Karakteristike oomiceta, životni ciklus, prehrana, reprodukcija



oomicetos ili kalupi za vodu (Oomycetes u Oomycota), su skupina organizama koji se tradicionalno svrstavaju među gljive. Među karakteristikama koje dijele obje skupine organizama (gljivice i oomicete) je vrsta rasta, oblik prehrane i upotreba spora tijekom reprodukcije. Međutim, molekularna istraživanja su pokazala da oomycetes nisu povezani s istinskim gljivama.

Neke vrste su biljni paraziti, među najrazornijim patogenima usjeva. Među bolestima koje uzrokuju su rasplodna kuga, trulež korijena, lišće i lisna plijesan.

Velika glad, ili irska glad u krumpiru, uzrokovana je oomyceteom  Phytophthora infestans. Patogen je uništio kulturu krumpira u Irskoj 1840-ih.

U to vrijeme, oko polovice populacije ovisilo je isključivo o ovom usjevu za svoj opstanak. Gubitak usjeva doveo je do toga da je gotovo milijun ljudi umiralo od gladi, a sličan broj je pobjegao s otoka u potrazi za boljim životnim uvjetima.

indeks

  • 1 Značajke
  • 2 Taksonomija
  • 3 Životni ciklus
  • 4 Prehrana
  • 5 Reprodukcija
    • 5.1 Aseksualci
    • 5.2
  • 6 Bolesti
    • 6.1 U biljkama
    • Ostali fitopatogeni
    • 6.3 Kod životinja
  • 7 Reference

značajke

Oomycetes su skupina organizama, uglavnom vodenih, koji imaju staničnu stijenku sastavljenu od ß-glukana, prolina i celuloze. Njegov životni ciklus je pretežno diploidan.

Hife su multinuklearne ili cenocitične i aseptirane. Micelij proizvodi septu samo da bi odvojio sloj od reproduktivnih struktura.

Aseksualna reprodukcija je pomoću biflagelatnih spora (zoospora) proizvedenih u zoosporangiozima. Seksualna reprodukcija je heterogama i proizvodi se izravnim ubrizgavanjem muških jezgri (= spermatozoida) anteridija u jaja koja se nalaze u oogoniji.

Tipična veličina genoma oomyceta je 50 do 250 Megabases (Mb), vrlo velika u odnosu na gljive, što je 10 do 40 Mb..

taksonomija

Tradicionalno, oomicete su bile svrstane u kraljevstvo gljiva (gljiva). Međutim, molekularne i biokemijske studije dovele su do njihovog preseljenja u Protističko kraljevstvo. Oni pripadaju tipu Heterokontophyta, Oomycota Class. Razred sadrži do 15 naloga.

Životni ciklus

Tijekom epidemijske faze, oomycete se raspršuju vjetrom ili vodom, uz pomoć aseksualnih sporangija. Ove sporangije mogu izravno klijati, formirajući invazivne hife.

Klijavost sporangija također može biti neizravna, oslobađajući mobilne zoospore. Zoospore privlače površine budućih domaćina. Kod nekih vrsta, izravna ili neizravna klijavost sporangija ovisit će o temperaturi okoliša.

Kod klijanja, sporangije i zoospore formiraju zametne cijevi, koje će se zaraziti zahvaljujući formiranju apsorpcija i struktura penetracije..

Nakon penetracije, hife će rasti i unutar i unutar stanice u domaćinu. Nakon najmanje 3 dana rasta, hife će moći formirati nove sporangije koje će se proširiti kako bi zarazile nove organizme..

Seksualna reprodukcija događa se kroz proizvodnju gametangova: oogonijaca i antheridija. Općenito, svaki pojedinac proizvodi i antheridiju i oogoniju. Kod nekih vrsta reprodukcija se mora prelaziti (heterothallic), u drugima može biti samooplodnja (homotactic).

Unutar gametangiosa dolazi do meiotičke podjele. U oogoniji se proizvodi jedna ili više oosfera. U oomicetama nema spermatozoida. U anteridiju nastaju haploidne jezgre. Anteridij raste prema oogoniji i formira cijevi za gnojidbu. Gnojidbene cijevi prodiru u oosfere, prenoseći haploidne jezgre.

