真菌有性生殖sexual reproduction of fungi

通过细胞核结合和减数分裂产生后代的生殖方式。有性生殖通常是通过两个同型或异型的配子囊或配子间的结合完成的，所产生的孢子称有性孢子，常见的如卵孢子、接合孢子、子囊孢子和担孢子。真菌通过有性生殖产生不同类型的子实体，其形态特征、产生方式及有性孢子的特征是分类鉴定的重要依据。植物病原真菌的有性孢子大多在病害发生后期或经过休眠后产生，以渡过不良环境，是植物病害的主要初侵染源。有性生殖产生遗传物质重组了的个体，增强了真菌物种的生活力和适应力。
有性生殖过程 通常包括质配、核配和减数分裂三个阶段。
质配 两个可亲和性细胞的原生质连同细胞核相互结合，产生双核单倍体细胞。质配过程就是两个可亲和性细胞核进入同一细胞的过程。真菌性细胞结合的方式包括5种类型(图1)。
游动配子配合 具鞭毛的游动配子间的配合或游动精子与不动雌配子的结合，如低等水生鞭毛菌。包括3种：❶同型游动配子配合。两个形态、大小相似的游动配子结合成一个能动的合子；
❷异型配子配合。两个大小不等的游动配子间的结合；
❸不动雌配子与能动雄配子配合。游动精子进入藏卵器与卵结合使之受精。
配子囊接触 交配的配子囊形状和大小常有明显差异（异型配子囊），大的称雌器（雌配子囊），小的称雄器（雄配子囊）。交配时，雄器的细胞核通过彼此两个配子囊壁接触点产生的孔洞或配子囊间产生的受精丝进入雌器，如卵菌和一些子囊菌。

图1 真菌性细胞结合的方式
1.同型游动配子配合； 2.异型游动配子配合； 3.不动雌配子与能游动雄配子配合； 4～5.配子囊接触； 6～7.配子囊配合；8.受精作用； 9.体细胞结合

配子囊配合 两个配子囊接触的壁消解融合成一个新细胞，并在其中进行质配、核配和减数分裂，如接合菌。
受精作用 有些真菌在精子器（性孢子器）或性孢子梗上产生大量、小型的单核精子，借助昆虫、风、水等媒介带到受精丝或营养菌丝上，在接触点形成小孔，精子内的全部内含物输入对方以完成质配过程，如一些子囊菌和锈菌。
体细胞结合 有些真菌性器官退化，营养细胞代替了性器官的功能。例如一些酵母菌单细胞营养体可以成对地融合成一个单细胞接合子；某些子囊菌由两根亲和性菌丝发生融合，细胞核通过隔膜穿孔到达产囊体；许多担子菌则是通过可亲和初生菌丝间的融合来完成质配；某些壶菌，质配是由假根丝状体的融合来完成的。
核配 由质配带入同一细胞内的两个亲本的核进行配合。核配的结果形成二倍体细胞。由质配产生的双核细胞中，来自双亲的2个细胞核或随即核配，或独立分开，经过一定时期后进行核配，或通过双核并裂产生新的双核细胞（见真菌倍体性）。双核期的长短因真菌种类不同而有较大差异。在许多低等真菌中，质配后很快进行核配，双核期不明显。而许多担子菌在质配后要经过很长时间才进行核配，双核期明显。子囊菌的双核期通常较短（见真菌生活史）。在 一些真菌中，质配和核配可以在不同的场所进行，如禾柄锈菌，质配和核配分别发生在受精丝和冬孢子中。
减数分裂 核配产生的二倍体细胞核发生染色体数目减半的分裂，形成单倍体细胞核。单倍体核连同周围的原生质共同发育成有性孢子。在一些真菌中，二倍体细胞核可能保持到有性孢子萌发时才发生减数分裂。
真菌的有性生殖过程及细胞核倍性变化可以用以下简图表示(仿张中义，1986):
质配(n+n)—→[双核阶段(n +n)]—→核配(2 n)—→减数分裂(n)。
营养体为二倍体的真菌，如卵菌，其有性生殖过程与单倍体真菌在顺序上明显不同，依次为减数分裂、质配和核配。进行有性生殖时，部分营养体顶端或中间细胞膨大分化出雌、雄配子体，二倍体核在配子囊内发生减数分裂。单倍体雄核以配子囊接触的方式进入藏卵器与卵子的核结合（卵配生殖），发育成二倍体的卵孢子。
有性孢子的类型 主要包括休眠孢子囊、卵孢子、接合孢子、子囊孢子、担孢子(图2)。
休眠孢子囊 通常是由两个游动配子所形成的合子发育而成，壁厚，为双核体或二倍体，萌发时发生减数分裂释放出单倍体游动孢子，如许多低等鞭毛菌。
卵孢子 以卵配生殖方式产生的孢子，如鞭毛菌中卵菌的有性孢子，为二倍体。卵孢子大多球形，壁厚，包裹在藏卵器内，通常需经过一定时期休眠后才能萌发，可以抵抗不良环境。卵孢子萌发产生芽管直接形成菌丝或先在其先端产生游动孢子囊。每个藏卵器内含一至多个卵孢子，藏卵器内卵孢子数目因不同物种而有较大差异。
接合孢子 接合菌的有性孢子，由配子囊配合方式产生，是一种二倍体孢子。接合孢子被厚壁的接合孢子囊所包被，通常需经较长时间的休眠才能萌发，可抵抗不良环境。萌发时细胞核发生减数分裂，接合孢子长出芽管，通常在顶端产生一个芽孢子囊，有的直接伸长形成菌丝。

图2 真菌有性孢子的类型
1.合子； 2.卵孢子； 3.接合孢子； 4.子囊及子囊孢子5.担子及担孢子

子囊孢子 子囊菌的有性孢子，产生在子囊内，通常每个子囊内有8个子囊孢子。子囊孢子单胞、双胞或多胞，有色或无色，卵形、椭圆形至线形。
担孢子 担子菌的有性孢子，外生在担子上。典型的担子上着生4个担孢子。担子可直接在双核菌丝的顶端形成，或由双核菌丝形成冬孢子，再由冬孢子形成担子和担孢子。

真菌有性生殖sexual reproduction of fungi

真菌中由两个可亲和性核的结合产生有性孢子的过程。一般可分为质配、核配和减数分裂等几个阶段。不同真菌在完成有性生殖时，这几个阶段的连续性不同，有的在质配之后马上进行核配，产生双倍体的有性孢子，休眠后萌发时进行减数分裂；有些在质配后并不随即进行核配，双核阶段可以保持很长时间，而在核配后马上进行减数分裂形成单倍体的有性孢子。真菌的性分化有多种形式，有些真菌在同一菌体上分化出明显的两性器官，有些两性器官分化在不同菌体上，但也有些真菌的性器官无形态上的区别，甚至是以营养菌丝代行性器官功能，而分属于不同的交配型。根据性亲合性不同，真菌的有性生殖可分为同宗配合和异宗配合两种形式。真菌通过有性生殖的减数分裂过程进行染色体交换。对异宗配合真菌来说，这一过程在基因重组中是极其重要的一步，使种具有一定的可变性，更能适应环境的变化，保证种的延续和发展，在这一点上，有性生殖的意义就远远超出了繁殖和渡过不良环境的内涵。