Oomicetes īpašības, dzīves cikls, uzturs, vairošanās



The oomicetes vai ūdens veidnes (Oomycetes u Oomycota), ir organismu grupa, kas tradicionāli klasificēta sēnīšu vidū. Starp abām organismu grupām (sēnēm un oomycetes) kopīgajām īpašībām ir augšanas veids, uztura veids un sporu izmantošana reprodukcijas laikā. Tomēr molekulārie pētījumi liecina, ka oomicetes nav saistītas ar patiesām sēnēm.

Dažas sugas ir augu parazīti, kas ir viens no postošākajiem kultūraugu patogēniem. Starp slimībām, kas izraisa, ir sējeņu pļava, sakņu puve, lapu plankumi un pūkains pelējums.

Lielo badu jeb kartupeļu īru badu izraisīja izsauktais oomycete  Phytophthora infestans. 1840. gados patogēns izpostīja Īrijas kartupeļu kultūras.

Tajā laikā apmēram puse iedzīvotāju bija atkarīgi tikai no šīs kultūras, lai izdzīvotu. Kultūru zudums izraisīja gandrīz vienu miljonu cilvēku, kas nomira no bada, un līdzīgs skaits bēga no salas, meklējot labākus dzīves apstākļus.

Indekss

  • 1 Raksturojums
  • 2 Taksonomija
  • 3 Dzīves cikls
  • 4 Uzturs
  • 5 Pavairošana
    • 5.1 Akseksuāls
    • 5.2. Seksuālā
  • 6 Slimības
    • 6.1 Augos
    • 6.2 Citi fitopatogēni
    • 6.3 Dzīvniekiem
  • 7 Atsauces

Funkcijas

Oomycetes ir organismu grupa, galvenokārt ūdens, kuru šūnu siena sastāv no β-glikāniem, prolīniem un celulozes. Tās dzīves cikls galvenokārt ir diploīds.

Hyphae ir daudzskaitlīga vai cenocītiska un tiek pieņemta. Mikēlis ražo septu tikai, lai atdalītu sēklām no reproduktīvajām struktūrām.

Asexual reprodukcija ir ar biflagelātu sporām (zoospores), kas ražotas zoosporangios. Seksuālā reprodukcija ir heterogama, un to iegūst, tieši injicējot anteridija tēviņus (= spermatozoīdus) oogonijas olās..

Oomycetes genoma tipiskais lielums ir no 50 līdz 250 megabāzēm (Mb), kas ir ļoti liels salīdzinājumā ar sēnēm, kas ir no 10 līdz 40 Mb.

Taksonomija

Tradicionāli oomicetes tika klasificētas sēnīšu valstībā (Fungi). Tomēr molekulārie un bioķīmiskie pētījumi ir noveduši pie to pārvietošanas Protistu Karalistē. Tās pieder pie Heterokontophyta, Oomycota klases. Klase satur 15 pasūtījumus līdz šim.

Dzīves cikls

Epidēmiskās fāzes laikā oomicetes izkliedē vējš vai ūdens, izmantojot asexual sporangijas. Šīs sporangijas var dīgt tieši, veidojot invazīvu hiphēzi.

Sporangija dīgtspēja var būt arī netieša, atbrīvojot mobilos zoosporus. Zoosporas piesaista nākotnes saimnieku virsmai. Dažās sugās sporangija tieša vai netieša dīgtspēja būs atkarīga no vides temperatūras.

Dīgšanas laikā sporangijas un zoosporas veido dīgļu caurules, kas inficējas, pateicoties caurspīdīguma un struktūru veidošanai..

Pēc iekļūšanas hiphē augs gan saimniekā, gan intracelulāri. Pēc vismaz 3 dienu augšanas hiphē būs iespēja veidot jaunas sporangijas, kas izplatīsies, lai inficētu jaunus organismus.

Seksuālā reprodukcija notiek, ražojot gametangians: oogonians un antheridia. Parasti katrs indivīds ražo gan antheridiju, gan oogoniju. Dažās sugās reprodukcija ir jāšķērso (heterotāliska), citās var būt pašizaugoša (homotaktiska)..

Gametangios notiek meiotisks sadalījums. Oogonijā rodas viens vai vairāki oospheres. Oomicetēs trūkst spermatozoīdu. Anteridio veidojas haploīdie kodoli. Anterīdijs aug oogonijas virzienā un veido mēslošanas caurules. Mēslošanas caurules iekļūst oosfērās, pārnesot haploīdos kodolus.

