Характеристики оомицетов, жизненный цикл, питание, размножение



oomicetos или плесень воды (Oomycetes U Oomycota), представляют собой группу организмов, традиционно классифицируемых среди грибов. В число характеристик, общих для обеих групп организмов (грибов и оомицетов), входят тип роста, форма питания и использование спор во время размножения. Однако молекулярные исследования показали, что оомицеты не связаны с настоящими грибами..

Некоторые виды являются паразитами растений, являясь одними из самых разрушительных патогенных микроорганизмов. Среди болезней, вызывающих гниение рассады, корневая гниль, гниение листьев и ложная мучнистая роса.

Великий голод, или ирландский голод картофеля, был вызван оомицетом  Phytophthora infestans. Возбудитель опустошил урожай картофеля в Ирландии в 1840-х годах.

В то время около половины населения зависело исключительно от этой культуры для своего выживания. Потеря урожая привела к тому, что почти миллион человек умерли от голода, и такое же число людей покинуло остров в поисках лучших условий жизни..

индекс

  • 1 Характеристики
  • 2 Таксономия
  • 3 Жизненный цикл
  • 4 Питание
  • 5 Репродукция
    • 5.1 Бесполое
    • 5.2 Сексуальный
  • 6 болезней
    • 6.1 В растениях
    • 6.2 Другие фитопатогены
    • 6.3 У животных
  • 7 ссылок

черты

Оомицеты представляют собой группу организмов, главным образом водных, которые имеют клеточную стенку, состоящую из β-глюканов, пролина и целлюлозы. Его жизненный цикл преимущественно диплоидный.

Гифы многоядерные или ценоцитарные и асептированные. Мицелий производит септу только для отделения таллома от репродуктивных структур.

Бесполое размножение происходит посредством бифлагеллатных спор (зооспор), продуцируемых в зооспорангиях. Половое размножение является гетерогамой и производится путем непосредственного введения мужских ядер (= сперматозоидов) anteridium в яйца, содержащиеся в оогонии..

Типичный размер генома оомицетов составляет от 50 до 250 мегабаз (Мб), очень большой по сравнению с грибами, который составляет от 10 до 40 Мб..

таксономия

Традиционно оомицеты были отнесены к царству грибов (грибов). Тем не менее, молекулярные и биохимические исследования привели к их переселению в Протистское Королевство. Они принадлежат к типу Heterokontophyta, Oomycota Class. На данный момент класс содержит 15 заказов.

Жизненный цикл

Во время эпидемической фазы оомицеты рассеиваются ветром или водой посредством бесполой спорангии. Эти спорангии могут прорасти напрямую, образуя инвазивные гифы.

Прорастание спорангия также может быть косвенным, высвобождая подвижные зооспоры. Зооспоры притягиваются к поверхности будущих хозяев. У некоторых видов прямое или косвенное прорастание спорангия будет зависеть от температуры окружающей среды.

При прорастании спорангия и зооспоры образуют зародышевые трубки, которые заражаются благодаря образованию аппрессориев и структур проникновения.

После проникновения гифы будут расти как внутри, так и внутриклеточно в хозяине. По крайней мере, через 3 дня роста гифы смогут образовывать новые спорангии, которые будут распространяться, чтобы заразить новые организмы..

Половое размножение происходит за счет производства гаметангов: оогониев и антеридий. Как правило, каждый человек производит антеридию и oogonia. У некоторых видов размножение должно быть скрещенным (гетероталлическим), у других может быть самооплодотворение (гомотаксическим).

В пределах гаметангио происходит мейотическое деление. В оогонии образуется одна или несколько оосфер. Жгутиковая сперма в оомицетах отсутствует. В anteridio образуются гаплоидные ядра. Anteridium растет к oogonia и формирует трубы оплодотворения. Трубы для оплодотворения проникают в оосферы, перенося гаплоидные ядра.

Эти ядра оплодотворяют оосферы, образуя диплоидную ооспору с толстыми стенками. Высвобожденная ооспора может долгое время оставаться в окружающей среде, прежде чем прорастет и создаст гифы, которые быстро образуют спорангий..

питание

Многие оомицеты - сапрофиты, другие - паразиты. Некоторые виды объединяют оба образа жизни. Паразитические виды приспособились к паразитированию различных групп организмов, таких как растения, нематоды, позвоночные и ракообразные.

Сапрофитные организмы осуществляют внешнее переваривание пищи, выделяя ферменты и впоследствии поглощая растворенные молекулы в результате переваривания..

Паразитическими оомицетами могут быть биотрофы, гемибиотрофы или некротрофы. Биотрофные виды получают свои питательные вещества из живых тканей с помощью специализированных гиф, называемых haustorio..

Hemibiotrophs сначала питаются живыми тканями и убивают их хозяина на более поздней стадии. Некротрофы выделяют токсины и ферменты, которые убивают клетки хозяина, а затем получают из них питательные вещества..

воспроизведение

бесполый

Оомицеты размножаются бесполым путем спорангии. Спорангии образуют бифлагеллатные споры, называемые зооспорами. В оомицетах может быть два типа зооспор, первичный и вторичный.

Праймериз обладает жгутиками, вставленными в вершину. Вторичные зооспоры, имеющие форму почек, имеют боковые жгутики. В некоторых случаях спорангии не образуют спор, а прорастают напрямую. Это считается адаптацией к земной жизни.

половой

Половое размножение дает оогамия. Производство половых гамет происходит у гаметангов. Женский гаметангиум, или оогонио, как правило, крупный и производит мейозом несколько оосфер. Самец, или антерид, будет производить гаплоидные ядра.

