育条件
(1)营养 金针菇是腐生真菌,只能通过菌丝从现成的培养料中吸收营养物质。在栽培中,培养料的选择对产量和质量有很大的影响。金针菇菌丝生长和子实体发育所需的营养包括氮素营养、糖类营养、矿质营养和少量的维生素类营养。氮素营养是金针菇合成蛋白质和核酸的原料,在栽培配料中麦麸、大豆粉等原料含有大量的氮素养料。糖类主要指碳水化合物,它是金针菇生命活动的能源和构成细胞的主要成分。金针菇可利用培养料中的淀粉、纤维素、木质素。在菌丝生长阶段,培养料的碳、氮比以20∶1为好,子实体生长阶段以30~40∶1为好。金针菇需要的矿质元素有磷、钾、钙、镁等,所以在培养中应加入一定量的磷酸二氢钾、硫酸钙、硫酸镁等矿质养料。金针菇也需要少量的维生素类物质,由于在培养料中如麦麸、豆粉中含有的维生素量基本可以满足金针菇生活需要,因而在栽培中常不再添加维生素类物质。
(2)温度 金针菇属低温结实性真菌,菌丝体在5~32℃范围内均能生长,但最适温度为22~25℃,菌丝较耐低温,但对高温抵抗力较弱,在34℃以上停止生长,甚至死亡。子实体分化在3~18℃的范围内进行,但形成的最适温度为8~10℃。低温下金针菇生长旺盛,温度偏高,柄细长,盖小。同时,金针菇在昼夜温差大时可刺激子实体原基发生。 (
3)水分 菌丝生长阶段,培养料的含水量要求在65%~70%,低于60%菌丝生长不良,高于70%培养料中氧气减少,影响菌丝正常生长。子实体原基形成阶段,要求环境中空气相对湿度在85%左右。子实体生长阶段,空气相对湿度保持在90%左右为宜。湿度低子实体不能充分生长,湿度过高,容易发生病虫害。 (4)空气 金针菇为好气性真菌,在代谢过程中需不断吸收新鲜空气。菌丝生长阶段,微量通风即可满足菌丝生长需要。在子实体形成期则要消耗大量的氧气,特别是大量栽培时,当空气中二氧化碳浓度的积累量超过0.6%时,子实体的形成和菌盖的发育就会受到抑制。
(5)光线 菌丝和子实体在完全黑暗的条件下均能生长,但子实体在完全黑暗的条件下,菌盖生长慢而小,多形成畸形菇,微弱的散射光可刺激菌盖生长,过强的光线会使菌柄生长受到抑制。以食菌柄为主的金针菇,在其培养过程中,可加纸筒遮光,促使菌柄伸长。
(6)酸碱度 金针菇要求偏酸性环境,菌丝在pH 3~8.4范围内均能生长,但最适pH值为4~7,子实体形成期的最适pH值为5~6。
金针菇栽培方法有熟料栽培和生料栽培两种。
熟料栽培
熟料栽培金针菇,是指将培养料通过常压或高压灭菌,在无菌条件下接种培菌的栽培方法。此法成功率高,出菇整齐,产量高。 (1)栽培季节 利用自然温度栽培金针菇,选择适宜的生产季节是获得优质高产的重要一环。 金针菇属于低温型的菌类,菌丝生长范围7~30℃,最佳23℃;子实体分化发育适应范围3~18℃,以12~13℃生长最好。温度低于3℃菌盖会变成麦芽糖色,并出现畸形菇。 人工栽培应以当地自然气温选择。南方以晚秋,北方以中秋季节接种,可以充分利用自然温度,发菌培养菌丝体。待菌丝生理成熟后,天气渐冷,气温下降,正适合子实体生长发育的低温气候。江南诸省通常以10~11月间接种,经过1个月左右发菌培养,到11~12月间进入出菇。高海拔气温较低的山区和长江以北各省,可提前在9月接种,11月出菇;也可以在早春接种,加温发菌春季长菇。低海拔的平川地区,应适当推迟接种。为了解决夏季金针菇市场需求,可以利用冷库生产金针菇。 (2)栽培场所 金针菇栽培分为发菌、出菇两大步。