1、普通真菌學(xué),第一章 緒論（2學(xué)時(shí)）,講授人： 由翠榮 手機(jī)號(hào)本章內(nèi)容,第一節(jié) 真菌學(xué)的發(fā)展史 第二節(jié) 真菌與人類(lèi)的關(guān)系 第三節(jié) 我國(guó)真菌學(xué)的發(fā)展概況,第一節(jié) 真菌學(xué)的發(fā)展史,真菌的系統(tǒng)研究至今約有300年的歷史，但是它被人類(lèi)所認(rèn)識(shí)和利用已經(jīng)有幾千年之久。在漫長(zhǎng)的歷史中，真菌學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)主要的時(shí)期。 我國(guó)真菌學(xué)家余永年教授在他的著名論文真菌學(xué)的二百五十年中，將真菌學(xué)發(fā)展史分為4個(gè)時(shí)期，即前真菌學(xué)階段(B.C. 5000-A.D.1700)，古真菌學(xué)階段(1701-1850)、近代真菌學(xué)階段(1851-1950)和現(xiàn)代真菌學(xué)階段(1951-現(xiàn)在)。,在周與良和邢來(lái)君

2、編著的真菌學(xué)(1986)一書(shū)中，依據(jù)余永年教授的歷史劃分而修改為3個(gè)時(shí)期: 古代真菌學(xué)時(shí)期( 1860) 近代真菌學(xué)時(shí)期(18601950) 現(xiàn)代真菌學(xué)時(shí)期(1951 ),1. 1古代真菌學(xué)時(shí)期( 1860),國(guó)內(nèi)（食用、藥用價(jià)值） 60007000年前的仰韶文化時(shí)期，我們的祖先已大量采食蘑菇 我國(guó)的釀酒史可能始于70008000年前的新石器時(shí)期 南宋陳松玉的菌譜（公元1245年）和明代潘之恒的廣菌譜（公元1500年）分別記載描述了11種食用菌和19種真菌。 真菌直接入藥是我國(guó)利用真菌的一大發(fā)明。公元100-200年最早的藥物書(shū)神農(nóng)本草經(jīng)及歷代其他本草書(shū)中記載了多種真菌的藥用價(jià)值，如茯苓、豬苓

3、、靈芝、木耳等,茯苓: 其菌核是傳統(tǒng)的中藥材。性干 ,味甘 ,入心、脾、肺、腎經(jīng)。具有利水滲透濕、健脾和胃、寧心安神等功能 ,是中藥“八珍”之一。 豬苓：其菌核有利尿、抗腫瘤、提高細(xì)胞免疫力、保護(hù)肝臟、抗輻射作用 ,幾乎無(wú)任何毒副作用。臨床應(yīng)用于配合肺癌患者的化療 ,對(duì)病毒性肝炎患者療效顯著。 靈芝：子實(shí)體中藥效成分是有機(jī)鍺、多糖和多種三萜類(lèi)化合物。長(zhǎng)期服用能改善血液循環(huán) ,使血流暢通 ,紅血球攜氧功能增強(qiáng) , 促進(jìn)新陳代謝 ,延緩衰老 , 排毒等功效。對(duì)高血壓、血管硬化、腦血栓、氣管炎及癌癥均有療效,國(guó)外（真菌分類(lèi)的研究） 英國(guó)的Ray(1684-1704)是西方較早用簡(jiǎn)單的描述語(yǔ)言研究真菌

4、的科學(xué)家 其次是Magnol(1689)和Tournefort(1694), 前者將真菌分類(lèi)以形態(tài)性狀作為分類(lèi)的基礎(chǔ)，后者以屬名命名隨加特征描述和繪圖的方法，將真菌分為6組. Micheli(1679-1737)是第一個(gè)利用顯微鏡研究真菌的學(xué)者，在1729年出版的植物新種屬提出了真菌分類(lèi)的檢索表。 荷蘭人Persoon著有真菌綱要、歐洲真菌所采用的真菌分類(lèi)和研究方法及瑞典人Fries對(duì)大型真菌的分類(lèi)作出的貢獻(xiàn)，為后期真菌的研究奠定了重要的基礎(chǔ),1. 1古代真菌學(xué)時(shí)期( 1860),此時(shí)期人類(lèi)對(duì)真菌的存在有一定的認(rèn)識(shí)，進(jìn)行了應(yīng)用和簡(jiǎn)單的分類(lèi)。 主要依據(jù)易于識(shí)別的宏觀形態(tài)來(lái)鑒別真菌，建立了簡(jiǎn)單的描

