1.4　生長調節

微生物的生長分化受其自身和外界多種因素的調節。這里以真菌為對象闡述菌絲體形態調節的規律。

1.4.1　菌絲頂端生長

菌絲僅在頂端（末梢）生長，其余部分的菌絲壁加厚但不擴展。這與居間生長（intercalary growth）形式不同，后者細胞的任何部分均能擴展與分裂。

菌絲的形態與生長速率受多種因素制約，均與胞內Ca2+有關。其中包括胞外Ca2+的濃度、Ca2+載體、Ca2+運輸的抑制劑與引入細胞質內的緩沖劑［17］。這些因素的作用源于菌絲頂端胞質內高濃度梯度的游離Ca2+，其存在是菌絲旺盛生長所必需的。此濃度梯度很陡，離開菌絲頂端1～2nm便迅速下降。此梯度的形成是由于菌絲頂端Ca2+的吸收（途徑質膜通過位于菌絲頂端的伸展的活性管道）和次頂點排斥或扣押這些離子共同作用的結果。Heath等認為，對Ca2+梯度的調節會改變形成細胞骨架的肌動蛋白成分的性質，從而控制菌絲的延伸能力和菌絲頂端的生長［18］。

菌絲頂端間室的復制周期遵循以下規律：①頂端間室由于隔膜的形成，其長度縮小一半；②新形成的頂端間室繼續以相同的線性速率延長；③當核內細胞質體積增加到一臨界值時便誘導細胞核幾乎同步分裂；④在有絲分裂后頂端間室擴展成原來的一倍時隔膜便形成了。

支持菌絲頂端生長所需菌絲的寬度與長度隨真菌的種類而有所不同。例如，Rhizopus stolonifer的線性生長只出現在芽管長度在4nm內，而Phycomyces blakesleeanus的孢囊孢子的指數生長一直持續到4mm長。菌絲的伸長速率取決于對菌絲頂端的養分供應和伸長區域的表面積。

1.4.1.1　菌絲頂端生長機制

大多數菌絲頂端生長機制都與泡囊（vesicles）在頂端的聚集有關。一旦生長停止，泡囊在頂端消失，并分布在次頂部生長區。圖1-33顯示細胞生長點的代表性活動。

泡囊是一種由單層膜包裹的細胞器，可把它看做是溶酶體復合物或內膜復合物的一部分。泡囊含有多種水解酶系，其最佳pH在酸性范圍；還含有細胞壁合成酶以及細胞壁的若干前體；在胞內起運輸材料的作用，在運輸過程中起隔離作用，避免同胞內其他物質接觸。泡囊是由高爾基體（Golgi）或內質網（endoplasmic reticulum）的特定區域釋放，再輸送到生長點與質膜結合（參閱圖1-4）。泡囊有三種作用；①運輸各種負責把細胞壁拆開和擴建的酶；②運輸新的細胞壁成分，其前體或預制單位；③運輸合成質膜的材料。

1.4.1.2　泡囊如何在菌絲頂端聚集

內質網系統產生泡囊的區域位于菌絲的次頂部，借化學或電化學濃度梯度（推動力）移動。因無線粒體，菌絲頂端全靠發酵維持。頂部以外的細胞靠線粒體進行正常呼吸。用細胞松弛素（cytochalasin）可以完全抑制細胞質的流動，從而阻止泡囊的移動和生長。故細胞質的流動是生長的“推動力”，使泡囊流向菌絲頂端。如菌絲頂端同其次頂部區域被隔離，則生長便緩慢下來；如切斷的地方離開頂端遠些，對生長的影響便小得多。據此，可測定末梢生長區域的長度。粗糙鏈孢霉頂端生長的低限長度為10mm。

存在兩種形式的胞質流動；一種是導向菌絲頂端的快速流動，菌絲頂端失水，造成頂端與次頂端之間的水勢梯度，從而加速這種流動；另一種形式的胞質流動為雙向流動或環流（cyclosis），其流動速率要慢得多。

