担孢子(英语:Basidiospore)是担子菌门(包括伞菌木耳、锈菌、黑粉菌等)的真菌所产生的有性孢子英语Teleomorph, anamorph and holomorph。一般来说担孢子是由特化的结构担子经由减数分裂产生,具有单套(n)的细胞核。担子位于担子菌子实体子实层中(伞菌的子实层位于蕈褶),由一或多个细胞组成,减数分裂进行时,担子末端会膨大产生四个小梗,减数分裂完成后产生的四个细胞核则会分别移入各个小梗的末端,以生成担孢子。

担孢子在子实体上的位置。

型态

 
担孢子与小梗连接处的脐状构造(hilar appendage英语Hilum (biology)

担孢子的形状可能呈球形、椭球形、卵形或圆柱形,表面可能光滑或充满突起,有些物种担孢子在与小梗连接处形成脐状构造(hilar appendage英语Hilum (biology)),有些物种则无。孢子印是判断菇类孢子颜色的主要方法,其颜色多半是担孢子的细胞壁造成的,但有极少数特例如Clavaria helicoides孢子印的黄色是其担孢子细胞质的颜色[1]

担子减数分裂后虽产生四个细胞核,但其担孢子的数量可能为1至5(多数为3或4),5个担孢子的特例中第五个细胞核是减数分裂后,由其中一个细胞核在担子中再次分裂产生[2]

释放

 
担孢子的产生位置。1:担孢子,2:小梗,3:担子,4:双核体英语Dikaryon菌丝

一般伞菌目的担子菌一个子实体的蕈褶可产生上百万个担孢子,而某些种类甚至能达到数十亿个[3],极端的例子如巨大马勃英语Calvatia gigantea的一个子实体曾被记录到释放多达五兆个担孢子[4]。担孢子通常在雨季时释放,而在一天之中,夜晚、黄昏前空气中的担孢子浓度最高[3]

担子菌的担孢子大多是主动释放,因此多属于弹射孢子英语ballistospores[5]。而担孢子弹射的机制与表面张力有关,担孢子形成后,在其与担子相连的基部小梗附近,因担子分泌糖类与甘露醇吸引空气中的水分凝集而形成布勒氏水珠(Buller's drop),同时孢子的近轴面(较靠近小梗的一面)也会产生进轴面水珠(adaxial drop),两水珠渐膨大后会合而为一,表面张力造成布勒氏水珠往孢子流动的过程带动孢子从小梗释出[6][7]

萌发

当担孢子掉落到适合的生长环境时,便会萌发形成菌丝,开始有丝分裂以产生新的细胞核,随后也会有隔板英语septa形成以将菌丝分割为数个细胞,这些菌丝从担孢子向四周生长成菌丝体。部分异担子菌亚纲(该分类现在已不使用)物种的担孢子可以在某些条件下形成次级孢子(secondary spore),即担孢子不萌发成菌丝体,而是萌发长出一个形似担子、末端或分支末端长有一个小梗的构造(少数情况可以长出两个)[8],担孢子的细胞核与细胞质则移动进入小梗的末端,形成次级孢子,随后次级孢子与原本的担孢子小梗间会产生一个隔板将两者分离,担孢子残余的空壳会被分解掉,而次级孢子进行有丝分裂以形成菌丝与菌丝体[2]。依不同担子菌产生次级孢子的过程细节差异,有些学者将这些次级孢子称为微分生孢子弹射孢子英语ballistospore出芽孢子英语blastospore[9]

图集

参考文献

  1. ^ Donk, M.A. A conspectus of the families of Aphyllophorales. Persoonia. 1963, 3 (3): 226 [2018-07-09]. (原始内容存档于2021-07-06). 
  2. ^ 2.0 2.1 Saksena HK. Nuclear Phenomena In The Basidium Of Ceratobasidium Praticolum (Kotila) Olive. Canadian Journal of Botany. 2011, 39 (3): 717–725. doi:10.1139/b61-058. 
  3. ^ 3.0 3.1 Halbwachs, Hans; Bässler, Claus. Gone with the wind – a review on basidiospores of lamellate agarics (PDF). Mycosphere. 2015, 6 (1): 78–112 [2018-07-09]. (原始内容存档 (PDF)于2017-08-29).   
  4. ^ Li, De-Wei. Five trillion basidiospores in a fruiting body of Calvatia gigantia (PDF). Mycosphere. 2011, 2 (4): 457–462 [2018-07-09]. (原始内容 (PDF)存档于2018-05-14).   
  5. ^ Watkinson, Sarah C.; Boddy, Lynne; Money, Nicholas. The Fungi. Academic Press. 2015: 86. ISBN 978-0-12-382035-8. 
  6. ^ Pringle A, Patek SN, Fischer M, Stolze J, Money NP. The captured launch of a ballistospore. Mycologia. 2005, 97 (4): 866–71. PMID 16457355. 
  7. ^ Hassett MO, Fischer MW, Money NP. Mushrooms as Rainmakers: How Spores Act as Nuclei for Raindrops. PLoS ONE. 2015, 10 (10): e0140407. doi:10.1371/journal.pone.0140407. 
  8. ^ Ingold CT. Observations On Spores And Their Germination In Certain Heterobasidiomycetes. Transactions of the British Mycological Society. 1985, 85 (3): 417–423. doi:10.1016/S0007-1536(85)80035-8. 
  9. ^ K Wells, RJ Bandoni. David J. McLaughlin, Joseph W. Spatafora , 编. Systematics and Evolution. Springer. 2001: 87.