Glomeromycotas egenskaber, taksonomi, ernæring, levesteder, reproduktion



den Glomeromycota de er symbiotiske svampe bundet af planternes rødder. De udgør den arbuscular mycorrhizae, som er en type ectomycorrhiza. Fossile poster af arbuscular mycorrhizas 410 millioner år gamle er blevet fundet. Det antages, at dette symbiotiske forhold var et af de karakteristika, der tillod kolonisering af det terrestriske miljø af planter.

Glomeromycotas nuværende ikke-septatmycel (pseudocytter). De er karakteriseret ved at være generelt hypogale og har kun aseksuel reproduktion. Sporerne spirer i jorden indtil kolonisering af en rod, og senere danner de arbuscules og vesikler. Arbuscules er forgrenet hyphae, der tager plante næringsstoffer og vesikler er lipid reserve strukturer.

Arten Glomeromycota er fordelt over hele verden i forskellige klimatiske forhold, der er symbionter af bryophytes og vaskulære planter. Medlemmer af ordren Archaeosporales danner symbionter med cyanobakterier.

I øjeblikket er omkring 214 arter af Glomeromycota kendt, klassificeret i fire ordrer, 13 familier og 19 genera. Disse blev observeret for første gang i 1842 og placeret i familien Endogonaceae af Zygomycota ved tilstedeværelsen af ​​tykke vægge sporer. Derefter blev der baseret på molekylære undersøgelser placeret i et nyt phyllum (Glomeromycota) i begyndelsen af ​​XXI århundrede.

indeks

  • 1 Generelle egenskaber
    • 1.1 habitat
    • 1.2 Livsstil
    • 1.3 Reproduktion
    • 1.4 Mycelium og ernæring
    • 1.5 Hypotesesystem
  • 2 Phylogeni og taksonomi
    • 2.1 Ordrer
  • 3 Ernæring
    • 3.1 Forholdet mellem symbioterne
  • 4 reproduktion
    • 4.1 Kolonisering af værten
  • 5 Livscyklus
  • 6 Økologisk og økonomisk betydning
  • 7 Eksempler på svampe Glomeromycota: slægten Glomus
  • 8 referencer

Generelle egenskaber

Disse svampe er multicellulære og danner ikke-septat hyphae (pseudocytter). Disse hyphae kan vokse inde i cellerne af roden (intracellulær) eller mellem disse (intercellulære).

levested

Glomeromycota er fordelt over hele verden og besidder stort set alle verdens biomer. De har tendens til at være mere rigelige og forskelligartede i tropiske økosystemer.

Det største antal arter er til stede i Asien, efterfulgt af Sydamerika. Indtil videre er der kun fundet tre arter i Antarktis.

De kan være til stede i forstyrrede miljøer, der er forbundet med afgrøder og mere rigeligt i jordbaserede naturlige økosystemer, fra tropiske skove til ørkener.

Mere end 40% af arten i denne gruppe er kosmopolitiske, og kun 26% er endemiske, mens resten har en disjunktdistribution. 

Livsstil

Glomeromycota er obligatoriske symbiont-svampe, det vil sige, at de behøver at leve i symbiose med andre organismer.

De associerer med planternes rødder og danner endomycorrhizae (med svamphyphae inden for planterotceller). Dette giver fordele for begge arter; til svampen og den tilhørende plante.

Svampene, der tilhører phyllum Glomeromycota, er ikke patogene parasitter, de forårsager ikke sygdomme eller skadelige virkninger for andre levende væsener.

reproduktion

Glomeromycota svampe præsenterer ikke seksuel reproduktion. De reproducerer kun aseksuelt gennem klamydosporer, som er spor af modstand mod ugunstige miljøforhold.

Disse svampe spredes gennem fragmenteringen af ​​deres mycelium (sæt filamenter eller hyphae) sammen med fragmenter af planterødder, som de har koloniseret. De spredes også gennem klamydosporerne.

Mycelium og ernæring

Myceliet eller sæt af filamenter i Glomeromycota-svampene er cenocitiske; det vil sige, at hyphae ikke har septa eller septa, og cellerne har mange kerne.

Hyphae har cellevægge med chitin, hvilket giver dem stivhed. Denne stivhed og hårdhed letter dens indtrængning i cellerne i planternes rødder.

Mygens mycelium udvikler sig inde i roden (intraradisk mycelium, der danner endomycorrhizas) og også uden for roden (ekstraradisk mycelium). Den symbiotiske svamp-rod sammenslutning af planter kaldes mycorrhiza.

Svamphyphae Glomeromycotas har også evnen til at trænge ind i de kortikale celler (eller celler i cortexen, der er placeret under epidermis) af rødderne og dannes strukturer kaldet arbuscules og vesikler.

Arbuscules er dannet af et haustorium eller specialiseret hyphae, som absorberer næringsstoffer fra plantens rod. Denne haustorialhypha er meget forgrenet og udvikler intracellulært (inde i rodcellerne).