5、述語(yǔ)言。,研究成果的特點(diǎn),1.2 近代真菌學(xué)時(shí)期(18601950),1859年達(dá)爾文發(fā)表物種起源后，德國(guó)人De. Bary第一個(gè)把進(jìn)化論概念引入真菌分類(lèi)。先后出版了黑粉菌和地衣等專(zhuān)著；1866年發(fā)表的真菌的形態(tài)學(xué)和生理學(xué)提出的分類(lèi)系統(tǒng)是按照進(jìn)化順序排列的，并對(duì)真菌的起源和進(jìn)化進(jìn)行研究，并創(chuàng)立了“單元論”假說(shuō) Raulin 和Wilders最早研究真菌的生理學(xué)，分別指出了Zn元素、生物素、硫胺素、肌醇等對(duì)真菌生長(zhǎng)的影響，奠定了真菌營(yíng)養(yǎng)生理的基礎(chǔ),真菌遺傳方面的研究,Blakeslee(1904)首先在毛霉目中發(fā)現(xiàn)了異宗配合的現(xiàn)象，后被多個(gè)科學(xué)家在其他真菌中所證實(shí) 研究了真菌的細(xì)胞遺傳，如伴性遺

6、傳、致死因子、染色體交換等 在對(duì)脈孢菌遺傳性狀研究的基礎(chǔ)上，用人工方法誘變獲得營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株，推動(dòng)了遺傳和代謝的研究 Beadle(1945)在此基礎(chǔ)上提出了“一個(gè)基因一種酶”的學(xué)說(shuō)，為整個(gè)遺傳學(xué)的研究開(kāi)辟了生化遺傳學(xué)的新領(lǐng)域。,1.2 近代真菌學(xué)時(shí)期(18601950),1. 這一時(shí)期的真菌分類(lèi)工作主要是對(duì)大量新種的描述以及以往資料的收集和整理。 如，意大利的真菌學(xué)家Saccardo用拉丁文將全世界已發(fā)表的真菌編成25卷的巨著真菌會(huì)刊 2. 由于生物進(jìn)化論的發(fā)現(xiàn)和顯微鏡的發(fā)明，真菌學(xué)研究進(jìn)入細(xì)胞形態(tài)的觀察，并以形態(tài)特征為依據(jù)進(jìn)行反映自然系統(tǒng)的分類(lèi)工作，同時(shí)以進(jìn)化論的觀點(diǎn)研究生物的遺傳性狀和

7、生理性狀。,研究成果的特點(diǎn),1. 近50年，新技術(shù)的普遍應(yīng)用和各門(mén)學(xué)科的互相滲透推動(dòng)真菌學(xué)的迅速發(fā)展 例1， 電子顯微鏡的發(fā)明以及電鏡新技術(shù)，如冰凍蝕刻、立體掃描等技術(shù)的應(yīng)用，為真菌學(xué)由細(xì)胞水平進(jìn)入分子水平的研究創(chuàng)造了良好的條件。電子顯微鏡可觀察到真菌的細(xì)微結(jié)構(gòu)和亞顯微結(jié)構(gòu)，如鞭毛的9+2結(jié)構(gòu)，脈胞菌細(xì)胞壁的四層結(jié)構(gòu)等,1.3 現(xiàn)代真菌學(xué)時(shí)期(1951 ),鞭毛的9+2結(jié)構(gòu),每根鞭毛的外面都有一層膜，膜內(nèi)有11根纖絲，其中9根較大的周?chē)w絲包圍著兩根較細(xì)的位于中心的纖絲。,A: 最外層是無(wú)定形葡聚糖; B:糖蛋白形成的粗糙的網(wǎng), 埋在蛋白基質(zhì)中；C:蛋白質(zhì)層； D：最內(nèi)層是放射狀排列的幾丁質(zhì)微

