黑柄炭角菌生活史研究

摘要

黑柄炭角菌[Xylaria nigripes(KI.)Sacc.]是一种珍稀的药用子囊菌,生长在土栖白蚁废巢中。目前,对该菌的生物学特性及药用价值进行了研究,但关于其大规模人工栽培及生活史的报道尚未出现。本文首次对黑柄炭角菌的生活史进行了较为系统的研究,主要内容及结果如下：
　　 ⑴黑柄炭角菌不同发育时期的人工栽培。优化黑柄炭角菌的栽培条件,观察各个阶段的生长情况,收集孢子进行萌发实验。结果表明：菌丝初期白色,后期产生灰黑色色素；菌丝相互纽结,逐渐形成菌索。菌索顶端逐渐膨大,分化为子座,子座中上段着生有分生孢子。分生孢子可以萌发,长成菌丝体。
　　 ⑵黑柄炭角菌不同发育时期的形态解剖学特点。取不同发育时期的黑柄炭角菌,制作临时装片,用番红-KOH溶液染色,结果表明:a.菌丝有隔,多分枝。b.菌索具有顶端生长性,有分枝；菌丝细胞中有灰黑色色素,逐渐组织化。c.无性子座由外至内可分为皮层、髓层和中轴,表面有分生孢子。d.菌核结构分为皮层和髓层。对不同发育时期的黑柄炭角菌(原基、菌索、未成熟无性子座、成熟无性子座、成熟有性子座)进行石蜡切片,结果表明：a.组成原基的菌丝排列疏松,菌丝逐渐纽结,分化为菌索。b.菌索顶端仍由疏松菌丝构成；菌索下端皮层逐渐明显,但仍无明显分层。c.未成熟无性子座除最顶端和底端外,由外至内依次为皮层、髓层和中轴。d.成熟无性子座分层明显:皮层类似于高等植物的周皮,菌丝细胞小；髓层细胞体积大,有狭长的细胞腔；中轴层细胞体积小,形状规则。菌索的中下段,髓层与中轴已分离；至底部时,皮层加厚,无髓层与中轴分化。e.成熟有性子座含有椭圆形或梨形子囊壳,埋生,子囊成束排列在子囊腔内。取成熟无性子座,处理后在扫描电镜下观察,结果表明:无性子座表面密布着分生孢子,孢子椭圆形,大小为(3.9～5.2)um×(2.0～3.2)um,表面光滑。每个产孢细胞可产生1-4个分生孢子。分生孢子脱落后,可见分生孢子小梗。采用核荧光染料Hoechst33258对爬片菌丝和分生孢子染色,结果表明:人工培养的菌丝细胞大小不等,隔膜清晰可见。大多数菌丝细胞和分生孢子只有一个细胞核,少数是双核或多核的。菌丝之间有融合现象。
　　 ⑶不同产地和不同阶段黑柄炭角菌的分子遗传学差异。选取4个实验样品。构建基因组文库后,根据文库序列设计引物,然后用同一引物对在不同材料中扩增,序列比对,进行SNPs分析,比较不同菌株(或样品)基因型的差异。在黑柄炭角菌中,鉴定了193个SNPs位点,SNP发生率是0.981％。分析基因序列和图谱得到SNPs位点,表明浏阳黑柄炭角菌的菌核(X-LY-S)是异核体,而望城黑柄炭角菌的菌丝(X-WC-H)、望城黑柄炭角菌的菌核(X-WC-S)和浏阳黑柄炭角菌的菌丝(X-LY-H)是同核体。分析可知:一个白蚁废巢中可能存在基因型不同的黑柄炭角菌个体。菌丝在生长过程中,可能存在一个单核化的过程。菌丝为同核体,这可能是栽培不出有性子实体的因为。
　　 ⑷推测了黑柄炭角菌的生活史为：在白蚁的废弃巢穴中,菌丝开始萌发。菌丝可以纽结形成菌核,基因型不同的菌丝融合,可以形成异核体；反之,就是同核体。如果菌核是异核体,会长出有性子实体,产生子囊孢子；如果菌核是同核体,会长出无性子实体,产生分生孢子。子实体也可直接由同核体或异核体菌丝发育而成。

目录

文摘

英文文摘

1.前言

1.1 黑柄炭角菌的生物学特性研究

1.2 黑柄炭角菌化学成分的研究

1.3 黑柄炭角菌药理作用的研究

1.4 本文研究的目的与意义

2.黑柄炭角菌不同发育时期的人工栽培

2.1 材料与方法

2.2 结果与分析

2.3 讨论

3.黑柄炭角菌不同发育时期的形态解剖学特点

3.1 临时装片观察

3.1.1 材料与方法

3.1.2 结果与分析

3.1.3 讨论

3.2 石蜡切片观察

3.2.1 材料与方法

3.2.2 结果与分析

3.2.3 讨论

3.3 扫描电镜观察

3.3.1 材料与方法

3.3.2 结果与分析

3.3.3 讨论

3.4 荧光染色观察

3.4.1 材料与方法

3.4.2 结果与分析

3.4.3 讨论

4.不同产地和不同阶段黑柄炭角菌的分子遗传学差异

4.1 材料与方法

4.2 结果与分析

4.3 讨论

5.结论

参考文献

图版

附录

致谢