Oomycetes egenskaper, livssyklus, ernæring, reproduksjon



den oomicetos eller vannforme (Oomycetes u Oomycota), er en gruppe organismer som tradisjonelt er klassifisert blant sopp. Blant egenskapene som deles av begge grupper av organismer (sopp og oomyket) er typen vekst, formen for ernæring og bruken av sporer under reproduksjon. Imidlertid har molekylære studier vist at oomyketene ikke er relatert til ekte sopp.

Noen arter er planteparasitter, som er blant de mest ødeleggende plantepatogenene. Blant de sykdommene som forårsaker, er frøplanterne rødme, rotrot, bladblads og dunkle mugg.

Den store hungersnøden, eller irsk hungersnød av poteten, ble forårsaket av en oomycete som ble kalt  Phytophthora infestans. Patogenet ødela potetavlingen av Irland i 1840-årene.

På den tiden var omtrent halvparten av befolkningen utelukkende avhengig av denne avlingen for overlevelse. Tapet av avlinger førte til at nesten en million mennesker døde av sult og et tilsvarende antall flyktet fra øya på jakt etter bedre levekår.

index

  • 1 Egenskaper
  • 2 Taksonomi
  • 3 Livssyklus
  • 4 Ernæring
  • 5 Reproduksjon
    • 5.1 aseksuell
    • 5.2 Seksuell
  • 6 sykdommer
    • 6.1 i planter
    • 6.2 Andre fytopatogener
    • 6.3 hos dyr
  • 7 referanser

funksjoner

Oomyketene er en gruppe organismer, hovedsakelig akvatiske, som har en cellevegg sammensatt av ß-glukaner, prolin og cellulose. Dens livssyklus er overveiende diploid.

Hyphae er multinukleert eller cenocytisk og aseptert. Myceliet produserer septa bare for å skille thallus fra reproduktive strukturer.

Den aseksuelle reproduksjonen er ved hjelp av biflagellate sporer (zoosporer) produsert i zoosporangios. Seksuell reproduksjon er heterógama og er produsert ved direkte injeksjon av den mannlige kjernen (= spermatozoa) av anteridiumet i eggene i øyonene.

Den typiske størrelsen på genomet av oomyketene er 50 til 250 megabaser (Mb), veldig stor sammenlignet med svampen, som er 10 til 40 Mb.

taksonomi

Tradisjonelt var oomycetene blitt klassifisert i svampens rike (svampe). Imidlertid har molekylære og biokjemiske studier ført til flytting i Protistiket. De tilhører phylum Heterokontophyta, Oomycota Class. Klassen inneholder 15 bestillinger til dags dato.

Livssyklus

Under epidemisk fase blir oomycetene spredt av vind eller vann, ved hjelp av aseksuell sporangi. Disse sporangiene kan spire direkte og danne invasiv hyphae.

Spiring av sporangium kan også være indirekte, frigjøre mobile zoosporer. Zoospores er tiltrukket av overflaten av fremtidige verter. I enkelte arter vil direkte eller indirekte spiring av sporangium avhenge av miljøtemperaturen.

Når spiring, sporangia og zoosporene dannes germinal rør, som vil infisere takket være dannelsen av appressories og penetrasjon strukturer.

Etter penetrering vil hyphae vokse både inter og intracellulært i verten. Etter minst 3 dager med vekst, vil hyphae kunne danne ny sporangi som vil spre seg for å infisere nye organismer.

Seksuell reproduksjon skjer gjennom produksjon av gametangiere: øyonianer og antheridia. Vanligvis produserer hvert individ både antheridia og oogonia. I enkelte arter må reproduksjon krysses (heterotallisk), i andre kan det være selvbefruktning (homotaktisk).

Innenfor gametangios forekommer den meiotiske divisjonen. I øyene produseres en eller flere oospherer. Den flagellated sperma er fraværende i oomycetene. I anteridio dannes haploide kjerner. Anteridiumet vokser mot øynoni og danner befruktningsrørene. Gjødslingsrørene trenger inn i oospherene og overfører haploidkjernene.

