Oomycetes egenskaper, livscykel, näring, reproduktion

2396
Jonah Lester

De oomycetes eller vattenformar (Oomycetes u Oomycota), är en grupp organismer som traditionellt klassificeras bland svampar. Bland de egenskaper som delas av båda grupperna av organismer (svampar och oomycetes) är typen av tillväxt, näringsformen och användningen av sporer under reproduktionen. Molekylära studier har dock visat att oomycetes inte är relaterade till sanna svampar..

Vissa arter är parasiter av växter och är bland de mest förödande grödor. Sjukdomsframkallande sjukdomar inkluderar plantor, rotrot, lövskador och duniga mögel..

Phytophthora infestans. Direkt groning av ett sporangium med groddrör. Foto av H.D. Thurston. Hämtad och redigerad från apsnet.org/edcenter/intropp/LabExercises/Pages/Oomycetes.aspx

Den stora hungersnöd, eller irländsk potatis hungersnöd, orsakades av en oomycete som heter  Phytophthora infestans. Patogenen utplånade Irlands potatisgrödor på 1840-talet.

Vid den tiden var ungefär hälften av befolkningen beroende av denna gröda för att överleva. Förlusten av grödor fick nästan en miljon människor att svälta ihjäl och ett liknande antal flydde från ön för att söka bättre levnadsförhållanden..

Artikelindex

  • 1 Funktioner
  • 2 Taxonomi
  • 3 Livscykel
  • 4 näring
  • 5 Uppspelning
    • 5.1 Sexuell
    • 5.2 Sexuell
  • 6 sjukdomar
    • 6.1 I växter
    • 6.2 Andra fytopatogener
    • 6.3 Hos djur
  • 7 Referenser

Egenskaper

Oomycetes är en grupp organismer, huvudsakligen vattenlevande, som har en cellvägg som består av ß-glukaner, prolin och cellulosa. Dess livscykel är övervägande diploid.

Hyferna är multinukleära eller coenocytiska och aseptiska. Myceliet producerar septa enbart för att separera thallus från reproduktiva strukturer.

Asexuell reproduktion sker med biflagellatsporer (zoosporer) producerade i zoosporangia. Sexuell reproduktion är heterogam och inträffar genom direkt injektion av manliga kärnor (= spermier) i antheridium i äggen som finns i oogonia..

Den typiska genomstorleken hos oomycetes är 50 till 250 Megabaser (Mb), mycket stor jämfört med svampar, som är 10 till 40 Mb.

Taxonomi

Traditionellt hade oomycetes klassificerats inom svampariket (svampar). Molekylära och biokemiska studier har dock lett till att de flyttat till Protista Kingdom. De tillhör stammen Heterokontophyta, klass Oomycota. Klassen innehåller hittills 15 beställningar.

Livscykel

Under epidemifasen sprids oomycetes av vind eller vatten, med hjälp av aseksuell sporangia. Dessa sporangier kan gro direkt och bilda invasiva hyfer.

Spiring av sporangium kan också vara indirekt, vilket frigör mobila zoosporer. Zoosporer lockas till ytan hos framtida värdar. Hos vissa arter beror den direkta eller indirekta grobarheten av sporangiet på omgivningstemperaturen..

Vid spiring bildar sporangia och zoosporer groddrör, som kommer att infektera tack vare bildandet av appressoria och penetrationsstrukturer..

Efter att ha trängt igenom växer hyferna både mellan och intracellulärt i värden. Efter minst 3 dagars tillväxt kommer hyferna att kunna bilda ny sporangia som sprider sig för att infektera nya organismer..

Sexuell reproduktion sker genom produktion av gametangia: oogonia och antheridia. Varje individ producerar vanligtvis både antheridia och oogonia. I vissa arter måste reproduktion korsas (heterotallisk), i andra kan det förekomma självbefruktning (homotallisk).

