地衣资源开发与利用.ppt

,名堂圆玉皇顶,地衣资源开发和利用,研究方向：,地衣资源的调查和系统学研究地衣的区系研究菌藻共生体系的研究利用地衣监测大气质量的研究药用地衣的研究其他地衣的应用研究,玉皇顶,绪论,一、人类认识地衣的过程二、菌物的概念三、地衣的系统学地位四、地衣物种多样性的研究,壳状地衣,枝状地衣,叶状地衣,一、人类认识地衣的过程,地衣是一个比较特殊的生物类群，确切说是一类比较特殊的真菌。在过去很长一段历史时期内人们视地衣为植物，但对地衣的认识却落后于植物其它类群。直到林奈（1753）在其巨著植物种志中，将80种地衣作为一个属Lichen 与藻类苔藓视为一体置于藻目中。,1.宏观形态学阶段（18世纪中叶-19世纪中叶）,具体时间：从1753-1850年，约100年时间特点：地衣被视为单一的绿色植物或作为一个独立类群。地衣属的划分是依据地衣体和子囊盘的外部形态特征。地衣分类学发展史中的经典时期。人物及其贡献：（1）瑞典医生E.Acharius，誉为地衣学之父，描述了39个地衣属，其中有21个属沿用至今。（2）Schaerer(1850)他出版了欧洲地衣属总览（40个属），标志着经典时期结束。,2.微观形态学阶段（19世纪中叶-19世纪末）,时间：19世纪中叶至19世纪末，约50年间。特点：地衣学研究十分活跃和人才辈出的年代。在这个时期人们对地衣的认识已经产生了飞跃，开始认识到地衣并不是以类单一的绿色植物，而是由真菌与藻类组成的复合体即地衣的二元性（dual nature）。人物及其贡献：（1）德国的S.Schwendener(1867)，首次提出地衣的二元性。（2）芬兰的Vainio(1890)，进一步认识地衣的本质是真菌，并将地衣置于子囊植物门。（3）马-柯-尼时期,马-柯-尼时期：（1）意大利西里西亚学派（简称意大利学派）：以意大利的马萨隆哥（Mossalongo）和西里西亚的柯尔柏(Koerber)为代表的主张用子囊盘的内部结构尤其是孢子特征作为分属的主要依据。（2）尼兰德（Nylander）学派：以芬兰的Nylander为代表的，强调在分属时地衣体解剖与分生孢子比子囊盘更重要。,（4）化学方法的应用：Nylander（1865-1866）：I、C、K 英国的Leightou：KC 日本的Asahina：P或PD；MCT（5）Zahlbruckner在19世纪末-20世纪中叶，提出了比较完整的地衣分类系统，发表了有关中国及其它某些地区的专著，特别是他的世界地衣名录（19221940）,3.现代地衣生物学研究时期即形态-化学-地理结合时期(20世纪60年代开始),研究手段和技术明显提高和改进，透射和扫描电镜提供了子囊及其孢子以及地衣解剖方面的大量新资料；地衣化学方法更为成熟，TLC的应用使地衣物质测定更为有效和简便易行；植物地理学成为地衣分类的另一考虑的重要因素；地衣系统分类学进入了形态-化学-地理结合的现代时期。,二、菌物的概念,菌物 通常是指由真菌学家进行研究的生物。这些真菌及其类似生物曾被Whitteker（1969）划归生物五界系统（见下图）之一的真菌界（Fungi），从而与其他4界并列。Woase的三域（原界）学说。,Woase的原界（三域）学说：古生菌(Archaea)、细菌(Bacteria)和真核生物(Karyota)。真核生物超界被划分为五界，即动物界(Animalia)、管毛生物界(Chromista)、真菌界(Fungi)、植物界(Plantae)及原生动物界(Protozoa)。,惠特克系统中的“真菌界”为一复系类群，即其全部成员来自不同祖先，从而已被重新划归真核生物超界中的三个彼此不同的生物界，即真菌界、管毛生物界及原生动物界。因此，被称做“菌物”的生物，是指处于真核生物超界中的三个不同生物界的菌类生物。其中的真菌仍被留在真菌界；由真菌学家研究的真菌以外的非绿色生物，又名假菌，被划归管毛生物界；黏菌及其类似生物被划归原生动物界。,菌物所包括的生物类群如下,1.真菌界(FUNGI)真菌界包括四大门，即 子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、壶菌门(Chytridiomycota)接合菌门(Zygomycota)，在系统生物学中为一单系类群，即这四大门的真菌来自同一祖先。,2.