圍紀實驗室
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概论[ | ]

黏菌是一种原生生物,分类学上的名称为“Mycetozoa”,意思是“真菌动物”,这样的名称表现了其外观与生活型态。 它们保有变形虫的身体构造,但是也与真菌类同样拥有能够释放孢子的子实体,而这些特征也使他们看起来和霉菌相似。现 在的系统分类学将其归位在植物与真菌之间,与其他原生生物在亲源关系上有段距离,两者之间由部分植物相隔。 黏菌分布于世界各地,具有许多不同的分类群。其中较为著名两大类是原生质体黏菌与细胞性黏菌。其中原生质体黏菌 在分类上称为黏菌亚纲(Myxogastria),也称为“真黏菌”或“非细胞黏菌”。而细胞性黏菌则属于网柱黏菌亚纲 (Dictyostelia)。两者的主要差异在于生命周期与生理结构。

分类 Mycetozoa黏菌纲[ | ]

黏菌一般以子囊体的型态作为分类的标准,如子囊体的发生方式、囊壳(peridium)的有无、细毛体(capillitium)的型态、石灰质的有无,以及孢子的颜色、形状和大小等,因此再采集黏菌标本时,一般都是直接采集成熟的子囊体。 其分布甚广,且常呈世界性分布,在阴暗潮湿的环境容易发现。

Protostelia原柱黏菌亚纲[ | ]

  • Protostelida

Myxogastria黏菌亚纲[ | ]

  • Liceida
  • Echinosteliida
  • Trichiida
  • Stemonitida
  • Physarida

Dictyostelia网柱黏菌亚纲[ | ]

  • Dictyosteliida

生活史[ | ]

原生质体黏菌[ | ]

绒泡黏菌属(Physarum)为例

生活史可分为二倍体时期单倍体时期

二倍体时期从两个单倍体细胞经由配子生殖形成合子,合子进行有丝分裂,形成拥有许多细胞核共同在一团原生 质之中,称为变形体(plasmodium)。同时,因所有的核共享一个细胞质,其分子调控为同步的,是以为细胞周期研 究一个很好的模式生物。变形体发展成熟之后,会形成网状型态,且依照食物、水与氧气等所需养分改变其表面积。此时 也称为营养时期(feeding stage),,并以此为觅食的单位,以伪足吞噬的方式消费细菌等。

干燥、养分耗尽等恶劣环境会促使其型有性生殖。便型体逐渐形成孢子囊(sporangium),孢子囊发展成熟后发展成 为子实体。之后进行减数分裂,释放出单倍体孢子。释放出来的孢子会经由空气传播,而且这些孢子会产生两种配子,其 中一种为变形虫细胞(amoeboid cell);另一种则是鞭毛细胞(flagellated cell)。这两种细胞可以互相变换 ,但是最后都只会与同类细胞结合进行配子生殖(syngamy),产生二倍体的合子。

细胞性黏菌[ | ]

同样可分为二倍体时期单倍体时期。其中二倍体时期出现在有性生殖周期中。

当环境良好时,营养体为单套,以独立细胞(solitary cell)为基本单位觅食,吞噬细菌。

逆境时养分耗尽,释放化学物质集胞黏菌质(ascrasin,cAMP的一种)作为讯号。其他黏菌细胞接收到讯号后﹐向讯号中心集中彼此吸引黏合﹐变成一个可以 走动的单元(蛞蝓状),同时将讯号往外传递。但与原生质体黏菌不同,这些细胞仍保有其单一细胞性,胞质没有相融合。此 时这个单元体可以行有性或无性繁殖度过逆境。有性生殖为其中两个细胞融合形成合子,消费其他细胞供给营养而生成一巨 大合子(有抗性细胞壁),后经减数分裂及多次有丝分裂回复为单套,破裂释出孢子,孢子萌发后即为一开始的单套觅食性独 立细胞。无性生殖为蛞蝓单元体逐渐形变为子实体,大部分细胞会变成孢子,小部分细胞变成支干,柄由部分细胞行PCD (programmed cell death,细胞凋亡)干掉形成。释出的孢子具有抗性,萌发后即为单套觅食性独立细胞。

性别决定[ | ]

黏菌的配子也叫做性细胞,其性别决定于3个基因座(locus)上的基因,分别是matA、matB与matC。因此每一株黏菌皆可形成8种性别的性细胞。 此外这3个基因座上的基因皆有多种变化,目前以知matA与matB各有13种变型,而matC则拥有3种变型。由这些已知的变化,可以排列组合出500种以上的性别。

cheater[ | ]

细胞性黏菌的生殖中,何者得以延续其基因,何者行PCD为随机决定的。 有突变株"cheater",因某一表面分子的改变,而永远不会是行PCD的那个。如此为何演化不是筛选至只剩下此突变株?此表面分子亦牵涉到细胞的聚合,若无法与其他细胞聚合,那此突变株的基因组成亦无法延续,是以何者"牺牲"又回归于乱数决定。

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