全 文 ：宾 菌 学 报 1 1 ( 2 ): 1呼2一 1朽 , 1 9 9 2
通。加 M洲翻 lo , ic o 3阮抢.
猪等 与 蜜环 菌 的 关系
徐 锦 堂 郭 顺 星
(中国医学科学院药用植物资源开发研究所 , 北京 10 0 0 9 4 )
摘要 蜜环菌 A r m i l l a r i e l l a , e l l e a ( v a h l : F r · ) K a r s t · 侵入猪芬 G r i j o l a 。 ` b` l l a t a ( p e r s· :
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·
) iP dlt ) 菌核 ,激活了猪荟菌抵御异体侵染免疫反应的本能 ,猪芬菌丝细胞木质化 , 形成与
菌核表皮结构相似的隔离腔 ,将蜜环菌索和部分猪菩菌丝包围 。 在隔离腔中蜜环菌消化分隔在
腔中的猪菩菌丝 , 另外猪菩菌丝也可侵人或附着在蜜环菌索及侵染带细胞间隙吸收其代谢产
物 ,猪菩菌核即可萌发出新荃正常生长 。 当隔离腔中的猪菩菌丝被消化后 , 蜜环菌生活力也减
弱 , 解体后被猪等菌吸收利用 ,隔离腔变成空腔 。 从广义角度看 , 仍可把蜜环菌与猪菩菌寄生
与反寄生的营养关系概括为共生关系。
关键词 _ 猪菩 ;蜜环菌 ; 隔离腔 ;侵染带
猪等 ( G r i f o l a “ 。 b o l l a t a ( P e r s . : F r ) P i l应t ) 为传统中药 ,有利水渗湿作用 , 药用其
菌核 , 自古都是采挖野生资源供药用 , 近年医疗上发现其对医治肝炎及抗癌有疗效 , 用量
增加 ,野生资源破坏严重 。 由于野生猪菩分布区与天麻 ( G o t or d l’a 亡l o at BI . )栽培地区自
然生态条件相似 ,一些地区利用栽培天麻的方法栽培猪菩成功 (山西省古县猪芬场 , 19 7 ;8
李世权 , 19 8 0 ) ,发现猪菩生长需要蜜环菌 A r m i z l a r i e z l 。 m 。 z ze 。 ( v a h l : F r , ) K a r s t . 提供
营养。 蜜环菌与天麻的营养关系近年国内研究报道较多 (张维经 , 19 8 7 ; 徐锦堂 、 牟春 ,
l ” 。 ;郭顺星 、 徐锦堂 , 19 9。 ) ,猪菩和蜜环菌的营养关系是近几年才开展的研究项目 , 19 5 5
年川村清一仅在猪菩菌核上观察到有蜜环菌索存在 ,韩汝诚等 ( 19 8。 ) 认为二者之间是共
生关系 , 但对蜜环菌侵人猪芬菌核细胞学观察及其营养关系的深人研究 , 目前还未见到详
细报道
材 料 与 方 法
在山西省古县猪菩场 ,采染蜜环菌的猪荃黑色菌核 , 选菌核表皮层蜜环菌侵人点及菌核中有隔离腔
的部分 ,切取 3一 7m m 小块 , 固定于 F A A 固定液中 ,常规石蜡切片 ,片厚 8并 m , 用番红 一固绿二重染色。
薄切片用 。 . s m o l 的二甲肿酸钠缓冲液配制的 4% 甲醛和 2 . , % 戊二醛混合液中 ( p H 7 . 2 ) 固定 2 . 5
小时 , 用系列正丁醇脱水 ,包埋于 G M A 树脂中 ,制成 l拼 m 厚的薄切片 , 经 P A S 反应— 甲苯胺兰染色 。
结 果 分 析
(一 ) 蜜环菌侵人猪等菌核的形态观察
高等植物的外部或内部一些组织结构 , 由于它的机械作用 , 抵制病原生物的侵人 , 或
19 90一 12一 1 8 收稿 。
卫生部重点科研项目 。
DOI : 10. 13346 /j . mycosystema . 1992. 02. 011
2 期 徐锦堂等 : 猪菩与蜜环菌的关系
