Đặc điểm của cầu thận, phân loại, dinh dưỡng, môi trường sống, sinh sản



các Cầu thận chúng là nấm cộng sinh liên kết với rễ cây. Chúng tạo thành mycorrhizae arbuscular, là một loại ectomycorrhiza. Các hồ sơ hóa thạch của bệnh nấm arbuscular 410 triệu năm tuổi đã được tìm thấy. Người ta coi mối quan hệ cộng sinh này là một trong những đặc điểm cho phép thực vật hóa môi trường trên cạn bởi thực vật.

Glomeromycota hiện diện sợi nấm không tự hoại (pseudocytes). Chúng được đặc trưng bởi nói chung là giả và chỉ sinh sản vô tính. Các bào tử nảy mầm trong đất cho đến khi xâm chiếm một rễ và sau đó chúng tạo thành arbuscules và túi. Arbuscules là sợi nấm phân nhánh lấy chất dinh dưỡng thực vật và túi là cấu trúc dự trữ lipid.

Các loài Glomeromycota phân bố trên khắp hành tinh trong điều kiện khí hậu đa dạng, là sự cộng sinh của bryophytes và thực vật có mạch. Các thành viên của đơn hàng Archaeosporales tạo thành cộng sinh với vi khuẩn lam.

Hiện tại, khoảng 214 loài Glomeromycota được biết đến, được phân loại thành bốn đơn đặt hàng, 13 họ và 19 chi. Chúng được quan sát lần đầu tiên vào năm 1842 và nằm trong họ Endogonaceae thuộc họ Zygycycota bởi sự hiện diện của bào tử có thành dày. Sau đó, dựa trên các nghiên cứu phân tử được đặt trong một loại thực vật mới (Glomeromycota) vào đầu thế kỷ XXI.

Chỉ số

  • 1 Đặc điểm chung
    • 1.1 Môi trường sống
    • 1.2 cách sống
    • 1.3 Sinh sản
    • 1.4 sợi nấm và dinh dưỡng
    • 1.5 Hệ thống giả thuyết
  • 2 Phylogeny và phân loại học
    • 2.1 Đơn đặt hàng
  • 3 Dinh dưỡng
    • 3.1 Mối quan hệ giữa các symbiote
  • 4 Sinh sản
    • 4.1 Thuộc địa của chủ nhà
  • 5 vòng đời
  • 6 Tầm quan trọng về sinh thái và kinh tế
  • 7 Ví dụ về nấm Glomeromycota: chi Glomus
  • 8 tài liệu tham khảo

Đặc điểm chung

Những loại nấm này là đa bào và hình thành sợi nấm không tự hoại (pseudocytes). Những sợi nấm này có thể phát triển bên trong các tế bào của rễ (nội bào) hoặc giữa chúng (liên bào).

Môi trường sống

Glomeromycota được phân phối trên toàn thế giới, chiếm hầu như tất cả các quần xã sinh vật trên hành tinh. Chúng có xu hướng phong phú và đa dạng hơn trong các hệ sinh thái nhiệt đới.

Số lượng loài lớn nhất có mặt ở châu Á, tiếp theo là Nam Mỹ. Cho đến nay chỉ có ba loài được tìm thấy ở Nam Cực.

Chúng có thể có mặt trong môi trường bị xáo trộn, liên quan đến cây trồng và phong phú hơn trong hệ sinh thái tự nhiên trên cạn, từ rừng nhiệt đới đến sa mạc.

Hơn 40% các loài trong nhóm này là quốc tế và chỉ 26% là đặc hữu, trong khi phần còn lại có phân bố khác biệt. 

Cách sống

Glomeromycota là nấm cộng sinh bắt buộc, nghĩa là chúng đòi hỏi phải sống cộng sinh với các sinh vật khác.

Chúng liên kết với rễ của cây và hình thành endomycorrhizae (với sợi nấm trong tế bào rễ cây). Điều này mang lại lợi ích cho cả hai loài; đến nấm và thực vật liên quan.

Các loại nấm thuộc về phyllum Glomeromycota không phải là ký sinh trùng gây bệnh, chúng không gây bệnh hoặc ảnh hưởng có hại cho các sinh vật khác.

Sinh sản

Nấm cầu thận không biểu hiện sinh sản hữu tính. Chúng chỉ sinh sản vô tính thông qua chlamydospores, là bào tử kháng với điều kiện môi trường không thuận lợi.

