Neocallimastigomycota īpašības, taksonomija, uzturs, biotops



Neocallimastigomycotas ir obligāto endosimbiotisko sēņu sadalījums zālēdāju zīdītāju un zirgu dzimtas dzīvnieku gremošanas traktā, kā arī zālēdāju rāpuļiem. Tās var būt vienšūnas vai daudzšūnu un tām piemīt spārniņi (zoospores).

Vēl nesen tās tika uzskatītas par pasūtījumu Chytridiomicota, bet 2007. gadā grupa tika paaugstināta līdz malas kategorijai. Pašlaik tas ir sadalīts 8 ģintīs un aprakstītas apmēram 20 sugas.

Neocallimastigomycota sugas attīstās anaerobos apstākļos, kuriem tās ir specializētas organelas, ko sauc par hidrogenozomām. Šie organeli pilda līdzīgas funkcijas kā mitohondrijiem organismos, kas dzīvo aerobos apstākļos.

Dzīves cikla laikā tie veido zoosporus, kas pievienojas augu materiālam. Vēlāk tie ir slēpti un dīgst. Attīstoties, viņi veido sporangijas, kas radīs jaunus zoosporus.

Šai sēņu grupai ir nozīmīga loma zālēdāju gremošanas sistēmas sarežģītajā ekoloģijā. Turklāt tie ražo potenciāli noderīgus biotehnoloģijas fermentus, kas izmantoti kā barības maisījumi dzīvnieku barības maisījumos.

Indekss

  • 1 Vispārīgi raksturlielumi
  • 2 Metabolisms un bioloģiskā ietekme
    • 2.1. Biotehnoloģijas pielietojumi
  • 3 Filogēnija un taksonomija
    • 3.1 Žanri
  • 4 Uzturs
  • 5 Dzīvotne
    • 5.1 Uzņēmējas sugas
  • 6 Pārpublicēšana
    • 6.1 Augu materiāla kolonizācija
    • 6.2 Dīgtspēja un audu iekļūšana
  • 7 Atsauces

Vispārīgās īpašības

Neocallimastigomycotas ir obligāti endosimbiotiski organismi, ti, tie nav atrodami brīvajā dzīvē, bet vienmēr ir saistīti ar zālēdāju gremošanas traktu. Tās ir vienšūnas ar daudzšūnu sēnēm ar šūnu sienām.

Tie ražo vegetatīvo talli, kas attīstās sporangijas, no kurām ir zoospori ar vienu vai vairākiem flagelliem. Šie zoospori, kas atrodas zālēdāju spurekļos, sākotnēji tika klasificēti kā protozoni.

Zoosporas tiek uzskatītas par nesalīdzināmām, ja 90% sporu ir viena karoga spole, bet atlikušie 10% no diviem līdz četriem flagelliem. Daudzslāņainajām grupām ir zoospori ar vairāk nekā četrām flagellām, un dažās sugās ir novērotas līdz 17 flagellām..

Zināmi neokallimastigomikotas plēsoņi, piemēram, vienšūņi, uzbrūk zoosporām un ražo fermentus, kas noārdās sēnītes šūnas..

Metabolisms un bioloģiskā ietekme

Daži interesanti pielāgojumi, ko šīs sēnes rada, ir tādas, ka tās attīstās anaerobā vidē. Tie neuzrāda mitohondrijas, citohromas un dažas oksidatīvā fosforilācijas cikla bioķīmiskās īpašības.

Tā vietā viņiem ir specializētas organelas, kas ir līdzīgas mitohondrijām, ko sauc par hidrogenozomām, kas rada šūnu enerģiju no glikozes metabolisma bez skābekļa nepieciešamības..

Hidrogenoze, kas atrodas hidrogēnosomās, rada vielmaiņas atkritumus kā ūdeņradi, CO2, formiātu un acetātu. Šie savienojumi kopā ar laktātu un etanolu ir galvenie fermentācijas produkti.

Tie ir iegūti no augu šūnu sienas polisaharīdu anaerobās sēnīšu degradācijas un fermentācijas.

Biotehnoloģijas pielietojumi

Neocallimastigomycota spēja noārdīt augu šķiedras piešķir tiem nozīmīgu bioloģisko lomu daudzu zālēdāju, galvenokārt atgremotāju barošanā..

Šajā ziņā ir bijusi pieredze, lai pievienotu uztura bagātinātājus ar anaerobām sēnītēm ar ļoti labiem rezultātiem.

Nav atgremotāju barības augu, piemēram, vistu, sēņu piegāde nav efektīva. Tas, iespējams, ir saistīts ar to nespēju izdzīvot šāda veida dzīvnieku gremošanas traktā.

Tomēr ir bijis labs rezultāts, lai tieši pievienotu Neocallimastigomycotas ražotos fermentus to uztura bagātinātājos..

Neocallimastigomycotas bioķīmiskās spējas arī padara tās potenciāli noderīgas biotehnoloģijā lignocelulozes pārveidošanai par bioenerģijas produktiem..

Filogēnija un taksonomija

Neocallimastigomycotas sākotnēji tika klasificēti kā Chytridiomicotas. Pēc tam, ņemot vērā morfoloģiskos, ekoloģiskos un ultrastrukturālos rakstzīmes, tika piešķirts malu diapazons.

Ir zināmi aptuveni 8 ģints un 20 neokallimastigomikotas sugas, lai gan ir ziņots par daudziem izolātiem, kas vēl nav klasificēti..