Šie kodoli apaugļo oospheres, radot diploīdu oosporu ar biezām sienām. Atbrīvotā oospore var ilgstoši palikt vidē pirms dīgtspējas un radīt hiphēni, kas ātri radīs sporangiju..

Uzturs

Daudzi oomicetes ir saprofīti, citi ir parazīti. Dažas sugas apvieno abus dzīvesveidus. Parazītiskās sugas ir pielāgojušās dažādu organismu grupu, piemēram, augu, nematodu, mugurkaulnieku un vēžveidīgo, parazitēšanai.

Saprofītu organismi savu ārējo fermentāciju veic, izdalot fermentus un pēc tam absorbējot izšķīdušās molekulas, kas rodas gremošanas rezultātā..

Parazītiskie oomycetes var būt biotrofi, hemibiotrofi vai nekrotrofi. Biotrofiskās sugas iegūst barības vielas no dzīviem audiem, izmantojot specializētu hiphēzi, ko sauc par haustorio.

Hemibiotrofi vispirms barojas ar dzīviem audiem un vēlāk nogalina viņu saimniekus. Nekrotrofi izdalās toksīnus un fermentus, kas nogalina saimnieka šūnas un pēc tam iegūst no tiem barības vielas..

Pavairošana

Aeksuāls

Oomicetes pavairo aseksuāli, izmantojot sporangijas. Sporangijas veido biflagellātu sporas, ko sauc par zoosporiem. Oomycetes var būt divu veidu zoosporas, primārās un sekundārās.

Primāriem ir virsotnē ievietots karodziņš. Sekundārie zoospori, kas ir nieru formas, ir ievietoti sānu malā. Dažos gadījumos sporangijas nespēj veidot sporas, bet dīgst tieši. To uzskata par pielāgošanos sauszemes dzīvībai.

Seksuāls

Seksuālo reprodukciju nodrošina oogamija. Dzimumorgānu ražošana notiek gametangiešos. Sieviešu gametangijs jeb oogonio parasti ir liels un ar meiozi radīs vairākas oospheres. Tēviņš vai tārps radīs haploīdu kodolu.

Anterīdijs palielināsies oogonijas virzienā un ar mēslošanas caurulēm ieviesīs haploīdos kodolus oogonijā. Veids, kādā anterīdijs saistās ar oogonu, var atšķirties.

Dažos gadījumos antherid pievienojas sāniski pie oogonio, nosaucot sevi par paragino. Citās valstīs vīriešu gamentagio ieskauj oogonio pamatu (ampigino). Oogonijā rodas vīrišķā haploīda kodola saplūšana ar oosphere kodolu, lai radītu diploīdu oosporu..

Slimības

Augos

Dažas no visbiežāk pazīstamajām slimībām, ko izraisa augi, ir kartupeļu novākšana, vīnogu miltrasa pelējums, pēkšņa ozola nāve un sojas saknes un stumbra puve..

Infekcijas laikā šie patogēni sasniedz savu saimnieku kolonizāciju, modulējot augu aizsardzības spējas ar virkni slimību efektoru proteīnu..

Šie efektori tiek iedalīti divās klasēs atbilstoši to mērķa vietām. Apoplastiskie efektori tiek izdalīti augu ekstracelulārajā telpā. No otras puses, citoplazma tiek ievietota augu šūnā caur oomycete haustoria.

Dzimums Phytopthora ietver phytopathogens hemibiotrophs (piemēram,, P. infestans, P. sojae) un nekrotrofi (piemēram,, P. cinnamomi). Šīs ģints sugām ir bijusi nopietna ietekme uz lauksaimniecību,

Phytophora infestans, izraisa vēlu puvi uz kartupeļiem un ir atbildīgs par deviņpadsmitā gadsimta 40 gadu lielo badu, var inficēt dažādas augu sugas, izņemot kartupeļus, piemēram, tomātus un sojas pupas. Šī suga var inficēt visu augu, bumbuļu, sakņu vai lapu, kas noved pie auga nāves.

Phytophthora ramorum, no otras puses, tā rada infekciju, ko sauc par pēkšņu ozola nāvi, kas ietekmē šos un citus kokus un krūmus, kas izraisa ātru nāvi.

