全 文 ：菌 物 系 统 22（4）：653~660, 2003
Mycosystema
猪苓、伴生菌及蜜环菌共培养的形态学研究*
邢晓科 郭顺星**
(中国协和医科大学 中国医学科学院 药用植物研究所 北京 100094 )
摘要:本文对猪苓、伴生菌及蜜环菌两两共培养及三者共培养进行了宏观形态观察及细胞学
水平上的研究。结果表明，猪苓与伴生菌共培养时，在二者之间形成一致密拮抗线，猪苓菌
落表面菌丝分化产生大量菌丝束；猪苓与蜜环菌共培养时，猪苓能阻止蜜环菌菌索对其自身
的进一步侵袭，互作区中的双方菌丝及菌索均停止生长；蜜环菌与伴生菌共培养时，蜜环菌
能穿透整个伴生菌菌落，在伴生菌菌落下方产生大量分枝；三者共培养后，猪苓对蜜环菌的
防御能力有所下降，伴生菌对蜜环菌的耐受力有所提高，蜜环菌产生的新分枝均向伴生菌一
侧生长，猪苓与伴生菌之间并不形成致密拮抗线，只可见双方菌丝的白色交融区。 猪苓与
伴生菌均能在蜜环菌菌索皮层上形成侵入位点。
关键词：双重培养，三重培养，培养性状
中图分类号：Q939.5 文献标识码：A 文章编号：1007-3515（2003）04-0653-0660

猪苓 Grifola umbellata系担子菌纲多孔菌科真菌，其菌核作为传统中药在我国应用已有
两千多年历史，具有利水渗湿之功效(中华人民共和国药典，2000)。近年来随着对菌核用量
的增加，野生资源破坏严重。众所周知，猪苓菌核生长和繁殖必须依赖蜜环菌的侵染提供营
养。但是，由猪苓菌丝培养菌核并未获成功，这阻碍了猪苓菌核的生产效率及规模。所以，探索猪
苓菌核的发生机理、成功地由菌丝培养出菌核是科研工作和生产实际中所急需解决的问题。
近来，郭顺星等（Guo et al. 2002）从野生猪苓穴中分离到了一株与猪苓菌核形成密切相
关的真菌，称之为伴生菌。将伴生菌与猪苓菌丝共培养，在培养基表面可形成许多大小不等
的菌核，初生菌核已有表皮的分化。将伴生菌、猪苓和蜜环菌间隔接种于木段上覆盖沙土栽
培，也成功地获得了猪苓菌核（郭顺星等，2001）。初步的研究结果表明：伴生菌是猪苓菌丝
分化形成菌核的重要生物调控因子，蜜环菌是猪苓菌核继续生长发育的营养来源。本文对猪
苓菌丝、伴生菌及蜜环菌的共培养物进行了宏观形态观察及细胞学水平上的研究，为今后阐
明在猪苓菌核形成及发育过程中这三种真菌之间的相互作用关系提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 菌株来源
实验用猪苓、伴生菌及蜜环菌菌株均由本室提供。菌种在平板麦麸培养基上、黑暗条件

*基金项目: 国家自然科学基金资助项目（no.39570012）
**通讯作者
收原稿日期：2003-02-28; 收修改稿日期：2003-05-16
DOI:10.13346/j.mycosystema.2003.04.025
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下 22℃-24℃恒温培养。麦麸培养组成（g/L）：麦麸 30，葡萄糖 20，KH2PO4 3, MgSO41.5, 琼
脂 15，pH 6.0。
1.2 共培养体系的建立
猪苓与伴生菌的相互作用通过以下步骤进行研究。采用 9cm 直径培养皿。每皿加 20ml 麦
麸培养基。接种材料：猪苓与伴生菌平板菌种用 0.5cm直径打孔器沿菌丝生长先端打孔，接
种时挑取一块即可；蜜环菌取长 0.5cm左右的白色嫩菌索顶端作为接种材料，接种时将其压
入培养基内。在两两共培养时，每皿分别接入两者各一块，相距 3.5cm；在三者共培养时，
分别取三者的接种材料在培养皿呈等边三角形放置。23℃黑暗条件下恒温培养。
1.3 实验设计
本实验共分以下几组处理：猪苓+伴生菌；猪苓+蜜环菌；伴生菌+蜜环菌；猪苓+伴生菌
+蜜环菌；三者分别单独培养为对照组。
分别于培养的第 20d和 35d进行拍照记录。并于第 35d取猪苓与伴生菌共培养所形成的
拮抗线、侵袭进猪苓菌落内的蜜环菌菌索及侵袭进伴生菌菌落内的蜜环菌菌索，FAA固定，
