免费文献传递   相关文献

野蘑菇担孢子萌发和菌丝细胞学观察研究



全 文 :·研究报告·
野蘑菇担孢子萌发和菌丝细胞学观察研究*
李荣春1 ,余 杨2 ,李林玉1 ,郝瑞芳1
(1.云南农业大学 食用菌研究所 ,云南昆明 650201;2.云南农业大学国际交流中心 ,云南 昆明 650201)
摘 要 野蘑菇(Agaricus arvensis Schaeff ex F r.)是欧洲近年来驯化成功的新食用菌种类 , 应用光学和电子
显微镜对野蘑菇的担孢子 、担孢子的萌发过程和单孢菌丝的细胞学特征进行了观察研究 , 为其物种生物学研
究积累资料。
关键词 野蘑菇;担孢子;萌发;显微观察
中图分类号 Q949.329.81;S646.1+1  文献标识码 A  文章编号 1005-7021(2004)03-0005-03
  野蘑菇(Agaricus arvensis Schaeff ex Fr.)是
欧洲近年来驯化成功的新食用菌种类[ 1 , 2] , H.
Jahm 认为野蘑菇是世界优秀的食用菌种类之
一[ 2] ,在欧洲是人们采食的主要野生菌之一 ,在我
国也被广泛采食 ,同时是常用的药用菌 ,是“舒筋
散”的主要成分之一[ 3 ,4] 。为了对其进行生物学
特性的研究 ,为栽培技术和遗传育种提供背景科
学基础 ,本研究对野蘑菇的担孢子形态 、担孢子萌
发过程和单孢菌丝的细胞学特征进行了观察研
究 ,现报道如下 。
1 材料与方法
1.1 材料
担孢子 本研究所用菌株由英国国际园艺研
究中心提供 ,菌株编号 R1.2 ,收集者 Tim Elliot t ,
收集地英国西苏塞克斯郡 ,担孢子为由亲本 R1.2
菌株经人工栽培获得的孢子印上的担孢子。
1.2 方法
1.2.1 担孢子的扫描电镜观察 采用李荣春和
R.Noble[ 5]的方法。用粘有导电粘性碳膜的样品
台直接在孢子印上托印粘上担孢子 ,喷金后置于
剑桥 S200型扫描电子显微镜下观察 ,工作电压为
10 kV ,工作距离 10 mm 。在电镜下测量 50 个担
孢子的长轴和短轴 ,平均值即为担孢子的大小 。
1.2.2 担孢子的萌发 ①培养:分别用 CYM ,
MEA和 10%CYM+CE[ 6]三种培养基 ,将担孢子
浓度为 1×103/mL 的担孢子悬浮液 1 滴接种到
9 cm直径的培养皿中 ,置 24 ℃恒温培养箱中培
养。②观察:培养 3 d后每天从培养箱中取出培
养皿直接置于菜司 Dialux20型研究显微镜下观察
并照相 。
1.2.3 单孢菌丝的细胞学观察 培养皿接种时
在培养基中斜插入已灭菌的盖玻片 ,接种块生长
后 ,菌丝逐渐向盖玻片生长并爬上盖玻片 ,但菌丝
爬上盖玻片 5 mm 后 ,取出盖玻片 ,采用描述的
Sonnenberg &Frische[ 7] 方法观察单孢菌丝的细
胞 ,即用 5 mg/L 浓度的荧光染色剂(Hoeschst
33258)在黑暗中染色 15 min ,然后置于研究显微
镜 Dialux20下进行显微荧光观察 、照相 。
2 结 果
2.1 担孢子的形态与大小
  扫描电子显微镜观察发现 ,野蘑菇的担孢子
形态与双孢蘑菇的非常相似 ,呈一面下凹的椭圆
球形(图 1)。其下凹面的一端中央有一喙状突
起 ,担孢子的长轴为(7.03 ±0.22)μm , 短轴为
(4.83±0.19)μm 。
图 1 野蘑菇的担孢子
Fig.1 The spo res of house mushroom
2.2 担孢子的萌发
2.2.1 不同培养基对担孢子萌发率的影响 试
验表明 ,不同培养基对担孢子的萌发率具有很大
的影响 ,不同培养基的担孢子萌发率相差几倍(见
表 1)。
收稿日期:2003-11-24
作者简介:李荣春 男 ,教授。现主要从事食用菌的资源 、遗传育种和栽培技术研究和教学。
     *云南省科技厅 2002科技攻关项目(2002NG11)
5微生物学杂志 2004年 5月 第 24卷第 3期 JOURNAL OF MICROBIOLOGY May 2004 Vol.24 No.3
 表 1 不同培养基对担孢子萌发率的影响
 Table 1 Effect of different media on spores
     germinat ing
培养基 萌发率/ %
CYM     8.25
M EA     13.13
10%CYM+CE 57.54