1.4.1.3　菌絲生長過程

對孢子發芽的研究可獲得有關頂端生長的有用信息。如圖1-34所示，開始孢子吸水膨脹，這時細胞壁合成材料散布在孢子周圍內表面，隨后長出芽管，新材料便聚結在芽管的頂端。故極性生長是在非極性生長過后才出現的。在不利條件下有些真菌的極性生長被無限地推遲。例如，黑曲霉的孢子在44℃下生長，它繼續膨脹形成巨細胞；如這時再轉移到30℃下生長，它會從巨細胞中伸出芽管，隨后形成孢子，見圖1-34。這說明在孢子膨脹期間黑曲霉也能正常地成熟，甚至產生孢子，但要等到適合于極性生長時機才能表達這種潛在能力。

研究頂端生長過程的另一種實驗方法是用水浸沒鐮刀菌菌落，觀察其頂端生長情況。結果有半數菌絲末梢停滯1min后重新生長，只是在膨脹的菌絲頂端長出較細的菌絲，其余菌絲停止生長幾分鐘后在菌絲頂端又長出一個以上的較細的芽。重復以上試驗，但這次加水等40s后，再加入等滲溶液（即與瓊脂的滲透壓一樣的溶液）。結果菌絲繼續膨脹，暫停出芽，隨后又長出一個以上的細芽，如圖1-35所示。這些現象說明，菌絲生長可能包含兩個過程：①塑性頂端的延伸；②細胞壁的硬化，即隨頂端延伸后的硬化。在正常生長情況下這兩個過程以同樣的速率進行，只是硬化緊隨頂端延伸之后，故總是只有一小段延伸區域呈塑性。

菌絲浸水試驗的第一種情況可解釋為浸水后生長延伸停止，菌絲頂端在重新調整其新的滲透壓期間細胞壁的硬化繼續進行，在頂端還未完全“封住”前，未硬化的塑性部位繼續長出一細芽；對第二種情況，生長再次受到干擾，耽誤了在剩余部位出芽的時機，最終頂端全被“封住”，這期間胞質繼續流動的結果是使菌絲頂端膨脹，過幾分鐘便會在其他薄弱部位找到突破口，抽出一個以上完全新的細芽。

細胞壁的硬化是指胞壁的加厚或完全新的細胞壁的沉著，而塑性頂端的延伸要靠溶解酶類的作用才能實現。因此，如這些酶不穩定，或被蛋白酶降解，或因滲透壓改變，阻止泡囊與菌絲頂端的結合，結果便出現胞壁的硬化。

1.4.2　菌絲分枝規律

菌絲分枝一般在距生長著的菌絲頂端一定距離的后方進行。真菌如同高等植物那樣顯示出頂端生長的優勢。有可能激素在起作用維持這種優勢，但從未證實過；也可能是菌絲頂端內外養分的競爭或由生長旺盛的菌絲頂端釋放出某些代謝物所維持。后兩種因素很容易在實驗室內證實：菌絲分枝一般均朝向菌落的邊緣擴展生長，并偏離其親本菌絲和相互岔開生長。

擔子菌屬的分枝方式遵循另一種規則，它在瓊脂上以一種退化的、帶有完全無孔的間隔的菌絲方式生長。故不論何時形成一間隔，必然會從次頂端處產生一分枝。這是多余的細胞質用于生長的結果，并且在細胞質體積、核分裂和分枝數目之間存在著明顯的關系。在其他真菌中也確定了細胞體積和分枝之間的類似關系。

1.4.2.1　分枝的形成

分枝需要從已成熟的細胞中產生，這伴隨著泡囊在菌絲頂端的聚集。分枝往往在位于間隔的附近進行。通過試驗可證實這一點。將菌絲打碎，只要得到含有完整間室的碎片，便能如圖1-36那樣產生新的分枝。新分枝總是產生在這些碎片的靠間隔處，故即使在菌絲內其個體細胞也有某些程度的極性。

