Особливості ооміцетів, життєвий цикл, харчування, розмноження



The oomycetes або водні форми (Oomycetes u Oomycota), є групою організмів, традиційно класифікованих серед грибів. Серед характеристик, які поділяють обидві групи організмів (гриби і ооміцети), є тип росту, форма харчування і використання спор під час розмноження. Однак молекулярні дослідження показали, що ооміцети не пов'язані з справжніми грибами.

Деякі види є рослинними паразитами, які є одними з найбільш руйнівних патогенів рослин. Серед хвороб, що викликають хворобу розсади, кореневу гниль, листоподібну хворобу і борошнисту бороду.

Великий голод, або ірландський голод картоплі, був викликаний закликом ооміцети  Phytophthora infestans. Збудник руйнував культуру картоплі Ірландії в 1840-х роках.

У той час близько половини населення залежало виключно від цієї культури за їх виживання. Втрата сільськогосподарських культур призвела до того, що майже один мільйон людей померло від голоду і подібне число втекло з острова в пошуках кращих умов життя.

Індекс

  • 1 Характеристики
  • 2 Таксономія
  • 3 Життєвий цикл
  • 4 Харчування
  • 5 Відтворення
    • 5.1
    • 5.2 Сексуальне
  • 6 Хвороби
    • 6.1 У рослинах
    • 6.2 Інші фітопатогени
    • 6.3 У тварин
  • 7 Посилання

Особливості

Oomycetes - це група організмів, переважно водних, які мають клітинну стінку, що складається з β-глюканів, проліну та целюлози. Її життєвий цикл переважно диплоїдний.

Гіфи багатоядерні або ценоцитарні і асептичні. Міцелій виробляє перегородки лише для відділення таллома від репродуктивних структур.

Безстатеве розмноження здійснюється за допомогою біфлагелевих спор (зооспор), що утворюються в зооспорангах. Статеве розмноження - це гетерогама і виробляється шляхом безпосереднього введення чоловічих ядер (= сперматозоїдів) антеридиума в яйця, що містяться в огонії.

Типовий розмір геному ооміцетів становить від 50 до 250 мегабайт (Mb), дуже великий у порівнянні з грибами, що становить від 10 до 40 Мб.

Таксономія

Традиційно ооміцети були класифіковані в межах королівства грибів (грибів). Проте молекулярні та біохімічні дослідження призвели до їх переселення в Протистське царство. Вони належать до типу Heterokontophyta, класу Oomycota. На даний момент клас містить 15 замовлень.

Життєвий цикл

У період епідемії ооміцети розсіюються вітром або водою за допомогою безстатевих спорангій. Ці спорангії можуть проростати безпосередньо, утворюючи інвазивні гіфи.

Проростання спорангія також може бути непрямим, вивільняючи мобільні зооспори. Зооспори притягуються до поверхні майбутніх господарів. У деяких видів пряме або непряме проростання спорангія буде залежати від температури навколишнього середовища.

При проростанні спорангії і зооспори утворюють зародкові труби, що інфікують завдяки утворенню присадки і структур проникнення.

Після проникнення гіфи ростуть як у внутрішньому, так і внутрішньоклітинно в хазяїні. Через щонайменше 3 дні зростання гіфи зможуть утворити нові спорангії, які поширюватимуться, щоб заразити нові організми..

Статеве розмноження відбувається за рахунок вироблення гаметангіан: оогоний і антеридий. Як правило, кожна людина виробляє як antheridia і oogonia. У деяких видів репродукція повинна бути схрещена (гетеротальна), в інших - самооплодотворение (гомотактичне).

У межах гаметангіоз відбувається мейотичне поділ. У оогонії виробляють одну або кілька оосфер. У ооміцетах відсутня жгутикова сперма. У антеридіоді утворюються гаплоїдні ядра. Антеридій росте в бік оогонії і утворює трубки для запліднення. Трубки запліднення проникають в оосфери, переносячи гаплоїдні ядра.

Ці ядра запліднюють оосфери, породжуючи диплоїдну ооспору з товстими стінками. Виділений ооспор може залишатися в навколишньому середовищі протягом тривалого часу перед проростанням і виробництвом гіф, які швидко вироблятимуть спорангії.

Харчування

Багато ооміцетів є сапрофітами, інші - паразитами. Деякі види поєднують обидва способи життя. Паразитарні види пристосувалися для паразитування різних груп організмів, таких як рослини, нематоди, хребетні та ракоподібні.

Сапрофітні організми виконують зовнішнє перетравлення їжі, виділяють ферменти, а потім поглинають розчинені молекули, що утворюються в результаті травлення.

Паразитними ооміцетами можуть бути біотрофи, гемібіотрофи або некротрофи. Біотрофні види отримують свої живильні речовини з живих тканин за допомогою спеціалізованих гіф, що називаються хаусторіо.

Хемібіотрофи спочатку харчуються живими тканинами і вбивають свого господаря на пізньому етапі. Некротрофи виділяють токсини і ферменти, які вбивають клітини господаря і потім отримують з них поживні речовини..

Відтворення

Безстатевий

Ооміцети розмножуються асексуально за допомогою спорангій. Спорангії утворюють біфлагелеві спіри, які називаються зооспорами. У ооміцетах можуть бути два типи зооспор, первинних і вторинних.

Праймеріс мають джгутики, вставлені в верхівку. Вторинні зооспори, ниркоподібні, мають джгутики вставлені латерально. У деяких випадках спорангії не утворюють спори, а безпосередньо проростають. Це вважається адаптацією до земного життя.

Сексуальний

Статеве розмноження дається оогамією. Виробництво статевих гамет відбувається в гаметанги. Жіночий гаметангій, або оогоніо, зазвичай великий і буде виробляти, за мейозом, кілька оосфер. Самець, або антерид, вироблятиме гаплоїдні ядра.

