放线菌遗传--课件

放 线 菌 遗 传1ppt课件放线菌(Actinomycetes)是一类具有丝状分枝细胞和无性孢子的G+原核微生物,由于菌落呈放射状而得名。放线菌的概念：2ppt课件一、一、放线菌的分类依据放线菌的分类依据3ppt课件（一）细胞的形态结构1、菌体为丝状单细胞，其 大小、粗细与细菌相同2、有多核体，为拟核，与 细菌相同3、细胞壁组分为肽聚糖，对溶菌酶敏感4、孢子的鞭毛同细菌鞭毛5、核糖体为70s 放线菌的分类依据4ppt课件放线菌放线菌 光学显微镜下的放线菌光学显微镜下的放线菌 5ppt课件A：诺尔斯氏链霉菌；B：皮疽诺卡氏菌；C：酒红指孢囊菌；D：游动放线菌；E：小单胞菌；F：皱双孢马杜拉放线菌 放线菌在固体培养基上形成与细菌不同的菌落特征，放线菌菌丝相互交错缠绕形成质地致密的小菌落，干燥、不透明、难以挑取，当大量孢子覆盖于菌落表面时，就形成表面为粉末状或颗粒状的典型放线菌菌落，由于基内菌丝和孢子常有颜色，使得菌落的正反面呈现出不同的色泽。6ppt课件产抗菌素的放线菌的菌落特征A：卡特利链霉菌；B：弗氏链霉菌；C：吸水链霉菌金泪亚种；D：卡那霉素链霉菌；E：除虫链霉菌；F：生磺酸链霉菌7ppt课件8ppt课件（二）放线菌的代谢特征放线菌的分类依据（1）最适pH：中性偏碱（2）DNA重组方式：同细菌（三）对噬菌体和抗生素的敏感性：与细菌相同 所以：在Bergeys Manual of Systematic Bacteriology.(伯捷氏细菌系统分类手册）Vol.4 上归为 分枝菌纲(Actinomycetes)9ppt课件二、放线菌营养菌丝匍匐生长于培养基内，吸收营养营养菌丝发育到一定阶段，伸向空间形成气生菌丝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10ppt课件二、放线菌11ppt课件二、放线菌12ppt课件二、放线菌13ppt课件二、放线菌孢子在适宜的条件下萌发，长出1-3个芽管营养菌丝气生菌丝繁殖菌丝（孢子丝）孢子丝释放孢子14ppt课件二、放线菌繁殖方式无性孢子菌丝断裂凝聚孢子横隔孢子孢囊孢子分生孢子厚壁孢子存在多种孢子形成方式常见于液体培养中，工业发酵生产抗生素时都以此法大量繁殖放线菌细菌的芽孢是休眠体，而放线菌的孢子是繁殖体15ppt课件二、放线菌的基本形态二、放线菌的基本形态16ppt课件(一)菌丝（hyphae)：放线菌的基本形态概念:细胞在生长过程中，呈丝状分枝，无隔，为多核体。可分为基内菌丝和气生菌丝。成团的菌丝为菌丝体（mycelium).17ppt课件1.基内菌丝(substrate hyphae):放线菌的基本形态 培养基内匍匐生长 的菌丝，无隔，约0.2-0.8m。通常会产生水溶性或脂溶性色素.功能：吸收营养，所以又称营养菌丝。18ppt课件2.气生菌丝(aerial hyphae):放线菌的基本形态 由营养菌丝长出培养基外，伸向空间的菌丝。略粗于基丝0.5-1.2m，也有色素产生。功能：气生菌丝生长到一定阶段可分化出繁殖结构，即孢子丝。19ppt课件3.孢子丝放线菌的基本形态 概念：可以形成孢子的菌丝（具分类价值），功能:繁殖。形态：直、波曲、螺旋 着生方式：丛生、轮生20ppt课件（二）孢子（spores):放线菌的基本形态形态：有圆、卵圆、柱状等。表面：或光滑或粗糙；有的还带有毛刺、鞭毛。色素：因种而异。21ppt课件放线菌的基本形态分生孢子(conidiospores):在气生菌丝顶端形成成串或单个孢子，菌丝分裂形成。22ppt课件放线菌孢子特点：对干燥抵抗力强，对热抵抗性不强。多为65，1015min失活（嗜热放线菌例外）。放线菌的基本形态23ppt课件三、放线菌的繁殖三、放线菌的繁殖24ppt课件繁殖：无性繁殖1.形成无性孢子 （1）横隔分裂 膜内陷 （2）缩缢分裂 壁和膜同时内陷2菌丝片段 可繁殖成新的菌丝，常见于液体基中。