Oomycetes характеристики, жизнен цикъл, хранене, репродукция

на oomicetos или водни форми (Oomycetes u Oomycota), са група организми, които традиционно се класифицират сред гъби. Сред характеристиките, които се споделят от двете групи организми (гъби и оомицети), са видът на растеж, формата на хранене и използването на спори по време на размножаването. Въпреки това, молекулярните изследвания показват, че оомицетите не са свързани с истинските гъби.

Някои видове са растителни паразити, които са сред най-опустошителните патогени на културите. Сред болестите, които причиняват, са разсадът на разсад, коренна гниене, листата и лошата мана.

Големият глад, или ирландският глад на картофите, бил причинен от наричана оомицета  Phytophthora infestans. Патогенът опустоши картофените култури на Ирландия през 1840-те години.

По това време около половината от населението зависеше изключително от тази култура за тяхното оцеляване. Загубата на култури доведе до смъртта на един милион души от глад и подобен брой избягали от острова в търсене на по-добри условия на живот.

индекс

• 1 Характеристики
• 2 Таксономия
• 3 Жизнен цикъл
• 4 Хранене
• 5 Възпроизвеждане
  • 5.1 Асексуален
  • 5.2 Сексуално
• 6 Заболявания
  • 6.1 В растенията
  • 6.2 Други фитопатогени
  • 6.3 При животни
• 7 Препратки

функции

Oomycetes са група организми, главно водни, които имат клетъчна стена, съставена от ß-глюкани, пролин и целулоза. Неговият жизнен цикъл е предимно диплоиден.

Хифите са многоядрени или ценоцитни и са асептирани. Мицелът произвежда прегради само за отделяне на талуса от репродуктивните структури.

Асексуалното размножаване е чрез бифлагелатни спори (зооспори), произведени в зооспорангии. Сексуалното размножаване е heterógama и се произвежда чрез директно инжектиране на мъжките ядра (= сперматозоидите) на антеридиума в яйцата, съдържащи се в оогонията.

Типичният размер на генома на оомицетите е 50 до 250 мегабази (Mb), много голям в сравнение с този на гъбичките, което е от 10 до 40 Mb..

таксономия

Традиционно oomycetes са били класифицирани в царството на гъби (гъби). Въпреки това, молекулярните и биохимичните изследвания са довели до тяхното преместване в Протисткото кралство. Те принадлежат към типа Heterokontophyta, клас Oomycota. Към момента класът съдържа 15 поръчки.

Жизнен цикъл

По време на епидемичната фаза, оомицетите се разпръскват от вятъра или водата чрез асексуални спорангии. Тези спорангии могат да покълнат директно, образувайки инвазивни хифи.

Поникването на спорангиума също може да бъде непряко, освобождавайки мобилните зооспори. Зооспорите са привлечени от повърхността на бъдещите домакини. При някои видове прякото или непрякото поникване на спорангиума ще зависи от температурата на околната среда.

При покълване, спорангиите и зооспорите образуват зародишни тръби, които ще се заразят благодарение на образуването на мембрани и структури на проникване.

След проникване хифите ще растат както вътре, така и вътреклетъчно в гостоприемника. След най-малко 3 дни растеж, хифите ще могат да образуват нови спорангии, които ще се разпространят, за да заразят новите организми..

Сексуалното размножаване се осъществява чрез производството на гаметангианци: оогони и антеридии. Като цяло, всеки индивид произвежда както антериди, така и оогония. При някои видове репродукцията трябва да бъде кръстосана (хетеротална), а в други може да има самооплождане (хомотактично).

В рамките на гаметангията се осъществява мейотичното разделение. В оогония се произвеждат един или няколко оосфери. Пчеличният сперматозоид отсъства в оомицетите. В антеридиода се образуват хаплоидни ядра. Антеридиумът расте към оогония и образува тръби за оплождане. Тръбите за торене проникват в оосферите, като прехвърлят хаплоидните ядра.

Тези ядра оплождат оосферите, пораждайки диплоидна ооспора с дебели стени. Освободеният ооспор може да остане в околната среда дълго време преди да покълне и да произведе хифи, които бързо ще произведат спорангий.

хранене

Много оомицети са сапрофити, други са паразити. Някои видове съчетават и двата начина на живот. Паразитните видове са се адаптирали да паразитират различни групи организми, като растения, нематоди, гръбначни животни и ракообразни..

Сапрофитните организми извършват външно храносмилане, секретират ензими и впоследствие абсорбират разтворени молекули в резултат на храносмилането.

Паразитните оомицети могат да бъдат биотрофи, хемибиотрофи или некротрофи. Биотрофните видове получават своите хранителни вещества от живите тъкани с помощта на специализирани хифи, наречени haustorio.

Хемибиотрофите се хранят първо с живи тъкани и убиват своя гостоприемник на по-късен етап. Некротрофите отделят токсини и ензими, които убиват клетките на гостоприемника и след това получават хранителни вещества от тях.

репродукция

безполов

Oomycetes се размножават асексуално чрез спорангии. Спорангиите образуват бифлагелатни спори, наречени зооспори. В оомицетите може да има два вида зооспори, първични и вторични.

Праймерите притежават флагела, вмъкнат в върха. Вторичните зооспори, с форма на бъбреци, имат флаерола, поставена странично. В някои случаи спорангиите не образуват спори, а директно покълват. Това се счита за приспособяване към земния живот.

сексуален

Сексуалното възпроизвеждане се дава от оогами. Производството на сексуални гамети става при гаметангианци. Женският гаметангиум, или оогонио, обикновено е голям и с мейоза ще произвежда няколко оосфери. Мъжът или антеридът ще произвежда хаплоидни ядра.