1.4.2.2　菌絲生長單位

在瓊脂中生長的不同階段攝下年輕菌落的發育照片，按式（1-33）可求得菌絲生長單位（hyphal growth unit）G（μm）。

G=菌絲總長度/菌絲分枝數目　?。?-33）

經最初的波動后G隨菌落的生長而趨于穩定。分枝的數目總是與菌絲總長成正比，從而與細胞質的體積成正比。由此可見，新分枝是在胞液體積超過現有分枝數所能容納的體積時產生的。從生長單位的確立可看出胞液體積與分枝之間有如下規律：①每一分枝連同其有關的一定量的細胞質可當作一個菌絲單位（unit），就像對待個體細胞，如酵母那樣，故一真菌菌落是靠“假想的”單位生長的，實際上它們是連在一起，分不清的；②由于新的分枝是“多余”細胞質形成的，分枝的數目基本上取決于菌落的營養狀況，從而取決于胞質的數量；③因現有的分枝能優先得到細胞質，故一分枝的形成對已有的分枝的生長速率影響很小；④真菌菌落容易適應一定范圍的養分濃度變化，它在養分貧乏的瓊脂培養基中散開的速度幾乎同豐富培養基上的一樣，但分枝少一些。

從孢子萌發到菌絲成長過程，菌絲體長度、生長單位等的變化見圖1-37。生長初期，菌絲總長度和分枝數目均以指數的速率增加，這時的菌絲體間隔較長。菌絲生長單位的變化幅度隨生長而減小，最后穩定。不同菌種和菌株的G值是特異的（表1-14），其測量誤差約為30％，因而可作為菌株鑒別的特征之一。

以上的討論主要針對年輕的菌絲體。當形成菌落時其中心部位的菌絲生長與分枝的動力學會受到養分與氧濃度的減少、次級代謝物與產物的堆積和環境因素如pH的改變的影響［19］。這些因素會明顯地導致生長速率的降低，影響分枝的形成和游離菌絲的形態。

在建立頂端菌絲的生長與分枝模型時必須把與這些過程相關的因素考慮進去。頂端的延伸是通過（在次頂端形成與運輸到頂端的）泡囊的胞吐作用（exocitosis）進行的。因此，泡囊在頂端的濃度與任何其他頂端延伸因素取決于其供應（合成與運輸）和消耗（沉積或破損）速率間的平衡。分枝是由泡囊在菌絲頂端聚集的速率啟動的，即與過量的泡囊的生成成正比。分枝至少部分是由在前一分枝點或其附近的因素控制的［20］。

Watters等［21］證明，在構巢曲霉中分枝間隔的分布與頂端伸長速率無關，而是由溫度控制的。雖然迅速冷卻會干擾其分布，在新溫度下它不久便會恢復到正常默認的分枝間隔的狀態。因此，分枝間的間隔的統計學分布似乎構成一自我平衡的設定點。他們［22］建立和測試了一種模型，說明粗糙鏈孢霉分枝的形成是由過量的泡囊在菌絲頂端聚集（供大于頂端生長的需求）的結果，這解釋了為什么分枝的分布與溫度或生長速率無關。

1.4.2.3　菌絲結團的動力學

在沉沒培養中絲狀微生物傾向于集聚生長成團，可以是球形或橢圓形。其中心結構呈蓬松或壓縮稠密狀。后者的中心區域由于得不到養分和氧，導致自溶。在工業發酵中控制菌絲的形態是高產先決條件。游離懸浮的黏稠菌絲體使得攪拌效果與傳質變差，胞壁增厚。結成團的培養物要好許多，且有利于下游過濾操作。故控制均勻適當大小的菌球是一些品種高產的關鍵。這并不容易做到，因有多種因素影響菌球的形成。其中有種子接種量、方式和種齡，遺傳因素，形成生物絮凝劑的能力，培養基成分，聚合物、表面活性劑與螯合劑的生物合成或添加，剪切力，溫度與壓力和培養基的黏度［23，24］。