Антеридіум зростатиме до оогонію і впроваджувати за допомогою трубок для удобрення гаплоїдні ядра в оогоній. Спосіб, у який антеридій зв'язується з оогонієм, може змінюватися.

У деяких випадках антерид приєднується латерально до оогоніо, іменуючи себе парагіно. В інших, чоловічий gamentagio оточує основу oogonio (ampigino). Злиття чоловічого гаплоїдного ядра з ядром оосфери, що дає початок диплоїдної ооспори, відбувається в озонії.

Захворювання

У рослинах

Деякі з найбільш відомих захворювань, викликаних ооміцетами у рослинах, включають фітофторозу картоплі, борошнисту росу винограду, раптову загибель дуба та загнивання кореня і стебла сої.

Під час інфекції ці патогени досягають колонізації своїх господарів, модулюючи захисні сили рослин через ряд хвороб-ефекторних білків..

Ці ефектори класифікуються на два класи відповідно до їх цільових сайтів. Апопластичні ефектори секретуються в позаклітинному просторі рослини. Цитоплазма, з іншого боку, вводиться в клітину рослини через гаусторію оомицета.

Стать Phytopthora включає гемібіотрофи фітопатогенів (наприклад, P. infestans, P. sojae) і некротрофи (наприклад, P. cinnamomi). Види цього роду сильно вплинули на сільське господарство,

Phytophora infestans, викликає фітофторозу на картоплі і відповідає за Великий голод 40-х років ХІХ століття, може заразити різноманітні види рослин, крім картоплі, такі як помідори і соя. Цей вид може заражати всю рослину, бульби, коріння або листя, що призводить до загибелі рослини.

Phytophthora ramorum, з іншого боку, він виробляє інфекцію, яку називають раптовою смертю дуба, що впливає на ці та інші дерева і чагарники, викликаючи швидку смерть.

Інші фітопатогени

Plasmopara viticola, викликана виноградною пухлиною росою, була введена з Північної Америки до Європи наприкінці 19 століття. Він характеризується атакуючим листям і скупченням.

Симптоми в листі - жовті ураження з дифузними кордонами, діаметром від 1 до 3 см. \ T По мірі прогресування захворювання вона може викликати некроз листя і навіть повне дефоліацію рослини..

Aphanomyces euteiches викликає кореневу гниль у багатьох бобових. Він вважається патогеном, який найбільше обмежує врожайність гороху в деяких частинах світу. Інші види цього роду впливають на тварин, як наземних, так і водних середовищ.

У тварин

Aphanomyces astaci є специфічним паразитом раків, високопатогенним для європейських видів. Це спричинило зникнення значної частини європейських популяцій ракоподібних родини Astacidae.

Зооспори оомицети притягуються хімічними сигналами від ракоподібних і енцистів на кутикулі краба. Кісти проростають і виробляють міцелій, який швидко росте в кутикулі, до досягнення внутрішньої порожнини тіла. Як тільки внутрішні тканини будуть досягнуті, ракоподібні помирають протягом 6-10 днів.

Члени роду saprolegnia вони викликають групу захворювань, які називаються сапролегнозією, що атакує риб або їх яєць. Серед них, виразковий шкірний некроз є одним з найважливіших захворювань, що впливають на види лососевих. Ця хвороба сильно вплинула на популяцію лососів британських річок наприкінці 19 століття.

Saprolegniosis характеризуються білими або сірими плямами ниткоподібного міцелію в рибі. Інфекція починається в тканині епідерми і може поширюватися всередину.

Це також може паразитувати яйця і часто видно, як бавовняна біла маса на поверхні яєць або риби в домашніх акваріумах. Останнім часом сaprolegnia ferax був пов'язаний із занепадом популяцій амфібій.

Піфіоз - це захворювання, викликане ооміцетом Pythium insidiosum. Це захворювання характеризується гранулематозними ураженнями в шкірі, шлунково-кишковому тракті або в різних органах.

Зооспори оомицета розвиваються в застійних водах тропічних і субтропічних зон і проникають через господаря через шкірні рани. Як тільки вони дійшли до господаря, зооспори інцисти і вторгаються в тканину господаря. Вона впливає на коней, кішок, собак і іноді на людей.

Список літератури

  1. G.W. Beakes, S. Sekimoto (2009). Еволюційна філогенез ооміцетів - осяяння, отримані в ході дослідження холокарпії паразитів водоростей і безхребетних. У: К. Ламур, С. Камун (ред.), Геномика і геноміка ооміцету: різноманітність, взаємодія і засоби дослідження. John Wiley & Sons, Inc..
  2. H.S. Judelson (2009) Статеве розмноження в ооміцетах: біологія, різноманітність та внесок у фітнес. У: К. Ламур, С. Камун (ред.), Ооміцетегенетика і геноміка: різноманітність, взаємодія і засоби дослідження. John Wiley & Sons, Inc..
  3. S. Kamoun (2003). Молекулярна генетика патогенних Oomycetes. Еукаріотична клітина.
  4. J. Makkonen (2013). Рак чуми збудника Aphanomyces astaci. Генетичне різноманіття та адаптація до видів господаря. Публікації Університету Східної Фінляндії. Дисертації з лісового господарства та природничих наук № 105
  5. S.-K. О, С. Камун, Д. Чой. (2010). Oomycetes RXLR ефектори функціонують як активатор і супресор імунітету рослин. Журнал патології рослин .
  6. B. Paula, M.M. Steciow (2004). Saprolegnia multispora, новий oomycete, ізольовані від зразків води, взяті в річці в регіоні Бургундії Франції. Мікробіологічні листи FEMS.