Антеридиумът ще расте към оогония и ще въведе, посредством тръби за оплождане, хаплоидните ядра в оогония. Начинът, по който антеридидът се свързва с оогония, може да варира.

В някои случаи, антеридът се присъединява странично към оогониото, определяйки себе си като парагино. В други, мъжките gamentagio заобикаля основата на oogonio (ampigino). Сливането на мъжкото гаплоидно ядро ​​с ядрото на оосферата, за да се получи диплоидна ооспора, се среща в оогония.

заболявания

В растенията

Някои от най-известните заболявания, причинени от оомицети в растенията, включват късната болест на картофите, мухъл от грозде, внезапна смърт на дъба и гниене на корена и стеблото на соята.

По време на инфекцията, тези патогени постигат колонизация на техните гостоприемници, модулирайки защитните сили на растенията чрез серия от ефекторни протеини..

Тези ефектори са класифицирани в два класа според техните целеви сайтове. Апопластичните ефектори се секретират в екстрацелуларното пространство на растението. От друга страна, цитоплазмата се въвежда в растителната клетка чрез хаусторията на оомицета.

Полът Phytophthora включва хемибиотрофи от фитопатогени (например, P. infestans, P. sojae) и некротрофи (например, P. cinnamomi). Видовете от този род имат силно въздействие върху селското стопанство,

Phytophora infestans, причинява късното попадение на картофите и отговорността за Големия глад от 40-те години на XIX век, може да зарази различни растителни видове, различни от картофи, като домати и соя. Този вид може да зарази цялото растение, грудки, корени или листа, което води до смъртта на растението.

Phytophthora ramorum, от друга страна, той причинява инфекция, наречена внезапна смърт на дъба, която засяга тези и други дървета и храсти, причинявайки бърза смърт.

Други фитопатогени

Plasmopara viticola, причинени от мана по грозде, беше въведена от Северна Америка в Европа в края на 19-ти век. Характеризира се с атакуване на листа и клъстери.

Симптомите в листата са жълти лезии с дифузни граници, от 1 до 3 cm в диаметър. С напредването на заболяването може да предизвика некроза на листата и дори пълно обезлистване на растението..

Aphanomyces euteiches причинява гниене на корените в много бобови растения. Счита се, че това е патогенът, който най-силно ограничава добива на грахови култури в някои части на света. Други видове от този род засягат животни, както наземни, така и водни местообитания.

При животни

Aphanomyces astaci е специфичен паразит на раците, силно патогенен за европейските видове. Това е причината за изчезването на голяма част от европейските популации на ракообразни от семейството Astacidae.

Зооспорите на оомицетата са привлечени от химически сигнали от ракообразните и ензимите върху кутикулата на рака. Кистите покълват и произвеждат мицел, който бързо нараства в кутикулата, докато достигне вътрешната телесна кухина. След достигане на вътрешните тъкани, ракообразният умира в период от 6 до 10 дни.

Членове на рода saprolegnia те причиняват групата на заболяванията, наречени сапролегиоза, която атакува риба или техните яйца. Сред тях, улцерозната дермална некроза е една от най-важните заболявания, засягащи видове сьомга. Това заболяване силно засегна популациите от сьомга на британските реки в края на 19-ти век.

Saprolegniosis се характеризират с бели или сиви петна от филаментозен мицел в рибата. Инфекцията започва в епидермалната тъкан и може да се разшири навътре.

Той може също да паразитира яйца и често се вижда като памучно-бяла маса на повърхността на яйца или риба в домашни аквариуми. Наскоро saprolegnia ferax е свързан с намаляването на популациите на земноводните.

Питиозата е заболяване, причинено от оомицета Pythium insidiosum. Това заболяване се характеризира с грануломатозни лезии в кожата, стомашно-чревния тракт или в различни органи.

Зооспорите на оомицета се развиват в застояли води на тропическите и субтропичните зони и проникват в домакина чрез кожни рани. След като достигнат до гостоприемника, зооспорите инцизират и нахлуват в тъканта на гостоприемника. Тя засяга коне, котки, кучета и понякога хора.

препратки

1. G.W. Beakes, S. Sekimoto (2009). Еволюционната филогения на оомицетите, получени от холокарпични изследвания, паразити на водорасли и безгръбначни. В: К. Ламур, С. Камун (Eds.), Oomycete генетика и геномика: разнообразие, взаимодействия и изследователски инструменти. John Wiley & Sons, Inc..
2. H.S. Judelson (2009) Сексуално размножаване в оомицети: биология, разнообразие и принос към фитнеса. В: К. Ламур, С. Камун (ред.), Oomycetegenetics и геномика: разнообразие, взаимодействия и изследователски инструменти. John Wiley & Sons, Inc..
3. S. Kamoun (2003). Молекулярна генетика на патогенни Oomycetes. Еукариотна клетка.
4. J. Makkonen (2013). Патогенът на рака Aphanomyces astaci. Генетично разнообразие и адаптиране към видовете гостоприемници. Публикации на Университета в Източна Финландия. Дисертации по горско стопанство и естествени науки № 105
5. S.-K. О, С. Камун, Д. Чой. (2010 г.). Oomycetes RXLR ефектори функционират като активатор и супресор на растителния имунитет. Списание за растителна патология .
6. B. Paula, M.M. Steciow (2004). Saprolegnia multispora, нов оомицет, изолиран от водни проби, взети в река в района на Бургундия във Франция. FEMS писма за микробиология.