我的名字叫“放线菌”。

  我的故事已讲了14集，但我还没有做自我介绍。

  尽管前面已介绍了不少我的本领，但我是“何许菌也”，大多数人也许并不完全清楚，有必要作一简单的自我介绍。

  我是生物世界中的一个成员。

  在自然界中，有参天大树，也有低矮小草；有大象，也有蚂蚁等微小动物。除了这些可以直接看见的植物与动物外，还有大量肉眼无法看见的微小生物。

  人们将在显微镜下才能看见的小生命称为微生物。

  微生物通常按细胞结构和形态，被分为细菌、真菌和放线菌。

  我就是上述三大类微生物中的一类。

  按有无真正的细胞核，可将微生物分为两类：

  一类是原核微生物，没有真正的细胞核，细胞核的主要组分DNA呈毛线团分布在细胞中，细胞核的边缘不清晰。另一类是真核微生物，有真正的细胞核，细胞核DAN毛线团被一层薄膜口袋装起来放在细胞中，故细胞核边缘清晰。

  我和细菌都属于原核微生物，真菌属于真核微生物。

1.我的长相

  之所以给我取名“放线菌”，是因为我长相特殊，特别是本领独特。即我的名字与我的长相有关。

  在“放线菌”三个字中，“放”和“线”均描述了我的长相和形状。

  在显微镜下，我的身体看起来像一条条细线，这是“线”的来历。

  在细线上不断长出分支，分支上又长出次级分支，如此持续不断，且无数条分支不断向外延伸扩张，呈放射状，形成树枝状分布，这是“放”的来历。

  在显微镜下，我的身体由数不清的放射状线交织而成（图1，图3）。

图1.光学显微镜下放线菌菌丝形态

  在培养皿内的固态培养基上，我的一个细胞不断生长繁殖，会扩增成由无数细胞堆积而成的“细胞高山”，或 “细胞高原”。用专业术语，我们的这种细胞群体被称作“菌落”（图2，图3）。

  一根菌丝肉眼看不见，但当我们的无数个个体堆积成“细胞高原”时，或形成称之为“菌落”的细胞集团时，人们就能利用肉眼看见我们了。

图2.放线菌的菌落形态

图3.左上：放线菌菌落形态；右上：光学显微镜下放线菌菌丝；

下图：电子显微镜下放线菌菌丝

  我的家族非常庞大，仅我所在的放线菌亚纲就有170多个属，其中的链霉菌属最大，是我们家族中在 “种”水平上成员最多的一个属。据不完全统计，目前已有500多个有效种发表。

  放线菌每个种的“长相”都不一样，表现在菌落大小、颜色、表面的粗糙程度、边缘的形态等均不相同，使得放线菌的 “菌落”形形色色，形态各异。因此，有经验的放线菌专家仅按照菌落外形，就可以将我们的不同种大致分开（图4）。

图4.放线菌菌落形态

  链霉菌属不仅成员多，生长也快，菌落很大。链霉菌的菌丝分两种：一种生长在固态培养基中，从培养基中吸收水分与养分，类似于植物的根，称为“基内菌丝”；另一种分布在固态培养基上面的空气中，类似植物的茎叶，被称为“气生菌丝”。

  在生长后期，“气生菌丝”中的细胞核会“分家”，菌丝中的原生质围绕一个细胞核形成一个“小家庭”，不同“小家庭”之间用“一道墙”（隔膜）隔开，形成一个个“圆形的小房子”，每个 “小房子”中都有一个细胞核，这个 “小房子”被称作“孢子”。

  当孢子还没有成熟时，许多个孢子串连在一起，形状类似一串“糖葫芦”，或像一串珍珠，此时的气生菌丝被称为“孢子丝”。

  当孢子成熟时，“糖葫芦”上的一个个小糖果就散落了，就像断了线的珠子一样，四散飘零，各奔东西。  

  一个孢子，相当于植物的1粒种子，具有独立的生命能力。

  当环境适合时，这粒 “种子”就会萌发，其“芽”会不断伸长，分支，再次形成放射状菌丝体。

  链霉菌的气生菌丝能转化为孢子丝，产生大量孢子，这是一个非常重要的特性，利用我们的这一特性，人们就可以制造放线菌活菌制剂。

  当培养工艺优化到最佳水平时，每1克活菌制剂能产生100亿以上的孢子，比地球上的所有人的总和还要多。

   1kg土壤中，加入0.5-1.5g放线菌剂，对植物生长的促进作用及防病作用就很显著了。 

2.我会制造杀敌的化学武器

  除了长相特殊外，我们家族的成员大多数本领独特。其中，最重要的本领就是能制造各种各样的具有特殊功能的“化学武器”。这些化学武器实质是一些结构不同、作用特殊的化学物质。

