S I M E T R I U M .COM Kr, mm/d 真菌學
基本單位:m · s
ZH-HANT|36 種語言
SYMBOL PLATE Kr = 8.0 mm/d · 27 °C R = 45 mm · 6.5 d 1 d 2 d 3 d 4 d Kr 32 mm Topt PDA · 直徑 90 mm 培養皿 · 25 °C
大小寫

菌落徑向生長速率用大寫的 K 加小寫下標 r 表示:Kr。單位是公釐每天,即 mm/d。生長快的真菌用 µm/h 或 mm/h。「天」用小寫字母 d 表示,它是非 SI 的時間單位,允許與 SI 並用。

不要混淆

Kr 是菌落邊緣的速度,而不是質量的增加。緻密和稀疏的菌落可以擴充套件得一樣快,質量卻不同。也不要把它與以 h⁻¹ 計的比生長速率 μ 混淆:μ 表示生物量每小時增長到原來的多少倍。Kr 與 μ 相關,但是兩個不同的量。

銘牌展示了什麼

琥珀色的瓊脂上,培養皿里長著一個白色菌落。它的邊緣向四周呈圓形擴充套件,邊緣上的菌絲尖端微微顫動。每天一次,皿底會出現一個藍色的記號筆標記,並標有天數。一條刻線從中心沿尺子延伸,到 32 mm 的標記處為止。右邊溫度計裡的液柱在晃動,綠色短線標出最適溫度。蓋子的玻璃上有一道光斑在移動。

單位頁
真菌學 修訂 2026-10

菌絲生長 Kr, mm/d

導出單位 · 量:菌落的徑向生長速率, mm/d = 1.16·10⁻⁸ m/s

菌絲體為什麼呈圓形、並以恆定速度生長

實驗員把一小塊菌絲體放在培養皿中央。每天早晨,他把培養皿翻過來,用記號筆在皿底描出菌落的邊緣。一週後,皿底出現一個由圓環組成的靶心。相鄰圓環之間的距離幾乎相等:菌落的半徑每天增加相同的公釐數。

想到細菌,這就奇怪了:細菌的數量成倍增加,生長越來越快。菌絲體的結構不同。只有菌落邊緣的菌絲尖端在生長,內部只是向它們供應養分。這圈生長邊緣的寬度是恆定的,所以菌落的邊緣也以恆定的速度推進。

邊緣速度 Kr 取決於真菌的種類、培養基,而最主要的是溫度。每個種都有下限、最適點和上限。雙孢蘑菇在 24 °C 時每天增長約 3 mm,平菇在 27 °C 時約 8 mm。黴菌脈孢菌在 35 °C 時每小時超過 4 mm,不到一天就能長滿培養皿。

記號Kr 是徑向生長速率
單位mm/d;生長快的用 µm/h、mm/h
如何測量按皿底的標記測量菌落半徑
取決於種類、培養基和溫度
各量之間的關係Kr = w · μ,w 為生長邊緣的寬度
典型值3 mm/d 雙孢蘑菇 · 8 平菇 · 110 脈孢菌
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01 · 定義
菌落邊緣 · 延遲 · 溫度

Kr 是菌落邊緣一天內推進的距離。它由兩個標記求得:半徑之差除以兩個標記之間的時間。接種後最初的幾個小時不計入。這是延遲期:菌絲體在適應新的培養基,邊緣幾乎不動。

延遲期之後,半徑按直線增長,直到菌落碰到培養皿壁,或者養分耗盡。這條直線的斜率就是 Kr。1971 年,英國真菌學家安東尼·特林奇證明,Kr 等於生長邊緣的寬度乘以比生長速率 μ。