常规石蜡切片(余炳生和张仪，1989)。
2 结果分析
2.1 猪苓与伴生菌共培养
当培养至第 20d时，双方菌丝已充分接触，并在接触界面处形成了菌丝交融带（图 I-1），
即拮抗线形成的前期，拮抗线的形成主要是为了阻止对方菌丝的侵入，拮抗线处正是双方菌
丝相互作用的活跃部位。培养至第 35d时，拮抗线已完全形成，呈现一种组织化结构（图 I-2），
表面已变为红褐色，拮抗线处形成拱形隆起，高约 0.4cm，外形看似墙体结构，此时培养基
颜色变为褐色，参照猪苓或伴生菌的单独培养可知，有色的分泌物主要由伴生菌产生。在猪
苓菌落表面，菌丝分化产生大量的菌丝束，这是菌核形成前期的一种反应，而猪苓在单独培
养时则很少有菌丝束的分化；伴生菌菌丝变为褐色，整个菌体呈现老化趋势。
细胞学研究表明，图 II-1为正在形成中的拮抗线，图 II-2为成熟的拮抗线。成熟的拮抗
线可分为三层：表皮层、表皮下层及疏松菌丝层。双方菌丝在相互作用时，互作区中的猪苓
菌丝与伴生菌菌丝相互粘连，大部分菌丝细胞已失去生活力，随着后方菌丝的向前推进，在
互作区形成隆起，隆起的顶层细胞逐渐分化成表皮。表皮老化后脱落，脱落的表皮已不具细
胞结构。表皮的下层只是向表皮分化的一个过渡状态。疏松菌丝层的双方菌丝仍保持生活力，
是双方菌丝相互作用的活跃部位。
2.2 猪苓与蜜环菌共培养
培养伊始，双方均生长旺盛，蜜环菌菌索不断分枝，呈扇形扩展生长。猪苓菌丝与蜜环
菌菌索接触后，双方均减缓了向前的生长速度。由图 I-3，4可看出，蜜环菌菌索顶端已部分
伸展至猪苓菌落内，其伸展程度不足猪苓菌落边缘的 0.5cm时，便不再向前生长，侵入猪苓
菌落边缘的蜜环菌菌索产生分枝，只是分枝由于受到猪苓菌丝的强烈抑制作用而停止生长；
蜜环菌表面分泌少量的漆状物，不再产生新生菌索。当培养至第 35d时，从培养皿的背面可
见清晰的防御区（图 I-4箭头），颜色随培养时间的延长而不断加深，这是双方菌丝相互作用
的结果。
4期 邢晓科等：猪苓、伴生菌及蜜环菌共培养的形态学研究 655
细胞学研究表明，在培养 35d后，侵入到猪苓菌落内的蜜环菌菌索已变成中空（图 II-3），
只剩下皮层细胞，猪苓菌丝在蜜环菌的皮层上形成明显的侵入点（图 II-5）。皮层细胞在侵入
点形成位置由外向内瓦解，这可能和猪苓菌丝分泌的水解酶有关。受到猪苓菌丝的侵袭后，
蜜环菌菌索皮层细胞同时产生相应的防御机制，由图 II-5可见，在未受到或受到少量猪苓菌
丝侵袭时，蜜环菌菌索皮层细胞呈圆形，排列规则；而受到猪苓菌丝强烈侵袭时，蜜环菌菌
索皮层细胞的形态及排列方式均发生变化，此时蜜环菌菌索的皮层细胞变为细长形且呈纵向
紧密排列（图 II-3），这是蜜环菌的防御性反应。猪苓菌丝在蜜环菌菌索防御相对薄弱处形成
侵入点，侵入点附近的蜜环菌菌索皮层细胞呈圆形、规则排列。猪苓菌丝能在蜜环菌菌索上
形成明显的侵入位点，但在蜜环菌菌索内部并没有观察到猪苓菌丝，只见到内部变成中空蜜
环菌菌索（图 II-3，4），其原因仍待进一步研究阐明。
2.3 伴生菌与蜜环菌共培养
伴生菌在单独培养时，生长健壮，25d左右便可长满整个培养基表面，气生菌丝不发达，
菌丝在培养基表面呈匍匐状；与蜜环菌共培养时，伴生菌表现出明显的生长劣势，其菌落直
径仅至 1cm左右便停止生长（图 I-5）。蜜环菌菌索生长至伴生菌菌落底部后，产生许多细小
分枝（图 I-6），并有褐色分泌物产生。伴生菌在蜜环菌影响下则完全停止生长。在培养的后
期，蜜环菌突破伴生菌菌落，伴生菌颜色变暗，表面已干燥，完全凋亡。从背面看，在伴生
菌菌落底部的蜜环菌进一步产生褐色分泌物。蜜环菌在培养基表面分泌大量的漆状物，起初
呈暗红色，最后变为黑色，表面有光泽，而蜜环菌单独培养时则只有少量的漆状物分泌。在
蜜环菌生长一侧，培养基表面完全由漆状物所覆盖，在漆状物的覆盖下，蜜环菌生长旺盛，
产生大量的白色新生菌索，并不断产生分枝。蜜环菌菌索这种分枝现象及胞外大量的漆状分
泌物显然与伴生菌有直接关系。
细胞学研究表明，在培养 35d后，侵入到伴生菌菌落内的蜜环菌菌索亦近中空（图 II-6），