Disse kjernene befrukter oospherene, noe som gir opphav til en diploid oospore med tykke vegger. Den frigjorte oosporen kan forbli i miljøet lenge før spiring og produserer en hyphae som raskt vil produsere et sporangium.

ernæring

Mange oomyceter er saprofytter, andre er parasitter. Noen arter kombinerer begge livsstil. Parasittiske arter har tilpasset seg til å parasitere forskjellige grupper av organismer, som planter, nematoder, vertebrater og krepsdyr.

Saprofyteorganismer utfører en ekstern fordøyelse av maten deres, utsende enzymer, og deretter absorbere oppløste molekyler som oppstår ved fordøyelsen.

De parasitære oomycetene kan være biotrofer, hemibiotrofer eller nekrotrofer. De biotrofe arter oppnår næringsstoffer fra levende vev ved hjelp av en spesialisert hyphae som kalles haustorio.

Hemibiotrophs først feed på levende vev og drepe sin vert på et senere tidspunkt. Nekrotrofer utskiller toksiner og enzymer som dreper vertenes celler og deretter oppnår næringsstoffene fra dem.

reproduksjon

aseksuell

Oomyketene reproduserer aseksuelt ved hjelp av sporangi. Sporangien danner biflagellatsporer som kalles zoosporer. I oomycetene kan det være to typer zoosporer, primær og sekundær.

Primariene har flagella satt inn i toppunktet. Sekundære zoosporer, nyreformet, har flagella satt i sidelengsform. I noen tilfeller danner sporangi ikke spor, men spiser direkte. Dette regnes som en tilpasning til det jordiske livet.

seksuell

Seksuell reproduksjon er gitt av oogamy. Produksjonen av seksuelle gameter skjer i gametangiere. Den kvinnelige gametangium, eller oogonio, er generelt stor og vil med meiosis frembringe flere oospherer. Hanen eller antheriden vil produsere haploide kjerner.

Anteridiumet vil vokse mot øyoniumet og vil ved hjelp av befruktningsrør introdusere haploidkjernene i øyononium. Måten som anteridium binder til oogonium, kan variere.

I noen tilfeller slår antheriden seg lateralt til øyononio, og denominerer seg selv paragino. I andre omgir den mannlige gamentagio basen av oogonio (ampigino). Fusjonen av den mannlige haploidkjerne med økosens kjerne for å gi opphav til en diploid oospor forekommer i øyoniumet.

sykdommer

I planter

Noen av de mest kjente sykdommene, forårsaket av oomycetes i planter, inkluderer bløtglass av potet, dunkel mugg av druen, plutselig død av eik og rotting av roten og stammen av soya.

Under infeksjon oppnår disse patogenene kolonisering av sine verter, som modulerer forsvarsvernet av planter gjennom en rekke sykdoms-effektorproteiner..

Disse effektorene er klassifisert i to klasser i henhold til deres målsteder. Apoplastiske effektorer blir utskilt i plantens ekstracellulære rom. Cytoplasma, derimot, blir introdusert i plantecellen gjennom oomycete's haustoria.

Kjønn Phytophthora inkluderer fytopathogen hemibiotrofer (for eksempel, P. infestans, P. sojae) og nekrotrofer (for eksempel, P. cinnamomi). Arter av denne slekten har hatt en alvorlig innvirkning på landbruket,

Phytophora infestans, forårsaker sen rødme på potet og ansvarlig for den store hungersnøden på 40-tallet av det nittende århundre, kan infisere en rekke andre plantearter enn poteter, som tomater og soyabønner. Denne arten kan infisere hele planten, knollene, røttene eller bladene, noe som fører til plantens død.

Phytophthora ramorum, På den annen side produserer den infeksjonen kalt plutselig eikedød, som påvirker disse og andre trær og busker som forårsaker rask død.

