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显微观察指南


为什么需要显微镜

是肉眼可见的特征已经无法再满足菌物学家们了吗?是的。相比起动植物,蘑菇的宏观特征少的可怜,有时不一样的两个物种肉眼上看起来就是一模一样的,因此显微特征许多情况下是必要的鉴定依据。例如,草鸡㙡鹅膏Amanita caojizong假褐云斑鹅膏Amanita pseudoporphyria就是两个几乎相同的鹅膏种类,但前者可食用,后者则有剧毒。如果你没有提取DNA样本的条件,也缺乏以身试毒的勇气的话(开玩笑的,别去试),唯一区分它们两个的方法就是观察其显微特征:

区分两种鹅膏的检索表
33.菌柄基部菌托残余物含有相当丰富的膨大细胞,球形、近球形、椭圆形至棍棒状假褐云斑鹅膏
33.菌柄基部菌托残余物含有稀疏的膨大细胞,多数为纺锤形、椭圆形、长形至棍棒状,罕为近球形草鸡㙡鹅膏

用显微镜可以看到什么?最容易观察到的,是蘑菇产生的微型繁殖细胞:孢子。孢子的形状 、大小、花纹等特征对鉴定十分重要。取决于你的切片位置和方式,你还可能看到子实层上的结构,如担子、囊状体等,也可能看到菌盖皮层、菌柄皮层等构造。它们都能辅助鉴定一种蘑菇。

我需要买一台显微镜吗?这取决于研究深度——如果你只是喜欢观察身边的蘑菇,并不纠结于如何确定它们的学名,那显微镜是完全没有必要的,费钱。但若你一直坚持对菌物学的热爱,总有一天蘑菇宏观的特征将再也无法满足你。

基础的显微镜知识

1. 我该买哪种显微镜?

你应该买:正置型的 普通光学显微镜。除了这种显微镜,还有如下几种显微镜,注意不要买错了:

2. 显微镜的基本构造

这方面,网络上的资源非常丰富。如果你购买一台全新的显微镜,附赠的说明书上也通常讲的很清楚。因此这里仅简单描述。

显微镜结构示意图
一张典型的显微镜结构图,来自Wikimedia(Public Domain)
  1. 目镜。观察时,你的眼睛就应该对着这两个镜头看。目镜有自己的放大倍数,常见的如10×(意为10倍放大)。
  2. 转换器。旋转这个地方,来切换不同的物镜观察。
  3. 物镜。转换器上通常有3-4个物镜可供选择,通常分别为4×、10×和40×,好的显微镜还有100×(叫做油镜)。总的放大倍数等于物镜和目镜放大倍数之乘积,例如10×目镜和10×物镜就是100×。
  4. 粗准焦螺旋。旋转它,可以上下调节载物台的位置并对焦。
  5. 细准焦螺旋。作用和粗准焦螺旋一样,但调节幅度更小。
  6. 载物台。把你制作的装片放在这上面。载物台上有个洞,叫通光孔,下方的光源会把光照到这里,因此你的标本位置应该和通光孔对齐。载物台上还有压片夹,用于固定装片。
  7. 光源。通常可调节亮度。
  8. 光圈和聚光器。一般而言,调大光圈视野更亮,调暗光圈视野对比度更好。初学者通常不需要了解它们——别去碰。
  9. 移动装置。通过调节载物台旋钮,可以移动压片夹的位置,以此移动载玻片的位置。
  10. 载物台旋钮。旋转这个,调节载玻片位置。

3. 我应该买哪个牌子的显微镜?

许多款宣称适用于“中小学生生物课程”“儿童生日礼物”的显微镜,尽管价格很诱人,但很遗憾,它们不足以支持真正深入的显微观察。它们通常放大倍率不够、缺乏电光源(经常只配备一个反光镜,操作很麻烦)、仅有粗准焦螺旋、仅有单筒视野。你的显微镜最好有:×100倍的物镜(也被称为“油镜”)、一个电光源、细准焦螺旋、双筒视野(观察起来更方便)。

建议寻找高校或者实验室使用的同款显微镜,可在x宝上购买全新的,通常x鱼上也会有二手的显微镜。我自己使用的是一台奥林巴斯CX23牌显微镜。

4. 还需要准备些什么...(网上都能买到)

刀片
双面刀片

5. 怎么使用显微镜呢?

