采用扫描电镜技术(SEM)观察研究各种不同真菌败坏竹材的宏观和微观变化。结果表明: 霉菌的菌丝和孢子团仅聚集在竹材表面,不能进入竹材内部,不会破坏竹材的内部结构或影响内部颜色变化; 变色菌不仅在竹材的表面聚集,还深入到竹材内部使其内外都发生青色、褐色或黑色等颜色变化,但对竹材的质量没有大的影响; 腐朽菌不仅侵入竹材内部,还造成竹材明显质量损失。变色菌和腐朽菌侵入竹材的过程为: 菌丝由外部细胞壁纹孔侵入竹材内部,沿着后生木质部导管、原生木质部和薄壁组织细胞壁之间的孔隙蔓延,填充到竹材的维管束中。腐朽菌密粘褶菌降解竹材的过程为: 穿过细胞壁的菌丝在周围的胞壁上形成孔洞,孔洞逐步扩展,各孔洞连成片,最终导致组织的破损和崩解。竹材组织受褐腐菌侵染发生降解的顺序是: 先是木质部导管细胞壁,而后基本薄壁组织细胞壁,最后是纤维。
Mould, stain and decay fungi are the common microorganisms that can damage bamboo. Scanning electron microscope (SEM) was used in this study to investigate the macro- and micro-structural changes in bamboo after attack by these three types of fungi. The results showed that the mycelia of the mould and stain fungi were found only on the surfaces of the bamboo specimens and no hyphae were detected inside. The hyphae of the stain fungi were found to penetrate into bamboo and grew in metaxylem vessels, and then expand through the pits between cells; the stain fungi caused blue, brown and black discolorations from deep inside of the bamboo specimens. Similar to the stain fungi, the hyphae of the brown-rot fungus was also found to intrude from cell to cell through pits between cells; moreover, they gradually became denser and thicker causing very visible boreholes in the cell walls which then led to large-area cell wall rupture and collapse. It was observed from the vertical sections of the bamboo specimens under SEM that the brown-rot fungus firstly attacked the cell walls of the metaxylem vessels, followed by the parenchyma cells, and finally the fiber cells in bamboo.
全 文 :第 !" 卷 第 ## 期
$ % # $ 年 ## 月
林 业 科 学
&’()*+(, &(-.,) &(*(’,)
./01!"!*/1##
*/23!$ % # $
收稿日期" $%## 4%5 4$## 修回日期" $%#$ 4%6 4%5$
基金项目" 公益性行业科研专项%大跨度竹质工程构件制造关键技术研究与示范& ’$%#$%!5%#( # %十一五&国家林业科技支撑计划%竹藤
材主要侵害菌虫分离鉴定及防霉防变色技术& ’$%%\7,8#67%! 4;( $
!蒋明亮为通讯作者$
竹材受不同败坏真菌危害的宏观和微观变化!
马星霞#:蒋明亮#:覃道春$
’#3中国林业科学研究院木材工业研究所:北京 #%%%6## $3国际竹藤中心:北京 #%%#%$(
摘:要! :采用扫描电镜技术’&)[(观察研究各种不同真菌败坏竹材的宏观和微观变化$ 结果表明" 霉菌的菌丝
和孢子团仅聚集在竹材表面!不能进入竹材内部!不会破坏竹材的内部结构或影响内部颜色变化# 变色菌不仅在竹
材的表面聚集!还深入到竹材内部使其内外都发生青色)褐色或黑色等颜色变化!但对竹材的质量没有大的影响#
腐朽菌不仅侵入竹材内部!还造成竹材明显质量损失$ 变色菌和腐朽菌侵入竹材的过程为" 菌丝由外部细胞壁纹
孔侵入竹材内部!沿着后生木质部导管)原生木质部和薄壁组织细胞壁之间的孔隙蔓延!填充到竹材的维管束中$
腐朽菌密粘褶菌降解竹材的过程为" 穿过细胞壁的菌丝在周围的胞壁上形成孔洞!孔洞逐步扩展!各孔洞连成片!
