真菌(fungi)在地球上泛存於空氣、水、土壤以及各類生物的體表或體內。真菌在分類上的歧異度很大,種類也很多。就體型而言,可小如肉眼看不到僅數微米大小的酵母菌,到可有數公尺直徑的大型多孔菌。

真菌的類別雖多,體型亦各異,而共有的一些特徵可歸納如下:

  1. 為真核性生物,但對於其他真核性的動、植物而言,其細胞核相對極小。真菌基因組中核?酸含量頗低,如洋菇類約為大腸桿菌(細菌,為原核生物)的八倍,但僅及人類的百分之一。
  2. 真菌以腐生、寄生或共生的型式進行異營性生活。與動物不同的是動物直接攝取食物進入體內消化,而真菌則釋放消化酵素於鄰近的環境,以分解食物成較小的水溶性分子進入細胞內消化。
  3. 真菌細胞被覆細胞壁,此細胞壁成份主要為幾丁質。
  4. 多數真菌由菌絲形成菌絲體構成其體型(酵母菌類以單獨細胞或細胞連結成串生活為例外),並可於菌絲產生孢子以完成有性或無性繁殖。

我們較熟悉的真菌有可供食品發酵用途,如製麵包或釀酒的酵母菌 (Saccharomyces sp.) 須在顯微鏡下方能觀察到。

  • 接合菌 (Zygomycota) 中毛黴菌目 (Mucorales) 的某些種類可用以製作腐乳,而有些種類即為麵包久置時所生的黑黴 (Rhizopus sp.)。
  • 在醫療上廣泛應用的抗生素盤尼西林,為不完全菌 (Mitosporic fungi) 中的青黴菌 (Penicillium sp.) 所提煉。
  • 許多食用真菌如香菇、洋菇、木耳等是擔子菌類 (Basidiomycota)。
  • 真菌除了食用及醫藥用途,在大自然中也扮演了重要角色,許多真菌參予生物遺骸或有機物質的分解過程,從而加速大自然中物質的循環利用,如木材腐朽菌、糞生菌等。
  • 有些真菌能寄生於其他生物而造成病害,如冬蟲夏草即為蟲草菌 (Cordyceps sp.) 寄生昆蟲。靈芝 (Ganoderma sp.) 可寄生樹木並危害之。
  • 亦有許多真菌與其他類生物間形成共生關係,於彼此皆有利,如在森林樹木常見的地衣 (lichens)即為真菌與藻類的共生體。
  • 絕大多數種子植物的根系與接合菌內生菌科 (Endogonaceae) 的種類形成內生菌根 (endomycorrhiza) 的關係,此可幫助植物對於土壤養份的吸收。
  • 許多菇類亦可與植物形成外生菌根 (ectomycorrhiza) 的關係。

總之,種類繽紛繁多的真菌在自然生態中扮演的重要的角色,與人類的生活息息相關。然而人類對於真菌的了解仍是十分有限。本書介紹我們在野外可以發現的子囊菌與擔子菌,除了引介大眾對它們有進一步認識之外,也希望能鼓勵更多學子產生興趣並投入這個生物科學領域的研究。

真菌界的六個門

原生生物界 (Protista) 黏菌門 (Myxomycota)
真菌界 (Fungi) 子囊菌門(Ascomycota)
擔子菌門(Basidiomycota)
壺菌門(Chytridiomycota)
球囊菌門(Glomeromycota)
微孢子菌(Microsporidia或Microsporidiomycota)
接合菌(Zygomycota)

標本進入本學門後之處理程序概略如下:

