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鐮刀菌
鎖定
鐮刀菌屬不全菌綱,叢梗孢目,瘤痤孢科,鐮刀菌屬,廣佈自然界,有些引起小麥、水稻和蔬菜的病害;有些對工農業有利,如赤黴素(920)就是從念珠鐮刀菌產生的;有些引起人和動物的真菌病,如茄鐮刀菌(F. solani)可引起角膜潰瘍,有時侵犯皮膚和指甲,甚至中毒(鐮刀菌毒素)
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。在分類學上,鐮刀菌無性時期原屬於半知菌亞門,有性時期為子囊菌亞門。根據《菌物詞典》2001年第9版,鐮刀菌屬於無性真菌類,有性時期為子囊菌門。自從1809年Link首先在錦葵科植物上發現第一株鐮刀菌,定名粉紅鐮刀菌Fusarium roseum Link 以來,鐮刀菌的種類已發現44種和7個變種左右。它們分佈極廣,普遍存在於土壤及動植物有機體上,甚至存在於嚴寒的北極和乾旱炎熱的沙漠,屬於兼寄生或腐生生活。
鐮刀菌簡介
在分類學上,鐮刀菌無性時期原屬於半知菌亞門,有性時期為子囊菌亞門。自從1809年首先在錦葵科植物上發現第一株鐮刀菌,定名粉紅鐮刀菌以來,鐮刀菌的種類已發現大約44種和7個變種。它們分佈極廣,普遍存在於土壤及動植物有機體上,甚至存在於嚴寒的北極和乾旱炎熱的沙漠,屬於兼寄生或腐生生活。
鐮刀菌的有性時期分別屬於肉座菌科的赤黴屬、叢赤殼屬、麗赤殼屬和小赤殼屬等。除Gillerella zea這類鐮刀菌極為常見和易培養外,大部分種類在培養基上較少形成子囊殼,而且有些種類未發現有性時期,因此在鐮刀菌鑑定上主要根據無性時期的形態特徵。
很多鐮刀菌可以使昆蟲染病,如嗜蚧鐮孢,在自然條件下可以控制害蟲蟲口密度。鐮刀菌在植物線蟲防治方面也具有重要意義。此外非致病性鐮刀菌還可以用來防治鐮刀菌病害,如利用棉花體內非致病鐮刀菌對棉花黃萎病進行誘導防治,田間試驗結果顯示,在棉田第一次黃萎病發病高峯時,非致病鐮刀菌對黃萎病的防效較理想。有的鐮刀菌在自然界中可分解纖維素降解有機物,對自然界的物質循環起着一定的作用,在生物脱除氮氧化物,生物降解酚類化合物、氰化物和合成染料,吸收、蓄積、降解多環芳烴等方面有着巨大潛力,對環境保護起着不可忽視的力量
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鐮刀菌危害
鐮刀菌是一類世界性分佈的真菌,它不僅可以在土壤中越冬越夏,還可侵染多種植物(糧食作物、經濟作物、藥用植物及觀賞植物),引起植物的根腐、莖腐、莖基腐、花腐和穗腐等多種病害,寄主植物達100餘種,侵染寄主植物維管束系統,破壞植物的輸導組織維管束,並在生長髮育代謝過程中產生毒素危害作物,造成作物萎蔫死亡,影響產量和品質,是生產上防治最艱難的重要病害之一
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鐮刀菌臨牀意義
鐮刀菌利用
很多鐮刀菌可以使昆蟲染病,如嗜蚧鐮孢,在自然條件下可以控制害蟲蟲口密度。鐮刀菌在植物線蟲防治方面也具有重要意義。此外非致病性鐮刀菌還可以用來防治鐮刀菌病害,如利用棉花體內非致病鐮刀菌對棉花黃萎病進行誘導防治,田間試驗結果顯示,在棉田第一次黃萎病發病高峯時,非致病鐮刀菌對黃萎病的防效較理想。有的鐮刀菌在自然界中可分解纖維素降解有機物,對自然界的物質循環起着一定的作用,在生物脱除氮氧化物,生物降解酚類化合物、氰化物和合成染料,吸收、蓄積、降解多環芳烴等方面有着巨大潛力,對環境保護起着不可忽視的力量。
鐮刀菌分類
鐮刀菌的分類是當今世界上的一大難題。從1809年Link建立鐮刀菌屬以來,鐮刀菌的研究已有200多年的歷史。由於鐮刀菌形態變異大,人們常將不同形態的菌當作新種來描述,到了20世紀30年代,全世界出現了近千種鐮刀菌種名。1935年,德國的Wollenweber & Reinking出版了第一本鐮刀菌專著(Die Fusarium),提出了鐮刀菌的第一個較完整的分類系統,成為鐮刀菌屬分類研究的基礎。國際上存在10種不同的鐮刀菌分類系統。1940-1957年,Snyder和 Hansen特別指出鐮刀菌的變異性,認為鐮刀菌分類必需用單孢分離的方法,最可靠的鑑定性狀是大孢子的形狀及小孢子和厚垣孢子的有無等。