仅剩少量的不具生活力的髓部菌丝（图 II-8）。在蜜环菌的皮层上也有明显的伴生菌侵入点，
侵入点的形成同样是皮层细胞由外向内瓦解（图 II-7），形成侵入点的皮层细胞排列相对整齐。
它们之间的互作方式基本和猪苓菌丝与蜜环菌菌索的互作方式相同，但受到伴生菌菌丝侵袭
的蜜环菌菌索皮层细胞呈现不规则地紧密排列。
2.4 猪苓、伴生菌、蜜环菌共培养
三者共培养后（图 I-7，8），猪苓与伴生菌的接触区不象这两种菌共培养时那样在第 35d
形成明显的拮抗线，只可见双方菌丝的白色交融区，该交融区在第 35d仍呈白色。与伴生菌
和蜜环菌共培养相比，三者共培养时伴生菌的生长仍受到蜜环菌的抑制，菌落直径也仅 1cm
左右，尽管伴生菌同样受到蜜环菌的侵袭，蜜环菌菌索向伴生菌菌落一侧产生很多分枝，但
这些菌索分枝并未完全占据整个伴生菌菌落，所以第 35d时伴生菌仍具生活力，这可能与猪
苓的加入有关。猪苓和蜜环菌共培养时，蜜环菌菌索仅能侵入猪苓菌落 0.5 cm左右，而在与
伴生菌三者共培养时，蜜环菌对猪苓的侵袭要深入一些，侵入的深度约距菌落边缘 1.5cm左
右，猪苓菌丝已不能形成完整的防御区。三者共培养后，猪苓菌丝在培养至第 35d时，表面
有褐色油状分泌物产生，蜜环菌菌索由于受到猪苓菌丝的抑制只分泌极少的漆状物，且已不
再有新的菌索产生。由此可以明显看出，三者共培养时猪苓对蜜环菌的防御力有所下降，伴
生菌对蜜环菌的耐受力则有所提高。
656 菌 物 系 统 22卷

































图版I 图 1，2. 猪苓（G）与伴生菌（C）共培养，分别为培养 20d 及 35d 后；图 1. 双方菌丝在接
触界面交织（箭头）；图 2. 在菌丝接触区形成致密拮抗线（箭头），猪苓菌落表面出现大量菌绳；图
3，4 猪苓与蜜环菌（A）共培养，分别为正面和背面. 图 3. 蜜环菌菌索侵入到猪苓菌落内，侵入深
度约为 0.5cm左右；蜜环菌在培养基表面分泌少量的漆状物；图 4. 猪苓形成一定的防御区（箭头），
防御区呈黄褐色；蜜环菌很少再产生新生菌索；图 5，6. 伴生菌与蜜环菌共培养，分别为正面和背；
图 5. 蜜环菌菌索可穿透整个伴生菌菌落，伴生菌停止生长，蜜环菌表面分泌大量漆状物；图 6. 在
漆状物覆盖下，蜜环菌产生大量新生的菌索（箭头），在伴生菌菌落下的蜜环菌菌索产生大量分枝（箭
4期 邢晓科等：猪苓、伴生菌及蜜环菌共培养的形态学研究 657
头）；图 7，8. 猪苓、伴生菌和蜜环菌共培养，分别为正面和背面；图 7. 伴生菌的生长受到抑制，
蜜环菌分泌极少漆状物，猪苓与伴生菌之间形成白色菌丝交融带；图 8. 蜜环菌不再产生新生的菌索；
蜜环菌侵入猪苓菌落内部达 1.5cm，蜜环菌产生的分枝均向伴生菌菌落一侧生长（箭头）
Plate I Figs. 1, 2. Dual cultures of the companion fungus (C) and G. umbellata (G) after 20 and 35 d incubation
respectively; Fig.1 Both mycelia interwove at the interface of contact (arrow); Fig. 2. A compact antagonism line was
formed at the interface of contact (arrow). Many hyphal strands were differentiated on the colony of G. umbellate; Figs.
3, 4.. Dual cultures of G. umbellata and A. mellea (A) showing obverse and reverse of the cultures respectively; Fig.3. A.
mellea rhizomorph invade into the colony of G. umbellata, the depth of invasion was up to 0.5cm. Lacquer-like