Žanri

Anaeromyces, Neocallimastix, Orpinomyces un Piromyces, Viņiem piemīt šķiedrains zarots rizoīds taluss ar sporangijām. In Anaeromyces thallus ir policentrisks (daudzas sporangijas) ar uniflagellate zoospores.

Neocallimastix tas ir monocentrisks (viens sporangijs) ar daudzkrāsainiem zoosporiem. Orpinomyces Tai ir policentriskas talas un daudzveidīgi zoospori. Piromyces ir monocentrisks taluss ar uniflageladas zoosporas.

Divas ģints, kas satur talli, kas sastāv no sīpolu veģetatīvās saspiešanas šūnām (sīpolu micēlijs) un sporangijām: Caecomyces un Cyllamyces.

Tie atšķiras, jo Caecomyces ir viens vai ļoti maz zoosporangijas, kas aug tieši uz sīpolu šūnām vai vienkāršas sporangiofora beigās. Cyllamyces ražo vairākas sporangijas sazarotu sporangioforos.

Tiek piedāvāti divi jauni žanri (Oontomyces un Buwchfawromyces) ar molekulārās informācijas bāzi.

Uzturs

Šīs sēnītes sadala celulozi un hemicelulozi, kas atrodas to augu šūnās, kas patērē zālēdājus, kuri tos audzē..

Viņiem ir svarīga loma šo sugu gremošanas procesā, pateicoties celulolītisko, hemicelulolītisko, glikolītisko un proteolītisko fermentu ražošanai, kas nojauc augu audus..

Dzīvotne

Neocallimastigomycota nav brīva dzīve. Tie atrodas atgremotāju vai ne-atgremotāju barības augu spurekļa, pakaļgala un izkārnījumu anaerobā vidē..

Uzņēmējas sugas

Tos var atrast galvenokārt atgremotāju zīdītājiem, gan mājdzīvniekiem (aitām, kazām, govīm un zirgiem), gan savvaļas zīdītājiem (jaku, zebras, žirafes, gazeles, pērtiķiem, ziloņiem, degunradzēm, bīķiem, lāmām, ķenguriem, cita starpā). Viņi arī dzīvo zālēdāju rāpuļus, piemēram, zaļo iguānu.

Pavairošana

Augu materiāla kolonizācija

Augu materiāls, kas nonāk spurā, tiek kolonizēts ar sporangijām atbrīvotiem zoosporiem.

Zoosporas ir pievienotas augu materiālam, kas orientēts uz ķīmijām (pēc ķīmisko signālu par cukura izdalīšanos no augu atliekām). Tad viņi atbrīvo savu karogu un noslēpumu.

Dīgtspēja un audu iekļūšana

Dīgtspēja notiek, izplūstot dīgtspējīgu cauruli pretējā galā, kur bija karodziņš.

Cistas attīstība ir atšķirīga monocentriskām un policentriskām sugām. Monocentriskajās sugās kodoli paliek cistā un rada anucleated rhizoids (bez kodoliem). Cista aug un veido vienu sporangiju (endogēnā attīstība).

Policentriskajās sugās tiek veidoti kodēti rizoīdi, kas rada vairākas sporangijas (eksogēnas attīstības)..

Cistas ražo rizomicellios, kas aug un dziļi iekļūst augu audos. Šie izdalās fermenti, kas sagremo augu audus un iegūst barības vielas, kas nepieciešamas sporangiju ražošanai.

Kad sporangijs nogatavojas, tas izdala vienu līdz 80 zoosporus. Sēnītes kolonizē galvenokārt augu asinsvadu audus un jo vairāk šķiedru uzturu, jo lielāka ir sēnīšu populācija.

Tiek uzskatīts, ka neokallimastigomikots inficē saimniekdzīvniekus ar gaisu, izmantojot pretestības struktūras.

Atsauces

  1. Bauchop T. (1981). Anaerobās sēnes spurekļa šķiedrā. Lauksaimniecība un vide 6 (2-3): 339-348.
  2. Griffith GW, S Baker, K Fliegerova, A Liggenstoffer, M van der Giezen, K Voigt un G Beakes. (2010). Anaerobās sēnes: Neocallimastigomycota. IMA Fungus 1 (2): 181-185.
  3. Gruninger, RJ, AK Puniya, TM Callaghan, JE Edwards, N Youssef, SS Dagar, K Fliegerova, GW Griffith, R Forster, A Tsang, T McAllister un MS Elshahed. (2014) Anaerobās sēnes (Neocallimastigomycota phylum): progresa izpratne par to taksonomiju, dzīves ciklu, ekoloģiju, lomu un biotehnoloģijas potenciālu. FEMS Microbiol Ecol 90: 1-17.
  4. Liggenstoffer A S, NH Youssef, MB Couger un MS Elshahed. (2010). Anaerobo zarnu sēnīšu (Neocallimastigomycota) filogenetiskā daudzveidība un kopienas struktūra atgremotāju un ne-atgremotāju barotavā. ISME Vēstnesis 1-11. 
  5. Powell MJ un PM Letcher. (2014). Chytridiomycota, Monoblepharidomycota un Neocallimastigomycota. 6. nodaļa: 141-175. In: D.J. McLaughlin un J.W. Spatafora (Eds.) Sistemātika un attīstība, 2nd Izdevums Mycota VII daļa A. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.429 p.
  6. Wang X, X Liu un JZ Groenewald. (2016). Anaerobo sēņu filogēnija (Neocallimastigomycota patvērums), ar jaku ieguldījumu Ķīnā. Antonie van Leeuwenhoek 110 (1): 87-103.