菌物分类学
真菌分类学讲义第一章菌物的基本概念
主讲教师：林英任博士教授林英任，1951年11月生，男，汉族，安徽金寨人，中共党员，博士。
1974年毕业于安徽农学院林学系，并留校任教。
1998年于东北林业大学研究生部毕业，获博士学位。
历任安徽农学院助教、讲师、副教授。
现任安徽农业大学教授，森林保护学、微生物学专业博士生导师。
兼任中国菌物学会理事，《菌物研究》期刊编委，安徽省植物病理学会常务理事。
获省首届青年科技奖，被遴选为省高校中青年学科带头人培养对象，省首批跨世纪学术和技术带头人，享受省政府特殊津贴。
林英任教授主要从事林木病理学、菌物学的教学与科研工作。
主讲“森林（经济林、园林植物）病理学”、“林病流行与治理”、“高级菌物学”、“拉丁文”等课程。
指导硕士、博士研究生多名。
先后主持“中国真菌志·斑痣盘菌目卷研编”、”斑痣盘菌科及相关类群分子系统学研究”等国家自然科学基金项目4项和“安徽盘菌资源及其经济重要性研究”等省级科研项目10余项。
在国内外学术刊物上发表论文60余篇，主要有“中国斑痣盘菌目分类研究”、“盘菌纲一新属——新齿裂菌属”、“国内新见的木本药用植物病害”、“中华猕猴桃病害及其防治”等。
合著《牯牛降科学考察集》、《果树常见病虫害防治》等。
曾获国家农业科技推广奖、省自然科学二等奖、省科技进步三等奖（2项）、省高校科技进步一等奖和校“九五”科技先进个人一等奖。
课程内容《高级菌物分类学》以Ainsworth et al.（1973）的分类体系为基本框架，同时参考Hawksworth et al.（1995）和Kirk et al.（2001）的有关分类主张，系统讲授鞭毛菌、接合菌、子囊菌、担子菌和半知菌亚门及其下属各分类阶元的分类地位和鉴别特征。
此外对菌物的一般性状、植物病原菌的治理和病菌、害虫天敌及食药用菌的开发利用等情况作简要介绍。
旨在学生为识别、发掘、利用和改造菌物打下良好基础。
适用学科专业森林保护学、微生物学专业研究生。
菌物分类学研究中常见的物种概念
菌物分类学研究中常见的物种概念
菌物分类学，又称为系统发育学，是一门研究菌物分类的学科，它的主要研究内容是菌物的系统发育和分类。
菌物分类学涉及多个学科，包括形态学、生物化学、生物物理学和遗传学等，还有细菌学、真菌学和放线菌学等。
菌物分类学的研究对象也很多，主要包括植物、动物、微生物、真菌、放线菌等。
在菌物分类学研究中，最常见的物种概念是种、属、科和目。
种是最小的菌物类别，它是由具有共同形态特征的个体组成，它们可以交配产生后代；属是数个相似的种的集合，它们具有一些共同的形态特征；科是数个相似的属的集合，它们具有共同的生物特性；目是数个相似的科的集合，它们具有共同的结构特征。
菌物分类学的研究不仅是为了认识菌物，也是为了更好地利用菌物。
菌物分类学可以帮助我们了解菌物的形态结构、生态习性、生物学特性和繁殖习性等，从而更好地利用菌物。
此外，菌物分类学还可以帮助我们更好地理解菌物之间的关系，以及菌物在生物进化过程中的角色。
菌物分类学的研究内容极为丰富，其中常见的物种概念是种、属、科和目。
它们的划分标准是菌物的形态特征、生物学特性和繁殖习性。
菌物分类学的研究不仅有助于我们认识菌物，还有助于我们更好地利用菌物，更好地理解菌物之间的关系，以及菌物在生物进化过程中的角色。
章十 微生物的分类和鉴定
亚种以下的分类单元
亚种（subspeciers）：种的进一步细分，一般指其某 一民而稳定的特征与模式中不同的种常在种名、署名 的加词后写上subsp.然后再写具体亚种的加词； 变种（ variety）：容易引起混乱； 型 form：使用中用型作为后缀；表示细菌菌株，现已 作废； 类群（group）：没有分类地位非正式地指定一组具有 某些共同性状的生物； 菌株（strain）：表示任何由一个独立分离的单细胞繁 殖而成的纯种群体极其一切后代；实际上是一个微生 物达到遗传性纯的标志。 小种（race）：涵义较乱，在不同分支学科中由不同 涵义； 相（phase）：自然界存在的微生物交互变异的一定阶 段； 态（state）：通常指微生物的菌落变异状态。
《伯杰氏系统细菌学手册》