materials were excreted by A. mellea;; Fig. 4. A defensive snuff-colored region was formed by G. umbellata (arrow).
Few new rhizomorphs were produced by A. mellea; Figs. 5, 6. Dual cultures of the companion fungus and A. mellea
showing obverse and reverse of the cultures respectively; Fig. 5. A. mellea rhizomorph could penetrate the whole colony
of the companion fungus. The companion fungus growth stopped. A large amount of lacquer-like materials were
excreted by A. mellea; Fig. 6 Under the cover of lacquer-like materials, lots of rhizomorphs were produced by A. mellea
(arrow). The rhizomorph under the colony of the companio n fungus produced many branches (arrow); Figs. 7, 8. Triple
cultures of G. umbellata, the companion fungus and A. mellea showing obverse and reverse of the cultures respectively;
Fig. 7. The growth of the companion fungus was inhibited. Few lacquer-like materials were excreted by A. mellea. A
white hyphal mingled zone of C. umbellata and the companion fungus could be seen (arrow); Fig. 8. A. mellea
rhizomorph invaded into the colony of G. umbellata, the depth of invasion was up to 1.5cm. All rhizomorphoid
branches grew toward the colony of the companion fungus (arrow). A. mellea no longer produced new rhizomorph

3 讨论
以上实验表明，猪苓与伴生菌共培养时，形成明显的拮抗线，拮抗线内的菌丝相互作用
活跃，猪苓菌丝束大量出现，该现象与猪苓菌核的形成密切相关，Henis & Inbar（1968）发
现 8株 Bacillus subtilis 及 1株 B. licheniformis能够抑制Rhizoctonia solani 菌丝生长并诱导菌
核的形成，说明菌核的形成极可能受其到它微生物或菌物的诱导。在培养的后期，可见猪苓
菌绳形成许多拱形隆起，进一步分化便形成菌核原基。猪苓菌丝单独培养时，菌丝只是简单
的生长，尽管也有菌丝束的出现，但并没有拱形隆起的产生，说明猪苓菌核的形成和伴生菌
密切相关。关于微生物的代谢产物可诱导菌核的形成，这方面已有报道；Bedi（1958）发现，
当向培养基中添加其它生物的代谢产物或自身代谢产物时，可明显增加 Sclerotinia
sclerotiorum 形成菌核的数目，且当加入这些物质后，菌核形成相对更早、更大；一些 S.
