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紫色麦角菌

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紫色麦角菌
科学分类 编辑
界: 真菌界 Fungi
门: 子囊菌门 Ascomycota
纲: 粪壳菌纲 Sordariomycetes
目: 肉座菌目 Hypocreales
科: 麦角菌科 Clavicipitaceae
属: 麦角菌属 Claviceps
种:
紫色麦角菌 C. purpurea
二名法
Claviceps purpurea
(Fr.) Tul. 1853
生态种
  • G1 — 开放草地和田野的陆地草;
  • G2 — 潮湿、森林和山地栖息地的草;
  • G3 (C. purpurea var. spartinae) — 盐沼草(Spartina, Distichlis)。

紫色麦角菌学名Claviceps purpurea,又称黑麦角菌)是一种寄生于黑麦及相关谷物和饲料植物的麦角真菌。紫色麦角菌最常感染开花期的谷物,如黑麦、小麦和大麦,燕麦较少受到感染。紫色麦角菌在这些谷物上形成的黑色或紫色菌核,称为“麦角”。当人类或其他哺乳动物摄入受麦角菌核污染的谷物或种子时,可能会引发麦角中毒[1][2]

生长周期

紫色麦角菌生长周期的各个阶段

紫色麦角菌的生活周期包括多个阶段。当真菌的子囊孢子感染开花期的谷物时,会形成麦角菌核。这一过程模仿了花粉粒在受精过程中进入子房的方式。感染初期表现为白色软组织,称为Sphacelia segetum,产生含有大量无性孢子的蜜露。随后,Sphacelia segetum会转变为坚硬干燥的麦角菌核,内含生物碱和脂类。当成熟的麦角菌核掉落到地面后,真菌会进入休眠期,直到适合的条件触发其生殖阶段,形成似蘑菇的小型子实体。

种内变异

紫色麦角菌模型

紫色麦角菌的种内变异主要表现在其生态特异性上。根据不同的生态环境,可以将其分为三个群体:[3]

  • G1群体:开放草地和田野的陆地草
  • G2群体:潮湿、森林和山地栖息地的草
  • G3群体(紫色麦角菌变种spartinae):盐沼草

这些群体在菌核的形状、大小和生物碱成分上有所区别。

寄主范围

紫色麦角菌的寄主范围包括多种草本植物,如狗尾草黑麦草燕麦草高粱等。[4][5] 具体寄主植物随其生态群体而异,例如G2群体主要感染潮湿和森林环境中的草本植物。

流行病学

紫色麦角菌的出现与极端寒冷的冬季和随后的多雨春季有关。其菌核在经历低温后会在春季发芽。适宜的生长温度范围为20-30°C,最适温度为25°C。[6][7]

影响

麦角

麦角被用于医学上以控制产后出血

麦角是指由紫色麦角菌等真菌在谷物上形成的黑色或紫色菌核。这些菌核含有多种生物碱,包括麦角碱和麦角胺,这些成分对人类和动物都有毒性。历史上,麦角被用于医学上以控制产后出血诱发流产[8]

麦角中毒

因麦角中毒而导致的双脚坏疽
因麦角中毒而导致的双脚坏疽

麦角中毒,也称为“圣安东尼火症”(St. Anthony's Fire),是一种因摄入含有麦角生物碱的植物材料(如被麦角污染的谷物)而引起的严重病理综合症。症状包括:

  • 血管收缩,导致手脚剧烈疼痛,甚至坏疽和肢体损失
  • 幻觉和精神错乱
  • 痉挛、恶心和昏迷
  • 强烈的子宫收缩

中世纪时期,圣安东尼修道院的僧侣专门治疗麦角中毒患者,使用含有舒缓和促进血液循环的植物提取物的药膏进行治疗。有文献显示,麦角生物碱在1940年代曾被用于治疗某些疾病,如加上咖啡因来医治偏头痛[9]紫色麦角菌在农业和医学上都有重要影响,其研究有助于理解和控制由此引发的植物病害及健康风险。

另见

参考资料

  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)

外部链接