Oomycetes egenskaber, livscyklus, ernæring, reproduktion



den oomicetos eller vandforme (Oomycetes u Oomycota), er en gruppe af organismer, der traditionelt er klassificeret blandt svampe. Blandt de karakteristika, der deles af begge grupper af organismer (svampe og oomyceter) er typen af ​​vækst, formen for ernæring og brugen af ​​sporer under reproduktion. Imidlertid har molekylære undersøgelser vist, at oomycetes ikke er relateret til ægte svampe.

Nogle arter er planteparasitter, der er blandt de mest ødelæggende plantepatogener. Blandt de sygdomme, der forårsager, er frøplanterne rødme, rodrotter, bladblødninger og dunet skimmel.

Den store hungersnød, eller irske hungersnød af kartoffel, blev forårsaget af en oomycete kaldet  Phytophthora infestans. Patogenet ødelagde Irlands kartoffelafgrøder i 1840'erne.

På den tid afhang omkring halvdelen af ​​befolkningen udelukkende på denne afgrøde for deres overlevelse. Tabet af afgrøder førte til, at næsten en million mennesker døde af sult og et tilsvarende antal flygtede på øen for at finde bedre levevilkår.

indeks

  • 1 kendetegn
  • 2 Taxonomi
  • 3 livscyklus
  • 4 Ernæring
  • 5 reproduktion
    • 5.1 Ældre
    • 5.2 Seksuel
  • 6 sygdomme
    • 6.1 i planter
    • 6.2 Andre fytopathogener
    • 6.3 hos dyr
  • 7 referencer

funktioner

Oomycetes er en gruppe af organismer, primært akvatiske, der har en cellevæg sammensat af ß-glucaner, prolin og cellulose. Dens livscyklus er overvejende diploid.

Hyphae er multinucleeret eller cenocytisk og asepteret. Myceliet producerer septa kun for at adskille thallus fra de reproduktive strukturer.

Den aseksuelle reproduktion er ved hjælp af biflagellater sporer (zoosporer) produceret i zoosporangios. Seksuel reproduktion er heterógama og produceres ved direkte injektion af anteridiumets hankerner (= spermatozoer) i æggene indeholdt i øjnene.

Den typiske størrelse af genomet af oomycetes er 50 til 250 megabaser (Mb), meget stor sammenlignet med svampen, som er 10 til 40 Mb.

taksonomi

Traditionelt var oomyceterne blevet klassificeret inden for svampens rige (svampe). Imidlertid har molekylære og biokemiske undersøgelser ført til deres flytning i det protistiske rige. De tilhører phylum Heterokontophyta, Oomycota Class. Klassen indeholder 15 ordrer til dato.

Livscyklus

I epidemisfasen spredes oomycetes ved vind eller vand ved hjælp af aseksuel sporangi. Disse sporangier kan spire direkte og danne invasiv hyphae.

Spiringen af ​​sporangiumet kan også være indirekte, frigive mobile zoosporer. Zoospores tiltrækkes til overfladen af ​​fremtidige værter. I nogle arter afhænger direkte eller indirekte spiring af sporangium af miljøtemperaturen.

Når de spirer, danner sporangierne og zoosporerne germinale rør, der vil inficere takket være dannelsen af ​​appressorier og penetrationsstrukturer.

Efter penetrering vil hyphae vokse både inter- og intracellulært i værten. Efter mindst 3 dages vækst vil hyphae kunne danne nye sporangier, der spredes for at inficere nye organismer.

Seksuel gengivelse sker gennem produktion af gametangiere: øjonianer og antheridia. Generelt producerer hvert individ både antheridia og øjonier. I nogle arter skal reproduktion krydses (heterotallisk), i andre kan der være selvbefrugtning (homotaktisk).

Inden for gametangios forekommer den meiotiske division. I øjne fremstilles en eller flere oospherer. Den flagellerede sæd er fraværende i oomycetterne. I anteridioet dannes haploide kerner. Anteridiet vokser mod øjon og danner befrugtningsrørene. Gødningsrørene trænger ind i oosphererne og overfører haploidkernerne.

