纤维堆囊菌的多细胞形态发生过程

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1、!"卷#期微生物学报&’()!"0’)#"$$"年%"月!"#$%&"’()&(*(+&"$,&-&"$*+,+-.+/"$$"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!纤维堆囊菌的多细胞形态发生过程"吴斌辉李越中""胡玮周璐侯配斌（山东大学生命学院微生物技术国家重点实验室济南"6$%$$）摘要：粘细菌是具有复杂多细胞行为的革蓝氏阴性细菌，纤维堆囊菌是粘细菌中唯一能够降解纤维素的粘细菌种属。本文通过扫描电子显微镜和相差光学显微镜，分析了纤维堆囊菌在纤维素基质上的生长和子实体形态发

2、生的多细胞行为特征，给出了生长和子实体发育的模式图谱。关键词：粘细菌，纤维堆囊菌，多细胞，形态发生中图分类号：A21"文献标识码：B文章编号：$$$%8#"$2（"$$"）$#8$#648$6细菌是单细胞生物。一般来说，在细菌的生活史中细胞与细胞乏如高等生物整体协调的群体行为。但某些细菌，由于环境的压力和自身的同程度地进化出细胞的群体分化发育现象。如柄杆菌（!"#$%&"’()*子分化，根瘤菌（,-./0%&.#1）的类菌体发育，项圈藻（23"&")3"）的异形胞杆菌（4"’.$$#+）的内生孢子生成］，链霉菌（5(*)6(%17’)+）的

3、气生菌丝（CDE’.9,F+/:9）的多细胞子实体［"（G/>:F:?H.’=:+<）形态发生和粘孢子（等］。其中，“高等”原核生物粘细菌［，!6的细胞群体行为现象最为复杂子实体结构的形态分化发育中，在细胞的运动、摄食行为等方面也是粘细菌的细胞分化发育行为与多细胞真核生物更为相似，是研究细，细胞间信号传导与调控，以及生物进化的很好的模式材料］。［#粘细菌是方式运动的革蓝氏阴性菌。系统分类上属于紫细菌类群的8分枝］。［，43!粘细菌共%"个属，约!$个种。根据营养方式，粘细菌分为溶细菌和溶纤维素两个类群。后者已确定的只有一个属一个种，即纤维堆

4、囊菌（5%*"38.#1’)$$#$%+#1）。有关粘细菌细胞群体行为的研究目前只在子实体形态结构简单的粘球菌（97:%’%’’#+）和较为复杂的标桩菌（5(.8/1"()$$"）中开展］。作为粘细菌中唯一能够降解纤维素的种属，纤维堆囊菌目前的研究仍［，2%$主要是新型生物活性代谢物的筛选和分析］，未见有关该菌的细胞群体行为文献。本文［，%%%"报道纤维堆囊菌在纤维素基质上的生长和子实体形态发生的研究结果。!材料和方法!"!菌株和培养条件纤维堆囊菌（5%*"38.#1’)$$#$%+#1）J’24118%菌株由本室分离并保存］。菌株的培养［

5、%1"国家自然科学基金（1234$$$1，1$$4$$$3）和教育部博士点基金资助项目。""联系人。5+(：（36#!"33；78-9:(：(:(9.;<=>)+=>),?。参加论文工作的还有刘敏$61%）作者简介：吴斌辉（%244@），男，硕士生，主要从事粘细菌纤维堆囊菌的研究。收稿日期："$$"8$%8%3，修回日期："$$"8$#8%1A微生物学报0-卷*R用!"#$滤纸培养基：%"&’()*+，",./&-0()-*+，·1+#&()-*+，·02.4-4&3)(+，"4-4羟乙基哌嗪4"’-乙磺酸（.5/5#）-)0+，67!8’

6、()(3+，微量元素液3)(9:，用蒸馏水定容至［］23:，;.2)(<2)-。固体培养基倒平板，凝固后贴放无菌滤纸片。由于纤维堆囊菌的生长呈紧密的聚团特性，在细胞接种和细胞计数时先用玻璃珠将菌体细胞打匀，立即接种或用显微镜计数。!"#生长和形态发生过程的观察每隔3-=取菌生长和子实体发育不同阶段的培养物，相差光学显微镜（重庆光学仪器厂，>#?4.）观察培养物细胞的生长和分化发育过程。连同滤纸片揭下，经-)*@戊二醛固定0

7、察。!"$子实体的抗逆性将形成子实体后不同时期的培养物置于无菌蒸馏水中**B水浴加热处理3(9CD，接种!"#$平板，观察细胞的萌发能力。#结果和讨论#"!纤维堆囊菌细胞的生长行为粘细菌细胞的生长对细胞密度有强烈的同浓度的纤维堆囊菌细胞悬液接种显示，在细胞浓度低于’个E9任何生长现象（连续培养观察-(F）。3(当细胞高于此浓度时，纤维堆囊长。纤维堆囊菌生长依赖于细胞密度的特性与培养基种类无关。嗜细菌群粘细在0<3(=左右］，而纤维堆囊菌细胞的代时更长。在［0!"#$培养基上时在3*<-(=之间。在生长停止后，细胞数量有一个迅速的下降。根据粘

8、多细胞发育模式］，这可能是纤维堆囊菌子实体结构形态发生前的［*细胞发育性自溶，但相比粘球菌的A*@