发菌阶段要求场所保温、通风、干净。出菇阶段最好选择在室外建半地下式菇房,即往地下挖1米深,再在四周用土垛起1米高的墙,上盖塑料膜及草帘。 (3)原料配比 ①棉籽壳100公斤、麦麸20公斤、玉米面5公斤、石膏粉2公斤、过磷酸钙1公斤、白糖1公斤。 ②玉米芯(粉碎)75公斤、麦麸20公斤、玉米面3.5公斤、石膏粉2公斤、黄豆面1.5公斤、过磷酸钙1公斤、白糖1公斤。 高粱壳、锯末、花生壳、豆秆、玉米秆、油菜秆等大多数农作物秸秆粉碎后均可代替配方中的玉米芯,但无论选用何种原料,都要求新鲜、干净、无霉变。 按比例称量好各原料,除白糖需加水溶化外,其余均应拌均匀。加水充分搅拌并使含水量达到65%左右,再闷2~4小时,即可装袋。 (4)装袋灭菌 选用宽15~17厘米、长33厘米的塑料袋一头出菇,或15~17厘米宽、55厘米长的塑料袋两头出菇。装袋时边装料边压实,装好后两端用细绳扎成活结。按常规方法高压或常压灭菌。 (5)接种培菌 灭菌好的塑料袋,冷却至室温后即可进行接种。接种箱按每立方米用甲醛10毫升、高锰酸钾5克进行灭菌30分钟。接种时严格操作规程,两端接种,一般每瓶种(750克/瓶)可接25~30袋。接种后及时将袋移入培养室,在温度适宜的条件下,约24小时菌丝开始萌发,在20~25℃室温下生长约40~50天即可满袋。9月中旬接种,大部分10月底发透菌丝,叫全期发菌。以后接种由于温度低,发菌半袋后便边爬料边出菇,叫做半期发菌出菇。 (6)出菇管理 袋栽金针菇的栽培方式多种多样,归纳起来有五种: ①满袋装料,套袋出菇。 ②满袋装料,套袋倒卧出菇。 ③半袋装料,盖纸站立出菇。 ④半袋装料,披膜倒卧出菇。 ⑤中间装料,倒卧两头披膜出菇。 全期发菌的栽培袋出菇期的管理工序为解开袋口→翻卷袋口→堆袋披膜→通风保湿催蕾→掀膜通风1天→披膜促柄伸长→采收→搔菌灌水→保温保湿催蕾。管理方法同前,直至收获4茬菇。 半期发菌的栽培袋,在培菌期内,菌丝发满半袋后,两端即有幼菇形成,此时应及时按全期发菌的管理方法将菌袋移入栽培场。 ①堆袋披膜。堆袋披膜是近年来在生产中探索出的新技术,采用这项技术可提高场地利用率,提高产量,提高金针菇质量。 具体方法是将两端袋口解开,将料面上多余塑料袋翻卷至料面。可根据袋的长短决定一端解口或两端解口,一端解口摆放方法是将两个袋底部相对平放在一起,高度以5~6袋为宜,长度不限。在出菇场内地面及四周喷足水分,然后用塑料膜覆盖菌袋。此法保温保湿良好,后期又可积累二氧化碳,有利于菌柄生长。 ②保湿通风催蕾。披膜后保持膜内小气候,空气相对湿度85%~90%,每天早上掀膜通风30分钟,约7~10天可相继出菇,出菇后可适当加大通风,保证湿度,但不可把水洒到菇体上。 ③掀膜通风抑制。当柄长到3~5厘米时要进行降湿降温抑制。具体措施为停止向地面洒水,掀去塑料膜,通风换气,冬天保持2天,春秋保持1天,使料面水分散失,不再出菇,已长出的菇也因基部失水而不再分枝。 ④培育优质菇。抑制完成后,进入柄伸长阶段,要培养柄长、色白、盖小的优质金针菇,必须控制好温度、湿度、光照、二氧化碳浓度这四因素之间的关系。 A. 温度:控制在6~8℃。 B. 湿度:空气相对湿度85%~90%。 C. 光照:极弱光,光源位置不能改变,否则子实体散乱。 D. 二氧化碳:浓度达0.11%~0.15%可促使菌柄伸长,超过1%抑制菌盖发育,达到3%抑制菌盖生长而不抑制菌柄生长,达到5%就不会形成子实体。