1st ed, 1984-1989, 分为4卷；是在《伯杰氏鉴定细菌 手册》 8th ed 的基础之上增加了大量的分子生物学资料。 但由于当时细菌系统发育的资料仍较零碎，所以有相当一 部分类群未能科目级别分类，从实际需要出发，主要根据 表型特征将整个原核生物分为33组，33个组的划分见表。 国际上最为流行的版本。微生物分类技术和学术理论的发 展促进了生物科学的进步。 2ed ed, 2000开始出版，分为5卷，提出完整的系统分类， 将原核生物分为：古细菌界（2门、5组、8纲、11目、17科、 63属、208种）；细菌界：（16门、26组、27纲、62目、 163科、814属、4727种）；反映了人们对生物系统发育的 深刻认识。
微生物的分类与鉴定
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➢ 《伯杰氏系统细菌学手册》1984-1989（第一版） ➢ 1986年第一卷 :一般医学上或工业的重要的革兰
氏阴性菌 ➢ 1988年第二卷:除了放线菌之外的革兰氏阳性菌 ➢ 1989年第三卷:古细菌、蓝细菌和第一卷以外的
其余的G-菌 ➢ 1989年第四卷:放线菌
生物分类的传统指标
形态学特征、 生理学特征、 生态学特征
从不同层次(细胞的、分子的)，用不同学科(化学、物理学、遗传 学、免疫学、分子生物学等)的技术方法来研究和比较不同微生 物的细胞、细胞组分或代谢产物，从中发现的反映微生物类群特征 的资料。
在现代微生物分类中，任何能稳定地反映微生物种类特征的资料， 都有分类学意义，都可以作为分类鉴定的依据。
生物分类学上种以下的分类单位。但其基本特征仍未超脱原种范 围的一群个体。
种内某一个体可能由于突变而发生变异，在自然选择和人工选择 下，这种变异会在种内不断扩散，最后形成某些遗传性不同于原 种的一个群体。
变种仍能和原种进行基因交流。 变种和亚种没有本质差别，有时常混用。
指某一明显而稳定的特征与模式种不同的种，有时称 小种。
一、分类单元及其等级
界 （Kingdom） (Regnum) 门 （Phylum） (Phylum) 纲（Class） (Classis) 目（Order） (Ordo) 科（Family） (Familia)
属（Genus） (Genus) 种（Species） (Species)
微生物的分类单位
种和亚种指定模式菌株（type strain）； 亚属和属指定模式种（type species）； 属以上至目级分类单元指定模式属（type genus）； 模式菌株应送交菌种保藏机构保藏，以便备查考和索取。
真菌分类学
红褶伞属——盖红褶伞
(学名：Rhodotus palmatus (Bull. : Fr.) Maire)属于伞菌目、鹅膏菌科、红褶伞 属，子实体小或中等大，粉红色或粉肉 色
• 分布与生态：秋季生针叶和阔叶林中 地上。分布于中国福建、日本、俄罗 斯远东地区及欧洲、北美洲等地。 • 食药用价值：可食用 ，但个体较小， 菌肉薄。此菌外形似紫花脸香蘑 (Lepista sordida) 野外采食时注意同有 毒的淡紫丝盖伞(Inocybe lilacina)注意 区别。
• 宏观形态：脆柄菇子实体较小菌肉白色， 较薄，味温和。菌褶污白、灰白至褐紫灰 色，直生，较窄，密，褶缘污白粗糙，不 等长。菌柄细长，白色，质脆易断，圆柱 形，有纵条纹或纤毛，柄长3-8cm，粗0.20.7cm，有时弯曲，中空。
学名： Oudemansiella radiata (Relhan.: Fr.) Sing. Collybia radicata (Relhan.: Fr.) Quél 分类地位：伞菌目、白蘑科、奥德蘑属 。 子实体稍大
• 形态结构：子实体中等至稍大。菌盖 宽2.5~11.5cm，半球形至渐平展，中 部凸起或似脐状并有深色辐射状条纹， 浅褐色或深褐色至暗褐色，光滑、湿 润，粘。菌肉白色，薄。菌褶白色， 弯生，较宽，稍密，不等长。菌柄近 柱状，长5~18cm，粗0.3~1cm，浅褐 色，近光滑，有纵条纹，往往扭转， 表皮脆骨质，内部纤维质且松软，基 部稍膨大且延生成假根。
微观形态：孢子印 暗紫褐色。孢子光 滑，椭圆形，有芽 孔，6.59μm×3.5-5μm。 褶缘囊体袋状至窄 的长颈瓶状，顶部 纯圆，无色，3450μm×8-16μm。
3-分类-菌物界各门
4、真菌的繁殖
