蘑菇的一种新奇菌丝附属结构

　　云南师范大学附属中学高中 方 淋

　　辅导老师 张克勤 张亚平 罗 宏

　　云南是蘑菇的故乡，蘑菇也是云南人最喜欢的食物。一个偶然的机会，我在网上看到“一种能杀死线虫的蘑菇”引起了极大的兴趣。通过请教云南大学的老师，我初步了解到的确有一类食线虫的真菌，这些真菌可以通过各种方式利用线虫作为营养来源。植物寄生线虫则是广泛发生于各种作物上的一种有害生物，例如云南烟草上就广为发生，造成很大的损失。通过对一种蘑菇的食线虫行为进行研究，既可以搞清蘑菇是怎样杀死线虫的，从而丰富真菌学的知识，同时也可以为研究开发生物杀线虫农药奠定基础。基于我的兴趣，也基于农业生产的需要，我在老师的指导下确定了这个选题。

　　鸡腿蘑(毛头鬼伞)是很受欢迎的一种食用菌。我们日常生活中吃的是它的有性世代即子实体。它的无性世代是菌丝体。前期研究发现毛头鬼伞对线虫有较好的杀灭作用，并且其杀线虫功能与这一蘑菇菌丝上产生的一种新奇附属结构密切相关。本研究的目的在于阐明毛头鬼伞杀线虫的过程及其菌丝结构的功能，验证毛头鬼伞对线虫的致死作用，探索致死线虫的机理，为研究开发高效生物杀线虫剂奠定基础。

　　本研究采用生物测定实验、光学显微镜技术、荧光染色技术以及扫描电镜等技术分别从毛头鬼伞杀线虫活性的测定、附属结构形态及其功能三方面入手来阐明毛头鬼伞杀线虫的过程和大致机理。

　　长期以来，毛头鬼伞被认为是一种腐生真菌。本项研究首次发现毛头鬼伞还是一种新的食线虫真菌。为了获得足够其生长繁殖的营养，毛头鬼伞进化出刺状小球这一精巧的菌丝结构来捕捉土壤中的线虫，这是蘑菇为适应环境，从土壤动物中获取营养的又一生动例子。研究结果表明，毛头鬼伞产生的刺状小球是担子菌产生的一种新的菌丝附属结构。最初发现刺状小球的时候，我认为该结构很可能是毛头鬼伞的厚垣孢子。但荧光染色显示刺状小球没有细胞核，而且该结构在培养基上也不能萌发形成菌落，所以排除了这种可能性。扫描电镜研究发现，刺状小球由许多管状突起构成，其形态和结构与目前所有已报道的附属结构均有较大差异。本项研究首次发现了刺状小球是担子菌附属结构中的一个新类群，丰富了对担子菌的认识。但刺状小球在担子菌是普遍存在还是特殊存在，对其他土壤小动物是否也具有捕捉能力还有待进一步深入研究。

　　研究还发现，纯化的刺状小球能够对线虫的体壁造成机械性损伤，初步揭示了刺状小球对线虫的作用机理。刺状小球表面存在许多锋利的管状突起，提示正是这些管状突起划破线虫体壁并最终杀死线虫。这一作用方式与目前所报道担子菌附属结构的作用机理均不相同。目前发现的主要机理有两种，一种是靠特化细胞分泌黏液粘住线虫，另一种是靠特化细胞分泌毒素麻痹杀死线虫。毛头鬼伞依靠机械力作用线虫的方式是一种新的机理，是对该领域研究的一项重要补充。但毛头鬼伞杀死线虫是单纯机械作用还是与毒素协同作用有待于进一步深入研究。

　　植物病原线虫每年对包括几乎所有农作物在内的各种植物造成巨大的损失。目前化学杀线虫剂因药剂残留对环境产生不良影响，已被多数发达国家限制使用，线虫生物防治受到极大关注。本项研究发现毛头鬼伞对线虫具有高效的杀灭活性，为研究开发高效生物杀线虫剂提供了新资源。今后有必要进一步进行室内温室药效、田间药效等相关试验，为研究开发高效生物杀线虫剂奠定良好的基础。

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