2.2.2 担孢子的萌发 担孢子萌发的过程是先
从萌发孔形成管状突起 ,突起向一个方向逐渐伸
长形成管状菌丝结构(图 2),随后在突起的另一
方向也伸长形成两端都同时进行伸长生长的管状
菌丝结构(图 3);当两端伸长的菌丝生长到约
200 μm 长时 ,菌丝除两端继续生长外 ,开始形成
分枝 ,有的分枝深入到培养基中 ,有的在培养基表
面(图 4),最后菌丝在不断生长的同时不断分枝 ,
生长形成肉眼可见的幼小菌落(菌丝体)(图 5),
完成萌发过程 。
图 2 担孢子开始萌发             图 3 菌丝两端开始生长
     Fig.2 Spores germinating            Fig.3 Hyphal grow ing
图 4 菌丝开始分枝生长              图 5 幼小菌落
    Fig .4 Hyphal ramifying and g row ing        Fig.5 Younger mycelium
2.3 单孢菌丝的细胞学观察
图 6 菌丝的荧光显微结构
Fig.6 Fluo rescent microstructure of hyphal
  在显微镜下从担孢子萌发的培养皿中小心地
挑起幼小的单孢菌落转入新的具有培养基的培养
皿中培养获得单孢菌株。然后按前述的方法进行
细胞学观察研究发现:经荧光染色剂染色后 ,菌丝
细胞壁 、细胞核和部分细胞器发出明显的荧光。
野蘑菇的菌丝是不具有锁状联合 、多细胞 、成树枝
状多分枝的丝状体 。菌丝顶端的菌丝细胞壁薄 ,
原生质浓厚 ,细胞器丰富 ,菌丝细小 ,直径仅为 4
~ 7 μm ,老菌丝的细胞壁厚 ,原生质稀薄 ,菌丝较
粗 ,直径为 7 ~ 10 μm 。菌丝细胞的细胞核多数 ,
常为 5 ~ 10 个 ,50个细胞细胞核的平均数为 6.8
个(图 6)。
3 讨 论
3.1 野蘑菇的担孢子形态与同属的双孢蘑菇的
非常近似 ,具有相似的形态结构特征。
3.2 不同培养基对担孢子的萌发影响很大。在
添加了堆肥浸体物的培养基中担孢子的萌发率较
高 ,10%CYM +CE 培养基上担孢子的萌发率是
CYM 培养基的 8 倍左右 ,是MEA培养基的 4倍
多 ,可以看出野蘑菇的担孢子萌发与其草腐生的
营养生理特性密切相关。
3.3 野蘑菇的担孢子萌发仅有一个萌发孔 ,萌发
出的菌丝最早是形成与萌发孔垂直的两端都同时
进行伸长生长的管状菌丝结构 ,形成一条菌丝;随
后开始形成分枝 ,最后形成肉眼可见的幼小菌落。
3.4 细胞学研究表明野蘑菇的单孢菌丝是无锁
状联合 、具有多细胞核的多细胞树枝状分枝的丝
状体 ,这与 Sonnenberg &Fritsche[ 7] 的观察结果
是一致的 。
参 考 文 献
6     微 生 物 学 杂 志                    24卷
[ 1]  李荣春 ,陈严平 ,李信 ,等.野蘑菇 YN0271B菌株生物学特性
及高产栽培技术[ J] .北方园艺 , 2001 , 2:50~ 51.
[ 2]  Frische G.Tests on b reeding wi th Agaricus arvensis[ J] .mush-
room science X , 1979 , 91~ 101.
[ 3]  黄年来.中国食用菌百科[ M] .北京:中国农业出版社 , 1993 ,
134.
[ 4]  卯晓岚.中国大型真菌[ M ] .郑州:河南科学技术出版社 ,
2000 , 206.
[ 5]  李荣春 , Noble L.蘑菇属九个种担孢子的电镜观察[ J] .广西
植物 , 2001 , 21(3):233~ 235.
[ 6]  Xu J , Horgen A and Anderson B.Media and temperatu re ef-
fects on mating interact ion of Agaricus bisporus[ J] .Cult ivated
mushroom research(CMR)new let ter , 1993 , 1:25~ 32.
[ 7]  Sonnenberg A S M , Frische G.Cytological observat ions in A-
garicus arvensis[ J] .Mushroom Science ≫, 1989 , 101~ 107.
