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1、微生物学浙江树人大学生环学院浙江树人大学生环学院张建芬张建芬第二节第二节 放线菌放线菌在形态上具有分枝状菌丝、菌落形态与在形态上具有分枝状菌丝、菌落形态与霉菌霉菌相似，以孢子进行繁殖。相似，以孢子进行繁殖。“介于细菌与丝状真菌之间又接介于细菌与丝状真菌之间又接近细菌的一类丝状原核生物近细菌的一类丝状原核生物”放线菌实际上是属于放线菌实际上是属于细菌细菌范畴内的原核微生物，范畴内的原核微生物，只不过其细胞形态为只不过其细胞形态为分枝状菌丝分枝状菌丝。一、放线菌（一、放线菌（Actinomyces）概念概念 是一类主要呈是一类主要呈菌丝状菌丝状生长生长和以和以孢子孢子繁殖的繁殖的陆生性较强的原核生
2、物。也可将之定义为一类主陆生性较强的原核生物。也可将之定义为一类主要呈丝状生长和以孢子繁殖的要呈丝状生长和以孢子繁殖的G G细菌细菌。放线菌放线菌二、放线菌的分布二、放线菌的分布 放线菌广泛分布在放线菌广泛分布在含水量较低含水量较低、有机物有机物较丰富较丰富和呈和呈微碱性微碱性的土壤中。的土壤中。1 1克土壤中可存在数万数百万个孢子。克土壤中可存在数万数百万个孢子。一般，一般，肥沃土肥沃土 贫瘠土贫瘠土 农田农田 森林森林 中性偏碱土壤中性偏碱土壤 酸性土壤酸性土壤二、放线菌与人类的关系二、放线菌与人类的关系1.1.多数属于有益菌多数属于有益菌（1 1）腐生型放线菌在自然界物质循环中起）腐生型
3、放线菌在自然界物质循环中起很重要的作用很重要的作用。-分解者分解者（2 2）生产抗生素的主要微生物）生产抗生素的主要微生物 据估计，全世界近万种据估计，全世界近万种抗生素约抗生素约7070是放线菌是放线菌的次生代谢产物。的次生代谢产物。（3 3）筛选到许多新的）筛选到许多新的生化药物生化药物 抗癌剂、酶抑制剂、抗寄生虫剂、免疫抑制剂和抗癌剂、酶抑制剂、抗寄生虫剂、免疫抑制剂和农用杀虫剂等。农用杀虫剂等。（4 4）是许多）是许多酶、维生素酶、维生素等的产生菌等的产生菌（5 5）FrankiaFrankia（弗兰克氏菌属）对非豆科植物的弗兰克氏菌属）对非豆科植物的共生固氮共生固氮具有重大作用。具有
4、重大作用。（6 6）在在甾体转化、石油脱蜡、烃类发酵、污水处甾体转化、石油脱蜡、烃类发酵、污水处理理等方面等方面也有应用，也有应用，其中的其中的诺卡氏菌诺卡氏菌属属能使石油脱能使石油脱蜡、烃类发酵、脱硫、脱磷，有的对氰化物、腈类蜡、烃类发酵、脱硫、脱磷，有的对氰化物、腈类化合物的分解能力强，用于丙烯腈废水生物处理。化合物的分解能力强，用于丙烯腈废水生物处理。（7 7）具有极强的分解纤维素、石蜡、角蛋白、琼）具有极强的分解纤维素、石蜡、角蛋白、琼脂和橡胶等的能力，故它们在脂和橡胶等的能力，故它们在环境保护环境保护、提高土壤提高土壤肥力肥力和和自然界物质循环自然界物质循环中起着重大作用。中起着重大
5、作用。（1 1）寄生型的放线菌可引起人、动物和植物的许多）寄生型的放线菌可引起人、动物和植物的许多疾病，如：肺部感染、皮肤病、脑膜炎疾病，如：肺部感染、皮肤病、脑膜炎2.2.危害危害（2 2）具有特殊的土腥味（土霉素的味道），主要由）具有特殊的土腥味（土霉素的味道），主要由放线菌产生的土腥味素所引起的。可使水、食品变放线菌产生的土腥味素所引起的。可使水、食品变味，也能破环棉毛织品、纸张等。味，也能破环棉毛织品、纸张等。t单细胞，大多由分枝发达的菌丝组成；单细胞，大多由分枝发达的菌丝组成；t菌丝直径与杆菌类似，约菌丝直径与杆菌类似，约1m mm；t细胞壁组成与细菌类似，革兰氏染色阳性（少数阴性）
6、；细胞壁组成与细菌类似，革兰氏染色阳性（少数阴性）；t细胞的结构与细菌基本相同，细胞的结构与细菌基本相同，按形态和功能可分为基内菌丝、气生菌丝和孢子丝三种。按形态和功能可分为基内菌丝、气生菌丝和孢子丝三种。三、放线菌的形态与构造三、放线菌的形态与构造 “根根”“枝枝”“花花”“种籽种籽”匍匐生长于培养基内，匍匐生长于培养基内，吸收营养吸收营养和和排泄代排泄代谢废物谢废物的功能，也称营养菌丝。的功能，也称营养菌丝。色淡、较细、一般无隔膜，直径色淡、较细、一般无隔膜，直径0.2-0.8 m mm，长度差别很大，有的可产生色素。长度差别很大，有的可产生色素。1.基内菌丝基内菌丝2.气生菌丝气生菌丝