在任一發酵過程中絲狀微生物的生長形態被認為是凝聚力與解聚力的競爭影響與平衡的最終結果。前切力起解聚作用，在pH>5.5情況下大多數微生物的細胞壁帶負電荷，借靜電排斥作用使聚集的細胞分散。Ca2+強度的增加或細胞間的連接可以阻止其分散。添加聚陽離子通常能誘導凝聚，而聚陰離子的作用則相反，起解聚作用［25］。

Ryoo等［26］研究了生長條件影響黑曲霉菌球形成的化學-熱力學基礎。他們發現，真菌細胞與液體培養基之間的表面熱力學平衡是菌球形成的主要原因，因在初始的培養液中菌球形成的Gibbs自由能在48h內從-81～-73erg/cm2增加到-46～-13erg/cm2。FTIR分析顯示，誘導菌球形成的因素同時增加黑曲霉細胞壁的疏水性。有兩種菌球形成的方式：一種是凝結型的，即多個孢子凝聚，萌芽后菌絲相互纏繞在一起，如黑曲菌；另一種是非凝結型，即一個孢子長成一個菌球，如青霉菌。在低功率輸入下黑曲霉的菌球數等于初始孢子叢數；隨功率輸入的增加，孢子形成菌球的比例漸漸趨向于1。在接種量小于1011/m3的情況下會形成菌球，而在較高的接種量下則絲狀生長占優勢。同樣，有利于高生長速率的因素，如在易于同化的豐富培養基中真菌球的形成減少。對某些發酵如衣康酸、檸檬酸、葡萄糖氧化酶、多聚半乳糖醛酸酶、植酸酶［27］和葡糖淀粉酶［24］來說，菌球的形成是高產的先決條件。

在菌球形成期間菌絲體的分化對酶的生產有很大的影響。多聚半乳糖醛酸酶的合成與黑曲霉的形態關系密切。菌球越結實，多聚半乳糖醛酸酶的合成越多。不管用何種培養基，球狀菌的酶濃度和生產速率比絲狀菌的高出兩個數量級。同樣，在葡糖淀粉酶的生產也觀察到類似的提高［24］。這類現象可解釋為，菌球內溶質的擴散受到限制，從而減少分解代謝物的阻遏作用或因氧的供應受限制，避免了某些酶被氧化鈍化。

1.4.2.4　菌球內部擴散限制的后果

菌球內部結構會使養分的擴散滲透受阻，結果造成菌球的異質性。擴散阻力的大小取決于菌球結實的程度，在菌球的中心部位，菌絲因吸收不到養分和氧而枯竭、自溶。在大而結實的菌球中僅在表層的菌絲能進行正常生長代謝；對較蓬松的菌球，能正?；顒拥木鷮雍褚恍?，能通過湍流與對流進行物質傳遞［23］。在建立菌球生長模型時曾把養分擴散受限制與菌球的異質性考慮在內。Pirt氏菌球生長模型是基于圍繞菌球表層活性菌絲的生長、用氧的擴散系數與青霉菌的生長動力學參數構建的，表達式可用來預測臨界菌球半徑RC，即超過此半徑，養分擴散到菌球中心便受到限制。此表達式經得起實驗的檢驗。

　　 （1-34） 　　

式中，D′是擴散系數；是生物量的得率；ρ是菌球密度；μ是比生長速率；m為經驗系數。

1.4.2.5　游離菌絲與菌球的破碎

菌球破裂的原因值得探討。真菌菌球濃度起初增長到一定程度后便隨比生長速率的下降而迅速下降［28］。菌球內部自溶導致球的結構不穩定，對攪拌的剪切非常敏感，因而是菌球破碎的原因。此外，在菌球表面的菌絲由于自然的老化過程，形成空泡而容易折斷。由于菌球的破碎與菌絲從菌球表面的丟失，真菌培養物在培養液中的形態從球狀變成散開的絲狀，從而改變培養液的流變性質及其傳質性能。