在病原生物侵入后阻止其发展 。 猪芬菌核同样具有这样的保卫反应 。
从外形观察 ,猪菩菌核有三种不同的颜色 , 白菩 、 灰等和黑菩 , 蜜环菌一般不侵人当年
萌生的幼嫩白菩 ,只能侵染越冬后的黑等和灰菩 。 蜜环菌沿着猪菩菌核表皮层向前生长 ,
菌索坚硬的胶质外壳片状脱落 ,与蜜环菌索接触的猪菩菌核表皮层也破裂 , 蜜环菌索分生
出侧枝 , 以菌索形态向猪菩菌核多点侵人 , 开始了蜜环菌的侵染与猪等菌的反侵染 。 由于
蜜环菌的侵人 , 激活了猪菩菌抵御异体侵染免疫反应的本能 ,在蜜环菌索侵人的区域 , 猪
等菌丝细胞壁加厚 ,并木质化形成一层与菌核表皮颜色和结构相似的防御结构 , 阻止蜜环
菌侵人 (图版 I一 I c ) , 有的蜜环菌索分枝被阻挡于菌核之外 , 死亡后在猪等菌核表面留下
一些小凹坑 。 有的蜜环菌索侧枝 ,突破猪菩菌核表皮后 , 侵人猪芬菌核 (图版 I一 I A ) , 此期
蜜环菌索仍与外界的树根等营养源相连 , 菌索旺盛分裂 , 不断分生出许多分枝 , 其形态与
土壤中分布的菌索结构有明显区别 , 无胶质外壳 , 只有数层体形较大的薄壁细胞组成的皮
层菌丝 (图版 卜 ZH ) , 包围着髓部纤细的疏松菌丝 (图版 卜 2 1 ) , 具有很强的生活力和侵
染性 , 有的蜜环菌分枝 ,可突破防御结构侵人菌核内部 , 菌索失去其圆柱形的固有形态 ,成
粗细不规则的形状 。
(二 ) 蜜环菌侵人与猪答菌核的保卫反应
蜜环菌索分枝侵人猪芬菌核后 , 为了阻止其发展 ,猪等菌核内围绕蜜环菌索的一些猪
菩菌丝的细胞壁加厚并木质化 , 形成一个或数个隔离腔 (图版 I一 2 ) , 隔离腔壁大部分木质
化的猪等菌丝丧失生活力成为死菌丝 , 但仍有一些生活的菌丝穿插在腔壁中 , 起着吸收和
输送营养的作用 。 隔离腔壁中间明显断续地断开 , 成一不连续的断层 (图版 I一 2J , 3 J ) 。
隔离腔的形态与大小不等同 , 呈不规则的立体球形腔 ,它将蜜环菌索包围 , 这是猪菩菌核
的一种保卫反应 。 靠近隔离腔外的部分猪菩菌丝稍有变粗 、 密集 、 壁加厚 , 有一些菌丝木
质化 , 由于粗细不等有的菌丝纵切面呈鳅蚌形 ,有部分活菌丝参杂在其中 , 在腔周围形成
一个深色的环带 (图版 卜 ZG )。 加固隔离腔的保卫作用 。 离隔离腔越远木质化的菌丝越
少 , 菌丝排列也较稀疏 。 蜜环菌索被控制在一个小的隔离腔中 。
有些生活力旺盛的蜜环菌索突破小隔离腔 , 侵染猪菩菌核新的部位 。 为了阻止蜜环
菌进一步扩大侵染区域 ,在小隔离腔外猪荃菌丝很快会形成新的防御体系 ,一个更大的隔
离腔 (图版 I一 3 ) 将一个个小隔离腔 、 蜜环菌索和部分猪菩菌丝包围在其中 。 此时仍有一
些蜜环菌索可从小隔离腔中突出 , 但猪等菌丝不能再形成坚厚的隔离腔包围突出的菌索 ,
而只能在菌索周围形成木质化的深色环带 , 从切面上看在大隔离腔中 , 有些菌索仅被深色
环带包围 (图版 I一 3P ) 。
被包围在大隔离腔中的蜜环菌索皮层菌丝分裂分化出一些细胞体形较大的菌丝 , 构
成侵染带 (图版 卜 3M 、 N , 4 , 5 ) , 侵染带的蜜环菌丝细胞明显大于猪菩菌丝细胞 (图版
I一 4 , 5 )
, 圆形 、 带中间细胞壁加厚并木质化 ,切片观察染色较深 , 边缘细胞色浅 , 分粗细两
种 。 细侵染带侵染力很强 , 当其穿过被小隔离腔包围的蜜环菌索时 , 可沿菌索皮层内或皮
层外向前生长 , 或穿过菌索仍保持带状结构 。 粗侵染带较粗 , 它可分化出新的菌索在隔离
气、腔内继续侵染 。 有时在大隔离腔中可观察到 由腔壁猪答生活的菌丝延生出很细的深色隔
_ 离线 , 它的形态与细侵染带相似 , 但其细胞体形明显小于侵染带 , 在显微镜下可明显观