7、基内菌丝发育到一定阶段，伸向空间形成基内菌丝发育到一定阶段，伸向空间形成气生菌丝，叠生于营养菌丝上，可覆盖整个气生菌丝，叠生于营养菌丝上，可覆盖整个菌落表面。在光学显微镜下观察，颜色较深，菌落表面。在光学显微镜下观察，颜色较深，直径较粗（直径较粗（1-1.4 m mm），），有的产色素。有的产色素。3.孢子丝孢子丝 气生菌丝发育到一定阶段，其上可分气生菌丝发育到一定阶段，其上可分化出形成孢子的菌丝，即孢子丝。其形状化出形成孢子的菌丝，即孢子丝。其形状和排列方式因种而异，常被作为对放线菌和排列方式因种而异，常被作为对放线菌进行分类的依据。进行分类的依据。4.孢子孢子 孢子丝生长到一定阶段，形成一
8、串孢子丝生长到一定阶段，形成一串孢子，成熟后孢子就单个释放，孢子的孢子，成熟后孢子就单个释放，孢子的形状、颜色和孢子表面状况等也是菌种形状、颜色和孢子表面状况等也是菌种鉴定的重要依据。鉴定的重要依据。孢子是放线菌的孢子是放线菌的“种子种子”（无性）。（无性）。孢子对孢子对于不良的外界环境有较强的抵抗力。散落的孢子遇到适于不良的外界环境有较强的抵抗力。散落的孢子遇到适宜条件就萌发长出菌丝。菌丝分枝再分枝，最后形成网宜条件就萌发长出菌丝。菌丝分枝再分枝，最后形成网状的菌丝体。状的菌丝体。？吸收营养、吸收营养、排泄废物排泄废物？形成孢子丝形成孢子丝？释放孢子繁殖释放孢子繁殖孢子繁殖孢子繁殖无性繁殖无
9、性繁殖类似真菌类似真菌孢子在适宜孢子在适宜的条件下萌的条件下萌发，长出发，长出1-3个芽管个芽管营养菌丝营养菌丝气生菌丝气生菌丝繁殖菌丝繁殖菌丝（孢子丝）（孢子丝）孢子丝释放孢子孢子丝释放孢子（参见（参见P31，图图1-16）垂直垂直弯曲弯曲丛生丛生单单轮轮（无无螺螺旋旋）松环松环初级螺旋初级螺旋钩状钩状松螺旋松螺旋紧螺旋紧螺旋单单轮轮（有有螺螺旋旋）双轮（无螺旋）双轮（无螺旋）双轮（有螺旋）双轮（有螺旋）菌菌落落形形态态能产生大量分枝和气生菌丝的菌种能产生大量分枝和气生菌丝的菌种（如链霉菌）（如链霉菌）不能产生大量菌丝体的菌种不能产生大量菌丝体的菌种（如诺卡氏菌）（如诺卡氏菌）菌落质地致密，
10、与培养基结合紧密，小而不菌落质地致密，与培养基结合紧密，小而不蔓延，不易挑起或挑起后不易破碎。蔓延，不易挑起或挑起后不易破碎。粘着力差，粉质，针挑起易粉碎粘着力差，粉质，针挑起易粉碎四、放线菌的菌落特征四、放线菌的菌落特征（一）在固体培养基上（一）在固体培养基上 放线菌的菌落一般是圆形、光滑或有许多皱褶，放线菌的菌落一般是圆形、光滑或有许多皱褶，放线菌的菌落特征与其细胞结构有关。放线菌的菌落特征与其细胞结构有关。放线菌在液体中静止培养，在壁边形成放线菌在液体中静止培养，在壁边形成膜或沉淀，不会使培养基混浊。膜或沉淀，不会使培养基混浊。在液体中振荡培养，菌丝体呈球状颗粒。在液体中振荡培养，菌丝体
11、呈球状颗粒。（二）、在液体培养基上（二）、在液体培养基上五、放线菌的繁殖方式五、放线菌的繁殖方式繁繁殖殖方方式式无性孢子无性孢子菌丝断裂菌丝断裂孢囊孢子孢囊孢子分生孢子分生孢子细菌的芽孢是休眠体，而放线菌的孢子是繁殖体细菌的芽孢是休眠体，而放线菌的孢子是繁殖体1.分生孢子分生孢子 放线菌生长到一定阶段，一部分气生菌丝形放线菌生长到一定阶段，一部分气生菌丝形成孢子丝，孢子丝成熟便分化形成许多孢子，成孢子丝，孢子丝成熟便分化形成许多孢子，称。称。横割分裂横割分裂是孢子丝发育到一定阶段，细胞膜内陷，是孢子丝发育到一定阶段，细胞膜内陷，并由外向内逐渐收缩，或者细胞膜和细胞壁同时内陷，并由外向内逐渐收缩
12、，或者细胞膜和细胞壁同时内陷，并逐步向内缢缩，最后把孢子丝割裂成一串分生孢子。并逐步向内缢缩，最后把孢子丝割裂成一串分生孢子。2.孢囊孢子孢囊孢子 放线菌中的游动放线菌属和链孢囊放线菌中的游动放线菌属和链孢囊菌属在菌丝上形成孢子囊，孢子囊成熟菌属在菌丝上形成孢子囊，孢子囊成熟后可以放出大量的孢囊孢子。后可以放出大量的孢囊孢子。放线菌中的小单孢菌在营养菌丝上放线菌中的小单孢菌在营养菌丝上生出分枝，分枝顶端形成一个孢子。生出分枝，分枝顶端形成一个孢子。3.单孢子单孢子4.菌丝断裂菌丝断裂 放线菌的菌丝断裂也可进行繁殖。放线菌的菌丝断裂也可进行繁殖。常见于液体培养中，工业发酵生产抗生常见于液体培养中，工业发酵生产抗生素时都以此法大量繁殖放线菌。素时都以此法大量繁殖放线菌。