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根据游动孢子鞭毛的类型、数目和着生部位,鞭毛菌亚门分为下列4纲(图3)。
壶菌纲
Chytri-diomycetes
能产生一根后生尾鞭式游动孢子和游动配子。营养体由单细胞到发达的菌丝体,整体产果式或分体造果式。无性繁殖产生游动孢子,游动孢子的大核帽有重要的分类意义。有性生殖多样,有同型配子、异型配子和不典型的卵配生殖,形成合子、休眠孢子或休眠孢子囊。繁殖时需要凝结水,多数存活水中,少数土栖。大多数寄生于水生真菌、藻类或小动物,少数侵染种子植物的是腐霉菌。多数壶菌对人类没有直接经济价值。但雕蚀菌属(Coelomyces)寄生于蚊的幼虫,可望用于蚊的生物防治。已知壶菌纲有110属575种。根据营养体和繁殖体的特征分为下列4目。①壶菌目(Chytridiales)。营养体为具假根或根状菌丝的单细胞。②肋壶菌目(Harpochytriales)。营养体为菌丝体,有性生殖不详。③芽枝菌目(Blastocladiales)。营养体为菌丝体,有性生殖为两个能动配子相互配合。④单毛菌目(Monoblepharidales)。营养体为菌丝体,有性生殖为一能动和不动配子相配合。
丝壶菌纲
Hyphochytriomycetes
游动孢子前端单生茸鞭式鞭毛。除鞭毛外,本纲真菌的形态、结构和生活史与壶菌纲极为相似,以往归于壶菌纲。多数种的有性生殖不详,个别种属配子配合,在寄主体内形成休眠孢子囊。此纲多生于水中,寄生于藻类和真菌,或腐生于水中的植物和昆虫残骸上,少数生于潮湿土壤中。本纲含一目(丝壶菌目)、3科(Anisolpidiaceae,Hyphochytriaceae,Rhizidiomycetaceae)、6属、16种。其经济意义不大。
根肿菌纲
Plasmodiophoromycetes
对于本纲的分类地位争论不一,有人根据营养体为原质团,像粘菌的粘变形体,主张归属粘菌。有人根据其原质团内核分裂时核仁保持一段时间并延长,侧面呈“十”字形,似原生动物,将它归属动物。多数学者主张将它归属真菌,理由是:①根肿菌为细胞内寄生菌,其营养方式与自由生活的真正粘菌不同。②游动孢子囊中的高尔基体与卵菌的极为相似,③休眠孢子囊为双层壁,主要成分为几丁质,粘菌为三层壁,主要成分为纤维素。本纲全部为内寄生菌(见粘菌)。
卵菌纲
Oomycetes有性生殖形成卵孢子。营养体自低等单细胞至发达的菌丝体,整体产果式或分体产果式。无性繁殖由孢子囊产生游动孢子,游动孢子具基本等长的双鞭毛,茸鞭向前,尾鞭在后;高等类型的孢子囊萌发生芽管。有性生殖通过雄器和藏卵器的接触交配后,由受精的卵球发育成卵孢子;减数分裂在雄器和藏卵器内进行。所以卵孢子、游动孢子和菌丝体均为二倍体,因此生活史中二倍体阶段特别长(图4)。
图4 卵菌生活史示意图
根据形态学、细胞学、生理生化学、分子生物学等研究结果,卵菌的核循环、超微结构、胞壁组分、DNA的GC率、赖氨酸生物合成途径、色氨酸合成酶沉降图型、25S RNA分子量以及其他多方面的性状,卵菌与其他真菌迥然不同,只是在功能上很像真菌,实际与真菌无近缘关系。因此,不少生物系统学家将卵菌排除在真菌以外,有的学家将它归入植物界,另一些学者则将它归入原生生物界。但是卵菌一致被真菌学家所研究。
卵菌分布广泛,低等的类群多为水中腐生菌或寄生菌;高等的多为陆生植物的专性寄生菌;有部分是两栖类型,腐生于水中,条件适合时可侵染活的有机体,营寄生生活。
1973年,斯帕罗将卵菌纲分为4目(Lagenidiales,Leptomitaks,Peronosporales,Sap-rolegniales),1976年又将卵菌纲分为6目(Eurychasmales,Labyrinthulales,Lagenidiales,Per-onosporales,Saprolegniales,Thraustochytriales);英国迪克等(M.W.Dick et al.,1984)将本纲分为水霉亚纲和霜霉亚纲两亚纲,亚纲下再分目。本纲有72属约600种。现根据营养体的特征、游动孢子的类型和卵球的数目分为4目。①水霉目(Saprolegniales)。游动孢子两游式或具两游式征象,藏卵器含一至数个卵球。②水节霉目(Leptomitales)。游动孢子两游式或具两游式征象,藏卵器含一个卵球。③链壶菌目(Lagenidiales)。游动孢子单游式,鞭毛侧生,整体产果式。④霜霉目(Percnosporales)。游动孢子单游式,鞭毛侧生,分体产果式,含单个卵球。
参考书目
Ainsworth,G.C.et al.(ed.):The Fungi,An Advanced Treatise,Academic Press,Inc.,New York,1973.