通过控制通风量维持高二氧化碳浓度。?一般温度在10~15℃条件下,进入速生期5~7天菇柄可从3厘米长到12~15厘米,10天后可长到15~20厘米,这时可根据加工鲜销标准适时采收。 ⑤搔菌灌水。第一茬菇采收后,要进行搔菌,即用铁丝钩将菇根和老菌皮挖掉大约0.5厘米左右,并将料面整平。若菌袋失水,应往袋内灌水,可将塑料袋口多余的塑料膜拉起往料面上灌水,6~10小时后将水倒出,然后再进行催蕾育菇管理。一般情况下,金针菇种一次可采收3~4茬,生物转化率可达80%~120%。
生料栽培
金针菇生料栽培的关键是控制好温度,严防杂菌污染,而控制好温度主要是掌握好栽培季节。生料栽培播种时间不宜过早,气温稳定在15℃左右为适宜的播种期,河南地区以11月份栽培为最适宜期。 (1)菌床制作 菌床上先铺上用0.2%高锰酸钾水溶液消毒过的塑料膜,塑料膜要比菌床宽2.5倍,薄膜上先撒少许菌种,再铺上一半的料,料面上再撒一层菌种。菌种分布是中下层少,四周及表层多,菌种量占投料总量的10%~15%,床料厚5~8厘米,播种后将床面稍压实,再用塑料膜覆盖料面,以利保温保湿。生料栽培金针菇原料最好选择棉籽壳,在拌料时加入0.1%的50%多菌灵,加水量不可过大,一般含水量要求60%~65%。 (2)发菌管理 播种后在10℃温度下,约15天菌丝长满料面并向深层发展。若播种10天后,发现个别地方菌种不萌发,可掀起薄膜10~15分钟。发菌40天左右,菌丝可基本发透料。当床料菌丝发透后,每天揭膜通风10~20分钟,当菌床表面呈白色并有琥珀色液滴出现时,将塑料膜撑高20厘米,上面铺放报纸,每天在报纸上喷雾保湿,雾粒要细、少、匀、勤,维持报纸湿润,不可直接喷雾在菇床上,否则易引起烂菇。子实体不同发育阶段要求不同的空气相对湿度,当菌柄长达2厘米时,膜内空气相对湿度应保持在90%,当菌柄长达10厘米时,减少喷水次数,使菇床小区空间空气相对湿度降至80%~85%。在出菇期,要注意加大菇房通气量,待菇长至12~15厘米时,及时采收,并清理料面,干燥1天后,再补足水分,盖上薄膜,保温保湿,促使二茬菇形成。采菇后,管理方法同前,共采菇3~4茬。
再生枝栽培法
金针菇栽培中传统的刺激出菇方法是搔菌。此法易使菇的生长高低不齐,枝数少,柄粗,产量和质量均不理想。采用再生枝栽培法,不仅菇密,柄细,高矮一致,而且外观好,比传统方法品质提高1-2个等级,产量提高10%以上。 再生枝栽培法,就是当菌丝发透菌袋5天后,将栽培袋从全暗培养室取出,移入有散射光的栽培室内。室温控制在15℃。7天后,袋内培养基表面分泌出黄褐色细小水珠,随之出现丛状细长幼菌蕾,伞盖很小,菇体像豆芽。此时不要急于开袋出菇。当袋内幼菇长至3-5厘米,呈不规则弯曲下垂时,弃掉棉栓及环套,袋口拉直并向外翻折下与料面平,开门窗通风降低菇房内空气相对湿度至70%,使豆芽菇枯萎。经2-3天,原豆芽菇的柄上及料面老根上长出许多新的原基。当新原基长至l-2厘米时,拉高袋口至离料面5厘米,继续适当通风,进行抑蕾处理。待菇体长至与袋口平时,拉直袋口,并在袋口上盖纱布或报纸,经常喷水,使覆盖物处于湿润状态。待菇柄长至12厘米时,加强通风,使菇盖略干,柄变得硬实,这样的菇体外观好,耐贮藏,从菇蕾形成到采收需14-16天。
金针菇主要栽培品种
人工栽培的金针菇类型,按出菇的快慢、迟早分为早生型和晚生型;按发生的温度可分为低温 黄金针菇
