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紫色麥角菌

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紫色麥角菌
科学分类 编辑
界: 真菌界 Fungi
门: 子囊菌门 Ascomycota
纲: 糞殼菌綱 Sordariomycetes
目: 肉座菌目 Hypocreales
科: 麥角菌科 Clavicipitaceae
属: 麦角菌属 Claviceps
种:
紫色麥角菌 C. purpurea
二名法
Claviceps purpurea
(Fr.) Tul. 1853
生態種
  • G1 — 開放草地和田野的陸地草;
  • G2 — 潮濕、森林和山地棲息地的草;
  • G3 (C. purpurea var. spartinae) — 鹽沼草(Spartina, Distichlis)。

紫色麥角菌學名Claviceps purpurea,又稱黑麥角菌)是一種寄生於黑麥及相關穀物和飼料植物的麥角真菌。紫色麥角菌最常感染開花期的穀物,如黑麥、小麥和大麥,燕麥較少受到感染。紫色麥角菌在這些穀物上形成的黑色或紫色菌核,稱為「麥角」。當人類或其他哺乳動物攝入受麥角菌核污染的穀物或種子時,可能會引發麥角中毒[1][2]

生長週期

紫色麥角菌生長週期的各個階段

紫色麥角菌的生活週期包括多個階段。當真菌的子囊孢子感染開花期的穀物時,會形成麥角菌核。這一過程模仿了花粉粒在受精過程中進入子房的方式。感染初期表現為白色軟組織,稱為Sphacelia segetum,產生含有大量無性孢子的蜜露。隨後,Sphacelia segetum會轉變為堅硬乾燥的麥角菌核,內含生物鹼和脂類。當成熟的麥角菌核掉落到地面後,真菌會進入休眠期,直到適合的條件觸發其生殖階段,形成似蘑菇的小型子實體。

種內變異

紫色麥角菌模型

紫色麥角菌的種內變異主要表現在其生態特異性上。根據不同的生態環境,可以將其分為三個群體:[3]

  • G1群體:開放草地和田野的陸地草
  • G2群體:潮濕、森林和山地棲息地的草
  • G3群體(紫色麥角菌變種spartinae):鹽沼草

這些群體在菌核的形狀、大小和生物鹼成分上有所區別。

寄主範圍

紫色麥角菌的寄主範圍包括多種草本植物,如狗尾草黑麥草燕麥草高粱等。[4][5] 具體寄主植物隨其生態群體而異,例如G2群體主要感染潮濕和森林環境中的草本植物。

流行病學

紫色麥角菌的出現與極端寒冷的冬季和隨後的多雨春季有關。其菌核在經歷低溫後會在春季發芽。適宜的生長溫度範圍為20-30°C,最適溫度為25°C。[6][7]

影響

麥角

麥角被用於醫學上以控制產後出血

麥角是指由紫色麥角菌等真菌在穀物上形成的黑色或紫色菌核。這些菌核含有多種生物鹼,包括麥角鹼和麥角胺,這些成分對人類和動物都有毒性。歷史上,麥角被用於醫學上以控制產後出血誘發流產[8]

麥角中毒

因麥角中毒而導致的雙腳壞疽
因麥角中毒而導致的雙腳壞疽

麥角中毒,也稱為「聖安東尼火症」(St. Anthony's Fire),是一種因攝入含有麥角生物鹼的植物材料(如被麥角污染的穀物)而引起的嚴重病理綜合症。症狀包括:

  • 血管收縮,導致手腳劇烈疼痛,甚至壞疽和肢體損失
  • 幻覺和精神錯亂
  • 痙攣、噁心和昏迷
  • 強烈的子宮收縮

中世紀時期,聖安東尼修道院的僧侶專門治療麥角中毒患者,使用含有舒緩和促進血液循環的植物提取物的藥膏進行治療。有文獻顯示,麥角生物鹼在1940年代曾被用於治療某些疾病,如加上咖啡因來醫治偏頭痛[9]紫色麥角菌在農業和醫學上都有重要影響,其研究有助於理解和控制由此引發的植物病害及健康風險。

另見

參考資料

  1. ^ ergot definition. mondofacto. (原始内容存档于2016-03-03). 
  2. ^ ergot. Dorland's Medical Dictionary. [August 9, 2017]. (原始内容存档于September 10, 2009) –通过Merck Source. 
  3. ^ Pažoutová S.; Olšovská J.; Linka M.; Kolínská R.; Flieger M. Chemoraces and habitat specialization of Claviceps purpurea populations. Applied and Environmental Microbiology. 2000, 66 (12): 5419–5425. Bibcode:2000ApEnM..66.5419P. PMC 92477可免费查阅. PMID 11097923. doi:10.1128/aem.66.12.5419-5425.2000. 
  4. ^ Eken C.; Pažoutová S.; Honzátko A.; Yildiz S. First report of Alopecurus arundinaceus, A. myosuroides, Hordeum violaceum and Phleum pratense as hosts of Claviceps purpurea population G2 in Turkey.. J. Plant Pathol. 2006, 88: 121. 
  5. ^ Douhan G. W.; Smith M. E.; Huyrn, K. L.; Yildiz S. Multigene analysis suggests ecological speciation in the fungal pathogen Claviceps purpurea. Molecular Ecology. 2008, 17 (9): 2276–2286. Bibcode:2008MolEc..17.2276D. PMC 2443689可免费查阅. PMID 18373531. doi:10.1111/j.1365-294X.2008.03753.x. 
  6. ^ Kichhoff H. Beiträge zur Biologie und Physiologie des Mutterkornpilzes. Centralblat. Bakteriol. Parasitenk. Abt. II. 1929, 77: 310–369. 
  7. ^ Mitchell D.T. Some effects of temperature on germination of sclerotia in Claviceps purpurea. Trans. Br. Mycol. Soc. 1968, 51 (5): 721–729. doi:10.1016/s0007-1536(68)80092-0. 
  8. ^ Eadie MJ. Convulsive ergotism: epidemics of the serotonin syndrome?. Lancet Neurol. 2003, 2 (7): 429–434. PMID 12849122. S2CID 12158282. doi:10.1016/S1474-4422(03)00439-3. 
  9. ^ Untersuchungen über das Verhalten der Secalealkaloide bei der Herstellung von Mutterkornextrakten. Labib Farid Nuar. Universität Wien - 1946 - (University of Vienna)

外部連結