最终导致组织的破损和崩解$ 竹材组织受褐腐菌侵染发生降解的顺序是" 先是木质部导管细胞壁!而后基本薄壁
组织细胞壁!最后是纤维$
关键词" :扫描电镜技术’&)[(# 霉菌# 变色菌# 腐朽菌# 竹材
中图分类号! &5"$199:::文献标识码! ,:::文章编号! #%%# 45!"""$%#$### 4%%5\ 4%5
D%.&"M%)5D’.&"M-1&4.14&%3!B%)C,(’)H%#7"" %*1,&611%.T72 A%&’"4(I4)C’
[=UA>HVA=#:jA=>H[A>H0A=>H#:lA> 8=/R$
’#B<$9$’*=> ?19+0+4+$),^ ))/ ?1/49+*%!3:8:.$0@012 #%%%6## $B?1+$*1’+0)1’53$1+$*,)*.’;())’1/ <’+’1:.$0@012 #%%#%$(
67(1&%.1" :[/I0Q! FS=A> =>Q QBR=LOI>HA=CBS
DARC//CH=>AFDFS<=SR=> Q=D=HBN=DN//3&R=>>A>HB0BRSC/>
DARC/FR/EB’&)[( T=FIFBQ A> S
S
N=DN//=>Q HCBTA> DBS=VL0BD2BFFB0F! =>Q S BVE=>Q S
NC/T> =>Q N0=RP QAFR/0/C=SA/>FOC/DQBBE A>FAQB/OS
R/0=EFB3(ST=F/NFBC2BQ OC/DS
=S=RPBQ S
8,2 9"&5(" :FR=>>A>HB0BRSC/> DARC/FR/EB’&)[(# D/I0Q# FS=A> OI>HA# QBR=LOI>HA# N=DN//
::危害木竹材的微生物因子主要有真菌和细菌!
根据危害方式和危害程度不同!将危害真菌分为霉
菌)变色菌和腐朽菌’马星霞等! $%##($ 新砍伐的
竹材由于组织中糖类’如淀粉(等比较丰富!含水率
较大!所以尤其容易遭受霉菌和变色菌的侵染 ’马
星霞等! $%%6=# $%%6N($ 霉菌和变色菌一般不会
破坏竹材的细胞壁!影响竹材的强度!但会严重影响
竹材及其制品的外观!降低其品质和商品价值’MB!
$%%$($ 同时!伴随着霉菌和变色菌的侵染!腐朽菌
也会进一步侵入!腐朽菌不仅影响竹材及其制品的
外观!更严重的是破坏细胞壁结构!直接影响竹材强
度!使其逐渐腐朽!降低甚至丧失使用价值$ 由腐朽
菌导致的腐朽也是纸浆竹运输和储存期的严重问
题!经过一年储存的纸浆竹!其质量损失率达 $;e
’jA=>H! $%%5($
通过高分辨率的光学显微镜!很多专家揭示了
木材微生物对寄主木材的败坏过程 ’’=CSTCAH’53! #6$6# &R
’5B! $%%$# &R
竹材与其微生物败坏因子相互作用研究的文献报道
很少$ 因此!本文参照国家标准 K7b+#"$\#*$%%%
-防霉剂对防治木材霉菌及蓝变菌的试验方法.和
K7b+#96!$1#*$%%6-木材耐久性能 第 # 部分" 天
然耐腐性实验室试验方法.中的危害生物侵染试材
的方法!分别将霉菌)变色菌和密粘褶菌’褐腐菌(
侵染竹材!观察竹材被这些败坏因子侵染发生的宏
观变化!并采用扫描电镜’ &)[(观察不同败坏因子
入侵竹材引起的竹材微观结构变化$
#:材料与方法
:;:<供试菌株
本试验使用的菌株如表 # 所示 ’马星霞等!
$%%6=($
表 :<供试菌株
+%7>:<+B,1,(1,5*4)C’
真菌类别 ZI>H=0R=SBH/CABF 菌株 &SC=A>F
霉菌 [/I0Q OI>HA
哈慈木霉 -*0=>)/$*;’ >’*H0’14;
产紫青霉 D$10=0504;E4*E4*)2$14;
可可球二孢 .)+*%)/0E5)/0’ +>$)(*);’$
变色菌 &S=A> OI>HA
串珠镰刀菌 849’*04;;)1050,)*;$
链格孢菌 :5+$*1’*0’ ’5+$*1’+’
茎点霉菌 D>);’ FEB
腐朽菌 8BR=LOI>HA 密粘褶菌 W5)$)E>%54;+*’($4;
:;=<试材选择
本试验材料采用浙江杭州庙山坞产的 9 ‘! 年
生毛竹’D>%5)9+’=>%9$/4509($ 从地面基部 #19 D以
上截取 # D作为试材$ 每段竹材取中间的 9 ‘! 节!