管毛生物界(CHROMISTA)该生物界的菌类生物，又名假菌，包括 丝壶菌门(Hyphochytriomycota)、网菌门(Labyrinthulomycota)卵菌门(Oomycota)，金藻、褐藻、硅藻及隐藻,3.原生动物界(PROTOZOA)为一复系类群，因它们分隶于下列五个单独的谱系 1.其线粒体脊突呈分枝状的菌类，包括黏菌纲(Myxomycetes)、原柱黏菌纲(Protosteliomycetes)及网柄菌纲(Dictyosteliomycetes)；2.其线粒体脊突扁平并与内质网相联合的集胞黏菌目(Acrasiales)；3.其线粒体脊突呈管状的粪黏菌亚纲(Copromyxidae)；4.其线粒体脊突呈板状，无鞭毛，伪足具亚伪足的涌泉菌亚纲(Fonticulidae)；5.在有丝分裂阶段其染色体与核仁呈十字形的根肿菌纲(Plasmodiophoromycetes)。,三、地衣的系统学地位,地衣型真菌最根本的性状：共生。一方面，他们只有在同相应藻类或蓝细菌处于互惠共生中才能在自然界生存下来；另一方面，他们在许多方面所显示的不同于一般真菌的一系列独特性状可能是共生的结果，更可能是这些专化性真菌所固有的特性。,1.地衣型真菌的独特性在形态学方面：杯点、假杯点、粉芽、裂芽、小裂片及衣瘿等。在化学方面：具有一些列其他生物所不具有的次生代谢产物。在生长方面：表现为其生长特别缓慢和人工难以培养。此外，地衣型真菌的独特性在生理学与营养、生态学与演替等方面都有很突出的表现。,2.地衣型真菌在生物系统学中的地位在生物分类学奠基人林奈的生物二界系统中，地衣作为一个属与苔藓、藻类一起被置于植物界中的“藻目”。直到19世纪六七十年代，Schwendener等揭示了地衣的菌藻二元性。1890年，芬兰的Vainio将地衣置于子囊植物门。虽然在本质上地衣属于真菌，并称之为地衣型真菌，但由于地衣的独特性以及长期以来真菌也被视为植物，因此人们仍习惯于将地衣与真菌分开，并将其列于植物系统中的孢子植物的研究范围之内。,Whittaker提出生物五界系统之后，地衣则主要属于真菌界的子囊菌类。近年来我国学者用菌物界取代真菌界，用菌物取代广义的真菌。地衣作为专化性真菌，实际上是指狭义的真菌（魏江春1993）。地衣物种的学名就是共生真菌的学名。由于“地衣”使用历史悠久，以及子囊菌全系统尚不十分成熟，为了方便，在不少情况下仍单独用“地衣”或有时“地衣”与真菌并列。可以把“地衣”与“地衣型真菌”互换使用。,四、地衣的多样性及其研究内容,1.地衣型真菌的多样性二百多年来，大约有十余万个菌物种名发表，被承认的约69万种，其中有1/5是地衣型真菌。虽然目前全世界的菌物种数尚难以确定，但据估计有150万种以上，而目前仅知其中的4.6%。目前全球已知的地衣型真菌约500多属，近20000种。其中地衣型子囊菌占全部子囊菌的46%，占全部地衣型真菌的98%；而地衣型担子菌约占全部担子菌的0.3%，占全部地衣型真菌的0.4%；另外，子实体不明的地衣型真菌约占全部地衣型真菌的1.6%。,我国已报道的地衣型真菌有240属，1800多种，其中中国特有种在300种以上，占全世界已报道的地衣型真菌总种数的13%。据估计我国的全部地衣型真菌的总数在20000至30000种左右，已报道种数占估计种数的6%9%。以目前平均每年报道新种和新记录种15个计算，需要13002000年，才能将我国的全部地衣型真菌调查清楚。这一速度与目前全世界每年发表新种1700个、需要800年才能将全球的菌物调查清楚相比要慢的多。可见，我国地衣型真菌的研究力量急待加强。,2.地衣物种多样性的研究内容物种的保护和研究是生物多样性保护和研究的基础和核心。随着人类活动的加剧，物种灭绝的速度不断加快。很多物种尚未被描述和定名即已灭绝。对地衣型真菌的研究无论是对植物、动物的研究相比，还是与非地衣型真菌相比，都存在着相当大的差距。,地衣物种多样性的研究应侧重于以下几方面：（1）地衣型真菌区系调查及物种的地理成分分析，其中应优先调查的地区是热带雨林地区。（2）地衣型真菌的系统学或称地衣型真菌的综合分类学研究（部分科属）。（3）地衣志的编写。地衣志预计出版22卷，该项工作正在进行之中。（4）地衣型真菌中的地区优势种、特有种和替代种等关键种的研究。（5）地衣型真菌物种生物学的研究。也包括地衣物种的保存和保护方法及持续利用的研究。（6）地衣型真菌分布与空气污染关系的研究，如利用地衣对大气质量进行监测。（7）特殊生境和极端环境下地衣型真菌的研究。,THANKS,