第二章真菌担子菌31.ppt
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1、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
2、,(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
3、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(clamp connections),(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
4、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 ) (
5、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
6、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
7、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
8、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
9、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( Gymnosporangium haraeanum)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
10、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
11、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:
12、 麦类秆锈病( P. graminis ) 小麦条锈病(P. striiformis ) 小麦叶锈病( P. recondite f.sp tritici),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
13、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
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