再按照不同菌株侵染试验锯解成不同的试样尺寸$
:;@<霉菌与变色菌侵染试验方法
将部分竹材除去表皮和内表皮髓外组织!锯解
成尺寸为 ;% DDa$% DDa; DD的小条!而带皮带
髓竹材锯解为 ;% DDa$% DDa自然厚度的试样!
同时进行试验$ 参照国家标准 K7b+#"$\#*$%%%
-防霉剂防治木材霉菌与蓝变菌的试验方法.!在无
菌条件下!用移液器从三角瓶内吸取制备好的新鲜
霉菌与变色菌孢子和菌丝体混合悬浮液!注入已有
平板培养基的培养皿’直径 6 RD(内’每个培养皿内
%1$ ‘%1; D-(!使之在培养基表面均匀分布!再在
铺满菌丝的培养皿中放 $ 根已灭菌的玻璃棒’直径
9 DD(!平行排列!然后将试样横放在玻璃棒上面!
每个培养皿内放 $ 块试样$ 将培养皿封好后放在霉
菌培养箱内!保持温度 $; ‘$" o!相对湿度 ";e!
培养 ! 周$ 观察霉菌与变色菌侵染情况!记录试材
感染值$ 然后擦拭掉竹材表面的菌丝和孢子团!观
察表面颜色变化后!沿着径向方向劈开试材!观察内
部颜色变化’表 $($
表 =<试样感染值
+%7>=感染值
(>OBRSA/> C=SA>H
描述
8BFRCAESA/>
%
试样表面无菌丝)霉点!内外部颜色均正常
*/QAFR/0/C=SA/>! >/DLRB0AID/> FICO=RB/OFEBRADB>!
=>Q N/S< A>>BC=>Q /ISBCR/0/CAF>/CD=0
#
试样表面感染面积 s#b!!内部颜色正常
[/I0Q /> 0BFFS<=> #b! /OFICO=RBF!
=>Q A>>BCR/0/CAF>/CD=0
$
试样表面感染面积 # b! ‘#b$!内部颜色正常
[/I0Q R/2BCA>HNBSTBB> #b! =>Q # b$ /O
FICO=RBF! =>Q A>>BCR/0/CAF>/CD=0
9
试样表面感染面积 # b$ ‘9b!!内部变色面积 s#b#%
[/I0Q R/2BCA>HNBSTBB> #b$ =>Q 9 b! /OFICO=RBF!
=>Q A>>BCFS=A>BQ =CB=AF0BFFS<=> #b#%
!
试样表面感染面积 ]9b!!内部变色 ]#b#%
[/I0Q /> HCB=SBCS<=> 9b! /OFICO=RBF!
=>Q A>>BCFS=A>BQ =CB=AFD/CBS<=> #b#%
:;E<竹材受败坏菌侵染的质量损失率测试试验
方法
将部分竹材除去表皮和内表皮髓外组织!锯解
成尺寸为 $% DDa$% DDa#% DD的小块!而带皮
带髓竹材锯解为 $% DDa$% DDa自然厚度的试
样!同时进行试验$ 参照国家标准 K7b+#96!$1#*
$%%6-木材天然耐久性能 第 # 部分" 天然耐腐性实
验室试验方法.!将试材放入砂基培养基已培养好
的腐朽菌培养瓶中!置于饲木上$ 然后将盛有试样
的培养瓶放置于恒温恒湿培养箱中!保持温度
’$" t$( o!相对湿度 ";e左右$ 分别于试菌侵染
第 !!"!#$!#\ 周时取出 #$ 块试材!测量质量损
失率$
:;F<扫描电镜观察"-PD#
&)[切片和电镜观察方法参照 7B
试验的试材刷去表面菌丝!流水冲洗表面!然后浸入
Z,,固定液中固定 #$ < 以上!用滑走切片机切取
#% DDa#% DDa# DD试样!每试样分别横切和纵
切!将每个切片在 9e的戊二醛中固定 $! 梯度酒精 ’ ;%e*5%e*6%e*#%%e(脱水!每级
脱水 # 型自动精度仪’=IS/OA>BR/=SBC(上进行抽真空喷金
处理!喷镀电流为 9% D,!时间为 \% F!白金厚度一
般可达 " >D!然后采用日本电子株式会社 ’j)c-(
生产的 j&[?;;%%-.型扫描电子显微镜观察)成像$
55
林 业 科 学 !" 卷:
$:结果与分析
=;:<竹材受霉菌与变色菌侵染的表面及内部微观
变化特征
霉菌与变色菌侵染竹材如图 # 所示$ 从图中可
见" 所有的霉菌与变色菌在竹材上的侵染值都达到
了最高危害值 !!去皮去髓的竹材上的感染值也为 !