Ove jezgre oplođuju oosfere, što dovodi do diploidne oospore s debelim zidovima. Oslobođeni oospore mogu ostati u okolini dugo vremena prije klijanja i proizvodnje hifa koje će brzo proizvesti sporangij.

ishrana

Mnogi oomiceti su saprofiti, drugi su paraziti. Neke vrste kombiniraju oba načina života. Parazitske vrste prilagodile su se parazitiranju različitih skupina organizama, kao što su biljke, nematode, kralježnjaci i rakovi.

Saprofitni organizmi izvode vanjsku probavu svoje hrane, izlučuju enzime, a zatim apsorbiraju otopljene molekule nastale uslijed probave.

Parazitske oomicete mogu biti biotrofi, hemibiotrofi ili nekrotrofi. Biotrofne vrste dobivaju hranjive tvari iz živog tkiva pomoću specijaliziranih hifa nazvanih haustorio.

Hemibiotrofi se prvo hrane živim tkivima i kasnije ubijaju domaćina. Nekrotrofi luče toksine i enzime koji ubijaju stanice domaćina i zatim dobivaju hranjive tvari iz njih.

reprodukcija

aseksualan

Oomicete se razmnožavaju aseksualno uz pomoć sporangija. Sporangia tvore biflagelatne spore nazvane zoospore. U oomycetes mogu postojati dvije vrste zoospora, primarne i sekundarne.

Primarice posjeduju flagelu koja je umetnuta u vrh. Sekundarne zoospore, u obliku bubrega, imaju bočicu uvučenu bočicu. U nekim slučajevima, sporangije ne tvore spore, nego izravno klijaju. To se smatra prilagodbom zemaljskom životu.

seksualan

Seksualnu reprodukciju daje oogamija. Proizvodnja spolnih spolnih stanica nastaje u gametanganima. Ženski gametangij, ili oogonio, općenito je velik i proizvest će, mejozom, nekoliko oosfera. Muški ili antherid će proizvesti haploidne jezgre.

Anteridij će rasti prema oogoniju i uvesti, pomoću cijevi za gnojidbu, haploidne jezgre u oogonij. Način na koji se anteridij veže na oogonij može varirati.

U nekim slučajevima, anterid se pridružuje bočno na oogonio, označavajući samu sebe paragino. U drugima, muški gamentagio okružuje bazu oogonio (ampigino). Fuzija muške haploidne jezgre s nukleusom oosfere koja dovodi do diploidne oospore dolazi u oogonij.

oboljenja

U biljkama

Neke od najpoznatijih bolesti uzrokovanih oomycetes u biljkama, uključuju kasno krumpir krumpira, plijesni plijesni grožđa, iznenadna smrt hrasta i truljenje korijena i stabljike soje.

Tijekom infekcije, ovi patogeni postižu kolonizaciju svojih domaćina, modulirajući obranu biljaka kroz seriju efektora proteina..

Ovi efektori su klasificirani u dvije klase prema njihovim ciljnim mjestima. Apoplastični efektori se izlučuju u izvanstaničnom prostoru biljke. Citoplazma se, s druge strane, unosi u biljnu stanicu kroz haustoriju oomicete.

Spol Phytophthora uključuje i hemibiotrofi fitopatogena (na primjer, P. infestans, P. sojae) i nekrotrofima (na primjer, P. cinnamomi). Vrste ovog roda imale su ozbiljan utjecaj na poljoprivredu,

Phytophora infestans, uzrokuje kasno paljenje krumpira i odgovoran za veliku glad u 40-ima devetnaestog stoljeća, može zaraziti različite biljne vrste osim krumpira, kao što su rajčice i soja. Ova vrsta može zaraziti cijelu biljku, gomolje, korijenje ili lišće, što dovodi do smrti biljke.

Phytophthora ramorum, s druge strane, stvara infekciju nazvanu iznenadna smrt hrasta, koja utječe na ova i druga drveća i grmlje uzrokujući brzu smrt.