当你已经获得一张装片了,怎么用显微镜观察,这方面的指南在网上非常多——图文和视频资源都有,很容易就能搜到。这里不过多赘述。至于怎么做装片,我们马上就要讲到。

这里顺带一提有关显微摄影的事情:一些光学显微镜的顶上配备有摄像头,并可以将图像导到电脑软件上。摄像头看到的画面并不总是和肉眼看到的相同,可能存在色差或者焦距的不同。如果你的显微镜没有摄像头,直接把手机怼到目镜面前拍摄,效果其实也不太差。一些牌子的手机检测到前方有障碍物,可能会频繁切换摄像头,切换到“人像”模式通常可以解决这个问题。

准备装片

孢子印
直接制作在载玻片上的孢子印。

观察孢子

孢子的观察通常不涉及切片,你只需要在载玻片上制作孢子印,或者把纸上的孢子印小心刮取一些到载玻片上。随后滴一滴水或KOH,盖上盖玻片,观察孢子的大小、形状和纹饰。这样观察到的孢子是完全成熟的。倘若直接制作菌褶装片,通常也能观察到孢子,但未必是完全成熟的,形状和大小可能有差别。

观察孢子可以准备两张装片,其中一张用梅氏试剂或卢戈氏碘液染色,检查孢子的质地。

切片
切片方式的示意图(部分由AI生成)

制作徒手切片

通常的切片方式是,用剃须刀片,从上往下,垂直于菌褶的方向切。沿这个方向连续切割两次,即可得到一张切片,这样的切片可以同时观察菌盖和菌褶的构造。切片应该薄一些,让显微镜光源的光线可以穿过样本。切片完成后,在载玻片上滴一滴KOH或水,用镊子将切片转移到载玻片上并展平,随后从一侧盖上盖玻片(速度慢一些可以避免气泡产生),就获得了一张可以在显微镜下观察的装片。如果需要染色,可先在载玻片上滴加刚果红,将样本浸泡在刚果红中十几秒到一分钟(可根据染色效果灵活调整染色时间),随后用吸水纸吸走染料,用KOH或水冲洗并盖片。

制作切片
制作蘑菇切片的流程。1:切下一块菌盖。2:切下一张薄片,尽量薄且完整。3:用镊子将切片转移到滴了水或KOH的载玻片上。最后,别忘记盖上盖玻片。

你能看到什么?

孢子

孢子(spores)是蘑菇的繁殖细胞,并可能是最容易观察的结构。孢子通常是形状各异的小颗粒,即使不特地做孢子印,在成熟菌褶的切片上通常也能看到很多,有时它们甚至会飘到菌盖上。孢子印为白色、黄色、粉色等的蘑菇,它们的单个孢子在显微镜下通常透明,用刚果红染色能看得更清楚。一些深色孢子伞菌(如锈色、褐色、黑色孢子印)的孢子则本身有明显颜色。

孢子的结构示意图
孢子的特征。
1:侧面观,LENGTH:长,WIDTH:宽。
2:正面观,BREADTH:正面观下的宽度。
3:极面观。
4:A. 顶部。B. 上脐部的凹陷。C. 小尖。
5:D. plage区域。
6:E. 顶部萌发孔。F:孢子壁。G:油滴。
图片摘自FLORA AGARICINA NEERLANDICA 1

孢子的形状十分多样。一些蘑菇的孢子基本就是长宽比不同的椭球形(长方椭圆形-长椭圆形-椭圆形-宽椭圆形-近球型等),有时存在一些细微差别(例如,如果一头收窄,像鸡蛋一样就称为卵形)。观察孢子时需要关注它们的姿势:孢子落在载玻片上的方向通常是随机的,而描述孢子形状和大小,需要挑处于“侧面观”的孢子,此时孢子较窄的一面面对视野,小尖侧对视野;如果孢子较宽的一面面对视野,小尖正对视野,则为正面观,正面观下描述的形状和大小和侧面观通常不同。也有许多蘑菇有着奇形怪状的孢子,难以区分出明显的正面和侧面观,比如这个链接显示的疣孢环柄菇孢子。

小尖
灰褶鹅膏Amanita griseofolia的近球形孢子上有明显的小尖。

大多数蘑菇都是担子菌,它们的孢子(称为担孢子)上面大多数都会有一个小尖(apiculus)。小尖所靠近的一头称为基部,另一头则是顶部

plage
帆孢盔孢伞Galerina calyptrata有一个明显的脐上光滑区(plage),即箭头指出的颜色稍浅的部分。图片来自文献[1]