Những loại nấm này được phân tán thông qua sự phân mảnh của sợi nấm (bộ sợi hoặc sợi nấm), cùng với những mảnh rễ cây mà chúng đã xâm chiếm. Họ cũng phân tán qua chlamydospores.

Sợi nấm và dinh dưỡng

Các sợi nấm hoặc tập hợp các sợi của nấm Glomeromycota là cenocitic; đó là sợi nấm không có vách ngăn hoặc vách ngăn và các tế bào có nhiều nhân.

Sợi nấm có thành tế bào với chitin, mang lại cho chúng sự cứng nhắc. Độ cứng và độ cứng này tạo điều kiện cho nó xâm nhập vào các tế bào của rễ cây.

Hệ sợi nấm phát triển bên trong rễ (sợi nấm nội bào, hình thành endomycorrhizas) và cả bên ngoài gốc (sợi nấm ngoại bào). Hiệp hội rễ cây nấm cộng sinh của cây được gọi là mycorrhiza.

Các sợi nấm Glomeromycotas cũng có khả năng thâm nhập vào các tế bào vỏ não (hoặc tế bào của vỏ não, nằm dưới lớp biểu bì) của rễ và hình thành các cấu trúc gọi là arbuscules và túi.

Các arbuscules được hình thành bởi một haustorium hoặc sợi nấm chuyên biệt, hấp thụ chất dinh dưỡng từ rễ của cây. Hypha haustorial này rất phân nhánh và phát triển nội bào (bên trong các tế bào gốc).

Sự trao đổi chất dinh dưỡng giữa hai loại cộng sinh (thực vật và nấm) diễn ra trong arbuscules.

Loại nấm này cung cấp cho cây các chất dinh dưỡng đa lượng, đặc biệt là phốt pho (P), chất này lấy từ đất một cách hiệu quả. Để cung cấp cho cây các chất dinh dưỡng đa lượng thực vật này, nấm sử dụng một sợi nấm ngoại bào, phát triển cùng với rễ nhưng bên ngoài nó. Nhà máy cung cấp cho nấm các loại đường (carbohydrate) mà nó đã tạo ra nhờ quá trình quang hợp.

Một số loại nấm Glomeromycota có túi, là cấu trúc hình quả bóng nơi chúng lưu trữ lipit (chất béo), làm chất dự trữ.

Hệ thống Hyphas

Hệ thống sợi nấm (bộ sợi nấm) bao gồm sợi nấm bên trong (bên trong các mô của rễ) và sợi nấm bên ngoài (kéo dài trên bề mặt của đất)..

Các sợi nấm bên ngoài được phân nhánh. Chúng tạo thành một mạng lưới kết nối với rễ cây của các loài khác nhau trong hệ sinh thái.

Trong sợi nấm nội có hai loại sợi nấm. Các loại Paris chúng chỉ có hình dạng nội bào và xoắn ốc, trong khi đó là loại Arum chúng chủ yếu là liên bào.

Các sợi nấm nội bào phân nhánh để tạo thành arbuscules (sợi nấm phân nhánh chiếm hơn 35% thể tích của tế bào bị nhiễm bệnh). Chúng tồn tại trong thời gian ngắn và là nơi trao đổi chất dinh dưỡng giữa các loài cộng sinh.

Trong một số nhóm Glomeromycota, các túi có mặt là các cấu trúc hình thành ở đỉnh của sợi nấm và tích lũy chất dinh dưỡng.

Các bào tử là vô tính với các bức tường dày và đa nhân. Các hạt nhân thường khác nhau về mặt di truyền (heterokaryote).

Phylogeny và phân loại học

Glomeromycota đầu tiên được quan sát thấy vào thế kỷ 19 và nằm trong lớp Zyeimycetes do sự hiện diện của bào tử có thành dày. Trong những năm 1990, người ta đã xác định rằng tất cả các loại nấm mycorrhizal arbuscular là cộng sinh bắt buộc với các đặc điểm hình thái độc đáo.

Vào năm 2001, cạnh Glomeromycota được thiết lập dựa trên các đặc điểm hình thái, sinh hóa và phân tử. Đây là một nhóm anh em của tiểu vương quốc Dikarya.

Đơn đặt hàng

Nó được chia thành bốn đơn đặt hàng: Archeosporales, Diversisporales, Glomerales và Paraglomerales. Chúng bao gồm 13 họ, 19 chi và 222 loài đã được mô tả cho đến nay.