Citi fitopatogēni

Plasmopara viticola, ko izraisa vīnogu downy miltrasa, 19. gadsimta beigās tika ievesta no Ziemeļamerikas uz Eiropu. To raksturo uzbrūk zaļumi un kopas.

Lapu simptomi ir dzelteni bojājumi ar izkliedētām robežām, kuru diametrs ir 1 līdz 3 cm. Kad slimība progresē, tā var izraisīt lapu nekrozi un pat pilnīgu augu defolāciju..

Aphanomyces euteiches izraisa sakņu puvi daudzos pākšaugos. Par patogēnu uzskata, ka dažās pasaules daļās lielākā daļa ierobežo zirņu ražu. Citas šīs sugas sugas ietekmē gan sauszemes, gan ūdens dzīvotnes.

Dzīvniekiem

Aphanomyces astaci ir īpašs vēžveidīgo parazīts, kas ir ļoti patogēns Eiropas sugām. Tas ir izraisījis lielas daļas Eiropas vēžveidīgo populācijas pazušanu Astacidae ģimenē.

Oomycete zoosporus piesaista vēžveidīgo ķīmiskie signāli un krāpa kutikula. Cistas dīgst un veido micēliju, kas strauji aug kutikulā, līdz sasniedz iekšējo ķermeņa dobumu. Kad iekšējie audi ir sasniegti, vēžveidīgie mirst 6 līdz 10 dienu laikā.

Ģints s locekļiaprolegnija tie izraisa slimību grupu, ko sauc par saprolegniozi, kas uzbrūk zivīm vai to olām. Starp tām čūlainā dermālā nekroze ir viena no svarīgākajām slimībām, kas ietekmē lašu dzimtas sugas. Šī slimība lielā mērā ietekmēja britu upju lašu populācijas 19. gadsimta beigās.

Saprolegnozi raksturo baltas vai pelēkas filamenta micēlija plankumi zivīs. Infekcija sākas epidermas audos un var paplašināties uz iekšu.

Tas var arī parazīt olas un bieži ir redzams kā baltvīna masa uz olu vai zivju virsmas mājas akvārijos. Nesen, saprolegnia ferax bija saistīts ar abinieku populāciju samazināšanos.

Pitioze ir slimība, ko izraisa oomycete Pythium insidiosum. Šo slimību raksturo granulomātiskie bojājumi ādā, kuņģa-zarnu traktā vai dažādos orgānos.

Oomycete zoospores attīstās tropu un subtropu zonu stagnācijas ūdeņos un iekļūst uzņēmējā caur ādas brūcēm. Kad viņi ir nokļuvuši saimniekdatorā, zoospori noslēpj un iebrūk saimnieka audos. Tas ietekmē zirgus, kaķus, suņus un dažkārt arī cilvēkus.

Atsauces

  1. G.W. Beakes, S. Sekimoto (2009). Ar holokarpisko pētījumu iegūtajām oomycetes-ieskatu evolucionārajām filogēnām ir aļģu un bezmugurkaulnieku parazīti. In: K. Lamour, S. Kamoun (Eds.), Oomycete ģenētika un genomika: daudzveidība, mijiedarbība un pētniecības instrumenti. John Wiley & Sons, Inc.
  2. H.S. Judelsons (2009) Seksuālā reprodukcija oomycetes: bioloģija, daudzveidība un ieguldījums fitnesa attīstībā. In: K. Lamour, S. Kamoun (Eds.), Oomycetegenetics un genomika: daudzveidība, mijiedarbība un pētniecības instrumenti. John Wiley & Sons, Inc.
  3. S. Kamoun (2003). Patogēno Oomycetes molekulārā ģenētika. Eukariotiskā šūna.
  4. J. Makkonen (2013). Vēža mēris patogēns Aphanomyces astaci. Ģenētiskā daudzveidība un pielāgošanās mītnes sugām. Austrumu Somijas Universitātes publikācijas. Disertācijas mežsaimniecībā un dabaszinātnēs Nr. 105
  5. S.-K. Ak, S. Kamoun, D. Choi. (2010). Oomycetes RXLR efektori darbojas kā augu imunitātes aktivizētājs un nomācējs. Augu patoloģijas žurnāls .
  6. B. Paula, M.M. Steciow (2004). Saprolegnia multispora, jauns oomycete, kas izolēts no ūdens paraugiem, kas ņemti upē Francijas Burgundijas reģionā. FEMS mikrobioloģijas vēstules.