2010年6月19日 星期六

子囊菌會在有性生殖階段形成子囊

生物學的歷史116


1.     子囊菌(Ascomycota)的成員非常多樣,從單細胞的酵母菌,以及白粉病powdery mildews棉花黴cottony molds,到羊肝蕈morels松露truffle杯蕈cup fungi


2.     子囊菌的蕈體更綿密,是由許多菌絲緊密結合在一起而成。


3.     子囊菌的菌絲,跟接合菌不同,菌絲內有隔間的細胞壁cross walls,這些細胞壁通常沒有完全封死,通常細胞壁的中心有大孔洞。所以相鄰細胞的細胞質可以流通,許多物質與胞器都可以沿著菌絲流動。


4.     雖然子囊菌每個成員的植物體結構都不一樣,所有的子囊菌都會在有性生殖階段,形成像凹下去的袋子一樣的生殖器官,稱為子囊ascus。(下圖是杯


5.     減數分裂子囊內進行,而單倍體的孢子(通常8個,有時候是4)稱為囊孢子ascospores。每個囊孢子會發芽長出新的菌絲。


6.     子囊菌也會無性生殖,最常見的方式是用分生孢子/無性孢子condidia繁殖,但也有出芽生殖塊裂生殖,看它是哪一種子囊菌。


7.     酵母被歸類為子囊菌好像很奇怪,因為酵母是單細胞,通常透過出芽來繁殖。


8.     但是,當環境條件不利於生長的時候,酵母細胞的運作就會變成子囊,製造出4個孢子。這些孢子能抵抗不利的環境,它們讓酵母可以在極度高溫或長時間乾旱中生存下去。


9.     子囊菌對自然生態非常重要。許多子囊菌是出色的分解者,能讓許多物質在平衡的生態中循環。(下圖是外囊菌寄生在桃樹葉子上,造成葉面捲曲)


10.  另外有些子囊菌所形成的菌根mycorrhizae纏繞樹木的根部,有助於樹木吸收水分礦物質,這是真菌與樹木的互利共生。化石紀錄顯示,真菌的菌根是植物可以在陸地生存的關鍵。


11.  子囊菌也是與大部分苔蘚lichens的真菌組成成員,苔蘚是由藻類alga真菌、或藍綠菌cyanobacterium真菌互利共生所組成的。


12.  子囊菌的生命週期 子囊菌的生命週期從囊孢子出芽展出菌絲hyphae開始(1)


13.  這些菌絲接著往上長成結出分生孢子/無性孢子conidia的菌絲,並且釋放出無數的分生孢子,這些分生孢子一一長成新的個體(2)

14.  製造出分生孢子的菌絲mycelium,也在有性生殖階段製造出子囊asci。其中一個變形的菌絲長出雌性生殖器官,另一個平行的變形菌絲長出雄性生殖器官,而且,雄性生殖器官的單倍體細胞核會運送到雌性生殖器官,到這個階段,雄性和雌性的細胞核是分離的。


15.  帶有2個細胞核的菌絲從雌性生殖器官往上生長。最後菌絲的二個細胞核將會在特殊的細胞中融合成一個,形成子囊ascus(4)

16.  緊接著,在子囊內進行了減數分裂,產生4個單倍體的細胞核。通常這些細胞核還會以有絲分裂再複製一次,製造出8個單倍體的細胞核。


17.  每個細胞核的外面覆蓋著保護作用的細胞壁,形成8個囊孢子ascopores,這些囊孢子彼此排列成一行,就像豆莢裡的豆子。當成熟的子囊破裂,就會釋放出孢子。


圖片來源:Southtexascollege.edujohnson.emcs.net


翻譯編寫Carol H. McFadden, William T. Keeton的《Biology-An Exploration of Life生物學》

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