  这些化学物质常被人们称作“抗生素”。

 “抗生素”本来是我们制造的用来保卫我们领地，抵抗外来异类入侵我们领地的“化学武器”。

  只要把我们制造的化学武器释放到培养皿中，其他细菌或真菌就难以生长，形成一个被人们称为“拮抗圈”的无菌区域（图5）；当把我们制造的化学武器释放到我们栖息的环境中，其他细菌和真菌就难以生长，我们生存所需营养与空间资源得到了保护。

图5.放线菌的拮抗圈

  人类非常聪明，把我们用来保卫放线菌领地的化学武器借去了，用来保卫人类的生命和人类赖以生存的家禽家畜及农作物的生命与健康。

  原来，人类和人类饲养的动物也常常遭到一些有害微生物的攻击。

  如结核杆菌能引起人畜肺结核，各种肠道病原菌能引起动物消化系统疾病；人类种植的农作物也会遭到各种各样植物病原菌攻击，使粮食减产或绝收。

  人类借助于我们制造的化学武器治疗人畜因病原菌感染引起的各种疾病，防治农作的病虫害。

  我们为人类的健康及生存立下了不可磨灭的功劳。

  用于治病的抗生素被称作“医用抗生素”及“农用抗生素”。

  我们家族的成员大多数会制造各种各样的化学武器。

  有一个公认的评价我们放线菌制造化学武器能力的说法：

  在目前发现的2.3万种抗生素中，约1万种抗生素是微生物合成的，即微生物合成的抗生素占抗生素总数的43%。

  在微生物合成的抗生素中，有70%是放线菌合成的。

  在放线菌合成的抗生素中，有70%是链霉菌合成的。

  因此，链霉菌是抗生素的主要产生菌，是我们家族对制造化学武器贡献最大的功勋成员。

  大家熟知的链霉素就是由链霉菌产生的。链霉素的发现，结束了肺结核为不治之症的历史。

   1942.2，美国罗格斯大学的塞尔曼.瓦克斯曼发现了链霉素，开启了人类结核病防治的新纪元，拯救了无计其数的生命。目前，医用、农用链霉素还在使用。

  用我们放线菌制造的抗生素主要用于医学，主要医治人畜的各种感染。在农业上，有少量农用抗生素用于植物病虫害的防治，

  如农用链霉素，阿维菌素，井岗霉素等，均是由链霉菌产生的。

  放线菌活菌制剂应用很少。

 3.我会制造促进植物生长的灵丹妙药

  由于我们放线菌独特的能制造化学武器的本领，放线菌受到了格外的重视。

  但制造化学武器杀敌人并不是我们唯一的本领。

  我们还能制造出可显著促进植物生长化学物质（图6），促进植物根系生长（图7），促进植物开花结果时间提前（图8），提高农作物产量和品质。

  我的这个本领在农业上的意义就非常重大了。

  将链霉菌制造的放线菌剂施用到马铃薯上，用作玉米的种子包衣，均可增产15%左右。

图6.放线菌制造的植物激素

图7.放线菌刺激植物根系生长

图8.放线菌促进玉米开花提前

  除了以上主要本事外，我还能制造许多能治疗人类非感染性疾病的医药，这与农业关系不大，在此就不赘述了。但我的其他能耐还需稍加介绍。我还具有以下功能：

  抗旱功能；抗寒功能；促进植物根系生长，提高产量；提高植物系统抗性，增强对病毒，土传根系病害的抗性；抗线虫功能；抗烈性寄生杂草列当功能；能增强植物对重金属污染的修复能力。

  我的其他能耐还在发现中，我的故事还将继续下去。