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第二节 放线菌 actinomyces 放线菌 actinomyces 是1877年首先在牛体内发现的 在形态上具有分支状菌丝 菌落形态与霉菌相似 以孢子进行繁殖 介于细菌与丝状真菌之间又接近细菌的一类丝状原核生物 近代生物学技术 放线菌实际上是属于细菌范畴内的原核微生物 只不过其细胞形态为分支状菌丝 是一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核生物 也可定义为一类主要呈丝状生长和以孢子繁殖的G 细菌 放线菌 放线菌的分布 放线菌多为腐生 少数寄生 广泛分布在含水量较低 有机物较丰富和呈微碱性的土壤中 泥土泥腥味 放线菌产生的土腥味素 geosmin 1克土壤中可存在数万 数百万个孢子 肥沃土 贫瘠土农田 森林中性偏碱土壤 酸性土壤含水低土 含水高土 自然界中的放线菌 放线菌与人类的关系 关系密切 1 多数属于有益菌 2 放线菌的危害 1 腐生型放线菌在自然界物质循环中起很重要的作用 分解者 2 生产抗生素的主要微生物 据估计 全世界近万种抗生素约70 是放线菌的次生代谢产物 1 多数属于有益菌 3 筛选到许多新的生化药物例如 抗癌剂 酶抑制剂 抗寄生虫剂 免疫抑制剂和农用杀虫 杀菌 剂等 4 是许多酶 维生素等的产生菌 5 Frankia 弗兰克氏菌属 对非豆科植物的共生固氮具有重大作用 6 在甾体转化 石油脱蜡 烃类发酵 污水处理等方面也有应用 7 具有极强的分解纤维素 石蜡 琼脂 角蛋白和橡胶等的能力 在环境保护 提高土壤肥力和自然界物质循环中起着重大作用 1 寄生型的放线菌可引起人 动物和植物的许多疾病 例 肺部感染 皮肤病 脑膜炎 2 特殊的土腥味 土霉素的味道 主要是由放线菌产生的土腥味素引起的 可使水 食品变味 也能破坏棉毛织品 纸张等 2 放线菌的危害 放线菌皮肤病 单细胞 大多由分枝发达的菌丝组成 菌丝按形态和功能可分为 营养菌丝 气生菌丝和孢子丝三种 菌丝直径与杆菌类似 约1 m 细胞壁组成与细菌类似 G 营养生长阶段 菌丝无隔 呈多核单细胞 细胞的结构与细菌基本相同 一 放线菌的形态构造 一 典型放线菌 链霉菌的形态构造 营养菌丝匍匐生长于培养基内 吸收营养 营养菌丝发育到一定阶段 伸向空间形成气生菌丝 气生菌丝发育到一定阶段 其上可分化出孢子丝 放线菌三种菌丝的形态和功能的比较 二 放线菌的繁殖 繁殖方式 借孢子 借菌丝 无鞭毛 任何菌丝片段 分生孢子 最常见 孢囊孢子 有鞭毛 基内菌丝断裂 同学们请注意 细菌的芽孢是休眠体 而放线菌的孢子是繁殖体 放线菌借孢子进行繁殖 1 分生孢子 2 孢囊孢子 3 单孢子 放线菌借菌丝进行繁殖 4 各种菌丝片段都具有繁殖功能 1 分生孢子 放线菌生长到一定阶段 一部分气生菌丝形成孢子丝 孢子丝成熟便分化形成了许多孢子 称为分生孢子 1 细胞膜内陷由外向内逐渐收缩 形成完整的横割膜 把孢子丝分割成许多分生孢子 横割分裂的两种方式 2 细胞壁和膜同时内陷逐步向内缢缩 把孢子丝缢裂成一串分生孢子 2 沿横割断裂形成孢子 3 成熟孢子 1 孢子丝中形成横割 横割断裂形成孢子的过程 2 孢囊孢子 放线菌中的游动放线菌属 Actinoplanes 和孢囊链霉菌属 Streptosporangium 在菌丝上形成孢子囊 孢子囊成熟后可放出大量的孢囊孢子 孢子囊形成初期 孢子囊继续生长 成熟孢子囊 粉红链孢霉孢子囊形成过程 放线菌中的小单孢菌 Micropolyspora 在营养菌丝上生出分支 分支顶端形成一个孢子 3 单孢子 4 菌丝断裂 放线菌处于液体培养时很少形成孢子 但其各种菌丝片段都有繁殖功能 工业发酵生产抗生素时都以此法大量繁殖放线菌 1 孢子萌发 2 基内菌丝体 3 气生菌丝体 4 孢子丝 5 孢子丝分化为孢子 放线菌的生活史 三 放线菌的群体特征 放线菌的菌落一般是圆形 光滑或有许多皱褶 放线菌的菌落特征与其细胞结构有关 质地 干燥 有一薄层彩色 干粉 不透明 正反面颜色不一致 致密的丝绒状 多皱 小而不蔓延 不易挑起 表面有放射状沟纹 1 在固体培养基上 菌落形态 能产生大量分支和气生菌丝的菌种 不能产生大量菌丝体的菌种 菌落质地致密 与培养基结合紧密 小而不蔓延 不易挑起或挑起后不易破碎 粘着力差 粉质 针挑起易粉碎 例如 诺卡氏菌 例如 链霉菌 诺尔斯氏链霉菌 皱双孢马杜拉放线菌 皮疽诺卡氏菌 卡特利链霉菌 产生色素 2 在液体培养基上 内 现象 液面与瓶壁交界处粘贴着一圈菌苔 培养液清而不混 悬浮着许多珠状菌丝团 一些大型菌丝团则沉在瓶底 请学习下一节 又称营养菌丝 基质菌丝 一级菌丝 匍匐生长于培养基内 吸收营养 一般无隔膜 直径为0 2 0 8mm 长度差别很大 有的可产生色素 1 基内菌丝 substratemycelium 2 气生菌丝 aerialmycelium 营养菌丝发育到一定阶段 伸向空间形成气生菌丝 或称二级菌丝 叠生于营养菌丝之上 可覆盖整个菌落表面 在光学显微镜下观察 颜色较深 直径较粗 1 1 4 m 有的产色素 从基内菌丝体上长出的气生菌丝 Aerialhyphaeemergingfromthesubstratemycelium 气生菌丝 aerialmycelia 3 孢子丝 spore bearingmycelium 大部分气生菌丝发育成熟 可分化形成孢子的菌丝 即孢子丝 又称产孢丝或繁殖菌丝 其形状和排列方式因种而异 常被作为对放线菌进行分类的依据 链霉菌的各种孢子丝形态 孢子丝的形状 直波曲钩状螺旋状 最常见 丛生轮生等 松紧大小转数旋向 孢子丝形状 螺旋状孢子丝 链霉菌孢子丝的形状和排