白地霉菌有什么作用?
白地霉(Rhizopus oligosporus)隶属于真菌界、子囊菌门、孢子菌纲、丝孢目、根霉科,是一种重要的高等腐生真菌,1836年由法国学者Berkeley在印度的阿萨姆地区首次描述。该菌属于异养型微生物,既能利用无机盐类,也能利用有机化合物作为营养来源;能合成自身的DNA和蛋白质,也可进行有性繁殖和无性繁殖,但主要进行无性生殖并产生大量孢子[4]。目前,已有200多种植物病原真菌被鉴定为白地霉的寄主[5-7]。随着分子生物学技术在真菌研究中的应用,许多学者采用序列分析的方法从核酸水平上对白地霉进行了系统的分类学研究[8-10] ,同时,应用形态学和生理生化方法也对其做了深入的研究[4,11]。
白地霉属于高温高湿型的腐生真菌,适宜的生长温度为28~30℃,最高耐受温度为39℃,最适PH值为6.O,喜酸性环境,在无氧条件下能够发育良好[12]。当环境中氧气浓度低于1%时,白地霉生长速率最快且不产生毒素[13]。白地霉在培养过程中可产生几种不同的色素,如黄褐色的叶黄素、桔黄色的胡萝卜素以及红色的核黄素等,这些色素的含量随培养时间增加而逐渐提高,因此可以在培养后根据色素含量的多少来判定其是否成熟。在显微镜下,成熟的孢子呈卵圆形或圆筒形,两端较尖,大小约(6—12)μm×(4—6)um。未成熟的孢子椭圆形或柱状,有一顶细胞和若干中间细胞,顶细胞较大;随着孢子成熟,顶部细胞逐渐退化,最后只剩下一层位于细胞中央的线状染色质,即核仁,此时孢子圆形,无色透明。
白地霉的主要生态特性与其重要的致病功能密切相关。该菌主要以无性孢子的形式通过空气进行远距离传播,也可以在土壤中存活下来,当条件合适时,即可萌发形成芽管,进而侵入植物体内。对于水稻,白地霉的孢子可以从叶面直接侵入;而对于作物种子,往往先在种胚的表面产生孢子层,然后再侵入。
已发现的白地霉毒素共有38种,其中18种对动植物有较强的毒性[14],因此对植物致病性强弱与毒素类型有关。不同菌株所产生的毒素存在一定差异,即使是同一菌株在不同的生长阶段所分泌的毒素也有区别[15]。目前已报道的毒素包括蛋白毒素、脂肪酸毒素和大分子毒素等。
蛋白毒素有细胞毒素和溶血毒素两种,前者主要破坏细胞膜结构,后者引起急性炎症反应。脂肪酶是白地霉产生的一种重要的胞外酶,能分解甘油三酯,产生具有刺激性的醛类等物质,引起植物组织软化、腐烂。白地霉还可以分泌纤维素酶、β-1,3-葡聚糖酶和水解酶等物质,以水解纤维素和葡聚糖为主的多糖类物质,这些组分可能是导致作物受害后细胞壁软弱,细胞结构松弛,细胞内容物易渗出而引起病害扩展的原因之 一。