放线菌的繁殖25ppt课件四、放线菌的菌落特征26ppt课件27ppt课件固体培养基固体培养基O 菌落特征：质地致密、干燥、多皱、小而不蔓延、不易挑起，表面有放射状沟纹。O菌落形状：随菌种不同可有两类：（1）产生大量分枝状菌丝的菌种：（如Strptomyces)形成与培养基结合较紧的菌落，不易挑起或整个挑起。（2）不产生大量菌丝的菌种：（如Nocardia)形成的菌落呈粉质，挑之易碎放线菌的菌落特征28ppt课件五、放线菌的主要属五、放线菌的主要属29ppt课件放线菌的主要属（一）诺卡氏型（Nocardioforms)特征：好气型，具气生菌丝，多产粉 孢子。应用：烃类发酵，污水处理，产生 抗生素（如万古霉素、头孢菌 素等）30ppt课件放线菌的主要属（二）具有气生菌丝特化出的孢囊孢子和分生孢子 1弗兰克氏放线菌属（Frankia)可以固氮，存在于非豆科植物根部，（如:桤木、赤扬等）2小单孢菌属（Micromonospora)可产生多种抗生素，如庆大霉素、利福霉素；有的种可积累VitB12 3链霉菌属(Streptomyces)产生许多著名的抗生素，如链霉素、红霉素、四环素、土霉素、金霉素等。31ppt课件放线菌培养基 配方一 淀粉琼脂培养基（高氏培养基）可溶性淀粉 2克 硝酸钾 0.1克 磷酸氢二钾 0.05克 氯化钠 0.05克 硫酸镁 0.05克 硫酸亚铁 0.001克 琼脂 2克 水 1000毫升 先把淀粉放在烧杯里，用5毫升水调成糊状后，倒入95毫升水，搅匀后加入其他药品，使它溶解。在烧杯外做好记号，加热到煮沸时加入琼脂，不停搅拌，待琼脂完全溶解后，补足失水。调整pH值到7.27.4，分装后灭菌，备用。32ppt课件配方二 面粉琼脂培养基 面粉 60克 琼脂 20克 水 1000毫升 把面粉用水调成糊状，加水到500毫升，放在文火上煮30分钟。另取500毫升水，放入琼脂，加热煮沸到溶解后，把两液调匀，补充水分，调整pH值到7.4，分装，灭菌，备用。33ppt课件与人类的关系放线菌常以孢子或菌丝状态极其广泛地存在于自然界，土壤中最多，其代谢产物使土壤具有特殊的泥腥味。能产生大量的、种类繁多的抗生素（其中90%由链霉菌产生）有的放线菌可用于生产维生素、酶制制；此外，在甾体转化、石油脱蜡、烃类发酵、污水处理等方面也有应用少数寄生型放线菌可引起人、动物（如皮肤、脑、肺和脚部感染）、植物（如马铃薯和甜菜的疮痂病）的疾病。34ppt课件战功累累的放线菌战功累累的放线菌 医生常常使用链霉素、红霉素这一类抗生素药物治病，使许多病人转危为安。抗生素的主角就是大名鼎鼎的放线菌。放线菌的个体由一个细胞组成，这与细菌十分相似，因此它们常被当作细菌家族中的一个独立的大家庭。不过，放线菌又有许多真菌家族的特点，例如菌体由许多无隔膜的菌丝体组成，所以从生物进化的角度看，它是介于细菌与真菌之间的过渡类型。35ppt课件各种放线菌放线菌有许多交织在一起的纤细菌体，叫菌丝。这些菌丝分工不同，有的“埋头大吃”，这是专管吸收营养的基质菌丝；有的朝天猛长，这是作为放线菌成长发育标志的气生菌丝。放线菌长到一定阶段便开始“生儿育女”。它们先在气生菌丝的顶端长出孢子丝，等到成熟之后，就分裂出成串的孢子。孢子的外形有的像球，有的像卵，可以随风飘散，遇到适宜的环境，就会在那里“安家落户”，开始萌生成新的放线菌。36ppt课件O放线菌大量存在于土壤中。它们中绝大多数是腐生菌，能将动植物的尸体腐烂、“吃”光，然后转化成有利于植物生长的营养物质，在自然界物质循环中立下了不朽的功勋。还有一种叫弗兰克氏菌，生长在许多非豆科植物的根瘤里，能固定大气中的氮，成为植物能利用的氮肥。放线菌还有许多贡献。目前发现的几千种抗生素中，有一半以上是由放线菌产生的。它的菌落颜色鲜艳，呈放射状，对人体无害，因此，人们常用它作食品染色剂，既美观，又安全。