l (1) 营养繁殖: 菌丝断裂、细胞分裂、形成特殊的繁殖细胞。
① 芽生孢子blastospore: 从营养细胞出芽形成，芽生孢子脱离母体 后，即长成1个新的个体。 ② 厚壁孢子chlamydospore: 是菌丝中个别细 胞膨大形成的休眼孢子，其原生质浓缩，细胞壁加厚，在渡过不良环境 后再萌发为菌丝体。 ③ 节孢子(arthrospore): 是由菌丝细胞的依次断裂 形成。
植物界、动物界。
二界分类系统是一个简单、明了的分类法，在日常生活中仍 沿用至今, 它含有一个普通的、广泛意义。
l (2) 1969年, 魏泰克(Whittaker)提出五界系统，即: 原核生物界、原生生物界、植物界、菌物界、动
物界。 其中, 多细胞的真核生物，按营养方式（光合作
用、自养、异养、蚕食等）分为3界: 植 物 界 Plantae 、 真 菌 界 Fungi 、 动 物 界
各1条。 l (3) 有性生殖, 产生静配子, 卵配。
卵囊中具有1个或数个卵。
二、卵菌门 Oomycota
1、卵菌门与真菌门的区别
l (1) 卵 菌 营养菌丝无分隔，仅在繁殖时基部出现横 隔，与低等真菌相似。菌体与大多数真菌一样，为分 枝的丝状体，称菌丝体(mycelium)。
l (2) 细胞壁多含纤维素、半纤维素，而真菌门细胞壁 多含几丁质。
Animalia。
l (3) 1993年, 在全国菌物学会上，裘维蕃院士认为早期将“Fungi” 翻释为“真菌界”是一个错误，应译为: 菌物界。 fungi, i, m. 磨菇。
2-2菌物的分类及主要类群
• 命名起点：《国际植物命名法规》（1981） 菌物和植物的命名起点都是 1753年5月1日。
• 合格发表：有拉丁文描述；清晰的照片或 绘图；发表在正式的刊物上；必需保存模 式标本（type）。
• 优先权：第一个发表的具有优先权，其它 以后发表的名称都是该名称的异名 （synonym）。
真菌界分类检索表
1．原生质团或假原生质团存在 粘菌门 1．原生质团或假原生质团缺乏2（真菌门） 2. 有能动细胞（游动孢子），有性孢子为卵孢子
鞭毛菌亚门 2．无能动细胞 3 3．具有性阶段 4 3. 缺有性阶段 半知菌亚门 4．有性孢子为子囊孢子 子囊菌亚门 4．有性孢子为接合孢子接合菌亚门 4．有性孢子为担孢子担子菌亚门
• 学名需改动，建立新组合时，将原定名人 用括号括起来。
• 一种菌物只能有一个学名，对于半知菌 的允许有性阶段和无性阶段采用不同的 学名。
• 学名用拉丁文书写，采用双名法命名： 属名+种加词（+命名人）
如：Puccinia graminis Pers.
Puccinia recondida Rob. et. Desm.
型：Puccinia graminis f.sp.tritici。
变种(variety，var. ):不同群体有形态差异和对寄主科\属的选择性
禾柄锈菌(Puccinia graminis)
小麦禾柄锈菌(P.graminis var. tritici) 燕麦禾柄锈菌(P.graminis var. avenae)
专化型(forma specialis, f.sp.)不同群体无形态差异,对寄主科\属具选择性
尖镰孢菌(Fusarium oxysporum)
菌物分类学
菌物分类学菌物分类学是生物学中的一个重要分支，主要研究真菌的分类、命名和归类。
真菌是一类特殊的生物体，既不属于植物，也不属于动物，具有自己独特的特征和生命周期。
通过对真菌进行分类，可以更好地了解它们的特征、生态习性和与人类生活的关系。
真菌的分类根据传统分类体系，真菌被分为四个主要的门：接合菌门、担子菌门、子囊菌门和线形菌门。
而根据现代分类系统的研究，真菌还包括霉菌、酵母菌以及其他特殊种群。
接合菌门接合菌门包括了许多常见的真菌，如黑曲霉、纹枯黑曲霉、表生豆状短梗孢等。
这类真菌的生殖方式是通过产生具有性实体的接合孢子来进行繁殖。
担子菌门担子菌门是真菌中最大的一个门，包括了大多数的蘑菇、伞菌和鹅膏菌等。
这类真菌的特点是其菌盖上携带有担子，担子通过生殖孢子的形式进行繁殖。
子囊菌门子囊菌门是指通过产生子囊来进行繁殖的真菌。
这类真菌包括了草地黑粉菌、弯孢黑霉等。
子囊菌类真菌的子囊可以在其子囊床上产生子囊孢子。
线形菌门线形菌门中包括了一类特殊的真菌，它们以产生分生子的链状结构为特征，如硬麴霉、黑链麴霉等。