鐮刀菌形態學
鐮刀菌的有性時期分別屬於肉座菌科(Hypocreaceae)的赤黴屬(Gillerella)、叢赤殼屬(Nectria)、麗赤殼屬(Calonectria)和小赤殼屬(Micronectriella)等。除Gillerella zea 極為常見和易培養外,大部分種類在培養基上較少形成子囊殼,而且有些種類至未發現有性時期,因此在鐮刀菌鑑定上主要根據無性時期的形態特徵。
1、孢子特徵
(1)小型分生孢子:形態多樣,多為單細胞,少數為1-3分隔。形狀有卵形、橢圓形、腎形,少數為瓜子形,梨形,紡錘形,啞鈴形,披針形等。有的種類只有1-2種形狀,有的種類具有多種形狀,而有的種類缺乏小孢子或小孢子極少,或者只有在不良環境中產生。小孢子形成於氣生菌絲上,着生方式有單生,串生,假頭狀着生。
(2)大型分生孢子:散生於氣生菌絲上或生於分生孢子座上、粘孢團及粘滑層中。形狀多樣:有馬特型、美麗型、鐮刀形、桔瓣形、長筒形、紡錘形等。大孢子頂胞形狀有錐形、鍥形、鳥嘴形、漸尖、鈍形等;基胞為有或無足跟。大型分生孢子的分隔數多為3-10分隔,有的分隔數更多。隔膜也不一樣,有的分隔明顯,而有的分隔不明顯。產生於分生孢子座上的孢子形態比氣生菌絲上的典型和穩定。
(3)厚垣孢子:鐮刀菌的厚垣孢子形成於菌絲及分生孢子中,通常為圓形或卵圓形,壁光滑或有突起,絕大多數無色,少數為褐色,肉桂色,多生於菌絲的頂端或中間。有的由大孢子部分細胞膨大直接形成。厚垣孢子的有無在鐮刀菌分類中具有重要意義,但厚垣孢子的形狀、着生方式等性狀被認為是次要的。
2、菌核個別種生長後期可產生菌核,顏色有黃色、白色、紫色、紅色、綠色等。菌核的形狀多為球形,單生或叢生。
3、產孢細胞,產孢細胞是鑑定鐮刀菌的一個重要依據。Booth(1971)提出鐮刀菌的4種產孢細胞。
(1)簡單瓶梗:瓶梗頂端只有一個產孢細胞。
(2)多出瓶梗:在同一個瓶梗上具有兩個或多個產孢孔口。
(4)層出瓶梗:從原產孢細胞頂端的孔口內向前生出一個新的產孢細胞,使產孢位點向前推移,產孢重複進行。
觀察產孢細胞應該在培養初期,這時菌絲較稀疏,容易發現產孢細胞。透明度大的培養基較利於產孢細胞的觀察。
4、子實體類型
分生孢子座:由分生孢子梗聚集形成的小墊,其上產生大型分生孢子。分生孢子座的外形在培養中與假粘分生孢子相同,與後者的區別為基部有薄壁組織構造的子座或僅有錯綜的菌絲。分生孢子座在培養中生於氣生菌絲體上或在基物的底部,為藍色、淺紫色、橙色或桂色。
鐮刀菌鐮刀菌毒素
鐮刀菌毒素種類較多,從食品衞生的角度來講,主要有單端抱黴烯族化合物( trichothecenes,CTCs)、玉米赤黴烯酮( zearalenone)、丁烯酸內酯( butenolide)和伏馬菌素( fumonisinsFB)等毒素
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鐮刀菌常見產毒黴菌有九個種,禾穀鐮刀菌(F. graminearum)、串珠鐮刀菌(F. moniliforme)、三線鐮刀菌(F. tricinctum)、雪腐鐮刀菌(F. nivale)、梨孢鐮刀菌(F. poae)、擬枝孢鐮刀菌(F. sporotricoides)、木賊鐮刀菌(F. equiseti)、茄病鐮刀菌(F. solani)、尖孢鐮刀菌(F. oxysporum)。
鐮刀菌案例
2007年4月,正值海南省香蕉收穫季節。但是海南省香蕉價格從3月20日起不正常的大幅下跌,收購商減少,蕉農銷售困難,造成了較大損失。這主要是由於3月13日以來部分媒體的報道稱香蕉“巴拿馬病”不但是癌症,也是香蕉世界的SARS。不少消費者誤解為吃了香蕉易患癌症;還有媒體報道香蕉是“毒水果”,導致了消費者的恐慌。