型和偏高温型;按子实体发生的多少,可以分为细密型(多柄)和粗稀型(少柄)。 (1)三明1号菌株 栽培普遍。该菌具有以下优良性状:菌丝生长快,7天可满管,25~30天菌丝可长满瓶或袋。出菇快,30多天即可出菇;栽培周期短,70~80天便可完成整个栽培周期。产量高,生物效率可达70%~100%。质量好,菌柄粗细均匀,色泽淡,人体所需的8种氨基酸含量占氨基酸总量的44.5%,高于一般菇类。适温宽,3~21℃下均可出菇。抗逆性强,病菇与畸形菇少。 (2)浓色品系007、008幼菇菌盖淡黄至黄褐色,菌柄上部色淡,为白色至浅黄色,下部色深,为金黄至暗褐色,密被褐色短绒毛。抗逆性强,接种后菌丝吃料快,出菇早,产量较高。菇蕾生长期间只需微弱散射光(5~10勒克司),菇体颜色随光照增强而加深。浓色品系金针菇菌盖软滑,菌柄脆嫩,香味浓郁,适于生产鲜菇内销。 (3)白色品系F21 白金针菇
浙江省江山市微生物研究所菌株。出菇整齐,每丛200株左右,柄长15~23厘米,菌盖内卷,不易开伞。白色品系对光线不敏感,即使栽培环境有较强的散射光,子实体仍是通体洁白,有光泽,适合制罐或盐渍加工出口。 白色品系金针菇菌丝生长较慢,抗逆性差,抗杂能力弱。瓶、袋栽培时,菌丝不易长透培养料。出菇期间对二氧化碳耐受力弱。在通气不良的环境中,菇蕾发生虽多,但成菇数量少,且菇柄易扭曲、畸形或腐心。这种现象在后期尤其严重,故生产中常只收前两茬菇,所以产量较低。白色品系金针菇菇体洁白,适合于加工成出口商品。因其味淡,内销有时不及浓色品系金针菇受欢迎。 (4)杂19 福建三明真菌研究所选育,菇体白至浅黄色,下部黄至浅褐色,菌丝生长温度3~30℃,最适温度22~24℃,子实体形成温度3~18℃,最适温度13~15℃,生物学效率80%~120%。 (5)苏金6号 江苏省微生物研究所选育。菇体白色至浅黄色至黄色,菌丝最适生长温度22~24℃,子实体形成温度3~20℃,最适温度13~15℃,生物学效率80%~120%。 (6)FU088 河北省微生物研究所引进选育,菇体纯白色,不易开伞,菌丝生长温度3~30℃,最适温度22~24℃,子实体形成温度3~18℃,最适温度12℃左右,生物学效率60%~80%。 (7)FV57 “FV57”金针菇是甘肃省农科院蔬菜研究所选育出优质、高产的品种,具有高产、优质、生物效率高的特点。据测定,生物效率高达83%,比对照"杂交19"提高16.6%,比金口提高12%。出菇最高适应温度比"杂交19"提高2℃,在16℃下不发褐,产品价值高;粗蛋白、可溶性糖比"杂交19"分别提高18.4%和78.6%,纤维素降低40%,品质明显提高。
采收
采收的标准是菌盖轻微展开,鲜销的金针菇应在菌盖6~7分开时采收,不宜太迟,以免柄基部变褐色,基部绒毛增加而影响质量。
H. 如果拿出一种微生物,如何分辨是细菌,真菌还是病毒
细菌是原核生物,其细胞是原核细胞,无核膜包被的细胞核,只是拟核,无染色体,只有裸露的DNA分子,细胞质中仅有核糖体这一细胞器,且都是单细胞生物。
真菌是真核生物,其细胞是真核细胞,有真正的细胞核,即有核膜包被的细胞核,核中有染色体,细胞质中有许多细胞器,如核糖体、线粒体、内质网、高尔基体等,大多数是多细胞生物如青霉菌、曲霉菌、根霉菌、蘑菇等,但也有单细胞生物,如酵母菌。
病毒没有细胞结构,大小上要比细菌真菌小很多,不能独立生存。
可以根据各自的特点利用显微镜观察,或者利用他们的生物学特性,通过实验加以区分。