霉菌霉菌是一类不完全真菌，与其他真菌相比，它们的生殖方式相对简单，常常通过产生分生孢子进行繁殖。
霉菌的分类相对较为复杂，可以根据其菌丝结构、形态特征和生理特点进行分类。
酵母菌酵母菌是一类单细胞真菌，它们以产生芽孢进行繁殖，并且可以在无氧条件下进行发酵过程。
酵母菌的分类一般根据其形态特征以及生理特点进行划分。
真菌分类的意义真菌的分类在生物学研究中具有重要的意义。
首先，对真菌进行分类可以帮助我们更好地了解它们的物种多样性和进化关系。
不同的真菌物种具有不同的形态特征、生态特点和遗传特征，通过分类可以清晰地描述和比较这些特征，为进一步研究提供基础。
其次，真菌的分类对于人类的生活和健康具有重要的意义。
许多真菌是病原体或者产生毒素的，它们会对人类、动物和植物的健康造成威胁。
通过对真菌进行分类，可以更好地了解其生态习性、生活史和致病机制，从而更好地应对真菌相关的疾病。
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16s rRNA核苷酸序列分析步骤
提取 DNA ↓ PCR扩增16S rRNA基 因 ↓ PCR产物纯化 ↓ 16SrRNA基因序列测 定 ↓
相似性结果的一般判断： SAB≥97% 同种 SAB为85-97% 同属 SAB≤85 % 不同属
一、生物的界级分类学说
（一）两界系统 （二）三界系统 （三）四界系统 （四）五界系统 （五）六界系统 （六）三总界五界系统
生物界级学说发展的示意图
两界系统
1753年，瑞典博物学家林奈（Carl vov Linne）在其名著《植物种志》首先提出。
动物界 植物界
三界系统
1939年，Conard提出菌物界； 1860年，Hogg提出设立原始生物界； 1971年，Dodson提出菌界； 1866年，德国动物学家E.H.Haeckel建议三界系统。
系统发育树（phylogenetic tree）
概括各种生物间亲缘关系的树状分枝图， 分无根树和有根树
微生物的系统树 细菌（Bacteria） 古生菌（Archaea） 真核生物（Eukarya）
4. 微生物全基因组序列的测定
1996年，在633位科学家通力合作下，第一个 真核生物酿酒酵母基因组测序完成。 2002年粟酒裂殖酵母基因组测序完成。 2003年，第一个丝状真菌粗糙脉胞菌基因组测 序完成。 到2008年，在NCBI和其他网站已公布了80种真 菌的基因组序列。
DNA-DNA杂交（固相杂交法）
结论：
单链DNA（待测菌株） ↓
转硝酸纤维素膜 ↓
加入放射性标志参照菌DNA（单链） ↓
洗去未杂交DNA ↓
闪烁计数器计数测定放射强度
DNA同源性≥60% （同种）；DNA同源性≥70%（同亚种）；
DNA同源性60~70%（不同亚种）；DNA同源性20~60% （同属）。
动物界
植物界
原生生物界
四界系统
1938年，Copeland提出四界系统，1956年成熟；
1959年，Whittaker提出菌物界和原生生物界；
1974年，Leedale提出真菌界和原核生物界。
Hale Waihona Puke 动物界原始生物界植物界
菌界
五界系统
1969年，R.H.Whittaker在Science上发表 《生物界级分类的新观点》中提出五界学说， 影响很大。
第二章 菌物分类学
• 菌物分类学：在分类的基础上，对种类繁多 的真菌进行系统的归纳和整理，并建立起一 定的分类体系，使之能全面反映各分类单元 之间的相互关系。
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一、真菌分类的目的
根据国际上已经承认的一些分类系统给 每一种真菌命名，以便交流有关真菌的各方 面的知识；指出已知菌种之间的亲缘关系， 因为亲缘关系相近的种其生物学特性也相似。
（二）细胞化学成分用作鉴定指标
1. 细胞壁的化学成份 2. 全细胞水解液的糖型 3. 磷酸类脂成分的分析 4. 枝菌酸的分析 5. 醌类的分析 6. 气相色谱技术用于微生物鉴定
特点： 亲缘关系相近的种，其GC比接近； GC比差距很大的微生物，其亲缘关系必然较远； GC比是建立新分类单元的可靠指标。
2. 核酸分子杂交法