8、纖絲層；E:細(xì)胞膜,2. 近30年，化學(xué)和生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，使真菌在生物合成途徑、比較酶學(xué)、胞壁成分、核酸及堿基比例、核酸的分子雜交和基因結(jié)構(gòu)表達(dá)等方面研究有迅速的發(fā)展,3.現(xiàn)代真菌學(xué)時(shí)期(1951 ),3. 醫(yī)藥健康方面的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用 廣譜抗生素、免疫抑制劑和激素的長(zhǎng)期使用，導(dǎo)致真菌系統(tǒng)病的不斷出現(xiàn)，其中許多是條件致病菌，進(jìn)一步的研究改變了真菌只能引起“疥癬之疾”而不受重視的局面 真菌的藥用價(jià)值日益受到重視，在當(dāng)前的抗癌藥物篩選中，已發(fā)現(xiàn)40個(gè)屬的真菌發(fā)酵物具有抗癌活性，主要是真菌多糖和萜烯類(lèi)化合物 負(fù)面影響：真菌毒素的毒性和致癌作用亦引起重視 如目前已知200多種的真菌毒素中，至少有1

9、0多種可引起人和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物致癌，如黃曲霉毒素、雜色曲霉素等,4. 真菌的分類(lèi)以進(jìn)化論為理論基礎(chǔ)，近30年呈現(xiàn)百家爭(zhēng)鳴的局面，出現(xiàn)了許多新的分類(lèi)系統(tǒng)，如Whittaker（1969）的五界系統(tǒng)；Cavalier-Smith (1988-1989）生物八界系統(tǒng)等（詳述后面章節(jié)）。 5.菌蕈學(xué)（Mushroom Science)-新興應(yīng)用真菌現(xiàn)代學(xué)科 包括菌種培育、堆肥制備、段木準(zhǔn)備和栽培管理等,1.3 現(xiàn)代真菌學(xué)時(shí)期(1951 ),6.真菌遺傳學(xué)的研究,通過(guò)電泳核型分析對(duì)絲狀真菌中具有重要應(yīng)用價(jià)值的菌株的染色體基因組分離成完整染色體帶，從而獲得染色體的數(shù)目和基因組的大小. 研究了近40個(gè)屬的真菌，為

10、其基因雜交定位和基因作圖研究提供了遺傳背景. 70年代發(fā)展起來(lái)的絲狀真菌原生質(zhì)體融合技術(shù)為真菌遺傳物質(zhì)的轉(zhuǎn)移和重組提供了方便和有效的方法，使種間甚至屬間雜交成為可能.,1.3 現(xiàn)代真菌學(xué)時(shí)期(1951 ),真菌學(xué)研究在這一時(shí)期有了較全面的發(fā)展。無(wú)論是在真菌的細(xì)微結(jié)構(gòu)、生理生化、遺傳變異、DNA重組，還是醫(yī)學(xué)真菌、藥用真菌、食用菌、真菌毒素以及系統(tǒng)分類(lèi)諸方面都進(jìn)入了快速地全面發(fā)展時(shí)期,第二節(jié)真菌與人類(lèi)的關(guān)系,1. 真菌的工業(yè)應(yīng)用 2. 真菌與農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 3. 真菌與醫(yī)療衛(wèi)生,2.1 真菌的工業(yè)利用,甘油發(fā)酵是真菌工業(yè)利用的一個(gè)最早事例 目前美國(guó)仍采用耐高滲酵母大規(guī)模生產(chǎn)甘油 有機(jī)酸的工業(yè)生產(chǎn)-采用

11、真菌發(fā)酵的方法 如食品添加劑的檸檬酸、乳酸、葡萄糖酸、蘋(píng)果酸等 酶制劑工業(yè)，550種酶制劑有1/3是真菌生產(chǎn) 如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶 食品工業(yè)-真菌發(fā)酵制備各種調(diào)味品及食用菌的栽培和食用 調(diào)味品：醬油、腐乳、豆瓣、食醋及各種名酒等 食用菌：各種蘑菇、銀耳、木耳、猴頭等,酵母菌與人類(lèi),曲霉是做醬、釀酒、制醋的主要菌種,毛霉的用途:,生產(chǎn)有機(jī)酸、生產(chǎn)酶制劑、生產(chǎn)腐乳、豆豉,食用菌：香菇、平菇、草菇、羊肚菌、口蘑、松口蘑、木耳、銀耳、猴頭菌等。,草 菇,羊肝菌,長(zhǎng) 裙 竹 蓀,猴 頭 菌,金 針 菇,美味牛肝菌,蒙古口蘑,銀 耳,香 菇,真菌在其他工業(yè)也有廣闊的前景 單細(xì)胞蛋白的生產(chǎn) 造