Study on Basidiospore Germination and Hyphal Cytology of Horse Mushroom
LI Rongchun1 , YU Yang2 ,LI Linyu1 ,HAO Ruifang1
(1.Inst.of Edible Fungi;2.Center of Int l Exchange;Yunnan Agri.Univ.Kunming 650201)
Abstract Horse mushroom (Agaricus arvensis)is a successfully new domesticated edible fungus in Europe recent years.
Characteristics of basidiospore , its germination , and sing le-cell hyphal cytology were observed and studied using optical and elec-
tronic microscopes to accumulate its biological knowledge.
Keywords horse mushroom (A.arvensis), basidiospo re, germination , micro scopic observation.
  (上接 4页)
参 考 文 献
[ 1]  Paul N.Leuett.Leptospirosis[ J] .Clin Microbiol Rev , 2001 , 14
(2):296~ 326.
[ 2]  Ren SX , Fu G , Jing XG , et al .Unique Physiological and
Pathogenic Features of Leptosp ira in terrogans Revealed by
Whole Genome S equencing[ J] .Nature , 2003 , 422:888~ 93.
[ 3]  杨宏亮 ,姜叙诚 ,傅爱芬 ,等.钩体赖株豚鼠感染模型的建立
和免疫组化法对钩体抗原的检测[ J] .中国人兽共患病杂志 ,
2003 , 19(5):27~ 30.
[ 4]  Arruda S , Bomfim G , Knights R , et al.Cloning of an M.tuber-
culosis DNA fragment associated w ith entry and survival inside
cells[ J] .Science , 1993 , 261:1454~ 7.
[ 5]  Cole ST , Brosch R , Parkhill J , et al.Deciphering the biology of
Mycobacterium tubetcu losis f rom the complete genome se-
quence[ J] .Nature , 1998 , 393:537~ 44.
[ 6]  Galan JE , Curtiss R 3rd.Dist ribution of the invA ,-B, -C , and-D
genes of Salmonella typhimurium among other S almonella
serovars:invA mutants of Salmonella typhi are deficient for en-
t ry into mammalian cells[ J] .Infect Immun , 1991 , 59(9):2901
~ 8.
[ 7]  Gaywee J , Xu W , Radulovic S et al.The Ricket t sia prow azekii
invasion gene homolog(invA)encodes a Nudix hydrolase active
on adenosine (5′)-pentaphospho-(5′)-adenosine[ J] .Mol Cell
Proteomics , 2002 , 1(3):179~ 85.
[ 8]  Carsiotis M , S tocker BA , Weinstein DL , et al .A Salmonella
typhimurium virulence gene linked to f lg[ J] .Infect Immun ,
1989 , 57:3276~ 80.
[ 9]  Myers GS , Grinvalds R , Booth S , et al .Expression of tw o
novel proteins in C hlamydia t rachomati s during natural infection
[ J] .Microb Pathog , 2000 , 29(2):63~ 72.
[ 10] Goodner , B., Hinkle , G., Gat tung , S , et al.Genome sequence
of the plan t pathogen and biotechnology agent Agrobacterium
tumefaciens C58[ J] .S cience , 2001 , 294:2323~ 8.
Characteristic Analysis of Adhesion and Invasion Genes
in Leptospira interrogans
YANG Hongliang1 , LI Wenjun1 , JIANG Xucheng1 ,GUO Xiaokui2
(1.Dept.of Pathol.;2.Dept.of M icrob.& Parasi tol.Shanghai S ec.Med.Univ.Shanghai 200025)
Abstract Based on the anno tation result of whole genome sequencing of adhesion and invasion related genes of Leptospira
interrogans serovar.icterohaemorrhagiae serotype lai and using on-line database of NCBI , Swisssprot/ TrEMBL , ProDom ,
Pfam , Tmpred , SignalP , ClustW detailed analysis on encoded protein structural domains , transmembrane regions , signal peptide of
four adhesion and invasion related genes , i.e.mce , invA , mviN , and atsE w ere carried out.Software of Bioedit , Mega2 was also
used to compare the multiple sequence of amino acid and to draw the phylogenetic tree.The results show ed that mce and mivN
are transmembrane protein , and invA and atsE are protein inside the thallus.Many microbes that pathogenic to mammals and
plants possess four adhesion and invasion related genes of mce , invA ,mviN and atsE , and their expressed protein play impor tant
role in the process of infection of the host , and there are higher similarities between adhesion and invasion related protein and pri-
mary structure.According to the bioinformatic results , it could infer that there are close relations between adhesion and invasion
related genes of L.interrogans serovar.icterohaemorrhagiae serotype lai and pa thogenicity of Leptospira spp.And their en-
coded protein might play impo rtant role in the pathogenic process.
Keywords Leptospira , adhesion , invasion , bioinfo rmatics.
73期               李荣春等:野蘑菇担孢子萌发和菌丝细胞学观察研究