Disse kerner befrugter oosphererne, hvilket giver anledning til en diploid oospore med tykke vægge. Den frigivne oospore kan forblive i miljøet i lang tid før spiring og producerer en hyphae, der hurtigt vil producere et sporangium.

ernæring

Mange oomyceter er saprophytes, andre er parasitter. Nogle arter kombinerer begge livsstil. Parasitære arter har tilpasset til parasitering af forskellige grupper af organismer, såsom planter, nematoder, hvirveldyr og krebsdyr.

Saprofyteorganismerne udfører en ekstern fordøjelse af deres mad, udskillende enzymer og efterfølgende absorbere opløste molekyler som følge af fordøjelsen.

De parasitære oomycetes kan være biotrofer, hæmiotrofer eller nekrotrofer. De biotrofe arter opnår deres næringsstoffer fra levende væv ved hjælp af en specialiseret hyphae kaldet haustorio.

Hemibiotrofer føder først på levende væv og dræber deres vært på et senere tidspunkt. Nekrotrofer udskiller toksiner og enzymer, som dræber værtscellerne og derefter får næringsstoffer fra dem.

reproduktion

ukønnet

Oomycetes reproducerer aseksuelt ved hjælp af sporangi. Sporangien danner biflagellatsporer kaldet zoosporer. I oomycetes kan der være to typer zoosporer, primære og sekundære.

Primarierne har flagella indsat i apexen. Sekundære zoosporer, nyreformede, har flagella indsat sideværts. I nogle tilfælde danner sporangier ikke sporer, men spiser direkte. Dette betragtes som en tilpasning til det jordiske liv.

seksuel

Seksuel gengivelse gives af øjamy. Produktionen af ​​seksuelle gameter forekommer hos gametangere. Det kvindelige gametangium eller øjonio er generelt stort og vil med meiosis producere flere oosfærer. Hanen eller antheriden vil producere haploide kerner.

Anteridiumet vil vokse mod øjonium og vil ved hjælp af befrugtningsrør introducere de haploide kerner i øjonium. Den måde, hvorpå anteridium binder til oogonium, kan variere.

I nogle tilfælde forbinder antheriden sideløbende med øjonio, der betegner sig paragino. I andre omgås den mandlige gamentagio bunden af ​​øjonio (ampigino). Fusionen af ​​den mannlige haploidkerne med kernen i oosfæren for at give anledning til en diploid oospor forekommer i øjoniumet.

sygdomme

I planter

Nogle af de mest kendte sygdomme, der er forårsaget af oomycetes i planter, omfatter blødgøring af kartoffel, druemosdråm, pludselig død af eg og rottning af roden og stammen af ​​sojabønnen.

Under infektion opnår disse patogener kolonisering af deres værter, der modulerer plantebeskyttelsen gennem en række sygdoms-effektorproteiner..

Disse effektorer klassificeres i to klasser i henhold til deres målsteder. Apoplastiske effektorer udskilles i plantens ekstracellulære rum. Cytoplasma, derimod, indføres i plantecellen gennem oomycete's haustoria.

Kønnet Phytophthora omfatter phytopathogen hemibiotrofer (for eksempel, P. infestans, P. sojae) og nekrotrofer (for eksempel, P. cinnamomi). Arter af denne slægt har haft en alvorlig indvirkning på landbruget,

Phytophora infestans, forårsager sen skygge på kartoffel og ansvarlig for den store hungersnød i 40'erne af det nittende århundrede, kan inficere en række andre plantearter end kartofler, såsom tomater og sojabønner. Denne art kan inficere hele planten, knolde, rødder eller blade, hvilket fører til plantens død.

Phytophthora ramorum, På den anden side producerer den infektionen, der hedder pludselig egedød, hvilket påvirker disse og andre træer og buske, der forårsager hurtig død.