Inom gametangia förekommer meiotisk uppdelning. En eller flera oosfärer produceras i oogonia. Flagellated spermier saknas i oomycetes. I antheridium bildas haploida kärnor. Antheridium växer in i oogonia och bildar befruktningsrören. Befruktningsrör tränger in i oosfärerna som överför haploida kärnor.

Dessa kärnor befruktar oosfärerna och ger upphov till en tjockväggig diploid oospor. Den frigjorda oosporen kan förbli i mediet länge innan den gro och producerar en hyfa som snabbt producerar ett sporangium..

Näring

Många oomycetes är saprofyter, andra är parasiter. Vissa arter kombinerar båda livsstilarna. Parasitiska arter har anpassat sig för att parasitera olika grupper av organismer, såsom växter, nematoder, ryggradsdjur och kräftdjur..

Saprofytiska organismer utför en extern matsmältning av maten, utsöndrar enzymer och absorberar senare de upplösta molekylerna som resulterar från matsmältningen..

Parasitiska oomycetes kan vara biotrofiska, hemibiotrofiska eller nekrotrofa. Biotrofiska arter hämtar sina näringsämnen från levande vävnader genom en specialiserad hyfa som kallas haustorium..

Hemibiotrofer matar först på levande vävnad och dödar deras värd i ett senare skede. Nekrotrofer utsöndrar toxiner och enzymer som dödar värdceller och sedan får näringsämnen från dem.

Fortplantning

Könlös

Oomycetes reproducerar asexually med hjälp av sporangia. Sporangierna bildar biflagellatsporer som kallas zoosporer. I oomycetes kan det finnas två typer av zoosporer, primära och sekundära.

Primärerna har flagellerna infogade i toppen. Sekundära zoosporer, reniform i utseende, har flageller infogade sidled. I vissa fall bildar sporangierna inte sporer utan groer direkt. Detta anses vara en anpassning till markliv.

Sexuell

Sexuell reproduktion sker genom oogamy. Produktionen av könsceller uppträder i gametangia. Den kvinnliga gametangium, eller oogonium, är i allmänhet stor och kommer att producera, genom meios, flera oosfärer. Hanen, eller antheridium, kommer att producera haploida kärnor.

Antheridium kommer att växa mot oogonium och introducerar, genom befruktningsrör, haploida kärnor i oogonium. Hur antheridium fäster vid oogonium kan variera.

I vissa fall ansluter sig antheridium till oogonium i sidled och kallas paraginus. I andra omger den manliga gamentagium basen av oogonium (amfiginum). Fusion av den manliga haploida kärnan med kärnan i oosfären för att ge upphov till en diploid oospore sker i oogonium..

Sjukdomar

I växter

Några av de mer kända sjukdomar som orsakas av oomycetes i växter inkluderar sena röda potatisar, druvmjuk mögel, plötslig ekdöd och sojabönorot och stamrutt..

Under infektion koloniserar dessa patogener sina värdar och modulerar växtförsvar genom en serie sjukdomseffektorproteiner.

Dessa effektorer klassificeras i två klasser baserat på deras målsidor. Apoplastiska effektorer utsöndras i anläggningens extracellulära utrymme. Cytoplasmics, å andra sidan, införs i växtcellen genom haustoria av oomycete..

Könet Phytopthora inkluderar hemibiotrofa fytopatogener (t.ex., P. infestans, P. sojae) och nekrotrofer (till exempel, P. cinnamomi). Arter av detta släkt har haft en allvarlig inverkan på jordbruket,

Phytophora infestans, Orsakar sen skada hos potatis och ansvarar för 1940-talets stora hungersnöd, det kan infektera en mängd andra växtarter än potatis, såsom tomater och sojabönor. Denna art kan infektera hela växten, knölar, rötter eller löv, vilket leder till att växten dör.

Phytophthora ramorum, för sin del producerar den infektionen som kallas plötslig ekdöd, vilket påverkar dessa och andra träd och buskar som orsakar snabb död.