小尖上方有时存在凹陷,称为上脐部(plage),它的存在可能和相邻孢子的互相挤压有关,也可能和buller's drop有关。在特定类群(如盔孢伞属Galerina、暗金钱菌属Phaeocollybia)中它是鉴别性特征之一。上脐部有时存在凹陷,称为suprahilar depression。在某些物种中,上脐部对梅氏试剂的反应还和孢子的剩余部分不一样。

萌发孔
环带斑褶菇Panaeolus cinctulus的深色孢子有萌发孔。

一些孢子的壁上存在小孔,称为萌发孔(germ pore),在这里孢子本身的颜色或者染色更淡,是孢子萌发时菌丝管钻出的位置。典型的萌发孔为单个,位于孢子顶部(apical germ pore),但一些情况会偏离顶端(eccentric),甚至有多个萌发孔。特定种类的萌发孔上会有一个盖状结构。

孢子内部可能含有折光性的液滴结构,通常称之为油滴(guttule)。

一些蘑菇的孢子存在附属物,例如纹饰或者刺突,它们可能帮助孢子黏附在载体或木头上。放大倍率400×(即40×物镜)时通常就能看清它们,除非非常细小的需要用油镜或电子显微镜。这些附属物在上脐部有时会消失,形成一小块光滑区域。

红菇的孢子
非凡红菇Russula insignis的孢子印奶油色,单个孢子几乎透明,孢子宽椭圆形,有小尖,表面有疣突,内部有油滴。

担子

蘑菇中,担子菌占大多数,它们产生的繁殖细胞叫做担子,担子可以产生担孢子。在伞菌中,担子整齐地排列于菌褶两侧,因此纵切菌褶,在菌褶表面通常就能找到它们。在牛肝菌和多孔菌中,它们排列在菌管的内侧。在其他蘑菇中,它们排列在对应的产孢组织上。

寻找担子
伞菌中,担子位于菌褶的两侧,密集排列成层。
担子
几种蘑菇的担子。上2图:连接着担孢子;下2图:担孢子已脱落。

担子(basidia)通常是棒状的透明细胞,顶端有4个突出结构,称为小梗,每个小梗的末端着生一个担孢子。在发育过程中,这个细胞依次经历核配、减数分裂形成4个子细胞核,随后担子的顶端发育出4个小梗,每个子核移动到一个小梗的顶端,发育为一个担孢子。随后担子会将这些担孢子弹射出去,让它们随风漂流。因此,幼年蘑菇的菌褶上,担子通常尚未发育出小梗;成熟蘑菇的菌褶上,常可看到连接着担孢子的担子,或者孢子脱落仅剩小梗的担子。

担孢子的数量和小梗的数量匹配。典型的担子有4个担孢子(4小梗)。但也有些种类仅有2个,这通常是鉴别性特征,例如菜市场常见的“白蘑菇”(双孢蘑菇Agaricus bisporus)的学名就是因此得名。极少数情况下会是其他数量。有时由于视角原因,四个担孢子互相重叠,看起来只有两个,需要注意区分。

木耳担子
木耳的担子有横隔(上),比较之下,同一篇文献里,正常的担子是如下图画的。来源:[2]

腹菌类选择了将产孢组织包裹在体内的生存方式,它们通常依赖雨水等外力传播孢子,因而担子虽然还在,但退化了弹射能力。一些胶质真菌的担子形状则较奇怪:木耳属的担子细长,被横向分割为4个上下排列的细胞,每个细胞产生一个小梗;银耳属的担子则被纵向十字分割为4个并列的细胞,每个细胞产生一个小梗。这种有隔担子被称为异担子(heterobasidium),胶质真菌也因此在传统分类中被划分为单独的异担子菌亚纲,现在这种分类系统已经被废弃。

子实层
菌褶切面的表面,黄色括号标注的部分是子实层,由于切片原因,子实层部分脱落。

如果没有挤压或者破坏菌褶表面的结构,担子应该密集排列成层,覆盖在产孢结构之上(菌褶的两侧、菌管的内侧或其他什么结构的表面),这种层状结构称为子实层(hymenium)。子实层上,除了担子,还可能有囊状体(见下文)、未成熟担子或周细胞。那些看起来像担子,但是没有小梗的东西,通常是未成熟担子,或称为拟担子(basidiole);但在特定类群的真菌(如小鬼伞属、白鬼伞属部分物种)中,它们也可能是另一类完全不育的细胞,称为周细胞,作用是隔开担子,避免过于拥挤。