養分的缺乏是自溶的主要原因。在連續青霉素發酵中讓青霉菌處于養分缺乏、只能維持的狀態，其維持需求為0.022g葡萄糖/g細胞（DCW），會使其菌絲形成空泡，從而變脆。Righelato等認為，自溶不是菌的老化而是養分與氧的缺乏引起的。不同的菌種在液體培養過程中的菌絲與菌球破碎的程度不一樣。對于產黃青霉，比破碎速率與攪拌輸入能量呈線性關系。這清楚地說明，破碎主要是物理因素造成的。

Chisti等深入討論了生物反應器中各種流體動力與其他動力對菌絲與菌球破碎的影響［29］。Paul等［30］構建了一種描述沉沒補料分批發酵中青霉菌的生長分化與青霉素生產的模型。此模型結合了真菌細胞的生理結構，其最新的研究內容是對空泡形成與蛻化機理的描述。基于成像分析獲得的定量信息，該模型以一級反應動力學方程描述青霉菌菌絲自溶和隨后菌球破碎的過程，并將蛻化區域的大小考慮在內。試驗是在相同攪拌轉速下做的，結果表明，空泡的形成是由于葡萄糖的缺乏所致。此模型可成功地預測高低補糖速率所引起的動態分化與青霉素生產變化。用G.candidum在葡萄糖限制下進行連續培養的研究中發現，比生長速率的提高會導致菌絲直徑增加與單位長度菌絲生長的減小。但對單位體積的菌絲生長無顯著影響。當比生長速率低于0.4h-1時會形成側枝。隨稀釋速率的提高，菌絲頂部分枝與伸長速率增加。

Withers等［31］在葡萄糖受限制的恒化培養中研究黑曲霉培養物的異質性時分離出4株形態突變株，其中有一株的分枝性能比其親株要少。這說明，該突變株能很好地適應攪拌罐條件下生長。由此作者認為，篩選“適應發酵罐”的突變株可能會獲得更為穩定的工業發酵的種子。由于菌絲體形態對培養液的流變性，蛋白質分泌的影響復雜，從連續培養中篩選突變株可能有利于提高工業發酵的生產性能，不失為篩選適應設備條件的菌種的好方法。

對青霉素發酵來說，其維持需求隨比生長速率變化，在0.8h-1時為10％、0.05h-1時為70％的基質被用于維持。連續培養中影響菌絲形態的因素很多，例如發酵的物理參數，限制性基質的種類，比生長速率，且相互關聯。Weibe等用連續培養方法研究了比生長速率對兩株Fusarium graminearum（一株分枝稀疏的親株A3/5，另一株分枝較多的變株C106）的形態的影響。隨比生長速率的增加兩株的菌球破碎率降低。A3/5菌株隨比生長速率的增加菌絲生長單位的長度增加，而C106菌株在所有稀釋速率下產生的孢子比A3/5菌株至少大10倍。

在分批補料發酵條件下有關菌絲形態發育的報道很少。Papagianni等［32］研究了黑曲霉在分批補料下檸檬酸的生產與形態發育的關系。菌的形態主要受到比生長速率的影響和培養基中葡萄糖濃度的間接影響。有關過程參數對真菌形態與產物合成的影響的詳細論述，請參閱5.2.13節。

1.4.3　微生物生長分化的調節

微生物的生長分化受其自身和外界多種因素的調節。這里以真菌為對象闡述菌絲體形態的調節。以下的規律主要適用于固體培養基上生長的未分化菌絲。真菌孢子在培養基上發芽，形成未分化的菌絲，繼續生長，分化為成熟的菌絲。表1-15列出未分化和分化菌絲的差異。絲狀菌的形態上的優勢在于：①菌能無限擴增而無需改變細胞質的體積與表面積之比；②菌絲體與培養基之間的物質交換只需通過較短的距離；③菌絲以有規律的分枝確保它能高效地覆蓋在固體培養基上。