Anteridium будет расти в направлении oogonium и будет вводить через трубки для оплодотворения гаплоидные ядра в oogonium. Способ, которым anteridium связывается с oogonium, может варьироваться.

В некоторых случаях антерид соединяется латерально с оогонио, обозначая себя парагино. В других случаях мужское гаментагио окружает основание оогонио (ампигино). Слияние мужского гаплоидного ядра с ядром оосферы с образованием диплоидной ооспоры происходит в оогониуме..

болезни

В растениях

Некоторые из наиболее известных заболеваний, вызываемых оомицетами у растений, включают позднюю гниль картофеля, ложную мучнистую росу винограда, внезапную смерть дуба и гниение корня и стебля сои..

Во время инфицирования эти патогены достигают колонизации своих хозяев, модулируя защитные свойства растений посредством ряда белков-эффекторов заболевания..

Эти эффекторы подразделяются на два класса в зависимости от их целевых сайтов. Апопластические эффекторы секретируются во внеклеточное пространство растения. Цитоплазма, с другой стороны, вводится в растительную клетку через haustoria oomycete.

Пол Phytophthora включает фитопатогены, гемибиотрофы (например,, P. infestans, P. sojae) и некротрофы (например,, P. cinnamomi). Виды этого рода оказали серьезное влияние на сельское хозяйство,

Фитофора Инфестанс, Вызывает позднюю гибель на картофеле и отвечает за Великий голод 40-х годов XIX века, может заразить различные виды растений, кроме картофеля, такие как помидоры и соевые бобы. Этот вид может заразить все растение, клубни, корни или листья, что приводит к гибели растения.

Phytophthora ramorum, с другой стороны, он вызывает инфекцию, называемую внезапной смертью дуба, которая поражает эти и другие деревья и кустарники, вызывая быструю гибель.

Другие фитопатогены

Plasmopara viticola, вызванный виноградной ложной мучнистой росой, был завезен из Северной Америки в Европу в конце 19 века. Характеризуется атакующей листвой и скоплениями.

Симптомы на листьях - желтые пятна с диффузными краями, от 1 до 3 см в диаметре. По мере прогрессирования заболевания это может вызвать некроз листьев и даже полную дефолиацию растения..

Ephaniches Aphanomyces вызывает корневую гниль у многих бобовых. Он считается патогеном, который наиболее ограничивает урожай гороха в некоторых частях мира. Другие виды этого рода поражают животных, как наземных, так и водных..

У животных

Aphanomyces astaci является специфическим паразитом раков, высоко патогенным для европейских видов. Это вызвало исчезновение значительной части европейских популяций ракообразных семейства Astacidae..

Зооспоры оомицета привлекаются химическими сигналами от ракообразных и энциста на кутикуле краба. Кисты прорастают и производят мицелий, который быстро растет в кутикуле, пока не достигнет внутренней полости тела. Как только внутренние ткани достигаются, ракообразный умирает в течение 6-10 дней.

Члены рода saprolegnia они вызывают группу заболеваний, называемых сапролегниозом, которые поражают рыбу или их яйца. Среди них язвенный кожный некроз является одним из наиболее важных заболеваний, поражающих лососевые виды. Эта болезнь сильно повлияла на популяцию лосося в британских реках в конце 19 века.

Сапролегниоз характеризуется белыми или серыми пятнами нитевидного мицелия у рыб. Инфекция начинается в эпидермальной ткани и может распространяться внутрь.

Он также может паразитировать на яйцах и часто виден в виде хлопковой белой массы на поверхности яиц или рыб в домашних аквариумах. Недавно сАпролегния Ferax был связан с сокращением популяций земноводных.

Питиоз - это заболевание, вызванное оомицетом Pythium insidiosum. Это заболевание характеризуется гранулематозным поражением кожи, желудочно-кишечного тракта или различных органов..

Зооспоры оомицета развиваются в стоячих водах тропической и субтропической зон и проникают в организм через кожные раны. Как только они достигают хозяина, зооспоры энцистируют и проникают в ткань хозяина. Это затрагивает лошадей, кошек, собак и иногда людей.

ссылки

  1. G.W. Beakes, S. Sekimoto (2009). Эволюционная филогения оомицетов-инсайтов, полученная в результате голокарпических исследований паразитов водорослей и беспозвоночных. В кн .: К. Ламур, С. Камун (ред.), Генетика и геномика оомицетов: разнообразие, взаимодействия и инструменты исследования. John Wiley & Sons, Inc.
  2. H.S. Judelson (2009) Половое размножение у оомицетов: биология, разнообразие и вклад в фитнес. В: К. Ламур, С. Камун (ред.), Oomycetegenetics и геномика: разнообразие, взаимодействия и инструменты исследования. John Wiley & Sons, Inc.
  3. С. Камун (2003). Молекулярная генетика патогенных оомицетов. Эукариотическая клетка.
  4. Дж. Макконен (2013). Возбудитель чумы у раков Aphanomyces astaci. Генетическое разнообразие и адаптация к видам хозяев. Публикации Университета Восточной Финляндии. Диссертации в лесном и естественных науках № 105
  5. S.-K. О, С. Камун, Д. Чой. (2010). Факторы RXLR Oomycetes функционируют как активатор и подавитель иммунитета растений. Журнал патологии растений .
  6. Б. Паула, М.М. Steciow (2004). Сапролегния мультиспора, новый оомицет, выделенный из проб воды, взятых в реке в бургундском регионе Франции. FEMS Микробиология Письма.