’图片略($ 擦洗掉试材表面的菌丝和霉菌孢子团
观察竹材表面!发现哈慈木霉侵染后的竹材表面未
发生颜色变化!但产紫青霉使竹材的内表皮髓外组
织的颜色变成紫红!而变色菌可可球二孢)串珠镰刀
菌)链格孢菌和茎点霉菌使竹材的表面发生青褐色)
紫黑色至黑色的颜色变化’图 $($
图 #:霉菌与变色菌侵染竹材
ZAH3#:7=DN//F
=为哈慈木霉侵染# N 为产紫青霉侵染# R为链格孢菌侵染# Q 为串珠镰刀菌侵染# B
为可可球二孢侵染# O为茎点霉菌侵染$ =NL-*0=>)/$*;’ >’*H0’14;# N NLD$10=0504;
E4*E4*)2$14;# RNL:5+$*1’*0’ ’5+$*1’+’# Q NL849’*04;;)1050,)*;$# BNL.)+*%)/0E5)/0’
+>$)(*);’$# ONLD>);’ FE3
图 $:竹材被变色菌侵染发生的颜色变化
ZAH3$:[=RC/?FSCIRSIC=0R<=>HBFA> N=DN//=OSBC
=S=RP NLFS=A> OI>HA
=为对照竹材# N 为产紫青霉侵染后的竹材# R为被可可球二孢
侵染的竹材# Q 为被串珠镰刀菌侵染的竹材# B为被链格孢菌
侵染的竹材# O被茎点霉菌侵染的竹材$ =N=DN//FEBRADB> /O
>/FS=A> OI>HAA>OBRSA/># N NLD$10=0504; E4*E4*)2$14;# RNL
.)+*%)/0E5)/0’ +>$)(*);’$# Q NL849’*04; ;)1050,)*;$# B NL
:5+$*1’*0’ ’5+$*1’+’# ONLD>);’ FE3
::将哈慈木霉和产紫青霉侵染后的试材切片后进
行扫描电镜观察!未发现其内部有菌丝和孢子的存
在!竹材结构保持完好’图 9($ 分析认为" 气生菌
丝生长不旺盛的霉菌!主要靠分生孢子和分生孢子
团侵染竹材表面!不能进入竹材内部$ 有些能够产
生色素的霉菌如产紫青霉!分泌的色素在竹材表面
附着!使表面发生颜色变化!竹材颜色变化深度反映
了色素渗入深度$ 一般色素分泌仅能够渗入竹材表
面几微米’&R
色没有影响$
变色菌在寄主上生长!一般具有发达的气生菌
丝!将变色菌可可球二孢)串珠镰刀菌)链格孢菌)茎
点霉菌侵染后的试材切片后进行电子扫描电镜观察
发现" 变色菌菌丝在细胞间主要通过细胞壁上的纹
孔进行扩展’图 !=(!进入到不同组织的细胞内部!
沿着后生木质部导管)原生木质部和薄壁组织细胞
之间的孔隙蔓延!填充到竹材的维管束中 ’图 !N!
R($ 菌丝在细胞内生长!甚至于产孢 ’图 !Q($ 同
时!因变色菌的菌丝能侵入到竹材内部而分泌色素!