Ostali fitopatogeni

Plasmopara viticola, uzrokovana plijesni od grožđa, uvedena je iz Sjeverne Amerike u Europu krajem 19. stoljeća. Odlikuje se napadanjem lišća i grozdova.

Simptomi u listovima su žute lezije s difuznim granicama, promjera 1 do 3 cm. Kako bolest napreduje, može uzrokovati nekrozu lišća i čak potpunu defolijaciju biljke..

Aphanomyces euteiches uzrokuje truljenje korijena u mnogim mahunarkama. Smatra se patogenom koja najviše ograničava prinos usjeva graška u nekim dijelovima svijeta. Ostale vrste ovog roda utječu na životinje, i na kopnena i na vodena staništa.

Kod životinja

Aphanomyces astaci je specifičan parazit rakova, visoko patogenih za europske vrste. To je uzrokovalo nestanak velikog dijela europskih populacija rakova iz obitelji Astacidae.

Zoospore oomycete privlače kemijski signali od rakova i encista na kutikuli raka. Ciste klijaju i stvaraju micelij koji ubrzano raste u kutikuli, sve do unutarnje tjelesne šupljine. Kada se unutarnja tkiva dostignu, rak umire u razdoblju od 6 do 10 dana.

Članovi roda saprolegnia oni uzrokuju skupinu bolesti koje se nazivaju saprolegioza koja napada ribe ili njihova jaja. Među njima, ulcerativna dermalna nekroza je jedna od najvažnijih bolesti koja pogađa salmonidne vrste. Ova bolest uvelike je utjecala na populacije lososa britanskih rijeka krajem 19. stoljeća.

Saprolegniozu karakteriziraju bijele ili sive točke nitastog micelija u ribama. Infekcija počinje u epidermalnom tkivu i može se proširiti prema unutra.

Također može parazitirati jaja i često je vidljiva kao pamučna bijela masa na površini jaja ili riba u domaćim akvarijima. Nedavno, saprolegnia ferax bio je povezan s padom populacija vodozemaca.

Pitioza je bolest koju uzrokuje oomycete Pythium insidiosum. Ovu bolest karakteriziraju granulomatozne lezije u koži, gastrointestinalnom traktu ili u raznim organima.

Zoospore oomycete razvijaju se u ustajalim vodama tropskih i suptropskih zona i prodiru u domaćina kroz kožne rane. Jednom kada stignu do domaćina, zoospori enkisti i upadaju u tkivo domaćina. Utječe na konje, mačke, pse i povremeno ljude.

reference

  1. G. W. Beakes, S. Sekimoto (2009). Evolucijska filogenija oomiceta - spoznaja dobivena iz holokarpnih studija parazita algi i beskralježnjaka. U: K. Lamour, S. Kamoun (ur.), Oomycete genetika i genomika: raznolikost, interakcije i istraživački alati. John Wiley & Sons, Inc..
  2. H. S. Judelson (2009) Seksualna reprodukcija u oomycetes: biologija, raznolikost i doprinos fitnesu. U: K. Lamour, S. Kamoun (ur.), Oomycetegenetics i genomika: raznolikost, interakcije i istraživački alati. John Wiley & Sons, Inc..
  3. S. Kamoun (2003). Molekularna genetika patogenih Oomyceta. Eukariotska stanica.
  4. J. Makkonen (2013). Patogena kuga raka Aphanomyces astaci. Genetska raznolikost i prilagodba vrstama domaćina. Publikacije Sveučilišta Istočne Finske. Disertacije u šumarstvu i prirodnim znanostima br
  5. S.-K. Oh, S. Kamoun, D. Choi. (2010). Oomycetes RXLR efektori djeluju i kao aktivator i kao supresor biljnog imuniteta. Dnevnik biljne patologije .
  6. B. Paula, M.M. Steciow (2004). Saprolegnia multispora, nova oomycete izolirana iz uzoraka vode uzeta u rijeci u Burgundskoj regiji Francuske. FEMS pisma o mikrobiologiji.