微生物是指那些个体体积直径一般小于1mm的生物群体,它们结构简单,大多是单细胞,还有些甚至连细胞结构也没有。人们通常会借助显微镜或者电子显微镜才能看清它们的形态和结构。需要说明的是微生物是一个比较笼统的概念,界线有时会非常模糊。如单细胞藻类和一些原生动物也应算是微生物,但通常它们并不放在微生物中进行研究。
按我国学者提出的分类法将生物分成六界:病毒界、原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界。不难看出微生物在六界中占了四界,因此微生物在自然界中的重要地位是显而易见的,其研究的对象也是十分广泛而丰富的。
微生物(Microorganism)是广泛存在于自然界中的一群肉眼看不见,必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍甚至数万倍才能观察到的微小生物的总称。它们具有体形微小、结构简单、繁殖迅速、容易变异及适应环境能力强等优点。
微生物种类繁多,至少有十万种以上。按其结构、化学组成及生活习性等差异可分成三大类。
一、真核细胞型微生物 细胞核的分化程度较高,有核膜、核仁和染色体;胞质内有完整的细胞器(如内质网、核糖体及线粒体等)。真菌属于此类型微生物。
二、原核细胞型微生物 细胞核分化程度低,仅有原始核质,没有核膜与核仁;细胞器不很完善。这类微生物种类众多,有细菌、螺旋体、支原体、立克次体、衣原体和放线菌。
三、非细胞型微生物 没有典型的细胞结构,亦无产生能量的酶系统,只能在活细胞内生长繁殖。病毒属于此类型微生物。
微生物在自然界中的分布极为广泛,空气、土壤、江河、湖泊、海洋等都有数量不等、种类不一的微生物存在。在人类、动物和植物的体表及其与外界相通的腔道中也有多种微生物存在。
绝大多数微生物对人类和动、植物的生存是有益而必需的。自然界中氮、碳、硫等多种元素循环靠微生物的代谢活动来进行。例如空气中的大量氮气只有依靠微生物的作用才能被植物吸收,土壤中的微生物能将动、植物蛋白质转化为无机含氮化合物,以供植物生长的需要,而植物又为人类和动物所利用。因此,没有微生物,植物就不能新陈代谢,而人类和动物也将无法生存。
在农业方面,人类广泛利用一些微生物的特性,开辟了以菌造肥、以菌催长、以菌防病、以菌治病等农业增产新途径。在工业方面,微生物在食品、制革、纺织、石油、化工等领域的应用越来越广泛。尤其是在医药工业方面,几乎所有的抗生素都是微生物的代谢产物,另外还可利用微生物来制造一些维生素、辅酶等药物。
即使是许多寄生在人类和动物腔道中的微生物,在正常情况下也是无害的,而且有的还具有拮抗外来菌的侵袭和定居,以及提供人类必需的营养物质(如多种维生素和氨基酸等)的作用。
有一小部分微生物能引起人类或动、植物的病害,这些具有致病性的微生物称为病原微生物。有些微生物在正常情况下不致病,而在特定条件下可引起疾病,称为条件性病原微生物。
微生物学(Microbiology)是生物学的一个分支,是研究微生物的进化、分类,在一定条件下的形态、结构、生命活动规律及其与人类、运动、植物、自然界相互关系等问题的科学。随着研究范围的日益扩大和深入,微生物学又逐渐形成了许多分支学科,着重研究微生物学基本问题的有普通微生物学、微生物分类学、微生物生理学、微生物生态学、微生物遗传学、分子微生物学等。按研究对象可分为细菌学、真菌学、病毒学等。按研究和应用领域可分为农业微生物学、工业微生物学、医学微生物学、兽医微生物学、食品微生物学、海洋微生物学、土壤微生物学等。
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