从而使竹材的内部发生青褐色)紫黑色至黑色的颜
色变化’图片略($
受霉菌和变色菌侵染 #5 周!竹材引起的质量损
失率很小或没有!说明霉菌和变色菌对竹材的降解
很少!甚至没有$
"5
:第 ## 期 马星霞等" 竹材受不同败坏真菌危害的宏观和微观变化
图 9:哈慈木霉侵染后的竹材的横切 &)[
ZAH39:&R=>>A>HB0BRSC/> DARC/HC=E< /ORC/FFFBRSA/> /O
N=DN//=OSBC-*0=>)/$*;’ >’*H0’14;A>2=FA/>
[L" 竹材后生木质部导管 [BS=VL0BD2BFFB0F#
ZF" 竹材的纤维束组织 ZANCBFSC=>QF#
YR" 薄壁细胞组织 Y=CB>R
ZAH3!:&R=>>A>HB0BRSC/> DARC/HC=E< /ORC/FF=>Q 2BCSAR=0
FBRSA/> /ON=DN//=OSBCFS=A> OI>HAA>2=FA/>
=为串珠镰刀菌侵染竹材的横切 &)[图# N 为细交链格孢
菌侵染竹材的纵切面图# R为可可球二孢在竹材维管束中
的占据图’横切( # Q 为茎点霉菌在竹材内部产孢 ’横切( $
=" &)[ /ORC/FFFBRSA/> /ON=DN//=OSBC849’*04;;)1050,)*;$
A>2=FA/># N"&)[ /O2BCSAR=0FBRSA/> /ON=DN//=OSBC:5+$*1’*0’
’5+$*1’+$A>2=FA/># R" &)[ /ORC/FFFBRSA/> /ON=DN//=OSBC
.)+*%)/0E5)/0’ +>$)(*);’$A>2=FA/># Q"&)[ /ORC/FFFBRSA/> /O
N=DN//=OSBCD>);’ FE3
=;=<腐朽菌对竹材侵染的宏观及微观变化
腐朽菌密粘褶菌侵染竹材 !!"!#$!#\ 周后的质
量损失率如图 ; 所示!经过 ! 周的腐蚀!竹材的质量
损失率不足 \e!去皮去髓的竹材质量损失率为
;1\!e!带皮带髓竹材质量损失率为 ;1""e!但发
现 $ 种试样的竹材结构已经变得比较松软!表明其
强度损失严重# 到第 " 周肉眼观察竹材更加松软!
但去皮去髓竹材质量损失仍仅为 \1\!e!与第 ! 周
差别不大!带皮竹材质量损失率为 ##e# 腐朽 #$
周!竹材的质量损失率继续稍稍增加!带皮竹材质量
损失率达到 #91\e!而去皮竹材仅为 51;e# 过了
#$ 周的腐朽时间后!竹材质量损失率急剧下降!带
皮竹材和去皮竹材的质量损失率分别达到 9;1;e
和 $916e$ 去皮竹材腐朽为细条带状!而带皮带髓
竹材表皮和内表皮髓外组织保持较完整结构!呈层
状!竹材中部腐朽严重!完全丧失强度!与去皮后竹
材腐朽情况一致’图 \($
图 ;:竹材受褐腐菌密粘褶菌腐朽 !!"!
#$ 和 #\ 周后的质量损失率
ZAH3;:+
A>OBRSBQ NLNC/T>?C/SOI>HIFW5)$)E>%54;
+*’($4;=OSBC!! "! #$! #\ TBBPF
扫描电镜观察竹材受密粘褶菌侵染后的内部
结构变化发现" 侵染 ! 周与 " 周的竹材内部结构变
化不明显!仅观察到菌丝在细胞内和细胞间蔓延!菌
丝在细胞间的蔓延主要通过细胞壁的纹孔进行
’图 5=(!与变色菌相似$ 密粘褶菌在竹材组织内部
扩展!菌丝分枝越来越多!菌丝越来越粗!并首先在
穿过细胞壁的菌丝周围使细胞壁形成孔洞’图 5N!
R($ 孔洞随之越来越大!形成的孔洞越来越多!最
后导致整个竹材组织瓦解’图 5Q($ 腐朽 #$ 周的竹
材结构发生严重破坏!不同组织的破坏顺序和程度
不同$ 从竹材纵切面观察不同部位的腐朽严重程度
可推测腐朽的顺序!遭到最严重破坏的后生木质部
导管细胞壁应是腐朽菌首先降解的部位!被破坏其
次严重的是基本组织薄壁细胞的细胞壁!破坏轻微
的也是最后破坏的是纤维束中的纤维细胞壁 ’图
5B($ 说明首先发生降解的是木质部导管细胞壁!