Udvekslingen af ​​næringsstoffer mellem de to symbionter (plante og svampe) finder sted i arbuscules.

Svampen leverer planten med makronæringsstoffer, især fosfor (P), som det effektivt tager fra jorden. For at forsyne planten med disse plante makronæringsstoffer, bruger svampen et ekstraradisk mycelium, som vokser i forbindelse med rodmen, men eksternt til det. Planten leverer svampen med sukker (kulhydrater), som den har produceret takket være fotosyntese.

Nogle Glomeromycota svampe har vesikler, som er ballonformede strukturer, hvor de opbevarer lipider (fedtstoffer) som reservestoffer.

Hyphas system

Systemet af myceli (sæt af hyphae) er sammensat af den indre myceli (inden for væv af roden) og den ydre myceli (som strækker sig over jordens overflade)..

Den eksterne myceli er forgrenet. Disse danner et netværk, der forbinder rødderne af planter af forskellige arter i økosystemet.

I den indre myceli er der to typer hyphae. Typen Paris de er kun intracellulære og spiralformede, mens de af typen Arum de er hovedsageligt intercellulære.

Den intracellulære hyphae forgrener sig til at danne arbusculesne (forgrenet hyphae, der optager mere end 35% af volumenet af den inficerede celle). Disse er kortvarige og er stedet for næringsmiddeludveksling mellem symbionter.

I nogle Glomeromycota grupper er der vesikler til stede, der er strukturer, der danner ved toppen af ​​hyphae og akkumulerer næringsstoffer.

Sporerne er aseksuelle med tykke og multinucleerede vægge. Kernerne er normalt genetisk forskellige (heterokaryoter).

Phylogeni og taksonomi

Den første Glomeromycota blev observeret i det 19. århundrede og var placeret i Zygomycetes klassen på grund af tilstedeværelsen af ​​tykke vægge sporer. I 1990'erne blev det fastslået, at alle arbuscular mycorrhizal svampe var obligatoriske symbionter med unikke morfologiske egenskaber.

I år 2001 etableres Glomeromycota-kanten baseret på morfologiske, biokemiske og molekylære egenskaber. Dette er en brodergruppe i del-kongeriget Dikarya.

ordrer

Det er opdelt i fire ordrer: Archeosporales, Diversisporales, Glomerales og Paraglomerales. Disse omfatter 13 familier, 19 genera og 222 arter er blevet beskrevet indtil nu.

Archaeosporales danner endosymbionter med cyanobakterier eller mycorrhizae med arbuscules, og deres sporer er farveløse. Det er dannet af tre familier og ca. fem arter.

Diversisporales nuværende arbuscules og næsten aldrig danner vesikler. Otte familier og omkring 104 arter er blevet beskrevet.

Glomerales er den største gruppe. Det præsenterer arbuscules, vesikler og sporer med en varieret morfologi. Den består af to familier og køn glomus Det er den største med omkring 74 arter.

I paraglomererne er arbuscula til stede, og der udvikles ingen vesikler, og sporerne er farveløse. Det indeholder en familie og en slægt med fire arter beskrevet.

ernæring

Arbuscular mycorrhizal svampe er obligatoriske endosymbionter, så de ikke kan overleve uden for deres vært.

Mere end 90% af vaskulære planter og 80% af alle jordbaserede planter har symbiotiske associationer med Glomeromycota. Fossiler af tidlige Devonian arbuscular mycorrhizae (omkring 420 millioner år siden) er blevet fundet.

Det vurderes, at disse svampe var af afgørende betydning for plantens kolonisering af det terrestriske miljø. Disse bidrog til deres ernæring, primært til brug af fosfor og mikronæringsstoffer.

Forholdet mellem symbioter

Anlægget er kulstofkilden til svampen. Fotosyntesen transporteres til roden og mobiliseres til svampen gennem arbuscules. Derefter transformeres disse sukkerarter (hovedsageligt hexoser) til lipider.

Lipiderne akkumuleres i vesiklerne og transporteres til netværket af intra- og ekstraradikal hyphae til svampens ernæring..

For sin del bidrager svampen til absorptionen af ​​uorganisk fosfor i dårlige miljøer i dette næringsstof til planten. De kan også udnytte kvælstofet i affaldet og andre organiske stoffer i jorden.

reproduktion

Indtil videre har kun aseksuel reproduktion vist sig i Glomeromycota.

De aseksuelle sporer har en meget tyk mur og er store (40-800 μm). Disse kan forekomme i et sporocarp (netværk af hyphae), der dannes direkte i rod, jord eller andre strukturer (rester af frø, insekter eller andet). De er multinucleeret (hundrede til tusinder af kerner) og kan være genetisk forskellige

Kolonisering af værten

Sporerne falder til jorden og transporteres af insekter, små pattedyr eller vand. Senere spiser de og går gennem en meget kort saprofyttfase. De spirende rør kan vokse 20-30 mm indtil kolonisering af en rod.