Andre fytopatogener

Plasmopara viticola, forårsaket av drue dunkle mugg, ble introdusert fra Nord-Amerika til Europa i slutten av 1800-tallet. Det er preget av å angripe løvverk og klynger.

Symptomene i bladene er gule lesjoner med diffuse grenser, 1 til 3 cm i diameter. Etter hvert som sykdommen utvikler seg, kan det forårsake nekrose av bladene og til og med fullstendig avfekning av planten..

Aphanomyces euteiches forårsaker rotrot i mange belgfrukter. Det anses å være det patogen som mest begrenser utbyttet av ertavlinger i enkelte deler av verden. Andre arter av denne slekten påvirker dyr, både terrestriske og akvatiske habitater.

Hos dyr

Aphanomyces astaci er en spesifikk parasitt av kreps, høypatogen for europeiske arter. Det har ført til at en stor del av de europeiske befolkningene av krepsdyr fra Astacidae-familien er forsvunnet.

Zoomorene til oomycete er tiltrukket av kjemiske signaler fra krebsdyret og encystret på krabbeens krybdyr. Cysterene spiser og produserer en mycelium som raskt vokser i neglene, til de når det indre kroppshulen. Når det indre vevet er nådd, dør krepsdyret i en periode på 6 til 10 dager.

Medlemmer av slekten saprolegnia de forårsaker at gruppen av sykdommer kalles saprolegniosis som angriper fisk eller egg. Blant dem er ulcerativ dermal nekrose en av de viktigste sykdommene som påvirker laksefiskarter. Denne sykdommen påvirket i stor grad lakspopulasjonen av britiske elver ved slutten av 1800-tallet.

Saprolegniosis er preget av hvite eller grå flekker av trådformet mycelium i fisken. Infeksjonen begynner i det epidermale vevet og kan strekke seg innover.

Det kan også parasitere egg og er ofte synlig som en bomullsaktig hvit masse på overflaten av egg eller fisk i hjemmakvarier. Nylig saprolegnia ferax var relatert til nedgangen i amfibiske populasjoner.

Pythiosis er en sykdom forårsaket av oomycete Pythium insidiosum. Denne sykdommen er preget av granulomatøse lesjoner i huden, mage-tarmkanalen eller i ulike organer.

Zoomorene i oomycete utvikles i stillestående vann i tropiske og subtropiske soner og trenger inn i verten gjennom hudssår. Når de har nådd verten, oppfordrer zoosporene og invaderer vertenes vev. Det påvirker hester, katter, hunder og noen ganger mennesker.

referanser

  1. G.W. Beakes, S. Sekimoto (2009). Den evolusjonære fylogeni av Oomycetes-Oppnådde innsikt fra studier av holocarpic parasitter av alger og virvelløse dyr. I: K. Lamour, S. Kamoun (red.), Oomycete genetikk og genomics: mangfold, interaksjoner og forskningsverktøy. John Wiley & Sons, Inc.
  2. H.S. Judelson (2009) Seksuell reproduksjon i oomyketer: biologi, mangfold og bidrag til fitness. I: K. Lamour, S. Kamoun (red.), Oomyketegenetikk og genomikk: mangfold, interaksjoner og forskningsverktøy. John Wiley & Sons, Inc.
  3. S. Kamoun (2003). Molekylær genetikk av patogene oomyketer. Eukaryotisk celle.
  4. J. Makkonen (2013). Krepsens pestpatogen Aphanomyces astaci. Genetisk mangfold og tilpasning til vertsarter. Publikasjoner ved Universitetet i Øst-Finland. Dissertasjoner i skogbruk og naturvitenskap nr. 105
  5. S.-K. Oh, S. Kamoun, D. Choi. (2010). Oomycetes RXLR effektorer fungerer som både aktivator og suppressor av planteimmunitet. Plantpatologi Journal .
  6. B. Paula, M.M. Steciow (2004). Saprolegnia multispora, en ny oomycete isolert fra vannprøver tatt i en elv i den burgundiske regionen Frankrike. FEMS Microbiology Letters.