然后是基本薄壁组织细胞壁!最后是纤维$
9:讨论
一般所提及的霉菌与变色菌并非是分类学上的
名词!而仅仅是习惯术语!所以并没有严格的界限$
某些霉菌也能使木竹材表面颜色发生变化!如产紫
青霉导致材料表面红紫色变化$ 而有些变色菌也能
在材料表面造成%霉斑&!如镰刀菌在材料表面形成
65
林 业 科 学 !" 卷:
图 \:竹材被密粘褶菌侵染后发生的宏观变化
ZAH3\:[=RC/?FSCIRSIC=0R<=>HBFA> N=DN//FSARPF=S=RPBQ NL
NC/T>?C/SOI>HIFW5)$)E>%54;+*’($4;
图 5:密粘褶菌侵染竹材 #$ 周的 &)[
ZAH35:&R=>>A>HB0BRSC/> DARC/HC=E< /ORC/FF=>Q 2BCSAR=0FBRSA/> /ON=DN//=OSBCW5)$)E>%54;+*’($4;A>2=FA/> #$ TBBPF
=" 菌丝穿过细胞壁纹孔在细胞中蔓延’横切( # N!R" 穿过细胞壁的菌丝周围出现孔洞’横切( # Q" 降解孔越来越大!相邻
的降解孔连在一起!使细胞壁溃解’横切( # B" 竹材被密粘褶菌侵染垂直切面图!首先破坏的是后生木质部导管壁!其次是
基本薄壁组织细胞!留下纤维层$ =" JLE<=B/OWB+*’($4;FECB=QA>HA> S
/CAHA>=0
黑色斑点$ 本文将造成竹材颜色变化)菌丝生长发
达并能够侵入到竹材内部的真菌统称变色菌!而将
气生菌丝生长不发达)仅在木材表面聚集产孢不能
或难以侵入竹材内部的败坏真菌称为霉菌$
霉菌菌丝仅能穿过竹材表面几毫米!大量分生
孢子团在竹材表面形成霉斑!哈慈木霉和产紫青霉
侵染后的竹材未发现内部有菌丝和孢子的存在’图
9(!竹材结构完好$ 产紫青霉能够分泌色素!在竹
材表面色素沉着!使表面发生颜色变化!但由于菌丝
未能伸入内部!所以对竹材内部颜色没有影响$ 霉
菌的生命力比较旺盛!仅靠少数水分就能生长!在极
端温度下也能生存’马星霞等! $%%6N(!所以一般靠
涂刷油漆等方式掩盖!而难以根除$
据报道!真菌的附着孢是使真菌靠机械力量固
定到材料上的特殊形式的菌丝!变色菌的这一结构
称为%+C=>FECBFF/CA=&’&R
孔进入竹材!填充在竹材的维管束中’图 !N!R(!在
后生木质部导管)原生木质部和薄壁组织细胞之间
的孔隙中蔓延’图 !R(!占据能够侵入的空间$ 菌丝
%"
:第 ## 期 马星霞等" 竹材受不同败坏真菌危害的宏观和微观变化
在细胞与细胞之间的扩展是通过细胞壁的纹孔’图
!=($ 菌丝在细胞内生长)产孢 ’图 !Q($ &R
胶)半纤维素和纤维素!但不能降解木质化的细胞
壁!所以本试验中霉菌与变色菌对竹材的质量变化
影响很小$ 变色菌菌丝在竹材内部!依靠原生木质
部和薄壁组织细胞内存储的小分子糖类)淀粉)磷脂
等有机物作为营养!很少破坏细胞壁!对竹材的细胞
壁结构及强度没有太大影响#但菌丝分泌的色素加
上本身菌丝的内部聚集使竹材发生严重的颜色变
化$ 可可球二孢)串珠镰刀菌)链格孢菌等变色菌和
茎点霉菌不仅使竹材的表面发生青褐色)紫黑色至
黑色的颜色变化!而且菌丝能够侵入到竹材内部影
响竹材内部的颜色变化$ 由于竹材比木材更富有淀
粉等糖类和其他盐类物质!所以更容易被霉菌和变
色菌侵染$ 竹材的防霉)防变色处理是目前竹材加
工利用不可缺少的环节和难点$
*ISD=> ’ #6$6 ( 曾经描述了褐腐菌 D)5%E)*49
>090/49最初侵入细胞壁的过程" 在与细胞接触的菌
丝顶端产生一种钩状结构的%侵入钉&!穿过细胞壁
时开始增大!靠机械压力穿透细胞壁后!细胞壁开始
消解!形成沙漏型的消解孔!而后 %侵入钉&恢复为
一般菌丝$ ’=CSTCAH菌丝尖端在接触的细胞壁管腔内壁形成刻痕!然后
迅速穿过细胞壁$ 菌丝穿过形成的孔洞后来不规则
地增大!直径超过菌丝直径的数倍!表明在菌丝穿过
细胞壁时伴随着最初降解酶的分泌和降解反应的发
生$ 穿透孔洞的形成与否是分辨腐朽菌与变色菌及
霉菌的有效方式之一$ 菌丝穿透细胞壁时孔洞增大
或穿过后孔洞恢复为菌丝直径大小可区分不同的腐
朽菌$
腐朽菌降解木材时!一般首先在细胞壁上形成
孔洞’-ABFB! #65%# &R
菌降解的典型特征 ’ &=2/CL! #6;!# G=NB0$+’5B!