此法是测定核酸分子同源程度和不同物种 间亲缘关系的有效手段。
适用范围：DNA-DNA DNA-rRNA rRNA-rRNA
具体方法：固相杂交法
DNA-DNA分子杂交测定核酸同源性的原理
• 二、真菌分类的基本规则 • (一)分类等级：真菌的分类等级依次为界、
门、纲、目、科、属、种。 • （二）基本分类单位——种 • 1、形态学种：根据形态特征的不连续性，
对真菌个体进行分类而区分的类群。
• 2、生物学种：指原本可以相互交配繁殖， 但由于地理隔离或生殖隔离，彼此没有机 会交配的一个自然种群或个体种群
动物界 植物界
原生生物界 原核生物界
真菌界
六界系统
1949年，Jahn提出后生动物界、后生植物界、真 菌界、原生生物界、原核生物界和病毒界； 1977年，我国王大耜也提出病毒界； 1996年，美国的P.H.Raven等提出六界系统。
动物界 植物界
原生生物界 真菌界
真细菌界 古细菌界
八界系统
Cavaliver-Smith （ 1981 ， 1988 ） 提 出 八 界 系统，1995年《真菌字典》（第八版）接受 了八个界的系统： 原核生物界、原生动物界、胆藻界、真菌界、 眼虫动物界、藻物界、动物界、绿色植物界。
涉及真菌的有三个界： 藻物界（Chromista）：卵菌、丝壶菌。 原生动物界（Protozoa）：粘菌、根肿菌。 真菌界（Fungi）：其它真菌，狭义真菌。
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Ainsworth等人的菌物分类系统纲要
菌物 —— 真菌 目前得到学术界较广泛采用的是Ainsworth 的分类系统。
Martin的分类系统
菌物色素比较
•
同工酶
二、现代方法
（一）通过核酸分析鉴定真菌遗传型 （二）细胞化学成分用作鉴定指标
（一）通过核酸分析鉴定微生物遗传型
1. DNA碱基比例的测定 2. 核酸分子杂交法 3. rRNA寡核苷酸编目分析 4. 微生物全基因组序列的测定
1. DNA碱基比例的测定
DNA碱基比例：是指(G+C) mol%值，简称GC比， 一般可用解链温度法测定。
根据真菌营养体的形态特征和繁殖方式的不同将 之分为4个纲。 藻状菌纲：菌丝体无分隔，或者不形成真正的菌丝体。 子囊菌纲：菌丝体有分隔，有性阶段形成子囊孢子。 担子菌纲：菌丝体有分隔，有性阶段形成担孢子。 半知菌纲：菌丝体有分隔，未发现有性阶段。
真 菌 界 的 几 种 分 类 系 统
第三节 菌物分类的依据
（2）在16S rRNA分子中，含有高度保守的序列区 域、中度保守和高度变化的序列区域，适用于进 化距离不同的各类生物亲缘关系的研究；
（3）16S rRNA分子量大小适中，便于序列分析；
16S rRNA ——“分子尺”或“分子计时器”
（4）rRNA在细胞中含量大(约占细胞中RNA 的90%)，也易于提取；
• 3、系统发育种：经过系统发育分析而确定 的具有同一个系谱关系的个体类群
⑴ 林奈（Linnaeus）（1753）: 两界系统 动物界 植物界
⑵ Whittaker（1969）: 五界系统
原核生物界
原生生物界
植物界 菌物界 动物界
粘菌门 真菌门
有人提出设立另一个界：病毒界
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第二节 真菌在生物中的分类地位
3. rRNA寡核苷酸编目分析
一种通过分析原核或真核细胞中最稳定的rRNA 寡核苷酸序列同源性程度，以确定不同生物间的 亲缘关系和进化谱系的方法。
原核生物：16S rRNA 真核生物：18S rRNA 特点：核苷酸数适中，信息量大，易于分析
16S rRNA ——“分子尺”或“分子计时器”
（1）rRNA具有重要且恒定的生理功能；
一、表型特征
• 1.形态 • 2.超微结构 • 3.生物化学 • 5.核酸序列 • 6.其他
• 1.形态：
•
菌体的基本外形
•
产孢结构
•
孢子的种类、形状、颜色、大小
•
总体形态特征
• 2.超微结构
•
鞭毛
•
细胞核分裂
•
子囊壁结构
•
分生孢子个体发育
•
线粒体内部构造
• 3.生物化学
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色谱层析
•
蛋白电泳
•