sclerotiorum的突变株常不产生菌核，而在向培养基中加入这些物质后即可产生菌核。因此作
者认为伴生菌与猪苓在拮抗线区域的相互作用及菌丝向培养基内分泌的代谢产物可能激活了
猪苓菌丝内的成核相关基因，促使猪苓菌丝分化形成菌核。
猪苓菌核的生长离不开蜜环菌（徐锦堂和郭顺星，1992；郭顺星和徐锦堂，1992），而蜜
环菌与菌核的形成之间是否有联系却未见相关报道，蜜环菌只是在猪苓菌核形成后才侵染菌
核，并发生营养交换。在野生状态下，蜜环菌能识别并侵染猪苓菌核，受到蜜环菌侵染的猪
苓菌核形成若干层防御结构，两者之间存在着复杂的识别信号传导途径，这种识别可能是一
种向触性也可能是一种向化性的反应。当猪苓菌丝与蜜环菌菌索共培养时，可观察到在受到
蜜环菌菌索侵袭的猪苓菌落边缘，猪苓形成明显的防御区，以阻止蜜环菌的进一步侵袭。由
此可见，在猪苓菌丝与蜜环菌共培养时，两者同样发生识别，所以蜜环菌菌索对猪苓菌丝表
现出趋向性生长，并伴随着受到蜜环菌侵袭的猪苓菌落边缘防御区的形成。
伴生菌作为猪苓菌核形成的重要生物调控因子，其生长却受到蜜环菌的强烈抑制，而蜜
658 菌 物 系 统 22卷
环菌却对伴生菌表现出明显的趋向性生长。培养至后期时，蜜环菌菌索占据了整个伴生菌菌
落，伴生菌菌丝凋亡，此时侵入伴生菌菌落的蜜环菌菌索亦停止生长；但在伴生菌菌落以外
的培养基中，蜜环菌仍产生大量分枝及新的菌索，并分泌大量的漆状物，这些现象的产生均
与伴生菌的诱导有关。































图版 II 图 1. 猪苓与伴生菌共培养时正在形成中的拮抗线；图 2. 成熟的拮抗线，可分为三层：表皮层
（SL），表皮下层（UL）及疏松菌丝层（ML）；图 3，4，5. 与猪苓共培养的蜜环菌菌索；图 3. 侵入
到猪苓菌落内的蜜环菌菌索已中空，形成一个空腔，而在受到猪苓强烈侵袭的蜜环菌菌索皮层细胞
4期 邢晓科等：猪苓、伴生菌及蜜环菌共培养的形态学研究 659
（RC）变为细长形且呈纵向紧密排列（箭头）；图 4. 受到少量猪苓菌丝侵袭的蜜环菌菌索皮层细胞仍
是圆形至卵圆形，规则排列；图 5猪苓在蜜环菌菌索上形成的侵入位点（箭头），皮层细胞由外至内瓦
解；图 6，7，8. 为与伴生菌共培养的蜜环菌菌索；图 6侵入到伴生菌菌落内的蜜环菌菌索亦近中空，
仅剩少量的不具生活力的髓部菌丝（箭头）；图 7. 为伴生菌在蜜环菌菌索上的侵入位点（箭头）； 图
8. 蜜环菌菌索内残余的髓部菌丝，不具生活力
Plate II Fig.1. The antagonism of G. umbellata and the companion fungus was forming; Fig. 2. The matured
antagonism could be divided into 3 layers: surface layer (SL), subsurface layer (UL), sparse-mycelial layer
(ML); Fig. 3. After A. mellea rhizomorph invaded into the colony of G. umbellata, empty cavity was formed.
The cortical cell of A. mellea rhizomorph (RC) became acerose and arranged lengthways (arrow); Fig. 4. The
cortical cell still rounded or oblong, regularly arranged; Fig. 5. Invasive site was formed by G. umbellata on
the rhizomorph of A. mellea (arrow). The rind cell collapsed from outside to inside; Figs 6~8 A. mellea
rhizomorph grew together with the companion fungus; Fig. 6. A. mellea rhizomorph which invaded into the
colony of the companion fungus was nearly empty, only some inactive medullary hyphae were left (arrow);
Fig. 7. Invasive site was formed by the companion fungus on the rhizomorph of A. mellea (arrow); Fig. 8.
