多數(shù)菌人認(rèn)可菌種復(fù)壯的有效辦法是菌絲叢尖端的單菌絲分離,至于病毒感染而采用菌絲尖端切割就達(dá)到復(fù)壯目有相當(dāng)多的異議,那么食用菌菌絲尖端提取的原理何在?我們不妨從食用菌菌絲的生長特點(diǎn)剖析一下。
食用菌的生長一般是由孢子萌發(fā)產(chǎn)生一短的芽管,菌絲從這個中心點(diǎn)向各方向均等生長而發(fā)育成一個球形菌落。菌絲體的生長點(diǎn)是菌絲的頂端,菌絲的衰老部位是不能生長的,近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,尤其是電鏡觀察技術(shù),在觀察菌絲頂端結(jié)構(gòu)生長的機(jī)理方面起了重要的作用。
食用菌菌絲的生長,與其它植物極性細(xì)胞(如花粉管、根毛等)生長一樣,是以細(xì)胞的頂端生長為特征,已經(jīng)獲得了形態(tài)學(xué)和細(xì)胞學(xué)的依據(jù),其生長僅限在菌絲頂端的穹窿區(qū)域,在直徑均勻的后部管狀區(qū)域則幾乎不再伸長。菌絲的頂端生長方式在上世紀(jì)就已被發(fā)現(xiàn),隨后很多菌物學(xué)家的研究證實(shí)這一點(diǎn),并對此進(jìn)行了進(jìn)一步闡述,指出菌絲的生長速率在頂端最大,距頂lpm處壁的合成速率可能是50Pm處的50倍,而在伸長區(qū)的基部,生長速率可能降為零。在食用菌菌絲細(xì)胞中,微管與菌絲生長方向平行,因此,可能微管運(yùn)輸泡囊到菌絲頂端,頂端生長的調(diào)節(jié)點(diǎn)可能是合成酶的激活和非激活狀態(tài)決定的,合成酶處于激活狀態(tài)時頂端生長便被啟動。細(xì)胞質(zhì)的流動對生長來說非常重要,在正常情況下,菌絲中原生質(zhì)流動很快,菌絲逐漸硬化的細(xì)胞壁和逐漸擴(kuò)大的液泡壓力,使菌絲內(nèi)原生質(zhì)從衰老的部位向頂端移動。這同時滿足了菌絲頂端生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)的供給。如果把菌絲頂端從菌絲上切下,那么生長速度就減慢下來。
食用菌菌絲尖端的生長模式是一個梯度生長的,菌絲的尖端擴(kuò)展最快,緊挨著菌絲尖端的那些就開始減慢了。1892年 Reinhardt就對這一些進(jìn)行過認(rèn)真的研究。這樣的擴(kuò)張模式(尖端生長)與膨壓驅(qū)動的增長是一致的。
食用菌菌絲的頂端生長是多種因素造成的,包括泡囊、肌動蛋白、膨壓、細(xì)胞壁等,其中最主要的影響來自于菌絲細(xì)胞壁。菌絲細(xì)胞壁的成分較為復(fù)雜,包含有見丁質(zhì)(或纖維素)、葡聚精、糖蛋白等成分。它們相互連接構(gòu)成的外部結(jié)構(gòu),將菌絲包被在其中。因此菌絲的頂端生長在很大程度上與細(xì)胞壁性質(zhì)有關(guān)。當(dāng)菌絲進(jìn)行頂端生長時,菌絲頂端細(xì)胞壁必須維持一定可塑性,以便新的壁物質(zhì)加入,使壁不斷向前延伸,但同時又必須具有一定剛性,以抵抗胞內(nèi)膨壓,防止原生質(zhì)從菌絲頂端噴出(我們所知道的大多數(shù)細(xì)胞擴(kuò)張經(jīng)歷的機(jī)制被認(rèn)為是菌絲細(xì)胞頂端延伸管延伸的尖端生長機(jī)制所致。