察到细侵染带与隔离线的区别 。 被分隔在隔离腔中的猪菩菌丝大部为具有生活力的活菌
真 菌 学 报 1 1 卷
丝 ,较密集 , 只有少数菌丝木质化 ,蜜环菌将腔内猪菩菌丝消化作为营养 ,同时猪菩菌丝也
可反侵人蜜环菌索皮层细胞 、 或侵染带边缘细胞中吸取营养 (图版 I一 5 ) , 也可附着在菌索
及侵染带细胞间吸收其代谢产物 , 通过隔离腔壁一些活菌丝传递出腔外 , 这是猪菩赖以生
长的主要营养来源 , 当外界条件适宜时 , 猪菩菌核即可萌发 出新菩。
通过对隔离腔内 、 腔外不同部位 ,及蜜环菌索 、 猪菩菌纯菌种脂溶性成分的定性定量
分析 , 确认除猪菩纯菌种外 , 其它样品中都有蜜环菌的成分存在 , 提示腔外深色环带 中也
有蜜环菌的代谢产物 。 同时将蜜环菌索磨成细粉 ,加人培养猪菩菌的固定培养基中 , 可明
显地促进猪菩菌丝生长 , 说明猪菩菌可以利用蜜环菌的代谢产物和部分菌丝作为自身营
养而生长 。 蜜环菌侵染后期 , 菌丝 、 菌索 、 侵染带充满隔离腔 ;蜜环菌为发光菌 , 在黑暗条
件下可观察到整个隔离腔中都发出荧光 ;在无菌条件下 ,挑取腔 中的组织进行分离 , 在试
管中同时会生长出蜜环菌和猪菩菌两种菌丝 ,这些观察和实验结果都可证实 ,在隔离腔中
有蜜环菌和猪菩菌两种菌的活菌丝存在。 被分隔在隔离腔中的猪菩菌丝被蜜环菌消化尽
后 ,蜜环菌丝也溶解成为腔外猪菩菌丝的营养 ,最终 , 隔离腔由中间断层处分裂 , 壁脱落在
腔中 , 隔离腔成了一个坏死的空腔 (图版 I一 6 ) 。
(三 ) 猪菩与蜜环菌的关系
由于蜜环菌索侵人猪等菌核 , 并将隔离腔内的猪菩菌丝消化作为营养 , 可看作蜜环
菌对猪芬菌核的寄生 。 由于猪芬本身的保卫反应形成的隔离腔将蜜环菌限制在一定范围
内 , 同时猪菩菌丝还可反侵人蜜环菌索皮层细胞及侵染带边缘细胞中吸取营养 , 蜜环菌的
代谢产物及蜜环菌侵染后期的菌丝体都成为猪菩的营养 , 猪菩菌核才能萌发出新菩得以
繁衍后代 , 对猪菩菌生长是有利的 , 可看作猪菩对蜜环菌的反寄生 , 因此 ,蜜环菌与猪菩之
间是一种寄生与反寄生的营养关系 , 由于它们之间营养关系的建立 , 在不同生长发育阶段
使双方都能得到一定利益 ,它不同于病原菌侵人寄生 , 引起寄主病害的单纯寄生关系 。 两
种生物或两种中的一种由于不能独立生存而共同生活在一起 , 或一种生活于另一种体内
互相依赖 , 各能获得一定利益的现象是一种共生关系 ;同时广义的共生性也包括寄生性在
内 (吴熙载 , 19 8 5 ) 。 因此 , 从广义角度看 ,把蜜环菌与猪菩菌寄生与反寄生的营养关系 ,也
可视为共生关系 。
讨 论
从猪芬菌核的切片中观察到 , 猪菩菌形成的隔离腔限制了蜜环菌的活动 ,并将蜜环菌
分隔在一个个腔中 ,其营养及其他生存必须的水 、 气等条件的来源 , 是依靠消化腔中的猪
菩菌丝和 由猪等菌核供给 ,一旦隔离腔中猪等菌丝被消化尽后 ,蜜环菌生活力也减弱 , 无
力突破隔离腔侵人猪菩菌核新的区域 ,不 能继续生存 ,最终在隔离腔 中溶解成为猪菩菌的
营养 , 隔离腔成了空腔 。 但蜜环菌是本身自溶的 , 或是由于猪菩生理化学的抗病性使蜜环
菌溶解的 , 还有待进一步深人研究证实 。
参 考 文 献
[ 1」 郭顺星 、 徐锦堂 ( 1夕9 。)天麻消化紫箕小菇及蜜环菌过程中细胞超微结构变化的研究 。
2 2 5
韩汝诚 、 张维经 、 张正民 ,李世权 ( 1 , 8 0 )猪菩与蜜环菌的初步研究 。 中药材科技 ( 2 ) :
真菌学报 g ( 3 ) : 2 18 一
[ 2 〕
2 期 徐锦堂等 : 猪菩与蜜环菌的关系 1 5 4
[3〕 李世权 (1 , 8 0 )猪菩的生态环境调查野生变家种的初步研究。 中药材科技 ( 3 ) : 7一 1