#6";# )CAPFF/> $+’5B! #66%(!但后来被证实有些白
腐菌和褐腐菌也能形成这种降解孔洞’g0BAFS$+’5B!
$%%## $%%$# &R
在本研究中!密粘褶菌菌丝通过竹材细胞壁的
纹孔’图 5=(在竹材细胞与细胞之间蔓延!与变色菌
一致!但其菌丝穿过竹材细胞壁后壁上有孔腔存在!
说明了降解反应的发生$ 密粘褶菌菌丝在竹材内部
的分枝越来越多!菌丝直径越来越大!在穿过墙壁的
菌丝周围逐渐出现孔洞!孔洞随之越来越大!相邻的
孔洞也逐渐连接成片!最终导致组织的破损和崩解
’图 5N!R!Q($
从竹材纵切面观察!破坏最严重的是后生木质
部导管壁细胞!其次是基本薄壁组织细胞壁!最后才
是纤维层$ 这可推测木质部导管细胞壁首先发生降
解!然后是基本薄壁组织细胞壁!剩下的纤维比较难
以降解!观察腐朽后的竹材!剩余物为一缕一缕的纤
维丝!与显微结构观察结果一致$
与白腐菌明显不同!褐腐菌迅速降解细胞壁的
纤维素!留下甲基化的木质素!从而引起剧烈的强度
损失和木材聚合度的下降’G=NB0$+’5B! #66$($ 本
研究中竹材在褐腐菌密粘褶菌腐朽 !!"!#$ 周时!虽
然质量损失率并不大!质量损失下降的趋势不显著
’图 !(!但竹材非常松软!表明试材从最开始被侵入
时强度就急剧下降了$
!:结论
#( 不论是带皮带青竹材还是去皮去青竹材!都
很容易遭受霉菌)变色菌和腐朽菌的侵染!霉菌与变
色菌的菌丝和孢子团在竹材上的侵染面积达到
#%%e!但对竹材的质量损失影响很小# 而腐朽菌降
解竹材!使其发生超过 $%e的质量损失率$
$( 霉菌由于菌丝结构不发达!仅分生孢子团聚
集竹材表面!少数分泌色素的霉菌还影响竹材表面!
使其发生颜色变化!但不能进入竹材内部破坏竹材
的内部结构或影响内部颜色变化$
9( 变色菌由于具有发达的菌丝结构!所以不仅
在竹材的表面聚集!使竹材发生颜色变化!还深入到
竹材内部使其内部发生相应的青变)褐变和黑变等
颜色变化$
!( 变色菌和腐朽菌侵入竹材的过程是" 菌丝
由细胞壁纹孔进入到不同组织的细胞内部!并沿着
后生木质部导管)原生木质部和薄壁组织细胞之间
的孔隙蔓延!填充到竹材的维管束中$ 变色菌在细
胞内生长!甚至于产孢!同时分泌色素!使竹材内部
变色$
;( 密粘褶菌降解竹材的过程为" 菌丝在竹材
组织内部扩展!菌丝分枝越来越多!在穿过胞壁的菌
丝周围逐渐出现孔洞!孔洞随之越来越大!相邻的孔
洞也逐渐连接成片!最终导致组织的破损和崩解$
竹材组织受褐腐菌侵染发生降解的顺序是" 首先发
生降解的是木质部导管细胞壁!然后是基本薄壁组
织细胞壁!最后是纤维$
参 考 文 献
马星霞!蒋明亮!李志强3$%##3木材生物降解与保护3北京" 中国
#"
林 业 科 学 !" 卷:
林业出版社3
马星霞!蒋明亮!覃道春!等3$%%6=3我国竹材变色菌和霉菌的分离
与鉴定3竹子研究汇刊! $"’!( " 9; 4963
马星霞!蒋明亮!吕文华!等3$%%6N3竹材主要变色菌霉菌的生长特
性研究3林业科学研究! $$’\( " "#6 4"$93
7=ID &! &R
CB=RSA/> X/>BO/CD=SA/>3*BTY
OAB0Q F/A0SCA=0F3(>SBC>=SA/>=07A/QBSBCA/C=SA/> m7A/QBHC=Q=SA/>! \!