  • 球囊菌門 :
    是與植物共生的菌根菌,過去被視為Zygomycota(接合菌)。
  • 壺菌門:
    多為水生個體小腐生或寄生生活史中產生具單鞭毛的游動孢子 (zoospores)。
  • 接合菌門:
    有性生殖由兩個配子囊 (gametangia) 融合成接合孢子囊 (zygosporangium),接合孢子囊內隨後產生厚壁的接合孢子 (zygospores)。如黑霉、內生菌根菌等。
  • 子囊菌門:
    有性生殖的孢子長在子囊 (ascus) 內,稱作子囊孢子 (ascospores)。如酵母菌、蟲草菌、羊肚菌等。
  • 擔子菌門:
    有性生殖的孢子長在擔子 (basidium) 外,稱作擔孢子 (basidiospores)。如木耳、香菇、靈芝等。
  • 微孢子菌:
    是寄生動物細胞內的產孢單細胞生物,過去被視為原生生物。

a. 野外採集記錄包括地點、海拔、生育環境、基質、採集者、時間、採集編號。地點是越詳細越好,最好攜帶全球衛星定位儀 (GPS) 測出經緯度,因為地名有可能隨時間而改變,經緯度則是固定的。

b. 特徵可分為巨觀和微觀兩部分。前者是以肉眼或在解剖顯微鏡觀察標本的形狀、大小、顏色、質地、表面變化、氣味、味道等。而後者則是把標本做徒手或冷凍切片,置於玻片上滴下試劑,於透光式顯微鏡下觀察菌絲、囊狀體、側絲、擔子、子囊、孢子等形狀、大小、顏色及化學反應等表現。

c. 對於任一類別的真菌,全世界的專家都可能是數不出幾位。所以不懂的標本可以分一部分(或全部)寄去請教專家。但在寄標本前應先注意幾點:

  1. 最好先得到專家的同意
  2. 一次不要寄太多份標本(如不超過十份),除非該專家同意可多寄
  3. 標本須附有完整採集資料及編號

菌種取得:研究之菌種以三種方式取得。

  • 第一是由子實體所生長的木頭基質或子實體內部組織挖取菌絲體而來,兩者視為相同(簡稱 FB)。
  • 第二為經由連續稀釋孢子印後播撒於 MEA 之培養皿上,數天後待孢子萌發出菌絲可得到單孢菌絲體(簡稱 MS),以及多孢菌絲體(簡稱 PS)。
  • 第三種方法係於倒立顯微鏡下分離出孢子,俟其萌發後可得到菌絲。

培養研究:木生菌的培養描述以及培養符號 (cultural codes) 依據 Nobles (1965) 的系統。

此系統隨後經 Boidin 及 Lanquetin (1983) 修正。其他真菌學者(如 Chamuris,1986)亦曾些微修正此系統。Nakasone (1990) 對此系統的整理歸納頗為完善,為本研究所採納。依據 Nakasone (1990) 菌絲體培養於 1.5%MEA 而非 1.25%MEA,且培養溫度為 25℃ 而非「室溫」。

非木生菌的培養基亦統一採用 1.5%MEA。Phenoloxidase 的測定以 gallic acid agar (GAA) 以及 tannic acid agar (TAA) 行之,tyrosinase 則以 tyrosine agar(TYA)測定(Nakasone,1990)。不同溫度生長速率試驗溫度範圍為 10、15、20、25、30、35 及 40℃,每兩天測量一次,測量時期為 14 天。

  1. KOH (3-5 % KOH):
    可使乾標本的顯微特徵恢復類似新鮮時的樣子。用 KOH 時可加一點 1% 的 phloxine,有染色的效果。
  2. Lactophenol:
    子囊菌鑑定常用,配法為 20ml的酚 (phenol) 加 20ml 的乳酸 (lactic acid) 加 40ml 的甘油 (glycerol) 加 20ml 的水。
  3. Melzer's solution:
    配法為 0.5g 的碘 (I),加 1.5g 碘化鉀 (KI) 加 22g 的氯化氫 (HCl) 加 20ml 的水。Melzer's solution 可使類澱粉質呈藍色,使類糊精質呈紅棕色,可用以檢驗各項特徵。
  4. Sulfuric benzaldehyde:
    用以檢驗黏質囊狀體反應,藍黑色表正反應 (SA+),負反應 (SA--) 則不變色。配法為 5ml 的純硫酸徐徐加入 1.5ml 的水中,待冷卻後再加 4.5ml 的 benzaldehyde。配此試劑時需特別注意硫酸加入水時須緩慢,以免過熱或爆炸。