利用放线菌还可以生产维生素B12、蛋白酶和葡萄糖异构酶等医药用品。37ppt课件O虽然个别类的放线菌对人类有害，例如分枝杆菌能引起肺结核和麻风病等，但这些比起放线菌的功绩来，实在是微不足道的。O人们常说的“土腥气”正是来自土壤中的放线菌38ppt课件链霉菌产生的抗生素 O一次代谢物是维持生物合成或生长过程中所需的代谢物，至于对生命的维持不具明显的功能，只在某些生物上产生的代谢物，则是二次代谢物，如抗生素或色素等。链霉菌可以产生多种二次代谢物，包括各种物质的分解酵素及抗生物质。这些代谢产物除了可用在人体的医药以及当成家畜饲料的添加物外，在农作物生产方面，也可做为植物保护之用。链霉菌是已知放线菌中最大的族群，可产生高达一千多种的抗生物质，许多重要的抗生素如放线菌素、链霉素、四环霉素、保米霉素、维利霉素、嘉赐霉素及康霉素等，都可由链霉菌生产。一般而言，农用抗生素具有较低毒性及残留性质，可以抑制病原微生物的生长和繁殖，或者能改变病原菌的形态而达到保护作物的效果。39ppt课件O链霉菌产生的抗生素种类繁多且结构复杂，从结构上区分，大致可把农用抗生素分为下列六大类：氨基糖类抗生素：这类抗生素属于糖的衍生物，由糖或氨基酸与其它分子结合而成。在植物体内具有移行性，可干扰病原细胞蛋白质的合成，如链霉素。四环霉素类抗生素：这类抗生素是由四个乙酸及丙二酸缩合环化而形成，可以抑制病原菌核糖体蛋白，如四环霉素。40ppt课件O核酸类抗生素：这类抗生素含有核酸类似物的衍生物，作用于病原菌的去氧核糖核酸合成系统，抑制其前驱物或酵素的合成，如保米霉素。大环内酯类抗生素：它是由12 个以上的碳原子组成，且形成环状结构，通常可和细菌的50 核糖体亚基结合，以阻断蛋白质的合成，如红霉素。41ppt课件O多烯类抗生素：由25 37 个碳原子组成的大环内酯类抗生素，含有3 7 个相邻的双键，可与病原真菌细胞膜上的类固醇结合，有破坏细胞膜的功能，如治霉菌素。多肽类抗生素：这类抗生素是把氨基酸用不同的肽键结合，经常形成网状结构，可以抑制病原菌细胞壁的合成，如纯霉素。42ppt课件O由于多数链霉菌具有分泌抗生物质或细胞外酵素的能力，可以有效抑制植物病原菌。此外，少部分还具有促进植物生长或诱导植物产生抗病性的效果，因此链霉菌在生物防治应用上极具潜力。43ppt课件链霉菌在植物保护上的应用 O生物防治法是农业生态系中，植物病原、昆虫与益菌或天敌等族群间维持均衡的重要策略之一。就植物病害而言，其定义是指在自然或人为操控的环境下，透过一种或多种拮抗微生物，有效降低病原菌的密度、活力及感染作物的能力，进而达到防治植物病害的效果。44ppt课件O链霉菌拮抗植物病原菌的原理可分为抗生、竞争和超寄生作用。抗生作用是指拮抗菌所分泌的代谢物质如抗生素或酵素，可以抑制病原菌的生长。竞争作用是拮抗菌与植物病原菌竞争养分、生存空间，尤其在作物的根圈部位建立族群优势，进而达到抑制病原菌的生长及存活，间接保护作物免于被病原危害。超寄生作用则是拮抗微生物寄生于病原菌上，致使其菌丝或生殖构造遭受破坏甚至死亡。45ppt课件O例如利迪链霉菌WYEC108 菌株，可阻扰腐霉菌的卵孢子发芽，因为它所分泌的几丁质分解酵素可以破坏腐霉菌菌丝的细胞壁。如果把豌豆种子粉衣以WYEC108 菌株处理，可使豌豆种子免于受腐霉菌的危害。46ppt课件O灰绿链霉菌可产生数种代谢物，其中包含一种芳香族的七烯类，近似克念菌素的物质，这种由放线菌所产生的代谢物，可以防治多种由镰胞菌引起的作物病害。此外，由阿链霉菌产生的阿巴汀，已商品化成为杀虫剂，可有效防治西红柿斑潜蝇及银叶粉虱等。由绿产色链霉菌分离纯化的普通霉素，也用于苋属杂草的防除工作。47ppt课件O链霉菌还可产生多种可分解蛋白质、木质素、几丁质及纤维素的酵素，分解自然界不易被其它微生物分解的物质，如促进废弃物的分解，可以生产有机肥，解决环境污染问题并提高废弃物的价值，达到资源化的目的。48ppt课件