Andre fytopathogener

Plasmopara viticola, forårsaget af druemossedug, blev introduceret fra Nordamerika til Europa i slutningen af ​​1800-tallet. Det er karakteriseret ved at angribe løv og klynger.

Symptomerne i bladene er gule læsioner med diffuse grænser, 1 til 3 cm i diameter. Efterhånden som sygdommen skrider frem, kan den forårsage nekrose af bladene og endda fuldstændig afbinding af planten..

Aphanomyces euteiches forårsager rodrot i mange belgfrugter. Det anses for at være det patogen, der mest begrænser udbyttet af ærter i nogle dele af verden. Andre arter af denne slægt påvirker dyr, både terrestriske og akvatiske levesteder.

Hos dyr

Aphanomyces astaci er en specifik parasit af krebs, højpatogen for europæiske arter. Det har forårsaget forsvinden af ​​en stor del af de europæiske befolkninger af krebsdyr i Astacidae familien.

Oomycetens zoosporer tiltrækkes af kemiske signaler fra krebsdyren og er afhængige af krabberens krybdyr. Cysterne spiser og producerer et mycelium, der hurtigt vokser i kutiklen, indtil det når det indre kropshulrum. Når det indre væv er nået, dør krebsdyret i en periode på 6 til 10 dage.

Medlemmer af slægten saprolegnia de forårsager den gruppe af sygdomme kaldet saprolegniosis, der angriber fisk eller deres æg. Blandt dem er ulcerativ dermal nekrose en af ​​de vigtigste sygdomme, der påvirker laksearter. Denne sygdom ramte i høj grad laksepopulationerne i de britiske floder i slutningen af ​​1800-tallet.

Saprolegniosis er karakteriseret ved hvide eller grå pletter af trådformet mycelium i fisken. Infektionen begynder i det epidermale væv og kan strække sig indad.

Det kan også parasitere æg og er ofte synligt som en bomuldsmæssig hvid masse på overfladen af ​​æg eller fisk i hjem akvarier. For nylig saprolegnia ferax var relateret til nedgangen af ​​amfibiske populationer.

Pythiosis er en sygdom forårsaget af oomycete Pythium insidiosum. Denne sygdom er karakteriseret ved granulomatøse læsioner i huden, mave-tarmkanalen eller i forskellige organer.

Oomycete zoosporer udvikler sig i stillestående vand i tropiske og subtropiske zoner og trænger ind i værten gennem hud sår. Når de er nået til værten, fordriver zoosporerne og invaderer værtsvævet. Det påvirker heste, katte, hunde og lejlighedsvis mennesker.

referencer

  1. G. W. Beakes, S. Sekimoto (2009). Den evolutionære fylogeni af oomycetes-indsigter opnået fra holocarpic undersøgelser parasitter af alger og hvirvelløse dyr. I: K. Lamour, S. Kamoun (red.), Oomycete genetik og genomics: mangfoldighed, interaktioner og forskningsværktøjer. John Wiley & Sons, Inc.
  2. H. S. Judelson (2009) Seksuel reproduktion i oomycetes: biologi, mangfoldighed og bidrag til fitness. I: K. Lamour, S. Kamoun (red.), Oomycetegenetik og genomics: mangfoldighed, interaktioner og forskningsværktøjer. John Wiley & Sons, Inc.
  3. S. Kamoun (2003). Molekylær genetik af patogene oomyceter. Eukaryotisk celle.
  4. J. Makkonen (2013). Kræftpestpatogenet Aphanomyces astaci. Genetisk diversitet og tilpasning til værtsarten. Publikationer fra Det Østlige Finlands Universitet. Afhandlinger i skovbrug og naturvidenskab nr. 105
  5. S.-K. Åh, S. Kamoun, D. Choi. (2010). Oomycetes RXLR-effektorer virker som både aktivator og suppressor af planteimmunitet. Plantpatologi Journal .
  6. B. Paula, M.M. Steciow (2004). Saprolegnia multispora, en ny oomycete isoleret fra vandprøver taget i en flod i den bourgogne-franske region. FEMS Microbiology Letters.