拟担子
图中明显有小梗的是担子。形状看起来像担子,但没有小梗的,是拟担子。

囊状体

侧生囊状体
突出于子实层的侧生囊状体(梭形结构,蓝色箭头)和旁边的担子(橙色箭头)。

囊状体(cystidia)是大型、突出、不育的细胞。囊状体可能存在于蘑菇的任何部位,但我们更常讨论的是子实层上的囊状体。

在子实层上,囊状体较容易识别:它们体型较大,通常会顶出子实层,从密集排列的担子之间探出头,且形状通常和担子存在差别。并且它们不育,意味着它们不能像担子一样产生孢子。存在于菌褶侧面的囊状体称为侧生囊状体(pleurocystidia),存在于菌褶下边缘的则称为褶缘囊状体(cheilocystidia),它们在菌褶切片上的位置不同。褶缘囊状体常会顺着菌褶下边缘排成一列,使整个菌褶边缘都不育。

并非所有蘑菇都有这两种囊状体。它们的存在与否、形状、大小,是否有内含物,表面是否有晶体结构等,都是鉴定时重要的特征。

除了褶缘和侧生囊状体,有时我们还会讨论菌盖上的盖生囊状体(pileocystidia)和菌柄表面的柄生囊状体(caulocystidia),前者可以在菌盖-菌褶切片中看到,后者对菌柄切片可以看到。特定类群的蘑菇还会有特殊的囊状体,例如近地伞属Parasola的一些物种,在菌盖上有一种深色的硬毛,被认为是盖生囊状体的一种,特称其为sclerocystidia。

晶粒小鬼伞的囊状体
晶粒小鬼伞Coprinellus micaceus菌褶上的囊状体很发达,乃至肉眼可见。那些透明的小疙瘩就是。

在一些蘑菇中,囊状体的大小巨大,以至于肉眼可见。然而我们至今仍不太确定它们的作用是什么,可能是为了在发育时隔开菌褶,避免密集排列的菌褶融合在一起,也可能起到防御小型动物啃食的作用。

囊状体通常在担子菌的语境下更常用。虽然子囊菌的子实层中也可以看到类似的不育结构,而且似乎没啥本质区别,但子囊菌中的结构被单独称为侧丝(paraphyses)。

锁状联合

锁状联合
荷叶离褶伞Lyophyllum decastes(菜市场上的“鹿茸菇”)菌柄菌肉中,存在丰富的锁状联合。

锁状联合(clamp connections)是只存在于部分担子菌的次级菌丝(交配完的菌丝)中的一种结构。它存在于管状的菌丝上,是跨过隔膜连接两个相邻菌丝细胞的一根小管子。形状看起来像一个锁头,因此得名。

锁状联合的存在,其实是为了方便细胞分裂。担子菌的次级菌丝拥有两个细胞核,为了确保这两个核能正确分配,才长出锁状联合这一结构。但细胞也有其他手段来确保核的分配,因此并非所有担子菌都有锁状联合,也并非整个蘑菇处处都会出现锁状联合。子囊菌没有锁状联合,只有类似但生理上不完全相同的结构叫钩状联合(croziers)。

锁状联合
某种丝盖伞担子正下方的锁状联合。

育种专家在分离菌种时,对于一团培养基里的菌丝体,可以用锁状联合的存在与否来判断它是否是担子菌,以及是否交配成功(如果这种菌有锁状联合的话)。但采蘑菇时,从形态上很容易判断一种蘑菇是担子菌,而且必然是次级菌丝(因为未经交配的菌丝无法长出蘑菇)。因此,我们通常观察锁状联合的存在与否、出现频率、存在位置,这些特征常可以辅助鉴定。例如,担子正下方是否存在锁状联合,是有时会用到的鉴定指标。

菌盖皮层

(内容待补充)

测量大小

测微尺

孢子、囊状体等结构的尺寸是鉴定的重要依据。此时需要用到测微尺。测微尺分两种:目镜测微尺和物镜测微尺。

测微尺
显微镜下观察的物镜测微尺(上)和目镜测微尺(下)

目镜测微尺是安装在目镜上的一片平镜片,本身不具有放大作用。镜片上常刻有十字形的尺,尺上有许多微小的刻度,用于测量视野中物体的大小。目镜测微尺有时需要单独安装,购买显微镜后如需安装目镜测微尺可以申请售后。