〔们 山西省古县猪等场 ( 1 , 7 8 )人工培植猪菩的新成果 。 中药材科技 ( 1 ) ; 19 一 23
〔 5 〕 吴熙载 ( l , 8 , ) 《简明生物学辞典》 。 湖北人民出版社 。 2 页
〔 6 〕 徐锦堂 、 牟春 ( l , ,。 )天麻原球茎生长发育与紫其小菇及蜜环菌的关系 。 植物学报 3双 l ) : 26 一 31
[ 7 〕 张维经 ( 19 8 7 )天麻与其真菌营养 。 西北植物学报 ( 3 ) : 2 1 ,一 2 2 1
[ 8〕 川村清一 ( 1 9 5 5 )《原色 日本菌类因经》 。 风间书房 。 东京 。 13 0一 1 3 1页
T H E R E L A T IO N S H IP B E T W E E N A R几rI L L A R I E L L A 俐 rE L L E A
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图 版 说 明
1
.蜜环菌 ( A ) 以菌索形态侵入猪菩菌核 。 猪答菌核表皮层 ( B ) ; 隔离层 (防御结构 ) ( C ) ; 蜜环菌侵人点 ( D ;)
猪菩菌丝 ( E ) 。 x 2 7 ; 2 .包围在小隔离腔 ( K ) 中的蜜环菌索 。 隔离腔壁 ( F ) : 腔外深色环带 ( G ) ; 蜜环菌索皮层菌
丝 ( H ;) 蜜环菌索心层疏松菌丝 ( D 。 义 “ ; .3 大 隔离腔 ( K )中蜜环菌突破小隔离腔 。 突破点 ( L ) ;细侵染带 ( M ;)
粗侵染带 ( N ) ; 只有深色环带包围的蜜环菌索 ( P )。 x 16 ; 毛 沿蜜环菌索皮层内生长的细侵染带 〔M ) 与菌索皮层
( H )
、 猪菩菌丝细抱 ( E )大小比较 。 火 6 6 ;0 .5 粗侵染带放大 。 猪菩菌丝侵人蜜环菌侵染带细胞中 (箭头 )。 火 6 6 0 ;
6
.空腔 。 火 2 6
1
.
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b r e a k t h r o u g h 比。 s m a l l d i v i d i n g c a v i t y ( L ) i n a l a r g e d玉v i d i n g c a v i t y ( K ) , b r e a k i n g全p o i n t ( L ) , n a r r o ,
i , f e c t i o n b a n d ( M )
a n d t h i e k i n f o c t i n b a n d ( N ) ; A
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b a n d ( x 1 6 ) ; 4
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c o m p a r i s i o n o f t h e n a r r o w i n f e e t i o n b a n d ( M )
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. 。 。 l l e a ( 又 6 6 0 ) ; 6 · E m p t y c a v i t y ( 火 2 6 )
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徐锦 堂等 : 猪琴与蜜环 菌的关系
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