未分化菌絲的生長調節至少包含三種機制；①菌絲極化的調節，生長是極化的，菌絲的伸長僅限于菌絲頂端；②分枝啟動的調節，芽管伸長，形成主桿菌絲，并由此形成初級分枝，再由此形成次級，一直分枝下去，從菌絲體的形態特征說明存在著一種調節分枝啟動頻率的機制；③菌絲空間分布的調節，未分化菌絲趨向于分散獨立生長，相鄰菌絲間的接觸因“回避作用”而減少，這稱為向自性（autotropism）。

1.4.3.1　極化生長的調節

菌絲極化生長是指孢子或菌絲細胞的一端發芽，伸長，長成菌絲。培養條件，如溫度不適，或在厭氧、含CO2濃度較高的條件下，會阻止極化生長，并以非極化（即各向同性）方式像酵母那樣生長。故非極化生長是與不利的生長條件相聯系的。菌絲極化生長受若干內源調節機制的控制。菌絲生長（孢子發芽，頂端生長，分枝）總是與泡囊的活動相聯系。調節是通過向菌絲頂端輸送泡囊，泡囊與細胞膜融合發揮作用的。擾亂這兩種作用會導致各向同性生長（參閱1.4.1.3節）。

1.4.3.2　菌絲分枝啟動的調節

從孢子發芽后未分化菌絲體首先在大致恒定的環境條件下生長，隨后其生長環境，即培養基的物化條件有較大的改變。在固體培養基上菌絲體的初期生長階段與分批培養的初期指數生長條件相似，所形成的菌絲也基本相同。以下的分枝啟動規律除特別注明外均指未分化菌絲。

（1）菌絲平均伸長速率（E）　菌絲伸長速率可通過下式計算：

　　 （1-35） 　　

式中，H0和Ht分別為0和1h的菌絲體的總長度；B0和Bt分別為0和1h的分枝數目；G為菌絲生長單位；μ為比生長速率。

在標準的培養基中測定不同霉菌的E，其標準偏差不超過±12％。這也說明E是未分化菌絲的分類特征，見表1-16。未分化菌絲體的總長度起初以指數速率增長，直到菌絲體總長超過15mm（以凍土毛霉為例），然后進入生長速率的累進期。指數期的長短通常受霉菌菌絲生長單位的影響，如形成稠厚菌絲體的產黃青霉（G=48μm）比形成稀疏菌絲體的凍土毛霉（G=95μm）減速早一些。這大概與培養基成分的不利變化，如pH、次級代謝物或養分濃度的變化和菌絲體的分化有關。

（2）環境條件對菌絲生長單位的影響

①溫度　菌絲生長單位不受溫度的影響，μ和E均隨溫度的改變而以相同的速率變化，即E/μ為一常數。故溫度影響菌絲生長單位的復制速率，而不是G。同樣，在分批培養中生長的細胞群體的平均質量是不受溫度影響的。

②培養基成分　營養成分的改變會影響G和μ，但對E的作用不大，從表1-17可見，不同培養基對μ的影響恰好與對G的影響相反。

③分枝誘導劑　L-山梨糖抑制粗糙鏈孢霉的E，對μ影響不大，因而使G下降，誘導粗糙鏈孢霉茂盛分枝。用L-山梨糖處理過的菌絲體，其μmax保持不變，但其空間分布改變，霉菌以群生（成團）或半群生方式生長。

④抑制劑　霉菌生長抑制劑對G的影響取決于抑制劑的性質和劑量，如G不受影響，說明這種抑制劑同時影響E和μ，因而G=E/μ不變。環己酰胺則會使G減小。

1.4.3.3　菌絲空間分布的調節

菌絲傾向于散開單獨生長，部分原因是向自性的結果。向自性是一種確保同類菌絲高效地覆蓋固體培養基的機制。對這種現象有兩種解釋：①菌對聚集于環境中的未知因素的負向化性反應；②對氧或其他營養要素的正向化性反應。所謂向（趨）化性是指一種以化學物質為刺激源的向性，負則表示避開。