Andra fytopatogener

Plasmopara viticola, Orsaken till dunig mögel på vinrankor introducerades från Nordamerika till Europa i slutet av 1800-talet. Det kännetecknas av att attackera lövverk och kluster.

Symtomen på bladen är gula skador med suddiga kanter, 1 till 3 cm i diameter. När sjukdomen fortskrider kan den producera bladnekros och till och med fullständig avblåsning av växten.

Plasmopara viticola. Orsakande av dunig mögel på vinstocken. Hämtad och redigerad från https://www.biolib.cz/en/image/id67152/

Aphanomyces euteiches orsakar rotröta i många baljväxter. Det anses vara patogenen som mest begränsar utbytet av ärtgrödor i vissa delar av världen. Andra arter av detta släkt påverkar djur, både markbundna och vattenlevande livsmiljöer.

Hos djur

Aphanomyces astaci det är en specifik parasit på kräftorna, mycket patogen för europeiska arter. Det har orsakat försvinnandet av en stor del av de europeiska populationerna av kräftdjur av familjen Astacidae.

Oomycete zoosporer lockas av kemiska signaler från kräftdjuret och encyst på krabbkutikula. Cystorna gro och producerar mycelium som snabbt växer i nagelbandet tills det når det inre kroppshålan. När de inre vävnaderna har nåtts dör kräftdjuret inom 6 till 10 dagar..

Medlemmar av släktet saprolegnia De orsakar gruppen av sjukdomar som kallas saprolegnios som attackerar fisk eller deras ägg. Bland dem är ulcerös dermal nekros en av de viktigaste sjukdomarna som drabbar laxfiskarter. Denna sjukdom drabbade kraftigt laxbestånd i brittiska floder i slutet av 1800-talet..

Saprolegnioser kännetecknas av vita eller gråa fläckar av trådformigt mycel på fisken. Infektionen börjar i epidermal vävnad och kan spridas till det inre.

Det kan också parasitera ägg och är ofta synligt som en bomullsvit massa på ytan av ägg eller fisk i hemakvarier. Nyligen, saprolegnia ferax var relaterat till nedgången av amfibiepopulationer.

Pythios är en sjukdom som orsakas av oomycete Pythium insidiosum. Denna sjukdom kännetecknas av granulomatösa skador på huden, mag-tarmkanalen eller i olika organ..

Oomycete zoosporer utvecklas i stillastående vatten i tropikerna och subtropiska områden och kommer in i värden genom hudskador. När de väl har nått värden, dyker zoosporerna upp och invaderar värdvävnaden. Det påverkar hästar, katter, hundar och ibland människor.

Referenser

  1. G.W. Beakes, S. Sekimoto (2009). Den evolutionära fylogenin hos oomycetes-insikter från studier av holokarpiska parasiter av alger och ryggradslösa djur. I: K. Lamour, S. Kamoun (red.), Oomycete genetik och genomik: mångfald, interaktioner och forskningsverktyg. John Wiley & Sons, Inc..
  2. H.S. Judelson (2009) Sexuell reproduktion i oomycetes: biologi, mångfald och bidrag till kondition. I: K. Lamour, S. Kamoun (red.), Oomycetegenetics och genomics: mångfald, interaktioner och forskningsverktyg. John Wiley & Sons, Inc..
  3. S. Kamoun (2003). Molekylär genetik av patogena Oomycetes. Eukaryot cell.
  4. J. Makkonen (2013). Kräftpestpatogenen Aphanomyces astaci. Genetisk mångfald och anpassning till värdarten. Publikationer från Östra Finlands universitet. Avhandlingar inom skogsbruk och naturvetenskap nr 105
  5. S.-K. Åh, S. Kamoun, D. Choi. (2010). Oomycetes RXLR-effektorer fungerar som både aktivator och undertryckare av växtimmunitet. Plant Pathology Journal .
  6. B. Paula, M.M. Steciow (2004). Saprolegnia multispora, en ny oomycete isolerad från vattenprover som tagits i en flod i den burgundiska regionen i Frankrike. FEMS Microbiology Letters.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.