12、紙工業(yè)的紙漿發(fā)酵 紡織工業(yè)的織物退漿 石油工業(yè)的石油脫蠟 負(fù)面影響： 真菌常引起食品（如蔬菜、水果、谷物等）的霉變和工業(yè)產(chǎn)品的霉腐變質(zhì),2.2 真菌與農(nóng)業(yè)生產(chǎn),負(fù)面影響：真菌所引起的植物病害，在歷史上曾給人類(lèi)帶來(lái)嚴(yán)重災(zāi)難 1845年歐洲流行馬鈴薯疫病(potato late blight)，5/6馬鈴薯被毀。愛(ài)爾蘭死亡人數(shù)約為100萬(wàn)，164萬(wàn)人逃荒到北美 1943年發(fā)生在孟加拉國(guó)的稻胡麻斑?。╮ice brown spot), 水稻顆粒無(wú)收，引起饑饉，200萬(wàn)人死亡 我國(guó)1950年北方發(fā)生的小麥銹病，小麥減產(chǎn)60億千克；1952年棉花真菌病害，損失籽棉達(dá)800萬(wàn)千克,卵菌綱的致病疫霉引發(fā)的馬

13、鈴薯晚疫病,半知菌類(lèi)的平臍蠕孢屬 引發(fā)稻胡麻病,擔(dān)子菌的柄銹菌 引發(fā)小麥銹病,2.2 真菌與農(nóng)業(yè)生產(chǎn),正面影響 生物防治方面，真菌殺蟲(chóng)劑的應(yīng)用 蘇聯(lián)、法國(guó)、南非等應(yīng)用蝗蟲(chóng)霉（Entomophthora grylli)防治蝗蟲(chóng) 中國(guó)用白僵菌（Beauveria bassiana)防治松毛蟲(chóng) 美國(guó)用大鏈壺菌（Lagenidium giganteum)防治稻田的環(huán)帶庫(kù)蚊 真菌能促進(jìn)植物的生長(zhǎng) 有些真菌與植物的根結(jié)合在一起形成菌根，能分解長(zhǎng)石、磷石、木質(zhì)素等難以分解的物質(zhì)作為營(yíng)養(yǎng)，使石縫中長(zhǎng)出蒼松翠柏 有些植物的種子（如天麻）需要菌根菌（蜜環(huán)菌）才能萌發(fā)、生長(zhǎng)；同時(shí)真菌在其生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中還能分泌生長(zhǎng)素

14、、赤霉素、異生長(zhǎng)素(吲哚乙酸)等，促進(jìn)植物的生長(zhǎng)。,云杉芽蟲(chóng)幼蟲(chóng),被真菌寄生,捕食線蟲(chóng)真菌,蜜環(huán)菌與天麻,菌根：與植物共生,2.3 真菌與醫(yī)療衛(wèi)生,藥用活性 抗癌藥物，如豬苓多糖、靈芝多糖、香菇多糖等 抗菌素，如A.Fleming(1929)青霉素的發(fā)現(xiàn)，1940年由牛津大學(xué)的Florey,Abraham,Chain等應(yīng)用于臨床實(shí)驗(yàn)；1956年的第二個(gè)抗菌素的發(fā)現(xiàn)-頭孢霉素。 甾族的激素類(lèi)藥物，如腎上腺皮質(zhì)激素及各種性激素，已成為口服避孕藥的主要成分.過(guò)去這種藥物因?yàn)樾枰诟邷馗邏合逻M(jìn)行化學(xué)合成，生產(chǎn)是極端困難的?，F(xiàn)在利用真菌和其他微生物可以在常溫常壓下完成這些合成過(guò)程。,冬 蟲(chóng) 夏 草,茯