Inactive medullary mycelia left in the inside of A. mellea rhizomorph
三者共培养后，猪苓由于受到伴生菌与蜜环菌的侵袭，防御能力有所下降，与伴生菌并
不形成墙体式的拮抗线，只可见双方菌丝的白色交融区；伴生菌对蜜环菌的耐受力有所提高，
这可能和猪苓的存在有关；蜜环菌菌索能同时侵袭猪苓与伴生菌，表现出趋向性生长，在培
养的后期，已不再产生新的菌索。
[参考文献]
Bedi KS, 1958. The role of stale products in the formation of sclerotia of Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) De Bary. Indian
Phytopathol, 2: 29~36
Guo SX, Wang QY, Zhang JH, Xia HY, 2001. Studies on the cultivation method of sclerotium forming from hyphae of Grifola
umbellata. Chinese pharmaceutical Journal, 36: 658~660 (in Chinese with English abstract)
Guo SX, Wang QY, Zhuang WY, Zhang JH, Xing XK, 2002. Discovery and application of the companion fungus related to
Sclerotial formation from hyphae of Grifola umbellata. Acta Botanica Sinica, 44: 1151~1154
Guo SX, Xu JT, 1992. Nutrient source of sclerotia of Grifola umbellata and its relationship to Armillaria mellea. Acta Botanica
Sinica, 34: 576~580 (in Chinese with English abstract)
Henis Y, Inbar M, 1968. Effect of Bacillus subtilis on growth and sclerotium formation by Rhizoctonia solani . Phytopathology,
58: 933~938
The State Pharmacopoeia Commission of The People’s Republic of China, 2000. Pharmacopoeia of The People’s Republic of
China. Beijing: Chemical Industry Press. 1~637 (in Chinese with English abstract)
Xu JT, Guo SX, 1992. The relationship between Armillariella mellea and Grifola umbellata. Acta Mycologica Sinica, 11: 142~145
(in Chinese with English abstract)
Yu BS, Zhang Y, 1989. Biology microtechnique. Beijing: Beijing Agricultural University Press. 1~151 (in Chinese with English
abstract)
[附中文参考文献]
郭顺星, 徐锦堂, 1992. 猪苓菌核的营养来源及其与蜜环菌的关系. 植物学报, 34: 576~580
郭顺星,王秋颖,张集慧,夏洪燕,2001.猪苓菌丝形成菌核栽培方法的研究.中国药学杂志,36 :658~660
660 菌 物 系 统 22卷
徐锦堂, 郭顺星, 1992. 猪苓与蜜环菌的关系. 真菌学报, 11: 142~145
余炳生, 张仪, 1989. 生物学显微技术. 北京: 北京农业大学出版社. 1~151
中华人民共和国卫生部药典委员会编, 2000. 中华人民共和国药典. 北京: 化学工业出版社. 1~637

MORPHOLOGICAL STUDIES ON DUAL AND TRIPLE CULTURE OF
GRIFOLA UMBELLATA, AN UNNAMED COMPANION FUNGUS AND
ARMILLARIELLA MELLEA
XING Xiao-Ke GUO Shun-Xing*
（Institute of medicinal Plant Development, Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College,
Beijing 100094）
ABSTRACT: Morphological characteristics of Grifola umbellata, an unnamed companion fungus and
Armillariella mellea in dual and triple culture were studied. When G. umbellata and the companion fungus
grew together, a compact antagonism line was formed after their hyphae contacted, and hyphal strands
emerged in G. umbellata. When G. umbellata and A. mellea grew together, G. umbellata could protect itself
from further invasion of A. mellea, and the growth of both hyphae and rhizomorphs stopped. When A. mellea
and the companion fungus grew together in dual culture, the rhizomorph of A. mellea could penetrate the
whole colony of the companion fungus and formed many branches under the colony. When G. umbellata, the
companion fungus and A. mellea grew together, the defensive capability of G. umbellata against the
companion fungus decreased, while the endurance of the companion fungus to A. mellea increased. The
rhizomorphoid branches of A. mellea all grew toward the side of the companion fungus. The antagonism line
did not form between G. umbellata and the companion fungus, but a white mingled zone of hyphae could be
seen. Invasive site could be formed by both G. umbellata and the companion fungus on the rind of A. mellea
rhizomorph.
KEY WORDS: Dual culture, triple culture, culture characteristic
.