’#( " !# 4;%3
’=CSTCAH
hBFB=CR< 7I0BSA> */3!! -/>Q/>3
’=CSTCAH
’$( " !#$ 4!#93
)CAPFF/> g ) -! 70=>R
B>XLD=SARQBHC=Q=SA/> /OT//Q =>Q T//Q R/DE/>B>SF3&ECA>HBC!
7BC0A>! *BTM/CP3
jA=>HGJ3$%%537=DN//=>Q C=S=> A> S
YIN0AFHJ/IFB! 7BAWA>H3
g0BAFSK! &R
E=SBC> R=IFBQ NL3)10)E>)*’ E4+$’1’ ’ &R
T//Q ’I1+’1/*)E>*’2;’ =%501/*0=4; &EC=HIB(3J/0XO/CFRH! ;;
’\( " ;59 4;5"3
g0BAFSK! h=L[! [ICE
PBCIA>H$50149=)1+024)49=>Q
N’=*);%=$99+05’+49B(hKb@Y%$?#%!;!3(>SBC>=SA/>=0hBFB=CR<
KC/IE /> @//Q YCBFBC2=SA2BF! ’=CQAO! @=0BF! ig3
-ABFB@3#65%3i0SC=FSCIRSIC=0=FEBRSF/OT//QLSAFFIBFQAFA>SBHC=SA/>3
,>>I=0hB2ABT/OY
>090/49’ZCABF(3,>>=0F/O,EE0ABQ 7A/0/HL! #\’#( "!% 4\!3
&=2/CLjK3#6;!37CB=PQ/T> /OSADNBCNL=FR/DLRBSBF=>Q OI>HA
ADEBCOBRSA3,>>=0F/O,EE0ABQ 7A/0/HL! !#’$( " 99\ 49!53
&R
=>Q IFB3&ECA>HBC?.BC0=H7BC0A> JBAQB0NBCH3
&R
7A/0/HLhB2ABTF! $#’!( " #99 4#5%3
&R
EB>BSC=SA/> NLQBR=LOI>HAA> NBBR< T//Q3*BTY
NL809+4501’ >$E’+0=’ A> VL0BD RB0 T=0F/OA4$*=49*)(4*B
[LR/0/HAR=0hBFB=CR&R
A> T//Q /O:=$*E9$4/)E5’+’149QBHC=QBQ NL:*;05’*0’ ;$5$’B
Q%=)5)20=’5<$9$’*=>! #%!’6( " ##$\ 4##9$3
&R
T//Q QBR=LA> SCBBF3&ECA>HBC! JBAQB0NBCH3
&R
NC/T> C/SOI>HA3J/0XO/CFRH! ;6’9( " 9;" 49\93
@/CC=0jj! ,>=H>/FS& )! G=NB0h,3#6653’/DE=CAF/> /OT//Q QBR=L
=D/>HQA2BCFB0AH>AR/0/IFOI>HA3[LR/0/HA=! "6’$( " #66 4$#63
MBGJ3$%%$3,>=0LFAF/> S
Q A>QIFSCA=0ISA0AX=SA/> /O
N=DN//SADNBC3Z/CBFSCL&RAB>RB=>Q +BR<>/0/HL! $5 ’ 9 ( " 96 4
!$3
G=NB0h ,! [/CCB0jj3#66$3@//Q DARC/NA/0/HLQBR=L=>Q ASF
ECB2B>SA/>3,R=QBDARYCBFF! &=> 8ABH/3
G=NB0h!-/DN=CQ ZZ! @=>H’jg! $+’5B#6";3ZI>HA=FF/RA=SBQ TAS<
QBR=LA> SCB=SBQ F/IS
&S=SBF3@//Q =>Q ZANBC&RAB>RB! #5’#( " 5; 46#3
!责任编辑:石红青"
$"