15、苓,靈 芝,2.3 真菌與醫(yī)療衛(wèi)生,真菌病 作為病原微生物侵入人體和動(dòng)物體，引起淺表組織（如皮膚、毛發(fā)和指甲等）和深部組織（如腦及神經(jīng)系統(tǒng)、肺及呼氣系統(tǒng)、骨骼、內(nèi)臟等）的病變。,手癬,腳癬,真菌毒素和致癌作用 11世紀(jì)歐洲發(fā)生的麥角中毒事件 19世紀(jì)末俄羅斯東西伯利亞地區(qū)發(fā)生霉變谷物人畜中毒癥，造成中毒性白細(xì)胞缺乏病。 20世紀(jì)50年代日本的黃變米中毒癥，是由于貯藏米時(shí)含水量超過(guò)14%-15%而引起霉變所致。 美國(guó)佐治亞洲家畜食用霉變玉米而引發(fā)的急性致死性肝炎 60年代英國(guó)的火雞黃曲霉毒素中毒癥，1960年經(jīng)大量研究發(fā)現(xiàn)黃曲霉毒素的致癌作用，迄今已發(fā)現(xiàn)10余種真菌的有毒代謝物可以致癌。,毒蘑菇

16、80余種, 誤食后易引起腹鳴、嘔吐、幻覺(jué)、狂笑、精神錯(cuò)亂等。,產(chǎn)生毒素：100余種，如黃曲霉毒素,使食品、貯藏物質(zhì)受損。,第三節(jié) 我國(guó)真菌學(xué)的發(fā)展概況（了解）,古真菌學(xué)時(shí)期，祖先積累了豐富的真菌利用經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，表現(xiàn)在以下方面： 釀酒：禮記、齊民要術(shù)記載了制曲釀酒的方法，宋代紅曲的出現(xiàn)是祖先制曲、釀造和菌種保藏的偉大發(fā)明和創(chuàng)造 醫(yī)藥：漢代的神農(nóng)本草經(jīng)到明代李時(shí)珍的本草綱目歷代醫(yī)藥書(shū)中均有藥用真菌的記載 人工培蕈：歷史記載，人類(lèi)最早栽培的蕈菌是木耳、第二個(gè)為香菇，皆起源于中國(guó)1000年前；而西歐國(guó)家最早栽培的雙孢蘑菇，于1650年起源于法國(guó)，晚于我國(guó)600多年,近代真菌時(shí)期，我國(guó)的真菌研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后

17、于國(guó)際水平,18世紀(jì)中葉19世紀(jì)后期，西方傳教士將真菌的研究傳入中國(guó)，調(diào)查了我國(guó)自然資源并采集了大量植物和真菌標(biāo)本 20世紀(jì)20年代，我國(guó)的真菌學(xué)研究開(kāi)始于植物病害的研究。 1916年張祖純調(diào)查鑒定了北京地區(qū)的植物病害及病原真菌47種 對(duì)真菌的分類(lèi)工作始于胡先骕先生，他編著了江西、浙江兩省的真菌采集記。,之后戴芳瀾、鄧叔群、魏景超等做了大量的研究報(bào)告，出版了許多總結(jié)性和專(zhuān)業(yè)性著作。如：中國(guó)真菌名錄、水稻病原手冊(cè)、中國(guó)的真菌、 中國(guó)黑粉菌、中國(guó)真菌總匯、真菌鑒定手冊(cè)等 到60年代，在真菌系統(tǒng)學(xué)研究方面，從過(guò)去的以“描述科學(xué)”為主的方式進(jìn)入了“實(shí)驗(yàn)真菌學(xué)”領(lǐng)域，我國(guó)真菌學(xué)的研究步入全面發(fā)展時(shí)期。這一時(shí)期以中國(guó)科學(xué)院微生物研究所真菌研究室的群體為代表，特別是余永年教授的研究工作對(duì)我國(guó)現(xiàn)代真菌學(xué)的研究有著重要的貢獻(xiàn)。,目前真菌學(xué)的研究得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，培養(yǎng)了一批真菌學(xué)的研究人才，建立并形成了中國(guó)真菌學(xué)專(zhuān)業(yè)研究隊(duì)伍。成立了中國(guó)真菌學(xué)會(huì)(1993年改為“中國(guó)菌物學(xué)會(huì)”)、組建了中國(guó)孢子植物志編輯委員會(huì)、真菌地衣系統(tǒng)學(xué)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室和出版真菌學(xué)報(bào)(1997年改為菌物系統(tǒng))等刊物，使真菌學(xué)的研究進(jìn)入全方位的發(fā)展時(shí)期。 研究的領(lǐng)域涉及真菌的分類(lèi)和資源