溫度對 Kr 的影響呈駝峰形曲線。低於最低溫度,真菌不生長。從最低溫度到最適溫度,速度平緩上升,越過最適溫度則迅速降為零。這三個點稱為三基點溫度,每個種各自測定。

r——菌落半徑 · t——時間 · λ——延遲期 · w——生長邊緣的寬度 · T——溫度
L·T⁻¹
速度的量綱
r ∝ t
邊緣沿直線前進
Tmin · Topt · Tmax
三基點溫度
表 · 場景中的四種真菌
真菌TminToptTmaxKr max
溫度以 °C 計,Kr 以 mm/d 計,在營養培養基上。數值是典型值:不同菌株之間會相差幾度。
互動 · 恆溫箱中的四個培養皿

用記號筆描出菌落,求出它的速度

上方是裝有所選真菌的培養皿和恆溫箱。時間以天計,演示是加速的。「描邊」按鈕會像實驗員那樣,沿菌落當前的邊緣在皿底畫一個記號圈。根據最後兩個圓環計算 Kr。溫度滑塊移動恆溫箱,培養基滑塊設定培養基的營養度。綠色表示生長,靛藍表示記號筆標記,磚紅表示溫度超出生長範圍。下方有三種檢視。「培養皿」顯示菌落和上方的圓環。「半徑」顯示半徑隨時間的變化:可以看到延遲期和斜率為 Kr的直線。「溫度」顯示 Kr 隨溫度的變化,涵蓋全部四種真菌,圓點表示恆溫箱的當前溫度。

圓環:

說明 · 為什麼越過最適溫度會驟降

溫度升高使生長加快,直到開始破壞細胞

隨著溫度升高,菌絲尖端中的酶工作得更快,菌落的邊緣隨之加速。但真菌的蛋白質只能耐受到一定的熱度。超過最適溫度後,一部分酶喪失空間結構,生長會驟然而不是緩慢地減慢。把平菇調到最適溫度,然後按兩次「+5 °C」:到第三個標記時,菌落幾乎停止生長。雙孢蘑菇也是出於同樣的原因不在炎熱天氣栽培,而脈孢菌則只會從高溫中受益。

02 · 換算
速度單位 · 要等多久 · 身邊的真菌

從公釐每天換算為小時和年

輸入任意單位表示的菌落邊緣速度。第一個標籤頁把它換算為其他速度單位。第二個計算菌落何時長滿培養皿、何時長到給定的半徑。第三個把場景中的四種真菌放在同一溫度下作比較。

便於記憶的規則:1 mm/d 約相當於每小時 42 µm、每年 36.5 cm。

培養皿並非無限大

標準培養皿的直徑為 90 mm,到皿壁的半徑約為 45 mm。生長快的真菌在實驗員來得及做兩個標記之前就長滿了。因此對脈孢菌和木黴要用細長的「競走」管,詳見儀器部分。

換算表
03 · 數量級 · 菌絲體的邊緣速度,從地衣到脈孢菌

Kr,mm/d,對數座標

04 · 測量儀器
記號筆 · 競走管 · 恆溫箱 · 延時攝影

用尺子量生長,但要在恰當的時刻

123 半徑之差 ÷ 天數
在倒置培養皿的皿底用記號筆畫圈

記號筆和尺子

這是最簡單的方法。把培養皿翻過來,用記號筆在皿底描出菌落的邊緣,旁邊寫上日期和時刻。一天後再描一次。用尺子沿兩條互相垂直的直徑量出圓環之間的距離,再取平均值:菌落很少是標準的圓形。

8 h16 h24 h32 h 管長 300—400 mm脈孢菌的橙色分生孢子
裝有瓊脂並標有前沿位置的玻璃管

競走管

對生長快的真菌來說,培養皿太小了。這時用一根細長的玻璃管,在管底倒入一層瓊脂,從一端接種真菌。前沿像跑道上的運動員一樣沿管推進,每隔幾小時在玻璃上標出它的位置。長 30—40 cm 的管子,脈孢菌只需幾天就能走完。

27.0 °C26.9 °C ±0.5 K黑暗一排培養皿在溫度梯度上
帶培養皿擱架的恆溫箱

恆溫器

三基點溫度是這樣測得的:同時在多個恆溫箱中培養同一種真菌,例如在 10、15、20、25、30 和 35 °C 下。每個恆溫箱的溫度要保持在約半度的精度內,否則生長曲線會變得模糊。光也要關掉:對許多真菌來說,光會改變生長速度。