物镜测微尺
物镜测微尺本质上就是一小片刻了尺的载玻片,可以和普通装片一样在显微镜下观察。

物镜测微尺是一张载玻片,通常需要单独购买。上面刻了一个微小的刻度尺,每一小格为0.01mm,即10μm。因为目镜测微尺安装在目镜上,而实际观察时物体经过了目镜和物镜的两次放大,因而在不同的物镜放大倍数下,目镜测微尺的每一小格所代表的长度不同,需要用物镜测微尺标定。大致过程是将物镜测微尺放在载物台上,观察目镜测微尺的多少格和物镜测微尺的多少格可以恰好完全重叠。例如物镜测微尺的10小格和目镜测微尺的98小格完美重叠,已知物镜测微尺下每一小格为10μm,则目镜测微尺10小格的长度=10格×10μm=100μm,目镜测微尺的每一小格长度=100μm/98格≈1.02μm,现在你便可以用目镜测微尺去测量其他的东西了,在此放大倍数下每一小格≈1.02μm。

使用测微尺
物镜测微尺上标有DIV=0.01mm,意为每一小格长0.01mm(红)。该长度随后可用于标定不同放大倍率下,目镜测微尺每小格的长度(橙),如图所示。

怎么量...

菌物学中,微观结构的尺寸,测量单位基本都是微米μm。因此你需要先换算,不同物镜放大倍率下,目镜测微尺每一小格是多少微米,方法如上。

孢子测量
测量完全清晰可见的孢子,不测模糊的孢子。测量长宽时,不算附属物、小尖的长度。图片来自于王向华老师蘑菇圈公开课PPT[3]

在油镜下观察孢子时,挑选侧面观的孢子(小尖位于一侧且全部可见),并且整个孢子要能同时观察清楚。如果孢子一侧模糊,说明孢子是斜放的,部分位于焦平面之外,测量这种孢子会引发偏差。少数大小、形态明显异常的孢子也需要排除。确定要测量的孢子后,在油镜下小心调节细准焦螺旋,直至孢子最清晰,孢子大小最小,然后用目镜测微尺测量长度。测量时,如果小尖、表面纹饰的高度足以被测量,则不计入孢子长宽而单独测量。

关于测量数量:如果已经有备选物种,仅是确认孢子大小和文献里的描述是否相符,10-20个通常足够;如果不清楚物种,需要跑检索表,可以适当多测几个;描述新物种时,则更多,有时会测量不同子实体上的50-100个孢子。将上述长宽数据输入Excel,可计算平均值和标准差。

担子测量
从子实层游离的担子较容易测量。图示担子的长、宽和小梗长度。

测量担子、子囊囊状体是类似的,一般都要挑选完全成熟的且平放的结构来测量。这些结构的长度,是从游离顶部到第一个菌丝隔膜处的长度(担子长度不含小梗,小梗长度要单独计算,且担孢子不计入小梗长度),宽度则是最宽处的宽度。适当轻敲装片可以让结构散开,更便于观察这些结构基部的情况。

描述大小

如果你只测了十几个或20个孢子,用一套简单的公式就足以表达孢子的大小:

最短长度 - 最长长度 × 最短宽度- 最长宽度

例如8.5-10.5 × 5.7-7.2 μm,非常简洁。

问题在于,为了确保严谨性,菌物学界喜欢用一套极其精确(但看起来像鬼画符一般)的方式来表示各种微观结构的大小,尤其是孢子的大小,是鬼画符重灾区。下面便是一段示例。更糟糕的是,每一篇论文里面的描述方法似乎都有细微的区别。

说真的,有必要这么麻烦吗...

Basidiospores [holotype 50/2/1] (7.0)8.5-10.5(11.5)×(5.5)5.7-7.2(8.0)μm [X=9.3±0.5×6.5±0.4, Q=1.3-1.7, Q=1.4±0.1]

好吧,让我们来看看...

参考文献
1. 中国盔孢伞属的分类. 2022. 刘晓亮,张惠,李玉婷,图力古尔. 菌物学报 41(9): 1354-1369    
2. Contribution to the Macromycetes of West Bengal, India: 57–62. 2019. Rituparna Saha, Susmita Sett, Tribeni Chatterjee, Gouri Basak, Anirban Roy, Krishnendu Acharya. Research Journal of Pharmacy and Technology 12(12):5911    https://doi.org/10.5958/0974-360X.2019.01025.4
3. 蘑菇圈_王向华:如何获得取蘑菇的数量性状. 2020. 王向华. 菌物知识网络课堂 公开课PPT    

(正文完)


发表时间:2026-07-04

历史版本:1

上次编辑:2026-07-04