Archaeosporales hình thành endosymbionts với cyanobacteria hoặc mycorrhizae với arbuscules và bào tử của chúng là không màu. Nó được hình thành bởi ba họ và khoảng năm loài.

Diversisporales trình bày arbuscules và gần như không bao giờ hình thành các mụn nước. Tám họ và khoảng 104 loài đã được mô tả.

Glomerales là nhóm lớn nhất. Nó trình bày arbuscules, túi và bào tử với một hình thái đa dạng. Nó được tạo thành từ hai gia đình và giới tính Glomus Nó là lớn nhất với khoảng 74 loài.

Trong paraglomemony arbuscules có mặt và không có túi tinh phát triển và các bào tử không màu. Nó chứa một gia đình và một chi với bốn loài được mô tả.

Dinh dưỡng

Nấm mycorrhizal Arbuscular là nội nhũ bắt buộc, vì vậy chúng không thể tồn tại bên ngoài vật chủ của chúng.

Hơn 90% thực vật có mạch và 80% của tất cả các loài thực vật trên cạn có mối liên hệ cộng sinh với Glomeromycota. Hóa thạch của mycorrhizae đầu tiên của người Devon (khoảng 420 triệu năm trước) đã được tìm thấy.

Các loài nấm này có tầm quan trọng sống còn trong quá trình xâm chiếm môi trường trên cạn của thực vật. Những chất này đóng góp trong dinh dưỡng của chúng, chủ yếu là sử dụng phốt pho và vi chất dinh dưỡng.

Mối quan hệ giữa các symbiote

Cây là nguồn carbon cho nấm. Quá trình quang hợp được vận chuyển đến gốc và được huy động đến nấm thông qua các arbuscules. Sau đó, các loại đường này (chủ yếu là hexose) được chuyển thành lipit.

Các lipit được tích lũy trong các túi và vận chuyển đến mạng lưới sợi nấm bên trong và ngoài gốc cho dinh dưỡng của nấm.

Về phần mình, nấm góp phần hấp thụ phốt pho vô cơ trong môi trường kém chất dinh dưỡng này cho cây. Họ cũng có thể tận dụng nitơ có trong rác và các chất hữu cơ khác có trong đất.

Sinh sản

Cho đến nay chỉ có sinh sản vô tính đã được chứng minh trong Glomeromycota.

Các bào tử vô tính có một bức tường rất dày và lớn (40-800 m). Chúng có thể xảy ra trong một bào tử (mạng lưới sợi nấm) được hình thành trực tiếp trong rễ, đất hoặc các cấu trúc khác (phần còn lại của hạt giống, côn trùng hoặc khác). Chúng đa nhân (hàng trăm đến hàng ngàn hạt nhân) và có thể khác biệt về mặt di truyền

Thuộc địa của chủ nhà

Các bào tử rơi xuống đất và được vận chuyển bởi côn trùng, động vật có vú nhỏ hoặc nước. Sau đó chúng nảy mầm, trải qua giai đoạn saprophyte rất ngắn. Các ống nảy mầm có thể phát triển 20-30 mm cho đến khi xâm chiếm một rễ.

Một khi ống nảy mầm tiếp xúc với rễ, một cấu trúc (kết cấu dính) được tạo ra để thâm nhập vào các tế bào biểu bì. Các sợi nấm đạt đến vỏ não triệt để, cả nội bào và nội bào, và arbúsculine, túi tinh và mạng lưới sợi nấm ngoại bào được hình thành.

Vòng đời

Để giải thích chu kỳ sống của nấm của phyllum Glomeromycota, chu kỳ nấm của chi sẽ được lấy làm ví dụ Glomus. Chi này tạo ra bào tử của nó ở phần cuối của sợi nấm, bên trong rễ của cây hoặc bên ngoài nó, trên mặt đất.

Các bào tử thuộc loại chlamydospores (kháng), khi nảy mầm, tạo ra sợi nấm mọc qua đất cho đến khi chúng tiếp xúc với rễ. Nấm xâm nhập vào rễ và phát triển trong các khoảng gian bào hoặc đi qua thành tế bào và phát triển bên trong các tế bào gốc.