Når det spirende rør kommer i kontakt med roden, produceres en appressorisk (klæbende struktur), der trænger ind i epidermale celler. Hyphaen når den radikale cortex, både intercellulært og intracellulært, og arbúsculos, vesiklerne og det extraradiske hypha-netværk dannes.

Livscyklus

For at forklare livscyklusen for svampen i phyllum Glomeromycota, vil svampens cyklus af slægten blive taget som et eksempel glomus. Denne slægt producerer sine sporer i enden af ​​sin hyphae, enten inde i roden af ​​planten eller udenfor den, på jorden.

Sporer af chlamydosporer (resistent) typen, når de spiser, producerer hyphae, der vokser gennem jorden, indtil de er i kontakt med rødder. Svampen trænger ind i roden og vokser i de intercellulære rum eller krydser cellevæggen og udvikler sig inde i rodcellerne.

Når roten er gennemboret, danner svampen arbuscules (højt forgrenede strukturer af hyphae). Arbuscules fungerer som et sted for udveksling af næringsstoffer med planten. Svampen kan også danne vesikler, der fungerer som næringsoplagringsorganer.

I andre specialiserede hyphae kaldet sporangiophorer dannes strukturer kaldet sporangia i deres ender, der er sac-formede og indeholder sporerne. Når sporangiumet modnes, bryder det og frigiver sporerne (klamydosporer) genstarter livscyklusen af ​​disse svampe.

Undersøgelse genom (gen array) af 4 arter af svampe af slægten Glomus, afslørede tilstedeværelsen af ​​gener, der koder proteiner, der er essentielle for meiose af eukaryote celler (kerne).

Da meioser betragtes som en type celledeling af seksuel reproduktion, ville det forventes, at der i disse svampes livscyklus ville være et stadium af seksuel reproduktion. Fra den nuværende dato er der ikke identificeret nogen seksuel scene i Glomus-svampens livscyklus, på trods af at de har maskiner til at udføre det..

Økologisk og økonomisk betydning

Svampenes rolle Glomeromycotas i økosystemer er af afgørende betydning. Ved at yde uundværlige makronæringsstoffer til de planter, som de er forbundet med i symbiose, favoriserer de bevarelsen af ​​plantediversitet.

Desuden giver disse svampe symbiotiske planter med modstand mod tørke og patogener.

Fra det økonomiske synspunkt, ved at fremme symbiosen af ​​Glomeromycota svampe med dyrkbare planter øges deres overlevelse, deres udbytte forbedres og produktionen øges. Disse svampe anvendes som jordinocula eller biofertilizers i mange afgrøder.

Eksempler på svampe Glomeromycota: slægten glomus

Blandt de Glomeromycota svampe kan konstateres flere arter tilhørende slægten Glomus, hvilket er en slægt af arbuskulære mykorrhiza svampe (AM), med arter, der danner symbiotiske foreninger (kaldet mycorrhiza) med planternes rødder. Dette er den mest talrige genus af AM-svampe med 85 arter beskrevet.

Blandt arten af ​​slægten Glomus kan vi citere: Glomus aggregatum, G. mosseae. Flavisporum G., G. epigaeum, G. albidum, G. ambisporum, G. brazillanum, G. caledonium, G. coremioides, G. claroideum, G. Clarum, G. clavisporum, G. constrictum, coronatum G., G. deserticola, G. diaphanum, G. eburneum, G. etunicatum, G. macrocarpus, G. intraradices, G. microcarpus, G. tenuous, blandt andre.

referencer

  1. Aguilera L, V Olalde, R Arriaga og A Contreras (2007). Arbuscular mycorrhizae Ergo Sum Science 14: 300-306.
  2. Kumar S (2018) Molekylær fylogeni og systematik af Glomeromycota: metoder og begrænsninger. Plantarkiv 18: 1091-1101.
  3. Muthukumar T. KP Radhika, J Vaingankar, J D'Souza, S Dessai og BF Rodrigues (2009) Taxonomi af AM-svampe en opdatering. I: Rodrigues BF og T Muthukumar (red.) Arbuscular Miycorrhizae of Goa: En manual for identifikationsprotokoller. Goa Universitet, Indien.
  4. Schubler A, D Schwarzott og C Walker (2001) En ny svampefylum, Glomeromycota: fylogeni og evolution. Mycol. Res. 105: 1413-1421.
  5. Stürmer S, JD Bever og J Morton (2018) arbuskulære mycorrhiza svampe eller Biogeografi (Glomeromycota): En perspektiv på phylogenetiske fordeling arter mønstre Mykorrhiza 28: 587-603.
  6. Willis A. BF Rodrigues og PJC Harris (2013) Økologien af ​​arbuscular mycorrhizal svampe. Kritiske anmeldelser i plantevidenskab 32: 1-20.