1.4.3.4　鏈霉菌生長的調節

（1）氣生菌絲的調節　在含有嵌入性染料（如吖啶類化合物）的培養基中發芽生長的鏈霉菌孢子會高頻地（2％～20％）失去形成氣生菌絲能力。這種產孢子能力大為減弱的突變株（Amy-）同時喪失產生特征性泥土氣味和色素的能力。從白黑鏈霉菌中分離出具有促進和抑制氣生菌絲形成的兩種特異因子。氣生菌絲的形成是由一個或一個以上的染色體外DNA（如質粒）控制的。這種質粒是游離的，也可以在生長周期的某些階段以附加基因形式整合到編碼精氨酰琥珀酸合成酶的位點上或其附近的DNA片段。借移位作用機制，附加基因可以移入或移出染色體。游離質粒的消除會導致這種精氨酸基因的切除，與大腸桿菌中引入的λ噬菌體的gal基因的偶然丟失的情況相似。嵌入式染料也能誘導移碼突變或缺失。從比基尼鏈霉菌和灰色鏈霉菌中分離出來的A因子具有恢復突變株形成氣生菌絲和產生鏈霉素能力的作用。次甲霉素A抑制天藍色鏈霉菌SCPI-菌株的氣生菌絲的形成。林可霉素是蛋白質合成抑制劑，它影響白黑鏈霉菌的生長，濃度在0.002～1μg可以促進氣生菌絲的形成，2～10μg完全阻遏氣生菌絲的形成，大于10μg營養菌絲的生長也開始受到抑制。白黑鏈霉菌還會產生抑制促進菌絲形成的抗生素pamamycin，它是一種強有力的DNA和RNA合成抑制劑。

（2）菌絲團（球）的形成　在液體中鏈霉菌會形成一種由菌絲纏繞成結實的球形菌團。在菌團的核心往往缺養分與氧，嚴重時會引起自溶。鏈霉菌菌絲體的這種生長形式會對生產研究帶來嚴重的問題，因菌絲體中的各菌絲所處的微環境不同，其生理代謝狀態也不一樣。菌團分散有利于生長，通?？捎靡韵路椒ㄊ咕稚⑸L：改良的搖瓶、餓瘦、添加分散因子、改變培養基組分或濃度、使用化學添加劑或幾種方法一起使用。

Okba等［33］使用一種Bennett（含肉浸汁-酵母膏）培養基在一種硫鏈絲菌素產生菌Streptomyces azurus的液體培養中研究了桿菌肽與過量Mg2+對菌團形成與菌絲體生長的影響。在培養基中添加0.2mmol/L以上的Mg2+會促進菌團的形成，明顯抑制生長。桿菌肽改變菌絲體生長的形式，從菌團變成分散菌絲形，經一較長的停滯期后促進菌絲生長。在低于0.2mmol/L的Mg2+的情況下桿菌肽完全抑制菌絲體的生長，Ca2+也有類似的作用。EDTA抑制菌團的形成，但從不促進生長。試驗證明，這是由于過量的Mg2+誘導菌團的形成；桿菌肽與EDTA相似，與培養基中的過量Mg2+螯合，導致菌團的形成受抑制；桿菌肽誘導的生長促進作用可能是由于螯合與抗菌活性。現將Mg2+、桿菌肽與EDTA對菌絲體生長的影響歸納于圖1-38。

Christiansen等［34］曾用在線成像分析儀流動室測定As.oryzae在不同葡萄糖濃度下單個菌絲的生長動力學。由此取得的定量形態信息被用于建立描述As.oryzae早期生長的模型。他們用了Monte Carlo模擬法去模擬由單個孢子形成的菌絲生長動力學，并發現，所有菌絲的最大頂端伸長速率在相同的葡萄糖濃度下是恒定的。當頂端出現分枝時菌絲頂端的伸長速率暫時降低，在單個菌絲上所形成的分枝數目與菌絲長度（超過菌絲生長單位的）成正比。