Sau khi rễ được xâm nhập, nấm hình thành arbuscules (cấu trúc phân nhánh cao của sợi nấm). Các arbuscules có chức năng như một nơi trao đổi chất dinh dưỡng với cây trồng. Nấm cũng có thể hình thành các túi có chức năng như các cơ quan lưu trữ chất dinh dưỡng.

Trong các sợi nấm chuyên biệt khác gọi là sporangiophores, các cấu trúc được gọi là sporangia được hình thành ở đầu của chúng có hình túi và chứa các bào tử. Khi bào tử trưởng thành, nó phá vỡ và giải phóng các bào tử (chlamydospores) khởi động lại vòng đời của các loại nấm này.

Nghiên cứu về bộ gen (bộ gen) của 4 loài nấm thuộc chi Glomus, cho thấy sự hiện diện của các gen mã hóa protein cần thiết cho sự phân bào của tế bào nhân chuẩn (có nhân).

Vì meiosis được coi là một loại phân chia tế bào của sinh sản hữu tính, nên người ta dự đoán rằng trong vòng đời của các loại nấm này, sẽ có một giai đoạn sinh sản hữu tính. Cho đến ngày nay, không có giai đoạn tình dục nào được xác định trong vòng đời của nấm Glomus, mặc dù thực tế là họ có máy móc để thực hiện nó..

Tầm quan trọng sinh thái và kinh tế

Vai trò của nấm Glomeromycotas trong hệ sinh thái có tầm quan trọng sống còn. Bằng cách cung cấp các chất dinh dưỡng đa lượng không thể thiếu cho các nhà máy mà chúng có liên quan đến sự cộng sinh, họ ủng hộ việc bảo tồn sự đa dạng của thực vật.

Ngoài ra, các loại nấm này cung cấp cho cây cộng sinh khả năng chống hạn hán và mầm bệnh.

Từ quan điểm kinh tế, bằng cách thúc đẩy sự cộng sinh của nấm Glomeromycota với cây trồng, khả năng sống sót của chúng được tăng lên, năng suất của chúng được cải thiện và sản xuất được tăng lên. Những loại nấm này được sử dụng làm đất trồng trọt hoặc phân sinh học trong nhiều loại cây trồng.

Ví dụ về nấm Glomeromycota: chi Glomus

Trong số các loại nấm Glomeromycota, một số loài thuộc chi Glomus có thể được chỉ ra, đó là một chi của nấm arbuscular (AM), với các loài hình thành mối liên hệ cộng sinh (gọi là mycorrhizae) với rễ cây. Đây là giống nấm AM nhiều nhất với 85 loài được mô tả.

Trong số các loài thuộc chi Glomus, chúng ta có thể trích dẫn: Glomus pentatum, G. mosseae. G. flavisporum, G. epigaeum, G. albidum, G. ambisporum, G. brazillanum, G. caledonium, G. coremioides, G. claroideum, G. Clarum, G. clavisporum, G. constrictum, G. sa mạc, G. diaphanum, G. eburneum, G. etunicatum, G. macrocarpus, G. intraradices, G. microcarpus, G. mong manh, trong số những người khác.

Tài liệu tham khảo

  1. Aguilera L, V Olalde, R Arriaga và A Tương phản (2007). Bệnh nấm Arbuscular Khoa học Ergo Sum 14: 300-306.
  2. Kumar S (2018) Phylogeny phân tử và hệ thống của Glomeromycota: phương pháp và hạn chế. Lưu trữ thực vật 18: 1091-1101.
  3. Muthukumar T. KP Radhika, J Vaingankar, J D'Souza, S Dessai và BF Coleues (2009) Phân loại của nấm AM một bản cập nhật. Trong: Coleues BF và T Muthukumar (chủ biên) Arbuscular Miycorrhizae của Goa: Một hướng dẫn về các giao thức nhận dạng. Đại học Goa, Ấn Độ.
  4. Schubler A, D Schwarzott và C Walker (2001) Một loại nấm mới, Glomeromycota: phylogeny và tiến hóa. Mycol. Độ phân giải 105: 1413-1421.
  5. Stürmer S, JD Bever và J Morton (2018) Biogeography hoặc arbuscular mycorrhizal nấm (Glomeromycota): Một quan điểm phát sinh gen về mô hình phân bố loài Mycorrhiza 28: 587-603.
  6. Willis A. BF Coleues và PJC Harris (2013) Hệ sinh thái của nấm sợi arbuscular. Đánh giá quan trọng trong khoa học thực vật 32: 1-20.