每 30 s 拍一幀尖端:1.2 µm/min= 1.7 mm/d分支間隔≈ 100 µm 20 µm
延時攝影中單根菌絲的尖端

菌絲尖端的延時攝影

菌落邊緣的速度由單個菌絲尖端的速度疊加而成。它在顯微鏡下測量:相機每隔半分鐘拍一幀,程式追蹤尖端。每分鐘一微米看起來微不足道,但這相當於每天 1.7 mm,與緩慢生長的菌落一樣。圖中的數字只是示例,不同的真菌各不相同。

05 · 書寫規則
速度 · 溫度 · 培養基

速度要與溫度和培養基一起記錄

Kr 以公釐每天或微米每小時書寫。旁邊必須註明溫度和培養基的名稱:沒有它們,這個數就無法與別的數比較。如果按直徑測量菌落,要明確說明。

正確
Kr = 8.0 mm/d (PDA, 27 °C)
Kr = 333 µm/h
直徑增長 16 mm/d
延遲 1.0 d,之後呈線性
Topt = 27 °C, Tmax = 35 °C
8.0 ± 0.4 mm/d,n = 5 個培養皿
錯誤
Kr = 8.0 mm/d
Kr = 333 µ/h
Kr = 16 mm/d(按直徑)
Kr = 45 mm / 6 d
真菌以 8 mm²/d 生長
8 mm/天

沒有溫度和培養基,這個數什麼也說明不了:溫度不同,同一種真菌的生長速度會慢一半。微米符號 µ 已廢止,應寫作 µm。Kr 是半徑的速度,而直徑的增長是它的兩倍,二者不能混淆。用半徑除以從接種起的全部時間,會把延遲期也算進去,使速度偏低。面積不是線性增長的,所以 mm²/d 不是邊緣的速度。「mm/天」這類縮寫也不規範:一天要用字母 d 表示。

06 · 相鄰單位
真菌學

培養皿裡的菌落始於一粒約十微米大小的孢子。在森林裡,同樣恆定的邊緣速度把菌絲體變成草地上的仙女環,幾千年後則變成佔地數百公頃的生物體。

Q
孢子大小

菌落由什麼長成。

m/a
蘑菇圈

草地上同樣的邊緣速度。

ha
巨型菌絲體

蜜環菌幾千年長成 965 ha。

07 · 歷史部分
檔案 · 從培養皿到特林奇邊緣

人們如何弄懂菌落為何按直線生長

計量學札記

菌落的邊緣不是它的質量

PDA貧瘠的瓊脂34 mm · 緻密34 mm · 稀疏
半徑相同,質量不同

邊緣速度很方便:用尺子就能測量,不會破壞菌落。但它只回答一個問題,即真菌佔據新地盤有多快。在貧瘠的培養基上,真菌常常長得幾乎一樣快,只是菌絲稀疏地延伸,以便到更遠處尋找食物。圖的左側是兩個半徑相同的菌落:營養培養基上的緻密菌落,和貧瘠培養基上的透明菌落。

因此需要生物量時,要把菌落從瓊脂上取下,烘乾並稱重。這是另一種測量,以毫克乾重計。比較 Kr 時,兩次實驗必須使用同一種培養基和同一溫度。

右圖顯示恆定速度從何而來。只有菌絲尖端在生長。尖端之後菌絲分支,新的尖端追上前沿。只要生長邊緣的寬度不變,邊緣就以同一速度前進。

前沿
尖端引領前沿,分枝在後追趕
基礎 · 7 個單位

國際單位制的七個基本單位

量的目錄
真菌學 · 12 個單位頁
目錄實驗室:一杯紫甘藍汁、一個燃燒器、冷板上的一杯水和一組齒輪
目錄 · 所有量都在一頁
目錄入口處的實驗室

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